馬 斌 丁惠平

（河南化工技師學院，河南 開封475000）

1 引言

如今在許多人眼中，化工依然被貼上了“危險”“污染”“有毒有害”的標簽，人們總是談“化”色變，試圖遠離化工。然而，如果我們真的離開化工，我們的生產(chǎn)和生活又會怎樣呢？

從經(jīng)濟角度來說，化工是基礎產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)值巨大，是全國GDP的重要組成部分，據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，我國化工行業(yè)總產(chǎn)值在2010年以7 700億美元超越美國躍居世界首位，以后每年呈增長趨勢。從民生角度來說，化工行業(yè)和我們的衣食住行休戚相關，解決了人們?nèi)粘Ｉ钪幸磺泻筒牧舷嚓P的問題。

2020年春節(jié)前開始蔓延的新冠肺炎疫情讓我們更加清醒地認識化工、善待化工。從疫情期間防護用品的缺乏，醫(yī)療設備的緊缺，藥物、疫苗研發(fā)的迫切，到以中國速度建設火神山、雷神山醫(yī)院及方艙醫(yī)院，使人們摘下了以往看待化工的“有色眼鏡”，認識到化工行業(yè)在國民經(jīng)濟和社會生活中的重要性。這次新冠肺炎阻擊戰(zhàn)，化工行業(yè)竭盡所能積極組織企業(yè)開足馬力生產(chǎn)，在醫(yī)療物質保障等方面發(fā)揮了獨特的作用，對防控疫情取得階段性勝利做出了化工人的貢獻。

2 防護用品

2.1 口罩

新冠肺炎的主要傳播途徑為飛沫傳染和接觸性傳染，因此前線醫(yī)護人員所必需的防護用品主要有口罩、防護服、護目鏡等，而口罩則為普通民眾的出門必備防護。

口罩作為最基本的防護用品一時成為了最稀缺資源。目前，我們所需的口罩主要分為一次性醫(yī)用口罩、醫(yī)用外科口罩以及N95口罩。一次性醫(yī)用口罩的結構至少為三層，即SMS結構（圖1），而N95口罩由于過濾級別更高，結構上做了優(yōu)化，一般為SMMMS結構，其中S層指的是聚丙烯生產(chǎn)的無紡布，M層指的是高熔融指數(shù)的聚丙烯生產(chǎn)的熔噴無紡布。熔噴布為口罩的核心濾材，阻隔病毒和細菌，被稱為口罩的“心臟”。而口罩之所以供不應求的原因之一，就是缺少核心材料熔噴布。熔噴布的生產(chǎn)過程是先將聚丙烯融化經(jīng)噴絲孔噴成纖維狀，在高速熱氣流的噴吹下形成極細的短纖維后聚集成纖維網(wǎng)并利用自身余熱互相粘結成布，這種熔噴布上的纖維直徑可以小到0.5～10微米。此外醫(yī)用口罩的生產(chǎn)還要對熔噴布進行駐極處理，使纖維帶有電荷從而實現(xiàn)靜電吸附過濾。生產(chǎn)出的醫(yī)用口罩需要經(jīng)環(huán)氧乙烷進行滅菌處理，之后通過解析的方式除去口罩上的環(huán)氧乙烷殘留，據(jù)工信部介紹，口罩解析消毒的過程需耗時7～14天。

圖1 口罩的SMS結構

圖2 無紡布原料聚丙烯的生產(chǎn)

無紡布生產(chǎn)用纖維主要是丙綸、滌綸，還有錦綸、粘膠纖維、腈綸、乙綸、氯綸。醫(yī)用無紡布產(chǎn)品是利用化學纖維包括聚酯、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚丙烯、碳纖維和玻璃纖維制成的醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品?？谡炙枞蹏姴荚现饕獮榫郾渲?，是五大通用合成樹脂（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS）之一，是以丙烯為主要原料聚合或與乙烯、丁烯等共聚單體通過聚合反應生產(chǎn)制得[1]。聚丙烯廣泛應用于包裝、纖維、汽車、家電等日用品以及工業(yè)品等領域的生產(chǎn)[2]，近幾年在醫(yī)療領域也有較普遍的應用。聚丙烯主要為石油化工產(chǎn)物，產(chǎn)能巨大，但是聚丙烯轉為熔噴布則存在很大的產(chǎn)能瓶頸，市場上熔噴布價格已經(jīng)翻了幾番。中國石油化工集團公司等石油化工企業(yè)憑借原料優(yōu)勢紛紛擴大熔噴布生產(chǎn)（圖2），與下游口罩生產(chǎn)企業(yè)對接以擴大口罩產(chǎn)能。

疫情蔓延以來，口罩一直成為緊缺資源，隨著大批企業(yè)復工，口罩的缺口還將進一步擴大。根據(jù)2月3日國務院聯(lián)動機制新聞發(fā)布會上工信部總工程師田玉龍介紹，我國口罩日產(chǎn)能為2 000多萬只，為全球最大。而隨著各方企業(yè)紛紛加入口罩生產(chǎn)大軍，據(jù)國家發(fā)展改革委調(diào)度數(shù)據(jù)，截止到2月29日，包括普通口罩、醫(yī)用口罩以及N95口罩在內(nèi)，全國口罩日產(chǎn)能達到1.1億只，為2月1日的5.2倍，大大緩解了口罩的供需緊張問題。

2.2 醫(yī)用防護服

醫(yī)用防護服作為防化服中的一類，主要用于醫(yī)護人員穿著，不僅要排濕透氣、穿著自如，還要讓醫(yī)護人員免受診療過程中病毒、細菌等各種污染物的感染，抵擋住水液、酒精、油漬侵入，而且要有效抗靜電，甚至防止灰塵進入，即做到拒水、拒血液、拒酒精、拒病毒以及抗靜電的“四拒一抗”[1]。國家衛(wèi)健委稱一次性醫(yī)用防護服不得重復使用，這樣在應對疫情期間醫(yī)用防護服需求量巨大。

醫(yī)用防護服所采用的材料與一般的織造材料不同，采用的是微納米級別材料。這種復合材料可以通過不同材料復合，如用聚乙烯/聚丙烯紡黏非織造布與透氣微孔薄膜或其他非織造布復合[1]。

常見的醫(yī)用防護服通常是由帽子、上衣、褲子組成的連身式結構（圖3），在制作中有著嚴格標準，包括防護性（密封性）、服用性、安全衛(wèi)生性。制作一件醫(yī)用防護服工藝流程為：裁剪、縫合、上松緊、粘合壓膠條，涉及到的機器有平縫機、包縫機和壓膠機[1]。

為了方便行動和工作，為穿著提供更好的靈活性，防護服的腰部通常通過平縫機用彈性橡筋收緊，以增加工作效率和使用安全性（圖4）。粘合壓膠條是醫(yī)用防護服制作的一道重要工序，指的是用壓膠機將防護服中所有線跡、針孔進行壓膠密封（圖5），以防止粉塵或是液體從縫紉的針孔中進入，增強防護服的隔離性能和使用安全[1]。

圖3 醫(yī)用防護服的結構與工藝

圖4 醫(yī)用防護服制作工藝——腰部壓橡筋

圖5 醫(yī)用防護服制作工藝——粘合壓膠條

醫(yī)用防護服制作出來后也需要進行消毒滅菌處理，常見的滅菌方式有環(huán)氧乙烷滅菌與輻照滅菌，前者滅菌工藝周期為7～14天，后者可將時間大大縮短在一天之內(nèi)，但此法滅菌處理后的防護服有效使用期限僅為一個月。

3 消殺產(chǎn)品——消毒液

疫情發(fā)生以來，人們的消毒意識越來越強，因此消毒液成為繼口罩之后的又一脫銷產(chǎn)品，消毒液生產(chǎn)企業(yè)也都紛紛提前復工復產(chǎn)，成為春節(jié)假期最忙碌的企業(yè)之一。

可有效滅活病毒的消毒液主要有乙醚、75%的乙醇和含氯的消毒劑等[3]。按照化學成分可以將有效滅活病毒的消毒液分為含氯型消毒液、過氧化物類消毒液以及乙醇等。含氯型消毒液主要指我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫?4消毒液（圖6），有效成分為次氯酸鈉，含量一般為5.5%～6.5%[4]，這類消毒液價格低廉、殺毒效果好。過氧化物類消毒液主要有過氧化氫、過氧乙酸、二氧化氯等，這類消毒劑具有強氧化性，優(yōu)點是對各種微生物都十分敏感，消毒后在物品上無毒性殘留[5]。75%的酒精主要成分是乙醇，也就是我們常說的醫(yī)用酒精（圖6）。該濃度下的酒精既能使細菌中的蛋白質凝固從而殺滅細菌，又不至于使細菌表面形成薄膜阻止酒精向細菌內(nèi)部的深入，因此可有效進行病菌的滅活[6]。

圖6 消殺產(chǎn)品——酒精、84消毒液

圖7 消毒液的生產(chǎn)

在消毒產(chǎn)品異常緊缺的當下，很多化工企業(yè)紛紛加入擴產(chǎn)，甚至有的企業(yè)“跨界”轉產(chǎn)消毒液。據(jù)天眼查數(shù)據(jù)顯示，疫情發(fā)生的2月1日—3月5日期間，我國新增消毒液等消殺用品生產(chǎn)企業(yè)超兩千家（圖7）。多方努力使得消毒液日產(chǎn)量大幅增加，據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2月20日，84消毒液日產(chǎn)量較1月底提高了207%，一定程度上緩解了供需矛盾。但隨著疫情的逐步好轉，各地區(qū)也逐漸解封，企業(yè)紛紛復工，大眾外出消費活動恢復正常，疫情期間的日常消毒管理成為常規(guī)化和長期化，民眾對個人居家消毒及公共場合的環(huán)保消毒需求會不降反增，短期內(nèi)還是無法做到消毒液“自由”。各地化工企業(yè)不斷擴大生產(chǎn)能力，使消殺用品產(chǎn)量逐步滿足人民需求。

4 醫(yī)療用品

自新冠肺炎發(fā)生以來，每日確診病例、疑似病例、治愈出院病例等數(shù)據(jù)成了人們關注的焦點。在這些數(shù)據(jù)背后，除了無數(shù)白衣天使的前赴后繼以外，俗話說巧婦難為無米之炊，化工行業(yè)也為其提供了基礎保障。

4.1 試劑盒與抗病毒藥物

新冠肺炎的確診與治療離不開核酸檢測試劑盒以及抗病毒藥物。本次新冠病毒2019-nCoV是一種以RNA為遺傳物質的病毒。對新冠肺炎的確診檢測思路為檢測出該新冠病毒的遺傳物質，而對新冠肺炎的治療思路為阻斷該病毒的復制過程來阻斷病毒在體內(nèi)的傳播從而治療疾病。在病毒檢測和抗病毒藥物研發(fā)方面，化學工業(yè)領域的分子設計、藥物合成等技術發(fā)揮了重要作用。

圖8 核酸檢測試劑盒

核酸檢測試劑盒（圖8）的研發(fā)與生產(chǎn)運用了RT-PCR技術，即Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction，中文叫做逆轉錄聚合酶鏈式反應[7]。運用此技術研發(fā)出來的檢測試劑盒對本次新冠肺炎2019-nCoV病毒最快只需1～2個小時即可檢測出結果。據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2月1日，我國試劑盒日產(chǎn)量已達77.3萬人份，可以充足保證疑似患者的確診檢測供應。

抗病毒藥物的研發(fā)與生產(chǎn)主要依賴化學有機合成，目前，抗病毒藥物共有六大類，即穿入和脫殼抑制劑、DNA多聚酶抑制劑、逆轉錄酶抑制劑、蛋白質抑制劑、神經(jīng)氨酸酶抑制劑和廣譜抗病毒藥。而針對此次新冠肺炎病毒還沒有有針對性的特效藥，國家衛(wèi)健委根據(jù)過往病毒性疾病的診療經(jīng)驗，在《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第七版）》中推薦試用的藥物有：α-干擾素（霧化吸入），洛匹那韋/利托那韋（口服劑），利巴韋林（靜脈注射），磷酸氯喹（口服劑），阿比多爾（口服劑）。

4.2 一次性醫(yī)用耗材

在此次新冠肺炎的治療過程中一次性醫(yī)用耗材的用量也是很可觀的，常用的一次性醫(yī)用耗材主要有醫(yī)用膠片、醫(yī)用手套、輸液器以及化學水溶液等。

圖9 醫(yī)用膠片

醫(yī)用膠片（圖9）一般為表面涂有碳粉的化學成像膠片，此膠片對日光不敏感，不必非于暗室操作。這類膠片的片基原材料為聚對苯二甲酸乙二酯（PET），俗稱滌綸樹脂，是對苯二甲酸與乙二醇的縮聚產(chǎn)物。PET分子結構高度對稱，有較高的成膜性，由于其耐磨、耐折、光學性能好，因此PET薄膜的一個重要應用領域就是片基如膠片等。我國PET產(chǎn)能巨大，占全球總產(chǎn)能一半以上，是全球最為重要的PET生產(chǎn)國和消費國。作為國內(nèi)唯一一家能夠生產(chǎn)出數(shù)字醫(yī)療膠片的中國樂凱集團有限公司，在全民抗疫的關鍵時刻，提前復工加大生產(chǎn)，為打贏新冠肺炎阻擊戰(zhàn)做好醫(yī)用膠片儲備。

醫(yī)用手套（圖10）從使用環(huán)境可分為手術用手套和檢查用手套。相對而言，手術手套的衛(wèi)生要求會比檢查手套更加嚴苛，質地較厚并且韌性較好，需要滅菌、獨立包裝等條件[1]。醫(yī)用手套從材質方面可分為乳膠手套、丁腈手套、聚氯乙烯（PVC）手套、聚乙烯（PE）薄膜手套等[8]。醫(yī)用乳膠手套的原材料來自于天然橡膠，醫(yī)用丁腈手套的原材料為丁腈橡膠，這兩類手套價格較高，多用于身體的檢查和外科手術，是一線醫(yī)護人員需求量最大的手套類型。

圖10 醫(yī)用手套

靜脈輸液是醫(yī)院平時治療最常用手段之一，有數(shù)據(jù)表明中國每年對一次性靜脈輸液器（圖11）的使用量高達50億只，而對于此次新冠肺炎的治療，輸液器也成為不可或缺的一次性醫(yī)療用品。輸液器一般由靜脈針或注射針、針頭護帽、輸液軟管、藥液過濾器、流速調(diào)節(jié)器、滴壺、瓶塞穿刺器、空氣過濾器8個部分連接組成[9]。輸液管和輸液瓶使用的材料多為聚丙烯（PP）、聚乙烯和高密度聚乙烯三種，而今高性能聚烯烴熱塑彈性體（TPE）以其更安全、更高性能的優(yōu)勢常被用做輸液軟管的材料[10]。

圖11 一次性輸液器

提到靜脈輸液不得不提的醫(yī)用耗材還有可靜脈輸液的化學水溶液，主要有兩類：5%的葡萄糖溶液和0.9%的氯化鈉溶液（圖12）。葡萄糖是自然界分布最廣且最為重要的一種單糖，是生物體內(nèi)新陳代謝不可缺少的營養(yǎng)物質，臨床應用廣泛，用于各種高熱、脫水、昏迷或不能進食的患者所需的水分和熱量[1]。輸液時以這兩種化學水溶液為母液配以不同的針劑，可以在治療的同時為患者補充水分和所需電解質。

圖12 化學水溶液——5%的葡萄糖溶液和0.9%的氯化鈉溶液

4.3 醫(yī)用氧氣

醫(yī)用氧氣（圖13）指的是濃度達到99.5%品質要求的氧氣。據(jù)一線醫(yī)護人員介紹，新冠肺炎重癥患者是100%需要吸氧的，而危重患者所需氧氣量又是重癥患者的十倍。因此疫情蔓延以來，武漢各大醫(yī)院醫(yī)用氧氣需求量連連攀升，日使用量達到日常用量峰值的10倍以上，為此石化企業(yè)紛紛開足馬力，加緊生產(chǎn)緩解供氧壓力。在聽聞醫(yī)院“缺氧”之后，中國石化所屬湖南長嶺煉化公司快速優(yōu)化生產(chǎn)運行，提高裝置負荷，加快生產(chǎn)疫情防控所需的醫(yī)用氧，截至2月22日已為武漢及其他地區(qū)醫(yī)療機構輸送氧氣1 000余噸。有些醫(yī)院的“缺氧”還與氣瓶周轉效率低以及供氣管道流量小有關，武鋼氣體有限公司不僅為醫(yī)院增加氣瓶量，同時還幫助醫(yī)院供氧管道進行擴容改造，大大緩解了醫(yī)院供氧緊張問題。

圖13 醫(yī)用氧氣的生產(chǎn)

5 運輸工具與燃油

在抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)斗中，各種運輸工具如救護車、飛機等扮演了極其重要的角色（圖14）。各種醫(yī)療物資、生活物資、生產(chǎn)原料以及患者的轉移都需要交通工具進行運輸，它們在運行中需要汽油、煤油、柴油等燃料[1]。汽油、煤油和柴油是對原油精餾的得到的產(chǎn)物，是復雜的烴類混合物，在原油精餾塔中根據(jù)沸點由低到高依次分離出汽油、煤油和柴油。汽油常用于小型汽車，煤油常用于飛機燃料，柴油常用于輪船、卡車等。這些運輸工具的制造、運行還需要很多化工材料，如潤滑油（圖15）、油箱用塑料、碳纖維等等[1]。

圖14 運輸工具所用燃料離不開化工

圖15 運輸工具所用潤滑油離不開化工

6 結語

在這場舉國之力抗擊新冠肺炎的阻擊戰(zhàn)中，我們再次看到了化工行業(yè)舉足輕重的地位。雖然不可否認由于行業(yè)中個別不合法、不合規(guī)的企業(yè)造成的污染、爆炸、傷亡事故等使得普通民眾對化工行業(yè)的誤解與恐懼時有加深，但是這次疫情防控的需求為化工正了名，同時也使化工企業(yè)了有更多的思考?；と藨摳哔|量、高效率、高安全性地發(fā)展化工行業(yè)，淘汰環(huán)保不達標、能耗指標高、安全無保障的化工生產(chǎn)路線及產(chǎn)品。在加強國家防控體系中的化工產(chǎn)品應急保障能力建設，優(yōu)化供應鏈系統(tǒng)，增加人工智能自動化程度過程中，每一個化工人將和你在一起，“化”解疫情，“工”渡難關，與你風雨同舟，更加眾志成城。

【編后話】2020年3月3日中國化工學會網(wǎng)站刊發(fā)了中國化工學會監(jiān)事長楊元一先生撰寫的《化工和抗擊疫情》（PPT形式），很快就被眾多的公眾號轉發(fā)，對于公眾及時了解化學工業(yè)產(chǎn)品在抗擊疫情中發(fā)揮的重要作用，樹立化工企業(yè)的社會形象起到了積極的效果。我編輯部迅即聯(lián)系中國化工學會秘書處表達整理刊發(fā)的意向，得到華煒秘書長的支持；我們與作者楊元一先生取得聯(lián)系后，他非常爽快地同意我們編輯部對《化工和抗擊疫情》進行適當?shù)恼砜l(fā)，共同為化工正名。在此期間，我們又收到河南化工技師學院馬斌、丁惠平的來稿，編輯部擬將兩篇文章各取所長，進行融合加工，力求達到圖文并茂的效果，楊元一先生對此表示贊同，并表示不作為作者署名，體現(xiàn)出老化工人對編輯部的支持和對年輕人的關愛。特此說明，編輯部謹向中國化工學會監(jiān)事長楊元一先生、中國化工學會秘書處華煒秘書長表示誠摯的謝意！