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新知|一只口罩的科技含量

2020-03-12 05:53:51 来源:河北新闻网
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新材料助力口罩发展

随着科技的不断发展,纳米技术也被应用到了口罩上。

研究表明,降低过滤材料中纤维直径可提高过滤效率。因此,新型多功能、高附加值纳米纤维过滤材料引起了广泛关注。

2019年,香港理工大学创新产品与科技讲座教授梁焕方领导的研究团队成功研发了一种带有静电的纳米纤维过滤材料,可以有效阻隔空气中的污染微粒,以及大部分以空气传播的致命病毒,包括流感、“非典”等。

专家介绍,纳米纤维属于一维纳米材料,通过静电纺丝所生产的纳米纤维直径在5纳米-10微米之间,并可以通过调控纺丝参数来实现对纤维直径的控制,同时可以实现多种材料复合纺丝,大大提高了纳米纤维的多样性以及拓宽了纳米纤维的运用途径。

这种纳米纤维过滤材料经测试,采用聚偏二氟乙烯(PVDF)制成,用电晕放电技术把静电加入PVDF纳米纤维,使其能够在近距离与微粒产生电荷相互作用,从而有效吸附微粒。

测试证实,对比已有的带电荷微纤维或没有带电荷的过滤材料,此项新科技突破采用多重静电隔离层设计,具有更高的过滤效率,其过滤效果比现有带静电的口罩高10%。此外,在透气度、电荷稳定性及耐用程度上,该材料都有更优质的表现,静电可维持3个月。

但一般口罩只能将流感、埃博拉、新型冠状病毒拦截而不能将其杀死,容易导致后续的交叉感染。怎么才能在保证维持高效过滤的同时,实现对细菌、病毒的有效杀灭?

“要使纺织品具有抗病毒的功能,还要对材料做一些处理。”专家介绍,主要方法有两种。一种是将具有抗病毒功能的材料做成纳米级的微细颗粒,然后与高聚物仿丝液共混,最后仿丝。另一种是纳米整理法,在织物的后整理过程中将纳米材料添加到织物整理剂中或是以涂层方式复合,从而赋予织物抗病毒的功能。

近几年,利用白云石、纳米银、绿茶提取物等制成抗病毒口罩的消息先后出现在媒体报道上。

其中,纳米材料的出镜率比较高。以纳米银为例,大连大学医学院研究人员曾对纳米银抗流感病毒和新城疫病毒的作用机制进行了研究,证实纳米银对流感病毒和新城疫病毒有明显的抑制作用。其抑制机制可能与纳米银破坏病毒粒子结构及抑制神经氨酸酶活性有关。

全国卫生产业企业管理协会抗菌产业分会联合中国科学院理化技术研究所等单位组成的科研攻关组也曾对抗病毒口罩进行过相关研究。他们研制的速效抗病毒口罩主要采用了BCNT纳米抗病毒技术。该BCNT纳米抗病毒技术是含银纳米材料技术和纳米复合技术的发展成果,能够有效抑制细菌、病毒的活性。

“在抗击新冠肺炎疫情的战疫当中,以口罩和防护服为代表的医用纺织品发挥了重要的作用。”张威表示,医用纺织品将作为战略应急物资纳入国家储备,对国计民生和国家安全具有重要的战略保障意义。

责任编辑:张云
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