松山湖材料實驗室研制出新型口罩濾材,性能優(yōu)于熔噴布
面對新冠肺炎疫情,國內(nèi)外口罩需求量大增,熔噴布作為口罩核心有效過濾材料,一時間供不應(yīng)求,有限的熔噴布產(chǎn)能成為口罩增產(chǎn)一大瓶頸。
近日,記者從松山湖材料實驗室得知,于杰教授帶領(lǐng)的實驗室新型纖維團隊,根據(jù)近20年靜電紡絲研究經(jīng)驗驗,以及基于實驗室布置的學(xué)術(shù)方向的積累和技術(shù)儲備,開展“電紡納米纖維膜用于高性能防護口罩濾膜”的研究,成功解決了多項技術(shù)困難,制備出滿足應(yīng)用要求的納米纖維濾材。
經(jīng)第三方權(quán)威機構(gòu)廣州檢驗檢測認證集團有限公司(國家認證)檢測,過濾指標(biāo)滿足KN95口罩GB 2626-2006國家標(biāo)準(zhǔn),將為解決目前抗疫所遇到的困難提供新的解決途徑。
實驗室方面介紹,納米纖維口罩是一種新型口罩,其技術(shù)基礎(chǔ)是近20年新發(fā)展起來的靜電紡絲技術(shù),納米纖維口罩的開發(fā)普及不僅僅有利于解決口罩供應(yīng)不足的問題,還具有長遠戰(zhàn)略意義。
納米級纖維膜應(yīng)用于空氣過濾方面,超高的孔隙率和納米級細孔,使其擁有低阻高效過濾特性,更優(yōu)于市場熔噴布。
目前,廣泛使用的口罩濾材是熔噴布,熔噴布本身的過濾效率僅有30%,經(jīng)駐極處理帶電后才能達到80%以上,因此,熔噴布口罩是一次性的,并且有時效限制,水洗或者存放時間過長都會導(dǎo)致電荷消失,降低過濾效果。
為解決熔噴布等缺陷問題,近年來人們開始轉(zhuǎn)向采用納米纖維技術(shù)。而在已有的報道中,工藝過程大都需要使用有機溶劑,這會為人們使用帶來新的問題。
水溶性高分子具有綠色健康安全的優(yōu)勢,但存在耐水性不佳的缺點。該團隊利用自己獨創(chuàng)的工藝,提高了水溶高分子纖維的耐水性,獲得了健康環(huán)保的納米纖維濾膜。
與熔噴布相比,納米纖維直徑和孔隙都小得多,不需駐電,其本身的過濾效率可達95%以上,因此其可多次使用,可長期儲備。
在同樣的過濾效率下納米纖維膜要比熔噴布濾膜薄的多,使用起來更加輕柔舒適。另外,納米纖維膜口罩還有產(chǎn)量高、成本低的優(yōu)點,代表未來的發(fā)展方向。
據(jù)介紹,材料實驗室新型纖維團隊在電紡納米纖維領(lǐng)域有深厚的積累,擁有系列獨創(chuàng)技術(shù),能夠制備大面積高強度納米碳纖維及多種功能納米纖維。目前,該團隊正在抓緊推進將這些技術(shù)轉(zhuǎn)化為抗疫系列防護產(chǎn)品,包括納米碳纖維口罩、可再生口罩、殺菌消毒口罩、功能防護服等。
同時,松山湖材料實驗室正積極規(guī)劃將這些技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,快速形成生產(chǎn)能力,為抗擊目前疫情及做好長遠戰(zhàn)略儲備做出貢獻。
松山湖材料實驗室布局公共技術(shù)平臺和大科學(xué)裝置、前沿研究板塊、創(chuàng)新樣板工廠、粵港澳交叉科學(xué)中心四大核心板塊,積極構(gòu)建“前沿基礎(chǔ)研究→應(yīng)用基礎(chǔ)研究→產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究→產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”的全鏈條研究模式,助推硬科技成果落地推廣。
于杰教授帶領(lǐng)的新型纖維團隊是實驗室創(chuàng)新樣板工廠引進的首批團隊之一,團隊基于自有原創(chuàng)技術(shù)、面向國家和廣東省經(jīng)濟發(fā)展需求,以產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為目標(biāo),致力于電紡連續(xù)納米纖維的制備與應(yīng)用技術(shù)研發(fā)。
【新聞來源】南方日報
【記者】陳啟亮
【資料來源】松山湖材料實驗室