南工大研发高性能膜法口罩

【提要形貌】南京工业大学化工学院膜科学手艺研究所开发了一种新型过滤质料——纳米蛛网仿生膜。

分类：公司新闻
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宣布时间：2020-07-08
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自新冠肺炎疫情暴发以来，口罩需求量与日俱增，天下凌驾3000家企业新增了口罩营业。作为口罩过滤环节的要害质料，纤维直径只有头发丝三十分之一的熔喷布堪称医用外科口罩和KN95口罩的“心脏”，供应十分主要，市场价钱翻了十几倍，可以说是“一布难求”。

为了缓解目今市场熔喷布求过于供的主要时势，南京工业大学化工学院膜科学手艺研究所充分验展专业优势，开发了一种新型过滤质料——纳米蛛网仿生膜，并应用到高性能膜法口罩的生产中，用膜手艺效果扛起战“疫”使命继续。

神奇的纳米蛛网仿生膜质料

纳米蛛网仿生膜纤维直径在100—200纳米规模内，纤维之间相互交织，形成三维蛛网状结构，形成的微孔尺寸可控制在0.1到0.5微米规模内。“相比于纤维无序群集、直径1000纳米以上的熔喷质料，纳米蛛网仿生膜具有孔隙率高、孔径小、过滤阻力低、过滤精度高等优势。”南京工业大学化工学院膜科所教授仲兆祥说。

通�？掌泻写笞诖姓绾捎敫旱绾傻南缚帕Ｎ廴疚�，当空气中的这些带电粒子经由驻极体周围时，会被强烈的吸附在驻极纤维上，同时不带电的粒子会在驻极体形成的电场中因感应而极化，也会被吸附在纤维上。古板熔喷质料自己孔径较大，需要接纳添加静电的方法提高过滤效率，而静电受情形中温度湿度等影响，在短时间内就会失效，因而过滤效率急速降低，以是市场上用古板熔喷布生产的医用口罩只能一次性使用。

据仲兆祥先容，纳米蛛网仿生膜质料因其孔隙率高、孔径小、过滤阻力低、过滤精度高的特点。它无需加静电，通过筛分作用截留污染物，能有用过滤99%以上的非油性颗粒，有用阻挡种种固体气溶胶、飞沫和病毒，无需担心遇液体过滤效率降低的问题，同时具有优异的透气性，不会爆发呼吸的不适感。

战胜水洗、酒精消毒等障碍

现在，市场上大大都医用外科口罩都是一次性的，最长使用时间为四小时，KN95口罩虽然使用时间长一些，但也不可恒久重复使用。这是由于通过荷电作用吸附污染物的熔喷质料，一旦遇水容易爆发静电中和征象，会导致口罩过滤效率降低，因此用熔喷布生产的口罩在通俗洗濯后就无法重复使用。

“纳米蛛网仿生膜质料孔径小，主要通过物理作用截留污染物，无需担心遇液体效率降低的问题。” 仲兆祥团队的博士生武军伟体现，团队研究职员将膜质料在水中和75%酒精中浸泡多次后，过滤效率不受影响，均坚持在99%以上，说明膜质料口罩可以用水洗濯或者酒精消毒后重复使用，这样大大增添了口罩的使用率。

武军伟体现，他们从使用寿命、重复使用性和透气性等方面举行的多次比照实验效果批注，纳米蛛网仿生膜质料作为一种新型过滤质料，与古板熔喷质料比照，具有越发优异的截留及透气性能，因而能够重复使用，寿命更长。

还可用于医疗防护服、空气净化器

据先容，南京工业大学化工学院膜科所研发的纳米蛛网仿生膜质料除了可用于制作口罩外，还可以用于医疗防护服、空气净化器等领域。

仲兆祥体现，基于纳米蛛网仿生膜质料制作的防护服，具有优异的抗菌拒水性能，是医疗防护中品级最高的医用防护服。它的特点是人体的汗气可以向外散发，而外面的水和细菌病毒等不可进入。“纳米蛛网仿生膜质料每平方厘米约有 10 亿个孔，孔隙率高达 90%以上，孔径为 0.2微米左右，是水滴直径的万分之一，但比水汽分子的尺寸大 700 倍左右。液态水进不来，汗气可以透出，从而能抵达优异的防水透湿性。”

在工业领域，经由双疏改性的空气净化膜用于烟尘的超低排放控制，已经推广应用了上百套工程装备，爆发经济效益二十多亿元。现在，空气净化膜质料和膜法口罩已经在上百家单位使用，为坚持在防疫一线事情的职员提供了有力包管。