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[现代快报]“小膜”大功效!南工大研发可水洗消毒、多次使用的KN95口罩

现代快报讯(通讯员 张金凤 记者 仲茜)自新冠肺炎疫情暴发以来,口罩需求量与日俱增。作为口罩过滤环节的关键材料,纤维直径只有头发丝三十分之一的熔喷布,供应紧张。近日,澳门新葡经京娱乐场膜科学技术研究所充分发挥专业优势,开发了一种新型过滤材料——纳米蛛网仿生膜,应用到高性能口罩的生产中,解决了医用外科口罩和 KN95 口罩的 " 心脏 " 问题,将膜技术科研成果成功转化,为战疫贡献了南工大力量。

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△南工大膜科学技术研究所实验室

【创新】新膜过滤效率高,还可反复使用

" 相比于纤维无序堆积、直径 1000nm 以上的熔喷材料,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。" 南工大膜科所仲兆祥教授先容说,纳米蛛网仿生膜纤维直径在 100-200nm 范围内,纤维之间相互交错,形成三维蛛网状结构,形成的微孔尺寸可控制在 0.1 到 0.5μm 范围内。

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△纳米蛛网仿生膜原理

仲兆祥先容,纳米蛛网仿生膜材料因其孔隙率高、孔径小、过滤阻力低、过滤精度高的特点,无需加静电,通过筛分作用截留污染物,能有效过滤 99% 以上的非油性颗粒,有效拦截各种固体气溶胶、飞沫和病毒,无需担心遇液体过滤效率降低的问题,同时具有良好的透气性,不会产生呼吸的不适感。

目前,市场上大多数医用外科口罩都是一次性的,因为其所用的传统熔喷布生产的口罩,在清洗后就无法重复利用,而纳米蛛网仿生膜材料孔径小,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。仲兆祥教授团队的博士生武军伟先容说," 大家团队研究人员将膜材料在水中和 75% 酒精中浸泡多次后,过滤效率不受影响,均保持在 99% 以上,说明膜材料口罩可以用水清洗或者酒精消毒后重复使用,这样大大增加了口罩的利用率。"

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△新型口罩可水洗实验

【应用】可制作口罩、医疗防护服,应用范围广

澳门新葡经京娱乐场膜科所研发的纳米蛛网仿生膜材料,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。仲兆祥说,基于纳米蛛网仿生膜材料制作的防护服,具有良好的抗菌拒水性能,是医疗防护中等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能进入。" 纳米蛛网仿生膜材料每平方厘米约有 10 亿个孔,孔隙率高达 90% 以上,孔径为 0.2 μm 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,从而能达到优异的防水透湿性。"

在工业领域,经过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,产生经济效益二十多亿元,先后获得中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖、中国膜工业协会科学技术一等奖、侯德榜化工科学技术青年奖等奖励。

据先容,空气净化膜材料和膜法口罩目前已在上百家单位使用,为坚持在防疫一线工作的人员提供了有力保障。近期,在南京市政府召开的防疫物资主题会议上,空气净化膜技术受到了南京市工信局、科技局等部门的高度重视,南工大膜科学技术研究所已与多家企业对接了空气净化膜口罩的生产业务,为战疫贡献科技力量。

(编辑 邵倩倩)

2020年4月27日《现代快报》:http://app.myzaker.com/news/article.php?pk=5ea6c7241bc8e0fc400003ea

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