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讓每只口罩發揮最大效能,荷電再生技術做到了
2020-04-29 07:07:17 來源: 科技日報
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  隨著國內新冠肺炎疫情防控常態化,加之復工復產節奏加快,人們對口罩的需求再次增多。值得關注的是,伴隨疫情在全球持續蔓延,口罩產品的供需矛盾依然突出。

  在保證安全的情況下,如何讓每只口罩發揮最大效能?中國工程院院士、北京化工大學教授陳建峰團隊研發的口罩荷電再生重復使用技術給出了肯定答案。日前,在英國皇家工程院發起的多國工程院響應新冠肺炎疫情視頻會議上,這一接地氣的科研成果受到多個國家工程院的認可。

  “口罩過濾的原理,主要是利用靜電吸附以及纖維排列后對超細顆粒和飛沫的阻隔,口罩中間的荷電層對于攜帶病毒細菌等微?;蝻w沫防護起到重要作用?!标惤ǚ逶诮邮芸萍既請笥浾卟稍L時說,口罩使用過程中,因細菌病毒在靜電層的沉積以及哈氣(水汽)等導致荷電層靜電的消除,都會損傷其過濾效果,甚至失效。

  簡言之,口罩用一段時間就得廢棄,是因為口罩中層靜電過濾作用失效了。陳建峰表示,應急中若想重復使用口罩,需著重考慮兩個問題:一是如何殺死或去除沉積到口罩上的新冠病毒等病毒細菌;二是如何為中間靜電層補充靜電。

  自2月以來,在科技部應急攻關項目支持下,由陳建峰牽頭,緊急組織全國優勢產學研力量,圍繞“可重復使用防護口罩關鍵技術及產業化”重大需求開展應急科研攻關。

  “口罩可重復使用的關鍵技術問題之一,就是在不破壞口罩材料及微觀結構的情況下,重新恢復口罩過濾層電荷或將外界電荷轉移過濾層,即荷電再生?!笨谡趾呻娫偕貜褪褂眉夹g負責人、北京化工大學教授王丹解釋說,針對非醫療環境下普通口罩的重復使用,研究團隊提出口罩荷電再生技術,通過“熱水滅毒、荷電再生、紙屑檢驗”3個步驟對口罩進行處理,就能實現應急情況下口罩的重復使用。

  具體來說,將使用后的一次性醫用無紡布口罩置于56℃以上的熱水泡30分鐘消毒處理,隨后用普通電吹風機吹烘約10分鐘吹干并荷電處理,再通過紙屑吸附檢驗,荷電成功便可再次使用。

  針對4種廣為使用的普通口罩——一次性醫用口罩、醫用外科口罩、韓國KF94口罩、國產KN95級防護口罩,研究團隊按相應標準測試過濾效率,結果表明再生口罩與新口罩相比,過濾效率衰減0.6%—2.3%,滿足相關口罩標準中過濾效率指標。

  “以材質良好的KN95級防護口罩為例,我們開展了口罩耐高溫性試驗,經高壓蒸汽滅菌,然后干燥處理荷電再生方法,結果表明再生口罩的過濾效率與新口罩相當?!蓖醯ふf,大量科學研究和技術成果表明,口罩重復使用是可行的。需要注意的是,再生口罩適用于較低風險暴露人員重復使用。

  “我們對多種品牌的口罩實驗后,驗證了口罩荷電再生重復使用技術的有效性,解了防疫、復工的燃眉之急?!闭憬c土集團公司總經理徐萬福說,之前公司為每個員工每天發放一個一次性醫用口罩,后改為每人每3天發放一個,自2月20日至3月30日,共節約口罩12.25萬只。

  “口罩的可重復使用以及產業化,在保證安全的情況下,能讓每一只口罩發揮最大效能?!痹陉惤ǚ蹇磥?,應急時期利用凈化和重復使用技術“獲得”的口罩,社會效益顯著,緩解市場需求與供給矛盾的同時,能夠節約資源、減少環境污染。

  有人會問,一只口罩能重復使用多少次?現有的口罩標準,對口罩佩戴時間、使用次數等并無明確規定。

  按照北京市相關要求,近日,北京化工大學有機無機復合材料國家重點實驗室團隊牽頭制定了國際首個《可重復使用民用口罩》團體標準。該標準指出,可重復使用民用口罩應該耐受洗消不少于3次,累計佩戴時長不低于24小時,口罩無明顯變形;過濾效率與KN90級口罩性能指標一致;存儲時間不少于5年等。

  “可重復使用口罩項目的科學研究和標準制定,既考慮到疫情防控的短期應急之需,也兼顧了長期戰略儲備的需求?!标惤ǚ逭f,項目團隊會積極推廣該技術,為全球抗疫提供科學方法。(劉垠)

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【糾錯】 責任編輯: 張樵蘇
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