新型冠狀病毒肺炎疫情發(fā)生以來,中國工程院陳建峰院士組織帶領(lǐng)北京化工大學(xué)有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料國家重點(diǎn)實驗室團(tuán)隊,啟動面向“抗新冠病毒可重復(fù)使用防護(hù)制品”重大需求的應(yīng)急科研攻關(guān)。近日,該團(tuán)隊開發(fā)的口罩荷電再生重復(fù)使用技術(shù)得到中央領(lǐng)導(dǎo)同志充分肯定。
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(xì)顆粒和飛沫的阻隔,其中間的荷電層對于攜帶病毒細(xì)菌等微;蝻w沫防護(hù)起到重要作用。口罩使用過程中,因細(xì)菌病毒在靜電層的沉積以及水汽等導(dǎo)致荷電層靜電的消除,都會損傷其過濾效果,甚至失效。因此應(yīng)急之下若想重復(fù)使用口罩,需要重點(diǎn)考慮兩點(diǎn)問題:一是如何殺死或者去除沉積到口罩上的新冠病毒等病毒細(xì)菌;二是如何為中間靜電層補(bǔ)充靜電。所涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題是:如何在不破壞口罩材料及微觀結(jié)構(gòu)的情況下,重新將外界電荷轉(zhuǎn)移至中層無紡布。
團(tuán)隊研究人員通過實驗研究,發(fā)現(xiàn)采用便攜式靜電發(fā)生器(如家用電器)對普通一次性醫(yī)用平面無紡布口罩進(jìn)行二次荷電處理,使其再生靜電效應(yīng)而達(dá)到可重復(fù)使用的目的,并由此提出了口罩荷電再生重復(fù)使用的技術(shù)方法。先將使用后的一次性醫(yī)用無紡布口罩置于56℃以上熱水泡30分鐘消毒處理,隨后采用電吹風(fēng)機(jī)、電風(fēng)扇、電子點(diǎn)火器等對“失效”的口罩進(jìn)行吹干荷電處理,并證實口罩可重新荷電而再生靜電效應(yīng)。
團(tuán)隊研究人員搭建了口罩過濾性能檢測系統(tǒng),開展荷電再生技術(shù)方案優(yōu)化及效果的科學(xué)驗證。對4類普通口罩(一次性防塵口罩、一次性醫(yī)用口罩、一次性醫(yī)用外科口罩、國外進(jìn)口KF94口罩),進(jìn)行了荷電再生重復(fù)使用實驗研究。再生口罩樣品經(jīng)國家勞動保護(hù)用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(北京)檢測:3類口罩(一次性醫(yī)用口罩、一次性醫(yī)用外科口罩和國外進(jìn)口KF94口罩)再生后,口罩的0.1微米微粒過濾效率(阻隔率)與新口罩相當(dāng);一次性防塵口罩再生后過濾效率較新口罩提升50%;一次性醫(yī)用外科口罩荷電再生循環(huán)10次后,過濾效率與新口罩相當(dāng)。