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河南一“黑科技”纳米材料,可能将让口罩过滤效率达99.5%以上

河南商报记者 郭丁然 受访者供图

一场疫情让口罩成了所有人必备的防疫物资。N95/KN95这些专业技术指标,也被人们广泛熟知。

最近,中原工学院何建新教授团队研发的纳米纤维滤材,或许要打破人们对滤材的普遍认知。

据介绍,这种材料过滤效果可达99.5%以上,还更轻薄。如果非要通俗地打个比方,那么用上这种材料的口罩,就好比成了"N995"。未来,我们的防护服、空气净化器、甚至窗纱都可能用上这种材料。

河南一“黑科技”纳米材料,可能将让口罩过滤效率达99.5%以上

该新材料在窗纱领域的应用示意图

更“耐用”,过滤效率可达99.5%以上

2月18日上午,河南商报记者联系到该项技术的研发负责人中原工学院纺织服装产业研究院何建新教授,对这项新技术一探究竟。

“目前,传统的口罩滤材制作工艺是‘微米级’熔喷技术,而我们采用的是‘纳米级’线性电极静电纺丝技术。” 何建新教授告诉河南商报记者。

据何建新介绍,传统的一次性医用口罩和N95口罩主要依靠熔喷无纺布的“静电吸附”作为主要过滤手段。这种口罩接触水等物质后会逐步失去静电,导致过滤效果大幅下降。

而他们研发的纳米纤维空气滤材,主要依托的是“物理孔径”过滤原理。通俗来讲,这种滤材是利用更细的“网眼”达到过滤效果。

“只要物理结构不被破坏,即使在完全去除静电后过滤效率依然可以稳定在80%以上。” 何建新介绍。

截至目前,该团队在纳米纤维产业化装备和纳米纤维产品开发方面已申请10多项发明专利,其中已授权6项。

根据其团队实验室数据显示,使用了新技术的口罩,对标准颗粒物过滤效率在99.5%以上,完全去除静电后过滤效率依然稳定在82%以上。

何建新表示,他们已经将研发的纳米滤材送往专业的测试机构进行测试,近期应该能拿到测试结果。

河南一“黑科技”纳米材料,可能将让口罩过滤效率达99.5%以上

纳米纤维过滤材料和病毒等的对比图

更轻薄,未来防护服也可以使用这种材料

利用纳米新材料制成的口罩还有哪些优势?透气性咋样?

“相比传统的口罩,用这种新材料制成的口罩会更轻薄。”何建新教授说,传统N95口罩约重40-60g,采用他们研发的新技术后,口罩重量仅需要15-18g,其中纳米材料仅占约4g。

河南一“黑科技”纳米材料,可能将让口罩过滤效率达99.5%以上

该技术在口罩领域应用示意图

“口罩更轻的同时,透气性不变,甚至会更好。” 他介绍。

这么厉害的“黑科技”材料,成本高吗?

“单纯从原材料来看,折合到每个口罩,材料成本大约只增加几分钱。”何建新告诉河南商报记者,这种纳米新材料还可以运用于防护服,使防护服更轻便。

此外,该技术还可以通过原液掺杂纳米银、中草药提取物而使材料具备生物杀菌功能。

河南一“黑科技”纳米材料,可能将让口罩过滤效率达99.5%以上

自主研发的自由液面静电纺丝产业化设备图

原材料已具备量产能力

河南商报记者了解到,这项新技术可能会以更快的速度走到我们的生活,投入到抗疫一线。

“我们已经具备了原材料量产的能力。”据何建新介绍,经过多年努力,其团队已经完成了自主知识产权的纳米纤维量产装备研发。

据了解,这套装备包含了线性电极纺丝系统、封闭式溶液涂布系统、连续化接收系统、循环供液系统、恒温恒湿系统、溶剂回收系统以及超声复合系统。

与国内外多针头纺丝设备相比,单台设备的生产效率提高了10倍,并把设备成本大幅度降低至30%,在行业内处于国际先进水平。单台设备可日产8000㎡-10000㎡纳米纤维膜,每天产能可满足25万只口罩滤芯材料的需求。

目前,该团队已经与相关医疗器械企业开展合作,提供滤芯材料,产品出产后,将投入抗疫一线。

未来,不仅可以利用在口罩等防疫物资领域,在空气净化器滤芯、窗纱等领域都有望看到这种新材料的身影。

(编辑 吉倩倩 崔莉莉 见习编辑 王红春)

原创文章,作者:河南商报,如若转载,请注明出处:http://www.zgsmx.cn/3033.html

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