醫(yī)用口罩過濾材料的研究進展
發(fā)布時間:2021-11-19 15:15
針對醫(yī)用口罩過濾材料呼吸阻力大、電荷易消失導致靜電吸附有效時間短,且為一次性使用的應用現(xiàn)狀,對醫(yī)用口罩過濾材料的研發(fā)現(xiàn)狀進行了綜述。首先簡要介紹了口罩的發(fā)展歷史;重點概述了目前醫(yī)用口罩熔噴超細纖維非織造布、納米纖維膜、多功能復合納米過濾材料及其制備技術(shù)的研究進展;從相關(guān)口罩專利申請、新材料及新技術(shù)研發(fā)角度探討了醫(yī)用口罩過濾材料發(fā)展趨勢。認為過濾材料制備的納米化,過濾材料多層復合的功能化,以及環(huán)保性和可重復消毒使用性是未來醫(yī)用口罩的研發(fā)方向。
【文章來源】:紡織學報. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
非織造布醫(yī)用口罩的常用結(jié)構(gòu)
針對含有病原體細菌、飛沫的有害傳播,醫(yī)用口罩等級分為三級。最常見的淺藍色外科防護口罩一般用于一級防護,而對于防疫一線的醫(yī)護人員必須是三級防護,需要佩戴N95、KN95這樣的專用防護口罩,這就對熔噴非織造布的纖維線密度、各纖維層級的排列導向和纖維非織造布孔隙的密度和大小提出了更高的要求[10]。由于病毒的物理形態(tài)為納米尺度,傳統(tǒng)口罩過濾材料基本上不具備攔截功能,熔噴超細纖維非織造布依靠對細小顆粒優(yōu)異的攔截和獨特的吸附功能,防護效能比傳統(tǒng)口罩更好。圖2示出熔噴非織造布防護效能的示意圖[10]。2.2 納米纖維膜
Huang等[17]從納米材料尺度和表面結(jié)構(gòu)出發(fā),以聚己內(nèi)酯(PCL)和聚氯乙烯(PEO)為原材料,先用靜電紡絲制備出直徑約為2μm的纖維,然后通過溶劑蒸汽退火方法對纖維材料進行結(jié)構(gòu)處理,使原本平滑的納米纖維材料表面變成堆疊的花瓣狀結(jié)構(gòu),大大增加了材料的比表面積。經(jīng)與多種商業(yè)口罩對比,這種新型納米纖維非織造布所制口罩的過濾效率可達到80%,具有優(yōu)異的防護霧霾顆粒和細菌的效果。有學者采用靜電紡絲技術(shù)[18]將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶解在三氟乙酸/二氯甲烷(TFA/DCM,質(zhì)量比為3∶2)混合溶液中(紡絲參數(shù):單針針孔直徑為2 mm,電壓為20 k V,加料速度為0.8 m L/h),當PET的質(zhì)量分數(shù)為14%時,可獲得直徑分布均勻和形態(tài)理想的納米纖維非織造布。當接收距離為8 cm時,紡絲射流的溶劑不完全蒸發(fā)可增強PET納米纖維與PET網(wǎng)格的更好結(jié)合(見圖4[18])。當PET納米纖維的沉積達到2.6 g/m2時,纖維膜微米大小的微孔占主導(約62%),經(jīng)過5 h的過濾試驗,該納米纖維非織造布對PM2.5過濾效率高達87%,且絲網(wǎng)有高透光率和超疏水性(接觸角145°),也為口罩過濾材料的制備提供了一種新的方向。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]戰(zhàn)疫利器——熔噴織物與防護口罩[J]. 林漢京. 化工管理. 2020(10)
[2]新型冠狀病毒肺炎疫情中一次性使用醫(yī)用口罩重復使用及消毒方法的可行性探討[J]. 林清,黃韻芝,孫桂萍. 護理管理雜志. 2020(04)
[3]輻照技術(shù)為武漢疫情提供快速高效的醫(yī)用防護服滅菌服務[J]. 郭麗莉,吳國忠,秦子淇. 輻射研究與輻射工藝學報. 2020(01)
[4]各國口罩應用范圍及相關(guān)標準介紹[J]. 左雙燕,陳玉華,曾翠,吳安華,任南,黃勛. 中國感染控制雜志. 2020(02)
[5]口罩的歷史[J]. 楊杰. 世界環(huán)境. 2019(04)
[6]納米復合口罩過濾性能影響因素的正交試驗分析[J]. 翁浦瑩,金夢楚,蒙冉菊,張金婧,吳俊鵬,高慧英. 紡織科技進展. 2019(03)
[7]通過溶劑蒸汽處理制備多級靜電紡絲納米纖維作為空氣過濾膜實現(xiàn)PM2.5高效捕獲(英文)[J]. 黃欣欣,焦體峰,劉青青,張樂欣,周靖欣,李冰冰,彭秋明. Science China Materials. 2019(03)
[8]防霧霾口罩專利分析及發(fā)展方向預測研究[J]. 王一華. 創(chuàng)新科技. 2018(12)
[9]應用PEST-QFD探討霧霾口罩[J]. 吳凡,陸定邦. 科教文匯(下旬刊). 2018(06)
[10]駐極體-增塑劑復合改性聚乳酸熔噴非織造材料的制備及性能[J]. 黃海超,宋國林,唐國翌,陳麗杰,洪陽陽. 復合材料學報. 2019(03)
碩士論文
[1]載銀活性炭纖維的制備與應用性能研究[D]. 陶玥.蘇州大學 2015
本文編號:3505308
【文章來源】:紡織學報. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
非織造布醫(yī)用口罩的常用結(jié)構(gòu)
針對含有病原體細菌、飛沫的有害傳播,醫(yī)用口罩等級分為三級。最常見的淺藍色外科防護口罩一般用于一級防護,而對于防疫一線的醫(yī)護人員必須是三級防護,需要佩戴N95、KN95這樣的專用防護口罩,這就對熔噴非織造布的纖維線密度、各纖維層級的排列導向和纖維非織造布孔隙的密度和大小提出了更高的要求[10]。由于病毒的物理形態(tài)為納米尺度,傳統(tǒng)口罩過濾材料基本上不具備攔截功能,熔噴超細纖維非織造布依靠對細小顆粒優(yōu)異的攔截和獨特的吸附功能,防護效能比傳統(tǒng)口罩更好。圖2示出熔噴非織造布防護效能的示意圖[10]。2.2 納米纖維膜
Huang等[17]從納米材料尺度和表面結(jié)構(gòu)出發(fā),以聚己內(nèi)酯(PCL)和聚氯乙烯(PEO)為原材料,先用靜電紡絲制備出直徑約為2μm的纖維,然后通過溶劑蒸汽退火方法對纖維材料進行結(jié)構(gòu)處理,使原本平滑的納米纖維材料表面變成堆疊的花瓣狀結(jié)構(gòu),大大增加了材料的比表面積。經(jīng)與多種商業(yè)口罩對比,這種新型納米纖維非織造布所制口罩的過濾效率可達到80%,具有優(yōu)異的防護霧霾顆粒和細菌的效果。有學者采用靜電紡絲技術(shù)[18]將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶解在三氟乙酸/二氯甲烷(TFA/DCM,質(zhì)量比為3∶2)混合溶液中(紡絲參數(shù):單針針孔直徑為2 mm,電壓為20 k V,加料速度為0.8 m L/h),當PET的質(zhì)量分數(shù)為14%時,可獲得直徑分布均勻和形態(tài)理想的納米纖維非織造布。當接收距離為8 cm時,紡絲射流的溶劑不完全蒸發(fā)可增強PET納米纖維與PET網(wǎng)格的更好結(jié)合(見圖4[18])。當PET納米纖維的沉積達到2.6 g/m2時,纖維膜微米大小的微孔占主導(約62%),經(jīng)過5 h的過濾試驗,該納米纖維非織造布對PM2.5過濾效率高達87%,且絲網(wǎng)有高透光率和超疏水性(接觸角145°),也為口罩過濾材料的制備提供了一種新的方向。
【參考文獻】:
期刊論文
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[4]各國口罩應用范圍及相關(guān)標準介紹[J]. 左雙燕,陳玉華,曾翠,吳安華,任南,黃勛. 中國感染控制雜志. 2020(02)
[5]口罩的歷史[J]. 楊杰. 世界環(huán)境. 2019(04)
[6]納米復合口罩過濾性能影響因素的正交試驗分析[J]. 翁浦瑩,金夢楚,蒙冉菊,張金婧,吳俊鵬,高慧英. 紡織科技進展. 2019(03)
[7]通過溶劑蒸汽處理制備多級靜電紡絲納米纖維作為空氣過濾膜實現(xiàn)PM2.5高效捕獲(英文)[J]. 黃欣欣,焦體峰,劉青青,張樂欣,周靖欣,李冰冰,彭秋明. Science China Materials. 2019(03)
[8]防霧霾口罩專利分析及發(fā)展方向預測研究[J]. 王一華. 創(chuàng)新科技. 2018(12)
[9]應用PEST-QFD探討霧霾口罩[J]. 吳凡,陸定邦. 科教文匯(下旬刊). 2018(06)
[10]駐極體-增塑劑復合改性聚乳酸熔噴非織造材料的制備及性能[J]. 黃海超,宋國林,唐國翌,陳麗杰,洪陽陽. 復合材料學報. 2019(03)
碩士論文
[1]載銀活性炭纖維的制備與應用性能研究[D]. 陶玥.蘇州大學 2015
本文編號:3505308
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