影像网讯(记者陈通讯员)目前,我国正面临一场新型冠状病毒引起的重症肺炎疫情。能够有效拦截携带病原体的呼吸道飞沫和空气中微小颗粒的防护性过滤材料已成为预防和控制疫情蔓延的重要材料。2月7日,记者从中原工学院获悉,作为河南省唯一一所具有纺织服装优势和特色的高校,中原工学院纺织服装研究所何建新教授团队在纳米纤维空气过滤材料和高效病毒防护口罩等关键技术和设备方面取得突破性进展。
的主要研究结果如下:
1。制备有效保护和杀灭病毒纳米纤维的关键技术采用自行开发的线性电极静电纺丝技术制备了直径为50-150纳米的纳米纤维。以这种超细纤维为原料,可以加工出过滤精度为100纳米的超薄非织造过滤材料,可以有效拦截呼吸道飞沫、PM2.5、病毒、油性颗粒等病原体传播介质。同时,该技术通过在原液中掺杂纳米银和中草药提取物,使材料具有生物杀菌功能,并能从根本上抑制病毒的传播。
纳米纤维过滤材料与病毒、PM2.5颗粒、花粉、发丝照片对比图
2。具有自主知识产权的纳米纤维批量生产设备的研发团队自主研发高速线性静电纺丝技术和设备,自主研发线性电极纺丝系统、封闭溶液涂布系统、连续接收系统、循环供液系统、恒温恒湿系统、溶剂回收系统和超声波复合系统。与国内多针纺纱设备相比,单台设备的生产效率提高了10倍,设备成本大幅降低至30%,处于国际同行业领先水平。该设备采用独特的线性电极系统制备纳米纤维,具有操作简单、扩展性强、模块化操作、应用灵活的特点,可以通过该设备快速制备高质量的纳米纤维
自主研发的自由表面静电纺丝产业化设备draw
团队先后研发了高速线性静电纺丝实验机和中试机,并于2019年成功研发了能够形成生产线的模块化纳米纤维产业化设备。单条生产线宽度为1.8m,年产5000万m2纳米纤维膜(g/m2),可完全实现高效抗病毒纳米纤维材料的产业化。
3。高效低阻抗病毒纳米纤维过滤及防护材料依托自主研发的静电纺丝技术和工业设备,团队先后开发了高效低阻复合滤料生产、纳米纤维防雾窗、纱线纳米纤维过滤海绵、可清洗纳米高效低阻滤料等系列产品。纳米纤维过滤材料具有过滤精度高、过滤效率高的特点,对细菌、病毒等病原体具有良好的过滤效果,可用于制造生物安全实验室的空气过滤器和医用防护口罩。
纳米纤维高效低阻过滤材料和纳米纤维防雾窗纱
4。抗病毒防护口罩的研制具有病毒防护功能的纳米纤维防护口罩的研制已经完成。该口罩采用熔喷静电棉和纳米纤维复合结构从微米级到微纳米级的梯度过滤效果,对0.3μm标准颗粒的过滤效率超过99.5%,远高于N95口罩(过滤效率超过95%)此外,纺丝原液经杀病毒剂改性,纳米纤维掺杂有具有抗病毒作用的中草药植物提取物,从物理拦截和生物杀灭两方面实现了对病毒的安全彻底保护。
该团队开发的防雾霾和防病毒口罩结构
目前已经在纳米纤维产业化设备和纳米纤维产品开发方面申请了10多项发明专利,其中6项已经获得授权。我们已经与河南汇博医疗有限公司在纳米纤维功能敷料、纳米纤维医用口罩等产品方面开展了产学研合作。该研究已成功通过中国纺织工业协会科技攻关项目和河南省科技攻关项目。