医用口罩过滤材料的研究进展
发布时间：2021-11-19 15:15
针对医用口罩过滤材料呼吸阻力大、电荷易消失导致静电吸附有效时间短,且为一次性使用的应用现状,对医用口罩过滤材料的研发现状进行了综述。首先简要介绍了口罩的发展历史;重点概述了目前医用口罩熔喷超细纤维非织造布、纳米纤维膜、多功能复合纳米过滤材料及其制备技术的研究进展;从相关口罩专利申请、新材料及新技术研发角度探讨了医用口罩过滤材料发展趋势。认为过滤材料制备的纳米化,过滤材料多层复合的功能化,以及环保性和可重复消毒使用性是未来医用口罩的研发方向。
【文章来源】：纺织学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
非织造布医用口罩的常用结构
针对含有病原体细菌、飞沫的有害传播，医用口罩等级分为三级。最常见的浅蓝色外科防护口罩一般用于一级防护，而对于防疫一线的医护人员必须是三级防护，需要佩戴N95、KN95这样的专用防护口罩，这就对熔喷非织造布的纤维线密度、各纤维层级的排列导向和纤维非织造布孔隙的密度和大小提出了更高的要求[10]。由于病毒的物理形态为纳米尺度，传统口罩过滤材料基本上不具备拦截功能，熔喷超细纤维非织造布依靠对细小颗粒优异的拦截和独特的吸附功能，防护效能比传统口罩更好。图2示出熔喷非织造布防护效能的示意图[10]。2.2 纳米纤维膜
Huang等[17]从纳米材料尺度和表面结构出发，以聚己内酯(PCL)和聚氯乙烯(PEO)为原材料，先用静电纺丝制备出直径约为2μm的纤维，然后通过溶剂蒸汽退火方法对纤维材料进行结构处理，使原本平滑的纳米纤维材料表面变成堆叠的花瓣状结构，大大增加了材料的比表面积。经与多种商业口罩对比，这种新型纳米纤维非织造布所制口罩的过滤效率可达到80%，具有优异的防护雾霾颗粒和细菌的效果。有学者采用静电纺丝技术[18]将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶解在三氟乙酸/二氯甲烷(TFA/DCM，质量比为3∶2)混合溶液中(纺丝参数:单针针孔直径为2 mm，电压为20 k V，加料速度为0.8 m L/h)，当PET的质量分数为14%时，可获得直径分布均匀和形态理想的纳米纤维非织造布。当接收距离为8 cm时，纺丝射流的溶剂不完全蒸发可增强PET纳米纤维与PET网格的更好结合(见图4[18])。当PET纳米纤维的沉积达到2.6 g/m2时，纤维膜微米大小的微孔占主导(约62%)，经过5 h的过滤试验，该纳米纤维非织造布对PM2.5过滤效率高达87%，且丝网有高透光率和超疏水性(接触角145°)，也为口罩过滤材料的制备提供了一种新的方向。
【参考文献】：
期刊论文
[1]战疫利器——熔喷织物与防护口罩[J]. 林汉京. 化工管理. 2020(10)
[2]新型冠状病毒肺炎疫情中一次性使用医用口罩重复使用及消毒方法的可行性探讨[J]. 林清,黄韵芝,孙桂萍. 护理管理杂志. 2020(04)
[3]辐照技术为武汉疫情提供快速高效的医用防护服灭菌服务[J]. 郭丽莉,吴国忠,秦子淇. 辐射研究与辐射工艺学报. 2020(01)
[4]各国口罩应用范围及相关标准介绍[J]. 左双燕,陈玉华,曾翠,吴安华,任南,黄勋. 中国感染控制杂志. 2020(02)
[5]口罩的历史[J]. 杨杰. 世界环境. 2019(04)
[6]纳米复合口罩过滤性能影响因素的正交试验分析[J]. 翁浦莹,金梦楚,蒙冉菊,张金婧,吴俊鹏,高慧英. 纺织科技进展. 2019(03)
[7]通过溶剂蒸汽处理制备多级静电纺丝纳米纤维作为空气过滤膜实现PM2.5高效捕获（英文）[J]. 黄欣欣,焦体峰,刘青青,张乐欣,周靖欣,李冰冰,彭秋明. Science China Materials. 2019(03)
[8]防雾霾口罩专利分析及发展方向预测研究[J]. 王一华. 创新科技. 2018(12)
[9]应用PEST-QFD探讨雾霾口罩[J]. 吴凡,陆定邦. 科教文汇(下旬刊). 2018(06)
[10]驻极体-增塑剂复合改性聚乳酸熔喷非织造材料的制备及性能[J]. 黄海超,宋国林,唐国翌,陈丽杰,洪阳阳. 复合材料学报. 2019(03)
硕士论文
[1]载银活性炭纤维的制备与应用性能研究[D]. 陶玥.苏州大学 2015
本文编号：3505308
【文章来源】：纺织学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
非织造布医用口罩的常用结构
针对含有病原体细菌、飞沫的有害传播，医用口罩等级分为三级。最常见的浅蓝色外科防护口罩一般用于一级防护，而对于防疫一线的医护人员必须是三级防护，需要佩戴N95、KN95这样的专用防护口罩，这就对熔喷非织造布的纤维线密度、各纤维层级的排列导向和纤维非织造布孔隙的密度和大小提出了更高的要求[10]。由于病毒的物理形态为纳米尺度，传统口罩过滤材料基本上不具备拦截功能，熔喷超细纤维非织造布依靠对细小颗粒优异的拦截和独特的吸附功能，防护效能比传统口罩更好。图2示出熔喷非织造布防护效能的示意图[10]。2.2 纳米纤维膜
Huang等[17]从纳米材料尺度和表面结构出发，以聚己内酯(PCL)和聚氯乙烯(PEO)为原材料，先用静电纺丝制备出直径约为2μm的纤维，然后通过溶剂蒸汽退火方法对纤维材料进行结构处理，使原本平滑的纳米纤维材料表面变成堆叠的花瓣状结构，大大增加了材料的比表面积。经与多种商业口罩对比，这种新型纳米纤维非织造布所制口罩的过滤效率可达到80%，具有优异的防护雾霾颗粒和细菌的效果。有学者采用静电纺丝技术[18]将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶解在三氟乙酸/二氯甲烷(TFA/DCM，质量比为3∶2)混合溶液中(纺丝参数:单针针孔直径为2 mm，电压为20 k V，加料速度为0.8 m L/h)，当PET的质量分数为14%时，可获得直径分布均匀和形态理想的纳米纤维非织造布。当接收距离为8 cm时，纺丝射流的溶剂不完全蒸发可增强PET纳米纤维与PET网格的更好结合(见图4[18])。当PET纳米纤维的沉积达到2.6 g/m2时，纤维膜微米大小的微孔占主导(约62%)，经过5 h的过滤试验，该纳米纤维非织造布对PM2.5过滤效率高达87%，且丝网有高透光率和超疏水性(接触角145°)，也为口罩过滤材料的制备提供了一种新的方向。
【参考文献】：
期刊论文
[1]战疫利器——熔喷织物与防护口罩[J]. 林汉京. 化工管理. 2020(10)
[2]新型冠状病毒肺炎疫情中一次性使用医用口罩重复使用及消毒方法的可行性探讨[J]. 林清,黄韵芝,孙桂萍. 护理管理杂志. 2020(04)
[3]辐照技术为武汉疫情提供快速高效的医用防护服灭菌服务[J]. 郭丽莉,吴国忠,秦子淇. 辐射研究与辐射工艺学报. 2020(01)
[4]各国口罩应用范围及相关标准介绍[J]. 左双燕,陈玉华,曾翠,吴安华,任南,黄勋. 中国感染控制杂志. 2020(02)
[5]口罩的历史[J]. 杨杰. 世界环境. 2019(04)
[6]纳米复合口罩过滤性能影响因素的正交试验分析[J]. 翁浦莹,金梦楚,蒙冉菊,张金婧,吴俊鹏,高慧英. 纺织科技进展. 2019(03)
[7]通过溶剂蒸汽处理制备多级静电纺丝纳米纤维作为空气过滤膜实现PM2.5高效捕获（英文）[J]. 黄欣欣,焦体峰,刘青青,张乐欣,周靖欣,李冰冰,彭秋明. Science China Materials. 2019(03)
[8]防雾霾口罩专利分析及发展方向预测研究[J]. 王一华. 创新科技. 2018(12)
[9]应用PEST-QFD探讨雾霾口罩[J]. 吴凡,陆定邦. 科教文汇(下旬刊). 2018(06)
[10]驻极体-增塑剂复合改性聚乳酸熔喷非织造材料的制备及性能[J]. 黄海超,宋国林,唐国翌,陈丽杰,洪阳阳. 复合材料学报. 2019(03)
硕士论文
[1]载银活性炭纤维的制备与应用性能研究[D]. 陶玥.苏州大学 2015
本文编号：3505308
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3505308.html
