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应用在口罩上的抗疫黑科技都有哪些
发布者:产业用及无纺布展 | 发布日期:2020/11/13 11:01:16

 

  纳米静电纺口罩

 

 

  抗击新冠肺炎疫情,英蓝实验室推出黑科技纳米静电纺口罩。该口罩滤膜采用世界领先的熔体微分纺丝技术制造,通过叠层的连续纤维形成错综复杂的微孔通道,让病毒像走“迷宫”一样,以物理方式被拦截和吸附在口罩滤膜上,经权威机构测试,对0.1微米气溶胶滤效超95%。
  
  口罩的核心滤膜采用PLA生物基可降解材料,对环境无污染,口罩骨架可重复利用上千次,减少资源浪费。口罩骨架可使用清水冲洗,酒精消毒等方式进行清洗。口罩的滤膜采用熔体微分纳米纤维膜,纳米级长纤维保证了过滤的高效率,低阻力,纤维膜可采用紫外灯照射方式进行消毒。
  
  口罩黑科技:自清洁、光热能杀毒、超疏水表面能将飞沫弹开
  
  目前的普通口罩存在不能自我消毒、重复使用或回收用于其他用途等问题。为此,香港理工大学提出了一种对市售口罩进行功能化处理的方法,该方法可赋予市售口罩优异的自清洁和光热性能。研究人员采用双模激光诱导正向转移法,将多层石墨烯沉积到低熔点非织造布口罩上制备了石墨烯口罩。与普通商用口罩相比,该石墨烯口罩具有以下三大优势。
  
  01 自清洁

 

 

  一般商用外科口罩大部分是通过非织造材料制成,纤维在其中是随机分布的。水接触角测试结果显示,普通外科口罩的接触角约为110°,未能达到超疏水表面的要求,而制备的纳米多孔结构石墨烯层的静态水接触角高达140°以上,获得的超疏水性能材料表面能将飞沫弹开,使其难以附着在口罩外层。因此,该石墨烯口罩具有优异的超疏水性能和自清洁性能。
  
  02 可重复使用

 

 

  普通商用口罩对太阳光谱的吸收率低,而石墨烯口罩在整个太阳光谱中的吸收率超过95%,由于COVID-19病毒上的刺突蛋白对温度敏感,因此石墨烯赋予了口罩自灭菌的潜力。实验表明,在辐射强度为1000W/m2的模拟太阳光下(高于日常环境中的辐射强度)照射5min后,普通口罩的温度低于45℃,石墨烯口罩表面温度迅速升高到70°C以上。而相关信息表明,超过70°C的温度足以灭活大多数类型的病毒。
  
  03 可回收利用性

 

 
  由于其优异的光热性能和多孔结构,回收后的口罩可以直接用于海水淡化。作为太阳能蒸汽发生器,石墨烯口罩每小时的太阳能蒸汽产生率达到了1.13 kg/m2,远高于原始口罩。同时,该石墨烯口罩在海水淡化中表现出了优异的长期稳定性和抗盐功能。当蒸发10%的盐水时,与使用聚酰亚胺薄膜的太阳能蒸汽发生器相比,石墨烯口罩表现出明显的抗盐性能,而且表面无明显的盐积累,连续蒸发100 h后,蒸汽生成率稳定在1 kg/m2以上,表明石墨烯口罩用于长期海水淡化技术是可行的。
  
  新发明:新型电子口罩,可“畅快呼吸” 且能重复使用
  
  西安电子科技大学机电工程学院仝勖峰团队研制出一款加装特殊“空气净化器”的“高压静电防病毒电子口罩”,戴上它可以让人“畅快呼吸”,且能够重复使用,同时增大了送风量、延长了待机时间、避免了臭氧的产生。目前,这款口罩已申请国家发明专利并获批实用新型专利。
  
  据了解,2017年仝勖峰团队就研发了第一代用于除霾的电子口罩,取得了一定效果。新冠疫情爆发后,项目团队迅速投入科研攻关,在第一代产品基础上,增加了高压静电杀菌的功能,助力抗疫控疫。据介绍,这款口罩运用高压静电正负电子相吸原理,可在空气中悬浮微粒子经过电子集尘室时,将其吸附在负极板(集尘板)上,通过电子集尘室中产生的β射线、负离子等物质,将细菌、病毒等活体杀死,并由活性炭纤维滤网去掉空气中的异味,最后以送风单元将处理过的干净空气引入“专用口罩”,通过对输入/输出物的二次静电处理,阻断病毒的进一步传播。该产品比起市场上的电子口罩和N95口罩,在除菌、除霾性能上有很大飞跃,且能够重复使用。

 

 

 

  据了解,目前市场上针对超细颗粒物过滤只能采用增加物理过滤层数或通过高压击穿空气产生负离子来解决,但也会伴生呼吸困难和臭氧浓度过高等危害人体情况。西电团队研发的这款空气净化杀菌防雾霾口罩产品结构虽便携小巧,却集成了高压静电发生模块、叠层电极模块、控制模块、量化检测模块、物理过滤单元、送风单元、通气管和面部口罩等8个部分,采用三级过滤方式,能够净化PM1.0(100纳米)以上的各种尘埃、病毒、细菌和烟尘。同时为保证产品的工作安全,在遇到输出过流(短路)、过热等异常故障时,设备会自动调节输出功率(拉低输出电压),不会对人体造成任何伤害。八小时的待机时长和臭氧抑制功能,大大提升了产品的舒适性和易用性。
  
  苹果为员工专门设计了一款口罩,名叫「Apple Face Mask」
  
  9 月 10 日,据彭博社消息,苹果为员工专门设计了一款口罩,名叫「Apple Face Mask」,未来两周将提供给企业和零售业员工。

 

 

  「Apple Face Mask」是由工程和工业设计团队开发的,这两个团队也是 iPhone 和 iPad 等设备的研发团队。口罩由三层组成,可以过滤进入和呼出的颗粒,可以清洗和重复使用多达5次。外观上,口罩是典型的苹果风格。它还有可调节的绳索,以适应人的耳朵。
  
  苹果表示,这些口罩完全由该公司自主设计和生产。该公司表示已经进行了细致的研究和测试,以找到合适的材料进行空气过滤,同时又不影响医疗个人防护设备的供应链。
  
  除此之外,苹果还采购了一款名为「ClearMask」的透明口罩。该口罩是首款经 FDA (美国食品药品管理局)认可的透明外科口罩,在佩戴这款口罩时,用户的脸不会被遮挡住,这样听力不好的人就可以更容易地理解佩戴者在说什么。

 

 

  (来源:浙江纺博会)