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高效病毒防護用納米纖維空氣濾材

中原工學院紡織服裝產業研究院教授何建新團隊在高效病毒防護用納米纖維空氣濾材與口罩關鍵技術及裝備方向的研究取得了突破性進展。通過自主研發的線性電極靜電紡絲技術制備出直徑50—150nm的納米纖維，以此類超細纖維為原料可加工出過濾精度100nm的超薄非織造濾材，能夠高效攔截呼吸道飛沫、PM2.5、病毒、油性顆粒等病原體傳播介質。同時，該技術可通過原液摻雜納米銀、中草藥提取物而使材料具備生物殺菌功能，能從根本上抑制病毒的傳播。 1.可高效防護殺病毒的納米纖維制備關鍵技術。通過自主研發的線性電極靜電紡絲技術制備出直徑50-150nm的納米纖維，以此類超細纖維為原料可加工出過濾精度100nm的超薄非織造濾材，能夠高效攔截呼吸道飛沫、PM2.5、病毒、油性顆粒等病原體傳播介質，同時該技術可通過原液摻雜納米銀、中草藥提取物而使材料具備生物殺菌功能，能從根本上抑制病毒的傳播。 2.自主知識產權的納米纖維量產裝備研發。團隊自主開發了高速線性靜電紡絲技術及裝備，獨立研制了線性電極紡絲系統、封閉式溶液涂布系統、連續化接收系統、循環供液系統、恒溫恒濕系統、溶劑回收系統以及超聲復合系統，與國內外多針頭紡絲設備相比，單臺設備的生產效率提高了10倍，并把設備成本大幅度降低至30%，在行業內處于國際領先水平。本裝備采用獨特的線型電極系統來制備納米纖維，具有操作簡單，擴展性強，模塊化操作，靈活性應用的特點，可以通過該設備快速制備高品質的納米纖維。 3.高效低阻抗病毒納米纖維過濾防護材料。依托自主研發的靜電紡絲技術及產業化裝備，團隊先后開發了高效低阻復合濾材、納米纖維防霧霾窗紗、納米纖維過濾海綿、可清洗納米高效低阻濾材等一系列產品。納米纖維濾材具有高過濾精度和高過濾效率的特點，對細菌、病毒等病原體具有良好的過濾效果，可用于生物安全實驗室空氣過濾器、醫用防護口罩等領域。 4.抗病毒防護口罩開發。完成了具有病毒防護功能的納米纖維防護口罩的開發，該口罩采用熔噴靜電棉和納米纖維復合結構形從微米到微納米級別的梯度過濾效應，對0.3μm的標準顆粒物過濾效率在99.5%以上（測試條件：在全自動濾料測試系統TSI8130A上，風速流量35L/min，0.3μm的NaCl人工塵），完全去除靜電后過濾效率依然穩定在82%以上。而且，利用病毒殺滅劑改性紡絲原液，在納米纖維中摻雜了具有抗病毒效果的中草藥植物提取物，從物理攔截和生物殺滅兩個方面做到對病毒的安全徹底防護。

中原工學院 2021-04-11

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