可水洗可消毒 能过滤99%以上非油性颗粒
我校研发出可重复使用的“膜法口罩”
本报讯 自新冠肺炎疫情爆发以来，口罩需求量与日俱增，全国超过3000家企业新增了口罩业务。作为口罩过滤环节的关键材料，纤维直径只有头发丝1/30的熔喷布堪称医用外科口罩和KN95口罩的“心脏”，供应十分紧张，市场价格翻了十几倍，可以说是“一布难求”。日前，我校膜科学技术研究所仲兆祥教授团队研发出一种新型过滤材料———纳米蛛网仿生膜，并应用到高性能膜法口罩和医疗防护服的生产中。
“相比于纤维无序堆积的普通熔喷材料，我们的纳米蛛网仿生膜具有孔隙率高、孔径小、过滤阻力低、过滤精度高等优势。”仲兆祥教授介绍，纳米蛛网仿生膜纤维直径在100-200纳米范围内，纤维之间相互交错，形成三维蛛网状结构，形成的微孔小到极点。
空气中通常含有大量带有电荷的细颗粒污染物，当它们遇到驻极体时会被强烈地吸附在驻极纤维上，同时形成电场吸附其他不带电的粒子，利用这种特性，传统熔喷材料需要采用添加静电的方式来提高过滤效率，而静电受环境温度、湿度影响，会在短时间内失效，导致过滤效率急速降低，所以市场上用传统熔喷布生产的医用口罩只能一次性使用。
而纳米蛛网仿生膜材料，因其孔隙率高、孔径小、过滤阻力低、过滤精度高的特点，无需加静电，通过筛分作用截留污染物，能有效过滤99%以上的非油性颗粒，有效拦截各种固体气溶胶、飞沫和病毒，同时具有良好的透气性，不会产生呼吸的不适感。
“纳米蛛网仿生膜材料孔径极小，主要通过物理作用截留污染物，无需担心遇液体效率降低的问题。”研发团队成员武军伟博士介绍说，他们通过试验，将膜材料在水中和75%酒精中浸泡多次后，过滤效率不受影响，均保持在99%以上，说明膜材料口罩可以用水清洗或者酒精消毒后重复使用，这样大大增加了口罩的利用率。
“我们从使用寿命、重复使用性和透气性等方面进行的多次对比实验结果表明，纳米蛛网仿生膜材料作为一种新型过滤材料，与传统熔喷材料对比，具有更加优异的截留和透气性能。”仲兆祥教授说，“疫情以来，南京及省外多家企业已使用我们的技术生产出近2000万只口罩。”
据介绍，纳米蛛网仿生膜材料除了用于制作口罩外，还可用于医疗防护服、空气净化器等生产领域。基于纳米蛛网仿生膜材料制作的防护服，具有良好的抗菌拒水性能，可以向外散发人体的汗气，同时阻断外面的水和细菌病毒等进入，成为医疗防护中等级最高的医用防护服。张金凤