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作者 | 程唯珈 近日，在英国皇家工程院发起的多国工程院响应新冠肺炎疫情视频会议上，中国工程院推荐的参会代表、北京化工大学教授王丹详细介绍了中国工程院院士陈建峰团队提出的口罩荷电再生重复使用技术，得到了各国工程院专家代表的热烈响应和高度评价。 该技术不仅大大降低了口罩使用量，还确保了防疫工作的正常开展。 全球口罩供需矛盾仍突出 新冠肺炎疫情期间，口罩成为不可或缺的防控利器和战略物资。新增产能“翻番式”快速增加。 在国家的支持下，各行业展开通力协作。石化企业全力生产熔喷布、汽车企业供应口罩机，加上多部门的支持“兜底”政策，转产企业没有后顾之忧地开足马力生产口罩。产能仅一个月时间就扩大4倍以上，日产能突破1亿只。 然而，被中国等亚洲国家视为防疫必备的口罩，一直未得到欧美国家重视。但随着疫情的大规模暴发和无症状感染者的出现，西方国家纷纷在口罩佩戴问题上改变策略。 目前，在全球范围内，口罩产品的供需矛盾仍十分突出。如何在保证安全的情况下，让每一只口罩发挥最大效能、提高防护口罩有效使用时间，成为疫情防控所急需解决的关键科技问题。 同时，伴随口罩使用量的增加，民用口罩造成的垃圾问题也日益凸显。 “现有的口罩材料基本都是不可降解的聚丙烯塑料，废弃的口罩作为生活垃圾焚烧，如处理不当，会产生有害气体；如掩埋地下，数十年都不会腐烂，也可能会对土壤造成一定污染。”王丹告诉《中国科学报》，有效增加每一只口罩的使用时间，对于一定程度上解决口罩垃圾问题具有积极意义。 提质增效，标准先行 王丹介绍，我国关于口罩产品的标准主要有5个，每种口罩对细菌过滤效率、非油性颗粒物过滤效率、防护效果等关键指标都有相应规定。 这种再生口罩是否具有和新口罩相当的性能效果？他给出了肯定的答复。“对于质量较好的口罩产品，再生口罩与新口罩相比，过滤效率衰减0.6%~2.3%，满足相关口罩标准中过滤效率指标，可推荐在限定的民用场所范围内使用，以节约资源、减少环境污染。” 然而，从目前的研究数据看，某些口罩经消毒处理后，其核心指标并不满足相关口罩标准的要求。 “这是由于现有的口罩标准中对于口罩产品的佩戴时间、使用次数、重复使用后性能等与反复多次使用直接相关的技术指标，并无明确规定和要求，导致可重复使用口罩存在无标可依的现象。”王丹说。 基于此，在北京市的大力支持下，北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室团队牵头起草制定了国际首个《可重复使用民用口罩》团体标准。 该标准指出，可重复使用民用口罩应该耐受洗消不少于3次，累计佩戴时长不低于24小时，且24小时后口罩鼻夹不应脱落，口罩无明显变形；过滤效率与KN90级口罩性能指标一致；存储时间应不少于5年等。 该标准还提出，制造商应提供具体的消毒、洗涤方法，并适用于居家操作。宜选用不破坏口罩过滤层荷电及结构的消毒和清洗方法，以及能够使口罩过滤层荷电再生的家用干燥方法。每只口罩上应标有“可重复使用”或“RU”字样。 “以标准化引领行业产品质量升级，用标准进一步规范市场秩序，对于消除市场的恶性、无序竞争，保障人民群众的身体健康，具有重要意义。”陈建峰说。 产业化尝试初见成效 陈建峰介绍，可重复使用防护口罩关键技术及产业化项目研究主要包括三个方面：一是防护口罩荷电再生技术及性能评价标准；二是高性能熔喷型聚丙烯复合材料纤维布及口罩技术；三是新型纳米纤维膜及口罩技术。 一系列成果不断涌现。北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室张立群团队等与北京服装学院等团队合作，研制出了高效荷电剂聚丙烯熔喷纤维材料，已产销3000吨以上，为可重复使用民用口罩提供了重要的材料支撑。 在新型纳米纤维膜及口罩技术研究方面，北京化工大学杨卫民团队等创制了熔体微分纳米纤维复合膜材料，所制备的口罩通过了KN95级口罩标准测试；浙江理工大学于斌团队及配套企业研发的聚四氟乙烯软支撑纳米复合膜材料，已累计向市场提供200万平方米，约可生产6000万口罩；中原工学院何建新团队与企业合作，形成日产8000平方米溶液静电纺纳米纤维膜生产线；清华大学伍晖团队研制了基于气纺纳米纤维的新型口罩，可以实现非静电方式的物理过滤，具有高过滤效率和低气阻，形成了100万平方米/年产能的气纺纳米纤维膜生产线，已向市场提供KN95级口罩滤材6万个。 下一步，陈建峰团队将强化可重复使用口罩技术和标准的推广工作，为社会和企业提供技术咨询，为打赢“防疫”“复工”两场战役提供科技支撑。同时，进一步优化口罩荷电再生重复使用技术和工艺，加强国际学术交流及宣传，为世界防疫提供科学方法。 “在保证安全的情况下，让每一只口罩发挥最大效能，数倍甚至十倍以上地提高口罩有效使用时间，科学合理使用口罩，避免过度消耗，符合绿色发展要求。”陈建峰说。 |
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