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          一種基于靜電吸附過濾的口罩及其制備方法
          2020/12/22 16:03:56 易絲幫

          一、背景

          2019年以來新冠病毒(COVID-19)在全球范圍內肆意,其中空氣中的諸多顆粒物成為了主要傳播媒介之一,佩戴口罩成為了有效預防的重要措施。然而普通口罩過濾效果只有35%,配搭N95口罩則無形的增加了預防的成本,同時N95的透氣性差長期佩戴會引起呼吸的不適。同時工業文明的高速發展注定會引起諸多的環境問題,空氣中的顆粒物及粉塵將會直接影響到人們的身體健康。

          因此,如何提供一種具備較好抑菌能力、防護能力和護膚能力的口罩,從而達到預防因空氣中飛沫及粉塵顆粒傳播的疾病的目的,是擺在廣大科研和醫務工作者面前的重要難題。

          二、實驗步驟

          (1)利用量筒取10ml的DMF置于25ml的燒杯中,稱量0 .8g的PVA加入到上述溶液中,將溶液在30°下高速攪拌4h,形成均勻透明的膠體溶液,將膠體溶液在12kv下,將接受距離調整為12cm,以0 .4ml/h的注射速度進行電紡,將紡織物在真空環境80°下進行干燥.

          (2)量取10ml的去離子水溶液,轉移到25ml的燒杯中,稱量1g的聚丙烯酰胺(APAM)加入到去離子水中,將溶液攪拌2h,形成澄清溶液。再將0 .8g的PVP分散在去離子水溶液中,形成均勻穩定的膠體溶液,既形成了陰離子高分子聚合物前驅體溶液,標記為溶液a。

          (3)量取10ml的去離子水溶液,轉移到25ml的燒杯中,稱量1g的聚季銨鹽加入到去離子水中,將溶液攪拌2h,形成澄清溶液。再將1g的PVP分散在去離子水溶液中,形成均勻穩定的膠體溶液,既形成了陽離子高分子聚合物前驅體溶液,標記為溶液b。

          (4)將上述的前驅體膠體溶液a與溶液b進行電紡,將溶液通過兩臺靜電紡絲儀器同時對同一基底進行交互電紡,分別使用12kv高壓,12cm的接收距離,注射速度為0 .5ml/h條件下,形成均勻的納米纖維過濾薄膜網絡,將納米薄膜轉移到真空烘箱中,80 °下干燥10h ,排除水分形成穩定均勻的過濾抑菌層,進行掃描電鏡如圖3(a)所示,可以清晰地看到該復合納米纖維離子交換膜由光滑的納米纖維組成,纖維直徑在100nm,并且無機械損傷、孔或洞。

          (5)稱量0 .2g維生素E分散于8ml乙酸溶劑中,攪拌2h。之后將0 .8g的聚丙烯腈分散到溶液中,攪拌4h,將電壓確定在12kv下,12cm的接收距離,0 .4ml/h的注射速度進行電紡,將收集的納米纖維在80°下真空干燥,形成穩定的親膚納米纖維膜。進行掃描電鏡如圖3(b)所示,最終的形成的纖維圖,可實現大面積均勻的納米纖維膜,且層與層之間結合密切并無明顯的分界,從而形成良好的透氣性能和較佳的過濾能力。


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