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一种基于静电吸附过滤的口罩及其制备方法
2020/12/22 16:03:56 易丝帮

一、背景

2019年以来新冠病毒(COVID-19)在全球范围内肆意,其中空气中的诸多颗粒物成为了主要传播媒介之一,佩戴口罩成为了有效预防的重要措施。然而普通口罩过滤效果只有35%,配搭N95口罩则无形的增加了预防的成本,同时N95的透气性差长期佩戴会引起呼吸的不适。同时工业文明的高速发展注定会引起诸多的环境问题,空气中的颗粒物及粉尘将会直接影响到人们的身体健康。

因此,如何提供一种具备较好抑菌能力、防护能力和护肤能力的口罩,从而达到预防因空气中飞沫及粉尘颗粒传播的疾病的目的,是摆在广大科研和医务工作者面前的重要难题。

二、实验步骤

(1)利用量筒取10ml的DMF置于25ml的烧杯中,称量0 .8g的PVA加入到上述溶液中,将溶液在30°下高速搅拌4h,形成均匀透明的胶体溶液,将胶体溶液在12kv下,将接受距离调整为12cm,以0 .4ml/h的注射速度进行电纺,将纺织物在真空环境80°下进行干燥.

(2)量取10ml的去离子水溶液,转移到25ml的烧杯中,称量1g的聚丙烯酰胺(APAM)加入到去离子水中,将溶液搅拌2h,形成澄清溶液。再将0 .8g的PVP分散在去离子水溶液中,形成均匀稳定的胶体溶液,既形成了阴离子高分子聚合物前驱体溶液,标记为溶液a。

(3)量取10ml的去离子水溶液,转移到25ml的烧杯中,称量1g的聚季铵盐加入到去离子水中,将溶液搅拌2h,形成澄清溶液。再将1g的PVP分散在去离子水溶液中,形成均匀稳定的胶体溶液,既形成了阳离子高分子聚合物前驱体溶液,标记为溶液b。

(4)将上述的前驱体胶体溶液a与溶液b进行电纺,将溶液通过两台静电纺丝仪器同时对同一基底进行交互电纺,分别使用12kv高压,12cm的接收距离,注射速度为0 .5ml/h条件下,形成均匀的纳米纤维过滤薄膜网络,将纳米薄膜转移到真空烘箱中,80 °下干燥10h ,排除水分形成稳定均匀的过滤抑菌层,进行扫描电镜如图3(a)所示,可以清晰地看到该复合纳米纤维离子交换膜由光滑的纳米纤维组成,纤维直径在100nm,并且无机械损伤、孔或洞。

(5)称量0 .2g维生素E分散于8ml乙酸溶剂中,搅拌2h。之后将0 .8g的聚丙烯腈分散到溶液中,搅拌4h,将电压确定在12kv下,12cm的接收距离,0 .4ml/h的注射速度进行电纺,将收集的纳米纤维在80°下真空干燥,形成稳定的亲肤纳米纤维膜。进行扫描电镜如图3(b)所示,最终的形成的纤维图,可实现大面积均匀的纳米纤维膜,且层与层之间结合密切并无明显的分界,从而形成良好的透气性能和较佳的过滤能力。


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