上海一家企業利用新型納米材料,開發出了國內第一款可循環使用、可多次消毒,同時過濾級別達到了 N95 的防護口罩,目前已投入到批量生產。


稍微查了一下,是一家新三板掛牌的企業巨臣嬰童,還發了公告。

之前生產嬰幼兒產品,然後被徵用生產N95口罩。

報道的說法是「根據國家權威機構——遼寧省醫療器械檢驗檢測院本週三出具的檢測報告,過濾性能、防血液穿透力等關鍵指標,該口罩全都達到醫用防護口罩國標GB19083-2010的要求。」

那就是達標了,我就是好奇到底是什麼納米材料。

還有報道稱「市經濟信息化委、奉賢區主動服務,牽線搭橋,讓巨臣與同在奉賢區的高科技企業「上海漢圃新材料科技有限公司」對接。而後者掌握一種新型高分子材料技術,去年底,該技術剛剛獲得國家專利授權。」

等於巨臣童嬰是個生產企業,核心的材料是漢圃新材料提供的。

他家的專利目前只有一件。

所以新聞裏反覆提到納米材料,可能是一種納米尺度的高分子量聚四氟乙烯分散樹脂材料。

專利裏沒有說這材料能拿來做口罩或者N95口罩,只是提到可以經過膏狀擠出、壓延、拉伸做成微孔薄膜材料,可用於過濾(口罩就是一種過濾)。

這件專利是漢圃新材料從他的母公司浙江漢丞那裡受讓來的,可能母公司那邊還有相關技術。

最後推測一下,第一款重複使用的N95口罩大概是這樣的:

用一種聚四氟乙烯微孔薄膜做濾網,可以達到N95口罩的國家標準;

而材料本身耐得住酒精消毒,而消毒後還是可以達到N95口罩標準;

所以就成了,可重複使用的N95口罩。


感謝 @奧肯 的邀請

老規矩先說結論:

這個材料是的確可以用來做口罩的,而且真的可以重複使用的,但是呼吸阻力比較大,更適合身體較好的年輕人使用,而且有清洗消毒不幹凈的潛在風險,不是簡單的水沖洗就可以使用的。


這家企業用的材料是 e-PTFE 膨體聚四氟乙烯,前面有很多人在噴這個聚四氟乙烯,它的確是做不粘鍋的原材料,但關鍵點在膨體而不是聚四氟乙烯

本著求真的精神在知網上看詳細的文獻,搜索 膨體聚四氟乙烯 發現是出來的都是用來做醫美隆鼻的,迷惑行為,是我搜索方式不對還是莆田系攻佔了知網???

跳過上述的迷惑行為,還是發現很多關於PTFE詳細信息的。

來源:韓百科君

糊狀擠出工藝,可以確定這家口罩廠用的就是這類e-PTFE 膨體聚四氟乙烯 纖維。

e-PTFE 具有許多細微原纖和由原纖互相連接的許多結點( 結節) 形成的微孔結構,該微孔結構形成了連續氣孔性的多孔結構

注意我高光的地方

耐高低溫性、低摩擦性、不沾性可以汽蒸高溫消毒並且可以把吸附的顆粒病毒洗下來。

可以吸附過濾細微顆粒,同時低介電常數和低介電損耗角正切都是良好絕緣體的體現,意味著可以和常見口罩過濾層熔噴丙綸一樣附著一定電荷,從而實現靜電吸附過濾。

搜了下e-PTFE的介電常數在1.4甚至更低,而丙綸一般在3.2左右,的確可以附著更多電荷。

但是靜電效果一定會隨著使用次數增加而衰減,所以很難通過這項性能實現重複使用口罩達20次的目的。

一般醫用口罩過濾能力主要來自於靜電吸附,佔吸附過濾能力的65%,而單純的過濾只佔35%,所以不能水洗重複使用,靜電會被中和失效。而e-PTFE既能重複使用又要過濾效果保持,那麼必然要靠密集細小的孔隙實現。

e-PTFE對顆粒吸附作用是有產業化的應用的,加工成覆膜濾袋被用於化工廠、燃煤發電廠、水泥廠、垃 圾焚燒廠和噴氣廠等的煙道過濾、熱空氣過濾,甚至做飲用水的深度凈化膜

還沒有看到在口罩上的應用主要問題就是在於阻力

人靠的呼吸靠肺的舒張,呼吸阻力大會極大影響佩戴體驗,而工業風機這些則不用考慮。同時口罩和人體並不是全密封的狀態,和人貼合的臉頰、鼻部、下巴是有縫隙的,吸附過濾壓力大,很容易從這些貼合不緊的地方吸入,這樣也比較影響過濾效果。

平時帶一次性口罩久了都覺得呼吸困難。

同時由於目前這款材料在口罩上的應用較少,沒有大規模應用時,所以成本會高。現在的醫用口罩價格算1元(平時才賣5毛不到),重複20次的話,這個口罩單個價格要低於20元纔有競爭力。如果投入市場,低於這個價格還是可以購買佩戴的。

而一次性口罩的熔噴丙綸因為大規模化的工業生產,價格非常便宜,近期由於口罩生產激增熔噴布價格上漲,但合成原料丙烯供應則很充分,所以一次性醫用口罩還將會繼續統治市場很久。而e-PTFE做過濾層規模化生產小,成本高價格貴也是註定的。

2月份還出現大幅下跌 復工後有些回漲

同時e-PTFE本身是疏水的,氟碳類聚合物本身就是用來做拒水拒油產品的,所以能把水兜住其實說明不了任何問題。

這是我自己DIY口罩時做的防水層,上面我就加了氟碳類聚合物塗層

疏水塗層覆蓋的口罩外層

忽略當時電話打進來的手機鈴聲

因為疏水,你清洗起來是不容易的,尤其是這種孔隙小又密集的過濾膜,只能採用化學消毒劑滅活的方式,比如用84或者滴露浸泡,但吸附的顆粒在過濾膜中不適很容易出來的,呼吸阻力會隨著使用次數越來越大。

綜合來講,他們的口罩的亮點是可重複使用,但缺點也很明顯,呼吸阻力大,不易消毒清潔,價格可能貴。我更願意佩戴一次性口罩。


對於買不到口罩的大家完全可以自己做,現在淘寶上的熔噴材料包多的很,可以解決下燃眉之急。

現在口罩工廠早已全面復工生產,但是也應對不了全國14億人每天1個口罩的需求,再加上日韓的爆發全球大流行,口罩短缺是長時間的事情。

自己做的不用太擔心買到假口罩回收口罩了,過濾層靜電可以用玻璃製品摩擦獲得(已用日本大榮靜電儀親測有效),相關問題可以直接私信我。

災難面前靠人不如靠自己

知乎視頻:拍了個視頻教你們怎麼做可重複口罩

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幾年前過濾行業淘汰的納米過濾膜(口罩行業大家都懂利用PTFE過濾膜),過不了KN95載入,就算可以,氣阻大的悶死你,過19083可以,缺點氣阻大,幾年前市場淘汰的東西拿出來炫耀,大忽悠。可水洗,本身沒強度,易破損,阻力大。這種材料普遍用於除塵袋類濾材,耐高溫。之前用於口罩比熔噴要貴很多。


既然說可以用水洗後重複使用,那就是說過濾原理中不含靜電吸附。

不用靜電吸附,莫非是單靠材料本身的緻密結構來實現過濾?

如果是這樣的話,那呼吸阻力很可能會過大,可能會不利於實際使用。

我對這個產品持謹慎態度。


比較瞭解新材料行業,應該來說通過材料改進實現新款口罩開發還是很有可能。

預估價格比較高,能緩解口罩短缺也是好事。報道里說已經量產,期待上市!

關鍵信息:

1、起源於一種新型高分子材料技術

這種材料是一種納米纖維微孔薄膜材料,厚不超過3微米,防水、透氣,對顆粒物初始過濾性能超過99%,而且環保、抗腐蝕、能耐受130℃的蒸氣。 2、新材料取得了國家專利這種材料是——高分子量聚四氟乙烯共聚分散樹脂。並被一家叫做「上海漢圃新材料科技有限公司」的企業於去年底獲得了該材料的國家專利授權。

3、實現方式

推測:將新材料做成滿足N95標準的布,然後製作口罩,這種新材料具有優良的性能,使得口罩的性能得到改進。4、「高透氣+不透水」「高透氣+不透水」是這種口罩的突出特性。對直徑75納米的細小顆粒,其過濾性能超過95%,達到了N95口罩的標準。按照新冠病毒的直徑大約在100納米,可以起到比較好的防護效果。5、通過了檢測和鑒定國家權威機構——遼寧省醫療器械檢驗檢測院檢測並出具了報告:過濾性能、防血液穿透力等關鍵指標,該口罩全都達到醫用防護口罩國標GB19083-2010的要求。6、如何重複使用每次佩戴後,使用者可以用各種常見措施對口罩消毒——開水泡、洗衣機輕柔洗、噴灑75%酒精,甚至浸在84消毒液裏,口罩性能不變。[1]

參考

  1. ^數控中國論壇,網易 https://3g.163.com/news/article_cambrian/F706UJPA0511BV52.html?isFromOtherWeb=true


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