在新冠疫情暴發(fā)期間，浙江閏土集團(tuán)利用中國工程院院士陳建峰團(tuán)隊(duì)提出的口罩荷電再生重復(fù)使用技術(shù)，不僅大大降低了公司的口罩使用量，還確保了防疫工作的正常開展。

“我們對多種品牌的口罩實(shí)驗(yàn)，都驗(yàn)證了技術(shù)的有效性。公司將原先每個員工每日發(fā)放一個一次性醫(yī)用口罩，改為每個員工每三日發(fā)放一個一次性醫(yī)用口罩，自2020年2月20日至3月30日，共節(jié)約口罩12.25萬只?！奔瘓F(tuán)負(fù)責(zé)人徐萬福告訴《中國科學(xué)報》。

他稱贊的這項(xiàng)技術(shù)還受到了國際上的好評。在英國皇家工程院發(fā)起的多國工程院響應(yīng)新冠疫情視頻會議上，中國工程院推薦的參會代表、北京化工大學(xué)教授王丹，詳細(xì)介紹了陳建峰團(tuán)隊(duì)有關(guān)口罩重復(fù)使用技術(shù)的最新進(jìn)展，得到了各國工程院專家代表的熱烈反響和高度評價。

打響全球“口罩戰(zhàn)”

新冠疫情期間，口罩成為不可或缺的防控利器和戰(zhàn)略物資。新增產(chǎn)能“翻番式”快速增加。

在國家的支持下，各行業(yè)展開通力協(xié)作。石化企業(yè)全力生產(chǎn)熔噴布、汽車企業(yè)供應(yīng)口罩機(jī)，加上多部門的支持“兜底”政策，轉(zhuǎn)產(chǎn)企業(yè)沒有后顧之憂地開足馬力生產(chǎn)口罩。產(chǎn)能僅一個月時間就擴(kuò)大4倍以上，日產(chǎn)能突破1億只。

然而，被中國等亞洲國家視為防疫必備的口罩，一直未得到歐美國家重視。不僅無人佩戴口罩，甚至戴口罩者也會遭到歧視。但隨著疫情的大規(guī)模暴發(fā)和無癥狀感染者的出現(xiàn)，西方國家紛紛在口罩佩戴問題上改變策略。

4月22日，美國舊金山灣區(qū)多個縣當(dāng)天開始要求市民在某些公共場所佩戴口罩，德國16個聯(lián)邦州已全部頒發(fā)“口罩強(qiáng)制令”，進(jìn)入全民口罩時代……

因此，在全球范圍內(nèi)，口罩產(chǎn)品的供需矛盾仍舊十分突出。如何在保證安全的情況下，讓每一只口罩發(fā)揮最大效能，數(shù)倍甚至十倍以上地提高防護(hù)口罩有效使用時間，成為疫情防控所急需解決的關(guān)鍵科技問題。

同時，伴隨口罩使用量的增加，民用口罩造成的垃圾問題也日顯突出。

“現(xiàn)有的口罩材料基本都是不可降解的聚丙烯塑料，廢棄的口罩作為生活垃圾焚燒，如處理不當(dāng)，會產(chǎn)生有害氣體；如掩埋地下，數(shù)十年都不會腐爛，也可能會對土壤造成一定污染?！蓖醯じ嬖V《中國科學(xué)報》，有效增加每一只口罩的服役時間，對于一定程度上解決口罩垃圾具有積極意義。

提質(zhì)增效標(biāo)準(zhǔn)先行

據(jù)了解，陳建峰團(tuán)隊(duì)通過“熱水泡滅毒+電吹風(fēng)荷電再生”對口罩進(jìn)行處理，即將口罩置于大于56 ℃熱水中浸泡30分鐘，隨后用電吹風(fēng)機(jī)吹烘約10分鐘吹干并荷電。為解決非常時期口罩再生重復(fù)使用問題，提供了一種簡便易行的方法思路。

王丹介紹，我國關(guān)于口罩產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)主要有5個，其中醫(yī)用口罩標(biāo)準(zhǔn)有3個，為醫(yī)用防護(hù)口罩（GB 19083）、醫(yī)用外科口罩（YY 0469）和一次性使用醫(yī)用口罩（YY/T 0969）；另外包括一個屬于工業(yè)領(lǐng)域的呼吸防護(hù)自吸過濾式防顆粒物呼吸器（GB 2626）和一個屬于民用領(lǐng)域的日常防護(hù)型口罩（GB/T 32610）。每種口罩對細(xì)菌過濾效率、非油性顆粒物過濾效率、防護(hù)效果等關(guān)鍵指標(biāo)都有相應(yīng)的規(guī)定。

這種再生口罩是否具有和新口罩相當(dāng)?shù)男Ч阅?？他給出了肯定的回復(fù)?！皩τ谫|(zhì)量較好的口罩產(chǎn)品，再生口罩與新口罩相比，過濾效率衰減0.6%-2.3%，滿足相關(guān)口罩標(biāo)準(zhǔn)中過濾效率指標(biāo)，可推薦在限定的民用場所范圍內(nèi)使用，以節(jié)約資源、減少環(huán)境污染?！?/p>

然而，從目前的研究數(shù)據(jù)看，某些口罩經(jīng)消毒處理后，其核心指標(biāo)并不滿足相關(guān)口罩標(biāo)準(zhǔn)的要求。

“這是由于現(xiàn)有的口罩標(biāo)準(zhǔn)中對于口罩產(chǎn)品的佩戴時間、使用次數(shù)、重復(fù)使用后性能等與反復(fù)多次使用直接相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，并無明確規(guī)定和要求，導(dǎo)致可重復(fù)使用口罩存在無標(biāo)可依的現(xiàn)象?！蓖醯ふf。

基于此，在北京市的大力支持下，北京化工大學(xué)有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)牽頭起草制定了國際首個《可重復(fù)使用民用口罩》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

該標(biāo)準(zhǔn)指出，可重復(fù)使用民用口罩耐受洗消應(yīng)不少于3次，累計佩戴時長不低于24小時，且24小時后口罩鼻夾不應(yīng)脫落，口罩無明顯變形；過濾效率與KN90級口罩性能指標(biāo)一致；存儲時間應(yīng)不少于5年等。

標(biāo)準(zhǔn)還提出，制造商應(yīng)提供具體的消毒、洗滌方法，應(yīng)適用于居家操作。宜選用不破壞口罩過濾層荷電及結(jié)構(gòu)的消毒和清洗方法，以及能夠使口罩過濾層荷電再生的宜家干燥方法。每只口罩上應(yīng)標(biāo)有“可重復(fù)使用”或“RU”字樣。

“以標(biāo)準(zhǔn)化引領(lǐng)行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量升級，用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步規(guī)范市場秩序，對于去掉市場的惡性、無序競爭，保障人民群眾的身體健康，具有重要意義?！标惤ǚ逭f。

產(chǎn)業(yè)化嘗試初見成效

據(jù)了解，自2月以來，陳建峰牽頭承擔(dān)的國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃“公共安全風(fēng)險防控與應(yīng)急技術(shù)裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)，緊急組織全國優(yōu)勢產(chǎn)學(xué)研力量，圍繞“可重復(fù)使用防護(hù)口罩關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”重大需求開展應(yīng)急科研攻關(guān)，其產(chǎn)業(yè)化嘗試已初見成效。

陳建峰介紹，可重復(fù)使用防護(hù)口罩關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目研究主要包括三個方面：一是防護(hù)口罩荷電再生技術(shù)及性能評價標(biāo)準(zhǔn)；二是高性能熔噴型聚丙烯復(fù)合材料纖維布及口罩技術(shù)；三是新型納米纖維膜及口罩技術(shù)。

一系列成果不斷涌現(xiàn)。北京化工大學(xué)有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張立群團(tuán)隊(duì)等與山東道恩高分子材料公司、北京服裝學(xué)院等團(tuán)隊(duì)合作，研制出了高效荷電劑聚丙烯熔噴纖維材料，已產(chǎn)銷3000噸以上，為可重復(fù)使用民用口罩提供了重要的材料支撐。

在新型納米纖維膜及口罩技術(shù)研究方面，北京化工大學(xué)楊衛(wèi)民團(tuán)隊(duì)等創(chuàng)制了熔體微分納米纖維復(fù)合膜材料，所制備的口罩通過了KN95級口罩標(biāo)準(zhǔn)測試；浙江理工大學(xué)于斌團(tuán)隊(duì)及配套企業(yè)研發(fā)的聚四氟乙烯軟支撐納米復(fù)合膜材料，已累計向市場提供200萬平方米，約可生產(chǎn)6000萬口罩。中原工學(xué)院何建新團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作，形成日產(chǎn)8000平米溶液靜電紡納米纖維膜生產(chǎn)線。清華大學(xué)伍暉團(tuán)隊(duì)研制了基于氣紡納米纖維的新型口罩，可以實(shí)現(xiàn)非靜電方式的物理過濾，具有高的過濾效率和低的氣阻，形成了100萬平方米/年產(chǎn)能的氣紡納米纖維膜生產(chǎn)線，已向市場提供KN95級口罩濾材6萬個。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)所研制和生產(chǎn)的新型納米纖維膜口罩，其過濾效率和呼吸阻力均滿足KN95級口罩標(biāo)準(zhǔn)，且能夠滿足長期存儲、反復(fù)消毒使用的需要，初步達(dá)到了可重復(fù)使用民用防護(hù)口罩的要求。

下一步，陳建峰團(tuán)隊(duì)將強(qiáng)化可重復(fù)使用口罩技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的推廣工作，為社會和企業(yè)提供技術(shù)咨詢，為打贏“防疫”“復(fù)工”兩場戰(zhàn)役提供科技支撐。同時，進(jìn)一步優(yōu)化口罩荷電再生重復(fù)使用技術(shù)和工藝，加強(qiáng)國際學(xué)術(shù)交流及宣傳，為世界防疫提供科學(xué)方法。

“在保證安全的情況下，讓每一只口罩發(fā)揮最大效能，數(shù)倍甚至十倍以上的提高口罩有效使用時間，科學(xué)合理使用口罩，避免過度消耗，符合綠色發(fā)展要求，是貫徹落實(shí)生態(tài)文明思想的體現(xiàn)?！标惤ǚ逭f。

來源：中國科學(xué)報 作者：程唯珈