防雾霾口罩和医用口罩的区别(静电纺PVB纳米纤维在防雾霾口罩中应用研究)

摘要：随着工业化进程的加快，我国许多地区出现了严重的雾霾天气，防雾霾口罩的性能影响着人们的健康。聚乙烯醇缩丁醛(PVB)无毒无害，当静电纺丝法制备的纳米纤维浓度为7wt%时，具有优异的透气性。0.3微米氯化钠气溶胶在对的过滤效率可达97%，抗空气渗透能力仅为100帕，是一种优良的过滤材料。聚乙烯醇缩丁醛(PVB)浓度为7wt%的纳米纤维的市场价格约为每平方米20元，具有很大的价格优势。未来几年，纳米纤维将大规模应用于防雾口罩的生产。关键词：防雾面具；静电纺丝；纳米纤维；聚乙烯概述醇缩丁醛1近年来，城市化进程加快，工业发展迅速。雾霾已在全国许多地方不同程度地出现。烟雾对对人的健康有很大的影响。长时间呆在雾天会引起气管炎、喉炎、肺炎、鼻炎、结膜炎和过敏性疾病。抵抗力差的糖尿病患者很可能患有肺部和气管感染，从而加重病情。防雾霾口罩减少了对雾霾对人们的危害可以说防雾霾口罩的质量影响着人们的健康。目前，市场上有三种防烟雾口罩，即活性炭口罩、复合口罩和纳米口罩，它们存在不同的问题。广泛使用的活性炭防烟雾口罩，利用活性炭发达的微孔结构吸收对空气中的有毒颗粒和气体，存在重复使用性差、透气性差的缺点。复合口罩的过滤材料由两层或三层不同密度的化学粘合无纺布和针刺无纺布组成。这种面罩的主要缺点是环保和过滤性能差[2]；市场上出售的纳米纤维口罩也存在气密性差和纤维不均匀等问题。静电纺丝法简介近年来高速发展的纳米纤维材料具有透气性好、柔韧性高、过滤效果好等优点，适合制作口罩。静电纺丝法具有备，可控工艺简单、适用范围广、成本低等优点。与其他制备备纳米纤维的方法相比，更适合工业化生产。静电纺丝如图1。但是，我们应该注意静电纺丝纳米纤维材料存在的许多问题，如机械强度低、使用寿命短，以及在纺丝过程中需要进一步提高稳定性等。但是，相信随着科学技术的发展，静电纺丝纳米纤维材料将会有更广阔的应用前景。3纳米纤维的制备3.1技术指标备纳米纤维膜由静电纺丝ET-2535H制备。首先称取一定量的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)粉末，然后缓慢加入无水乙醇制成7%的纺丝溶液，密封。然后放在磁力搅拌器上充分搅拌，使粉末完全溶解，制得所需的PVB纺丝溶液。将溶液放入带不锈钢针头(20号)的注射器中，调节溶液推进速度至0.10毫米/分钟，用导线将针头与正高压电源连接，将接收辊与负高压连接。将正电压调整到7KV，负高压调整到1KV，喷射距离调整到10厘米。在静电力的作用下，液滴在喷嘴处形成泰勒锥，形成射流和纤维。纺丝一段时间，得到聚乙烯醇缩丁醛纤维膜。静电纺丝法可以将100多种不同的聚合物制成纳米纤维。不同的聚合物有不同的溶剂、可纺浓度和电压。考虑到聚乙烯醇缩丁醛(PVB)具有优异的柔韧性和柔韧性，且其性能在室温下稳定，因此适用于口罩过滤材料的生产。3.2 静电纺丝的优势与现有的空气过滤材料相比，电纺纳米纤维[4]主要具有以下特点：(1)纤维直径分布均匀，纤维直径分布不均匀会影响过滤效率，因此高效稳定地生产备分布均匀的纳米纤维尤为重要。

扫描电镜观察了聚乙烯醇缩丁醛纳米纤维如图2)的形态，结果表明，纤维表面光滑，直径细小，形态分布均匀。(2)具有三维空间结构，孔径小，孔隙率高，透气性好。静电纺丝法因其备，可控工艺简单、适用范围广、成本低而成为制备备聚合物纳米纤维的首选方法。3.3通过PVB纳米纤维过滤性能实验，测定了喷涂有7wt%纳米纤维的无纺布的过滤效率和透气阻力。在85L/min的空气流量下，以0.3微米氯化钠气溶胶为例，过滤效率为97%，透气阻力为100帕。根据国家标准GB2626-2006，口罩的呼吸阻力不应大于350帕。现有市场上符合N95和KN95标准的口罩的呼吸阻力基本上大于200帕。呼吸阻力越低，呼吸就越顺畅，穿着也就越舒适。喷涂PVB纳米纤维的无纺布是口罩的核心过滤材料，透气性好，过滤效果好。4纳米纤维市场及应用前景纳米纤维作为过滤材料的口罩具有孔径较小、孔隙率极高的特点，其透气性明显高于活性炭吸附过滤防烟雾口罩，使用效果更好。同时，与其他生产纳米纤维的方法相比，成本更低，纤维更均匀，因此在市场竞争中将处于主导地位。静电纺纳米纤维法可用于工业生产，生产的纤维具有较好的过滤性，适用于制作口罩过滤材料。5结论针对对，市场上销售的几种防雾口罩透气性差、过滤性差的缺点，提出采用静电纺丝备制造的纳米纤维作为口罩的核心过滤材料。以浓度为7wt%的PVB纳米纤维为例，实验测试表明，它具有优良的过滤性能，在100下稳定性好，适合制作口罩过滤材料。静电纺丝法制备的备纳米纤维均匀、廉价，在防雾口罩中具有广阔的应用前景。