Màng sợi nano thay thế vật liệu vải thổi nóng chảy dùng làm khẩu trang.

Vật liệu lọc khẩu trang: Màng sợi nano

Màng sợi nano chức năng được tạo ra bằng phương pháp kéo sợi tĩnh điện có đường kính nhỏ, khoảng 100-300 nm, với các đặc điểm như trọng lượng nhẹ, diện tích bề mặt lớn, kích thước lỗ nhỏ và khả năng thấm khí tốt, v.v. Điều này cho phép tạo ra các bộ lọc chính xác trong các ứng dụng bảo vệ đặc biệt như lọc không khí và nước, vật liệu bảo hộ y tế, xưởng thao tác vô trùng cho các dụng cụ chính xác, v.v. Các vật liệu lọc hiện nay không thể so sánh được với nó về kích thước lỗ nhỏ.

Màng sợi nano đã nổi lên như một vật liệu mới, với nhiều ứng dụng trong lĩnh vực tách màng. Đã được thương mại hóa cho một số ứng dụng lọc không khí, vật liệu sợi nano gần đây đang được xem xét cho các ứng dụng tách chất lỏng, đặc biệt là xử lý nước, nhờ kích thước lỗ nhỏ và đều đặn, cũng như điện trở thủy lực thấp do độ xốp cao vốn có. Hơn nữa, diện tích bề mặt tương đối lớn của các vật liệu này cho phép chúng được sử dụng trong các ứng dụng hấp phụ.

Ưu điểm của màng sợi nano

Thị trường khẩu trang hiện nay chủ yếu sử dụng vải không dệt và bông thổi nóng chảy, vải không dệt có kích thước khoảng 20μm. Bông thổi nóng chảy có kích thước khoảng 1-5μm. Kích thước lỗ màng sợi nano có thể nằm trong khoảng 100-300 nanomet.

So sánh với vải không dệt thổi nóng chảy và vật liệu nano.

Vải không dệt thổi nóng chảy hiện đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường. Nó được làm từ sợi polyme PP bằng phương pháp nóng chảy ở nhiệt độ cao, đường kính khoảng 1~5μm.

Màng sợi nano do công ty Shandong Blue Future sản xuất có đường kính từ 100-300nm (nanomet).

So sánh nguyên lý lọc và tính ổn định bền vững

Vải không dệt thổi nóng chảy hiện có trên thị trường, để đạt hiệu quả lọc tốt hơn cần phải sử dụng phương pháp hấp phụ tĩnh điện. Vật liệu được phân cực bởi chất điện môi tĩnh điện, tạo ra điện tích ổn định. Điều này giúp đạt được hiệu quả lọc cao và đặc tính điện trở lọc thấp. Tuy nhiên, hiệu ứng tĩnh điện và hiệu quả lọc sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi nhiệt độ và độ ẩm môi trường. Điện tích sẽ suy giảm và biến mất theo thời gian. Sự biến mất của điện tích khiến các hạt được vải không dệt thổi nóng chảy hấp phụ có thể xuyên qua vải. Hiệu quả bảo vệ không ổn định và thời gian bảo vệ ngắn.

Màng sợi nano của Shandong Blue Future có khả năng cách ly vật lý, không bị ảnh hưởng bởi điện tích và môi trường. Nó cô lập các chất gây ô nhiễm trên bề mặt màng. Hiệu suất bảo vệ ổn định và kéo dài hơn.

So sánh với các tính năng bổ sung và tỷ lệ rò rỉ.

Do vải không dệt thổi nóng chảy là công nghệ xử lý ở nhiệt độ cao, nên rất khó để bổ sung thêm các chức năng khác cho loại vải này, cũng không thể thêm đặc tính kháng khuẩn thông qua xử lý sau đó. Vì tính chất tĩnh điện của vải không dệt thổi nóng chảy bị giảm đáng kể trong quá trình tải chất kháng khuẩn, nên nó không có chức năng hấp phụ.

Chức năng kháng khuẩn và chống viêm của vật liệu lọc trên thị trường được bổ sung thêm trên các chất mang khác. Các chất mang này có lỗ rỗng lớn, vi khuẩn bị tiêu diệt do va chạm, các chất ô nhiễm còn sót lại bám vào vải không dệt thổi nóng chảy nhờ điện tích tĩnh. Vi khuẩn tiếp tục tồn tại sau khi điện tích tĩnh biến mất, khi đi qua vải không dệt thổi nóng chảy, chức năng kháng khuẩn bị giảm đáng kể, và tỷ lệ rò rỉ chất ô nhiễm cao.

Màng sợi nano được sản xuất trong điều kiện nhẹ nhàng, dễ dàng bổ sung các chất hoạt tính sinh học và chất kháng khuẩn. Tỷ lệ rò rỉ thấp.

Khẩu trang nano đã trở thành một loại khẩu trang bảo vệ hiệu quả nhờ khả năng lọc cao. Bên cạnh lớp bông thổi nóng chảy, khẩu trang nano kháng khuẩn còn được bổ sung thêm một lớp màng sợi nano có kích thước lỗ nhỏ hơn từ 100-300 mm. Bề mặt có cấu trúc vi xốp dạng mạng nhện, với những thay đổi rất phức tạp trong cấu trúc ba chiều như kết nối mạng lưới, chèn lỗ và uốn cong kênh, do đó có chức năng lọc bề mặt tuyệt vời. Khẩu trang sợi nano được làm từ vật liệu này có đặc điểm là hiệu quả chắn cao, tuổi thọ dài, mỏng và thoáng khí, đồng thời đạt được khả năng lọc chính xác hơn, giải quyết được nhược điểm của vật liệu lọc hiện tại: khả năng hấp thụ điện tích của bông thổi nóng chảy thay đổi theo thời gian và môi trường, và chức năng lọc bị suy giảm. Đồng thời, nó có thể được tích hợp trực tiếp chức năng kháng khuẩn, giải quyết được nhược điểm về tỷ lệ rò rỉ lưới vi khuẩn cao của vật liệu kháng khuẩn hiện có trên thị trường.

Hiệu quả hơn và khả năng bảo vệ lâu dài hơn là hướng đi mới trong phát triển khẩu trang trong tương lai. Đây cũng là hướng đi mới trong công tác phòng chống dịch bệnh.