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基本信息

項目名稱:
“暢快呼吸”——新材料抗輻射阻塵殺菌口罩
小類:
能源化工
簡介:
該作品蠶絲口罩是集防塵、殺菌于一體的新型科技環??谡?。用廢棄蠶絲下腳料制成蠶絲空氣濾紙,再由蠶絲濾紙制成各類產品(主打口罩)。經測試,蠶絲空氣濾紙的空氣阻力、穿透力等相關技術含量均已達到國家口罩紙標準(GB/T 22927-2008),并具有蠶絲纖維透氣性佳,殺菌組塵效果好,親膚性、親水性優等優點。
詳細介紹:
本團隊主要致力于生產一次性口罩、杯狀口罩、呼吸閥口罩,也涉及各類透氣性材料產品,如蠶絲紙創可貼藥物載體、蠶絲紙透氣性殺菌鞋墊、蠶絲紙中藥美容面膜、蠶絲紙空氣濾紙等??谡种饕纳a原材料有蠶絲濾紙、脫脂棉紗布、PP無紡布、熱壓成型無紡布、鋁制鼻梁條、呼吸閥、金屬纖維等。 生產原材料: (1)蠶絲濾紙透氣性能優良、毛細管傳導速度高、對水的吸收和滲透能力強。 (2)脫脂棉紗布是經脫脂、漂白或染色、純化而成的無味平織棉布,通過《中華人民共和國醫藥行業標準YY 0331-2006》的相關規定,其質感柔軟、舒適、不傷皮膚。 (3)PP無紡布是利用化纖紡絲原理,在聚合物紡絲過程中使連續長絲鋪置成網,長絲纖網經過針刺法加固而形成非織造布。其材質為PE膜復合無紡布,有防水、防酒精、手感好、對皮膚無刺激等優良性能。 (4)熱壓成型無紡布,俗稱針刺棉,材質為70%滌綸30%粘膠,收購時原料纖維質量按國標GB/T 14464-93驗收(粘膠纖維符合國標一等品,不可摻雜一等品以外的纖維,滌綸短纖要求純瓶片料)。其吸水性在1:5倍以上,縮水率:經、緯向:2%以下(80度水煮)。 (5)鋁制鼻梁條具有表面光潔,邊角圓滑,不傷手,不掛毛刺,不扯口罩本體材料,易彎曲成型,扣卡力優良,失外作用力不回彈等優點。與無紡布材料和環保材料通過高分子熔接能完美結合。使之與配戴者面部相應部位良好接觸,提高阻隔效果。 (6)呼吸閥由閥座和膜片組成,經過定制,引進的呼吸閥的膜片由蠶絲濾紙制造,具有很好的阻塵、殺菌和通氣功能。 產品的具體工藝流程和技術請看研究報告。

作品圖片

  • “暢快呼吸”——新材料抗輻射阻塵殺菌口罩
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作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

目的:口罩行業不合格產品多;空氣質量較差單位重視防護;突發性流行性疾病爆發口罩需求與要求提高。本產品原料為廢棄蠶絲下腳料。 創新點: 1變廢為寶。 2性能優良??谡钟行Q空氣濾紙材料,增大阻塵、殺菌效果。蠶絲紙透氣性能優良、毛細管傳導速度高、對水吸收和滲透能力強,阻塵殺菌效率高。 3外觀精致??谡滞庥^符合人臉形狀,貼合度強。 4在口罩貼近臉部的內層有防側漏、支撐及導流構造。 5口罩具有呼吸氣時空氣流動性能好,呼吸氣阻力小,密閉性、過濾效果好 關鍵: 1口罩由廢棄蠶絲下腳料經脫膠、漂白、打漿處理抄成的蠶絲空氣濾紙制成。2添加PEO、納米二氧化鈦。 技術指標: 1抄得蠶絲空氣濾紙定量(60g/㎡±3 g/㎡)、透氣度(≥60um/pa?s)、耐破度(≥1.1kpa?㎡/g)、抗張強度(≥23N?m/g)、對折次數(≥8次)、大腸桿菌存活率(≤1%)、阻塵率達99.5%。 2在口罩貼近臉部內層有防側漏、支撐及導流構造,在其內部形成約1.5mm氣體流通層。 3口罩可達專用防塵防毒產品和防非典用N95口罩防護效果,其能達美國N95標準。 4原材料脫脂棉紗布通過《中華人民共和國醫藥行業標準YY 0331-2006》相關規定。 5原材料熱壓成型無紡布,俗稱針刺棉,材質為70%滌綸30%粘膠,收購時原料纖維質量按國標GB/T 14464-93驗收(粘膠纖維符合國標一等品,不可摻雜一等品以外的纖維)。其吸水性在1:5倍以上,縮水率:經、緯向:2%以下(80度水煮)。

科學性、先進性

(1)本產品原料主要為蠶絲下腳料經脫膠、漂白、打漿處理抄成的蠶絲空氣濾紙。實現廢物利用、綠色環保,符合國家提倡的集約型社會。 (2)制得的蠶絲纖維口罩實驗樣品,阻塵、殺菌效果極佳。蠶絲紙透氣性能優良、毛細管傳導速度高、對水的吸收和滲透能力強,阻塵效率更高、殺菌性能。抄得的蠶絲空氣濾紙的定量(60g/㎡±3 g/㎡)、透氣度(≥60um/pa?s)、耐破度(≥1.1kpa?㎡/g)、抗張強度(≥23N?m/g)、對折次數(≥8次)、大腸桿菌存活率(≤1%)、阻塵效率達99.5% (3)口罩與人臉形狀的密合程度更好,佩戴舒適度更高。在口罩貼近臉部的內層有防側漏、支撐及導流構造,在其內部形成約1.5mm的氣體流通層,這樣專利口罩與其它類型口罩相比有非常突出的優點。 (4)口罩具有呼吸氣時空氣流動性能好,呼吸氣阻力小,密閉性好,過濾效果好,可達到專用防塵防毒產品和防非典用的N95口罩防護效果,其能達到美國N95標準。 (5)添加的納米二氧化鈦可以防紫外線、防止有輻射的顆粒物進入人體。

獲獎情況及鑒定結果

4個專利已經申請 在《湖南造紙》期刊發表論文 論文題目為《蠶絲纖維口罩紙的過濾性能研究》 參加第四屆“金點子”大賽,校級比賽展覽一項,獲一等獎 第七屆浙江科技學院“挑戰杯”創業二等獎 2009年浙江省科技廳“新苗人才計劃”創新立項 2009年浙江科技學院“春萌”課外學術立項

作品所處階段

中試階段

技術轉讓方式

普通許可。團隊擁有專利

作品可展示的形式

模型、圖紙、圖片、樣品

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

使用:口罩針對不同環境分別發揮功能。見論文 特點、優勢:用蠶絲下腳料,成本低,有透氣親水性。一次性口罩高效過濾細菌、粉塵,阻隔分泌物;杯狀口罩靠熱壓的五層蠶絲紙(涂納米二氧化鈦)、內置針刺棉結構高效防病毒、細菌;N95呼吸閥殺菌口罩過濾層有呼吸閥。 適應范圍:適合化工、溶劑清洗、噴漆印刷、電子業、食品業、汽車輪船修造、油墨染整、環境消毒等環境。 推廣前景: 口罩原料環保,防護顯著,可防止內輻射。 分析: 惡性傳染疾病爆發,日本核恐慌,刺激口罩需求。 一次性口罩合格率不足七成?!昂谛拿蕖笨谡?、“口罩病毒”盛行。 據估計,國內每年口罩需求量2.5億多只,還大量銷外。江浙滬三地需求極大。 經濟效益 成本:一次性口罩單只0.542元; 杯狀口罩單只1.09元; 呼吸閥殺菌口罩單只1.41元。 定價:一次性口罩批發價0.88元; 杯狀口罩批發價1.31元; 呼吸閥口罩批發價 1.97 元。

同類課題研究水平概述

20世紀初,口罩首次成為大眾生活必備品。席卷全球西班牙流感奪走了約5000萬人的生命,普通人群被要求用口罩抵御病毒;載入史冊的歷次大流感中口罩在預防和阻斷病菌傳播方面數度扮演重要角色;2003年時中國發生了非典型肺炎疾病的傳染,口罩達到鼎盛;2009年,甲型H1N1流感”使口罩供不應求。  我國是世界口罩生產大國,大多是一些低防護等級的防塵口罩;我國已有少量企業掌握了N95或同等功效口罩的生產技術,如泰達股份、大連永興醫用材料有限公司等。2000年3月,國家經貿委制訂并頒布了《勞動防護用品配備標準(試行)》,明令禁止紗布口罩作為防塵口罩使用。  衛生部門的統計資料顯示,目前我國接觸有害作業人員有1.4億,其中半數人員接觸粉塵危害。我國塵肺累計病例達558608例,其中133058人已經死亡。塵肺病占職業病發病的78%。種種跡象表明,個體呼吸防護用品在應用中并沒有充分發揮作用。 近幾年來,美國、歐洲、日本、韓國、澳大利亞、新西蘭等國,紛紛修訂了他們的過濾式防塵口罩標準,修訂后的標準幾乎都趨向統一的模式:將防塵濾料分為適合油性顆粒物的和非油性顆粒物的,用氯化鈉顆粒檢測非油性顆粒物濾料,用DOP(一種油性液體物質)或香蕉油檢測油性顆粒物濾料;模擬最壞的情況,用 85~95L/MIN的大流量,用O.3UM單一粒徑的顆粒物檢測過濾效率;在實驗室或在現場,用真人檢測各種口罩對不同臉型的適合性,檢測存在泄漏量。研究表明,只有0.3UM單一粒徑的顆粒物對各種濾料是最容易穿透的,如果對該粒徑顆粒物的過濾效率能控制在某個水平,例如95%,那么在現場遇到的任何粒徑的粉塵,其實際過濾效率就可以保證至少高于95%。  我國現行防塵口罩標準對過濾效率的檢測采用混合性醫用粉塵,顆粒大,且粒徑分布廣,即小于5UM的占90%,小一上2UM的占70%,檢測流量也較低,為30L/MIN,在這個條件下,檢測合格的產品過濾效率雖然可以達到95%、99%甚至99.9%,但卻無法預測現場使用時的實際過濾效果,佩帶的適合性也是未知的。  個體呼吸防護用品具有廣闊的發展前景,美歐等發達國家市場上的呼吸防護用品技術含量高,防護性能好,佩帶舒適性強,應用面廣泛,不僅在工礦企業,在醫院、在家庭,在各種存在有害于身體健康的地方,都得到了應用。歐洲70%的呼吸防護用品應用在有害物并不超標的環境。
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