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新型冠狀病毒肺炎疫情發(fā)生以來，中國工程院黨組堅決貫徹習近平總書記的重要指示批示精神和黨中央國務院決策部署，把疫情防控工作作為當前最重要的任務，號召全體院士用科技的力量為疫情防控作貢獻，把科研成果應用到?jīng)Q勝疫情的戰(zhàn)役中。為此，陳建峰院士積極組織帶領(lǐng)北京化工大學有機無機復合材料國家重點實驗室團隊，發(fā)揮學科交叉專業(yè)優(yōu)勢，面向“抗新冠病毒可重復使用防護制品”的重大需求，啟動應急科研攻關(guān)。

新冠肺炎疫情期間，口罩成為不可或缺的防控利器和戰(zhàn)略物資，是保障人民群眾健康的盾牌。然而，目前市場上一“罩”難求，且到了全國復工的時期，市場需求與產(chǎn)品供應的供求關(guān)系矛盾突出，如何在保證安全的情況下，讓每一只口罩發(fā)揮最大效能，是當前“防疫”“復工”兩大戰(zhàn)役所急需解決的關(guān)鍵科技問題。

2月7日，陳建峰院士帶領(lǐng)團隊，面向應急時期口罩重復使用的問題，提出開展“口罩荷電再生重復使用技術(shù)”研究?？谡诌^濾的原理主要是利用靜電吸附以及纖維排列后對超細顆粒和飛沫的阻隔，口罩中間的荷電層對于攜帶病毒細菌等微?；蝻w沫防護起到重要作用?？谡质褂眠^程中，因細菌病毒在靜電層的沉積以及哈氣（水汽）等導致荷電層靜電的消除，都會損傷其過濾效果，甚至失效。因此，陳建峰院士提出，應急之下若想重復使用口罩，需要重點考慮兩點問題：一是如何殺死或者去除沉積到口罩上的新冠病毒等病毒細菌；二是如何為中間靜電層補充靜電。所涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題是：如何在不破壞口罩材料及微觀結(jié)構(gòu)的情況下，重新將外界電荷轉(zhuǎn)移至中層無紡布。

團隊研究人員通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)采用便攜式靜電發(fā)生器（如家用電器）對普通一次性醫(yī)用平面無紡布口罩進行二次荷電處理，使其再生靜電效應而達到可重復使用的現(xiàn)象，由此提出并形成了“口罩荷電再生重復使用”的技術(shù)方法及其導則。首先將使用后的一次性醫(yī)用無紡布口罩置于56度以上熱水泡30分鐘消毒處理（參見新型冠狀病毒肺炎防控方案（第四版）），隨后采用電吹風機、電風扇、電子點火器等對“失效”的口罩進行吹干荷電處理，證實口罩可重新荷電而再生靜電效應。傳統(tǒng)口罩行業(yè)界均認同“口罩怕水”的觀點，但研究團隊獨辟蹊徑，發(fā)明了“口罩熱水泡滅毒荷電再生重復使用”技術(shù)，并通過實驗證明了可行性和實用性。2月14日，科學網(wǎng)以“買不到口罩？這樣處理可以重復使用！”為題報道了“口罩荷電再生重復使用”技術(shù)方案，得到人民網(wǎng)、新華網(wǎng)等新聞媒體以及中國石油與化學工業(yè)聯(lián)合會等學術(shù)團體的廣泛關(guān)注和轉(zhuǎn)載。

在北京化工大學黨委的大力支持下，團隊研究人員利用學校實驗室設(shè)備資源搭建口罩過濾性能檢測系統(tǒng)，積極開展荷電再生技術(shù)方案優(yōu)化及效果的科學驗證。對4類廣泛使用的普通口罩（一次性防塵口罩、一次性醫(yī)用口罩、一次性醫(yī)用外科口罩、國外進口KF94口罩），進行了荷電再生重復使用實驗研究。再生口罩樣品，經(jīng)國家勞動保護用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（北京）檢測，結(jié)果表明：3類口罩（一次性醫(yī)用口罩、一次性醫(yī)用外科口罩和國外進口KF94口罩）再生后，口罩重要指標（0.1微米微粒過濾效率，即阻隔率）與新口罩相當（衰減約0.5-1.5%）；一次性防塵口罩再生后，其過濾效率較新口罩提升50%；一次性醫(yī)用外科口罩荷電再生循環(huán)10次后，其過濾效率與新口罩相當（衰減約0.5%）。這表明：當前疫情應急時期，口罩重復使用是可行的，可緩解當前市場需求與供給的矛盾，且可節(jié)約資源、減少環(huán)境污染。近日，“口罩荷電再生重復使用技術(shù)”得到中央領(lǐng)導同志充分肯定。

參考資料

[1] 中國工程院，陳建峰院士團隊“口罩荷電再生重復使用技術(shù)”得到中央領(lǐng)導同志充分肯定