EN
Tanang Kategorya
EN

Balita

Ang N97 grade polyacrylonitrile nanofiber mask nagpakita sa lig-on nga kapabilidad sa pagdakop sa virus

Panahon:2021-10-11 Mga hit:

Sa 2019, ang Novel Coronavirus nga sakit (COVID-19) mibuto ug daling mikaylap sa tibuok kalibotan. Ang diametro sa COVID-19 nga virus nga nadiskubre karon mao 60-140 nm, ug ang mga nag-unang ruta sa transmission mao ang direkta nga transmission, aerosol transmission ug contact transmission. Ingong resulta, ang panginahanglan alang sa N95 class masks (N95 FFR) midaghan pag-ayo. Ang mga maskara sa klase sa N95 kasagarang ginama sa polypropylene (Si PP) natunaw nga mga nonwoven. Aron mapauswag ang kahusayan sa pagsala ug mapadayon ang medyo ubos nga pagsukol, Ang mga fiber sa PP gipailalom sa mga pamaagi sa pag-discharge sa corona aron mahatagan ang kusog nga pagdikit sa partikulo sa N95 FFR pinaagi sa static nga bayad.. Hinuon, Ang bayad mahimong mawala sa panahon sa paggamit, nga miresulta sa usa ka pagkunhod sa pagsala efficiency. Dugang pa, Ang paggamit pag-usab sa N95 FFR gipugngan tungod sa mga hinungdan sama sa kahinlo, kadaot, nadugangan ang resistensya sa respiratoryo ug pagkunhod sa kahusayan sa pagsala. Tungod niini, usa ka team nga gipangulohan ni Yu Jihong sa Jilin University nakamugna og usa ka stable nga N97 nanofiber respirator base sa chemically modified surfaces aron makab-ot ang mahinungdanong mga kinaiya sa pagsala pinaagi sa polar-driven nga mga interaksyon.. Kini makab-ot pinaagi sa taklap polyacrylonitrile nanofiber lamad (TFPNM) sa 0.42 PA-1 (pagkaayo sa pagsala: tapos na 97%; Pagpaubos sa pressure: gibanabana. 10 Pa) naghatag sa kinatibuk-ang lig-on nga filtration performance. Ang pagsulay sa pagsala sa virus sa Coxsackie B4 nagpakita nga ang TFPNM adunay usab kusog nga katakus sa pagkuha sa virus. Kung itandi sa N95 FFR, Ang TFPNM mas makasugakod sa mas lapad nga mga regimen sa disinfection (matang sa virus: Coxsackie B4 nga virus (CV-B4) ug usa ka micro RNA virus), ug ang kinatibuk-ang mga kinaiya sa pagsala nagpabilin nga sumbanan sa N97. Ang may kalabutan nga trabaho adunay katungod "Polarity- Gipatigbabaw ang Stable N97 respirator alang sa Airborne virus Capture base sa nanonanoous Membranes "gimantala sa Angewandte Chemie, usa ka nag-unang internasyonal nga journal.

Ang polaridad sa nawong ug kalig-on sa mga TFPNM
Nipis nga pelikula (TF) adunay sapaw nga electrospun polyacrylonitrile (PAN) nanofiber nga mga lamad (Mga TFPNM) gihimo pinaagi sa electrospinning nga teknolohiya ug gipaandar pinaagi sa interfacial polymerization nga mga proseso aron makahimo og gaan nga yellow nga mga panapton nga adunay lainlain nga mga grupo sa katapusan. Kon itandi sa PP, Ang mga TFPNM adunay mas lig-on nga polarity sa ibabaw, nga mahimong usbon sa lain-laing mga sapaw. Aron masusi pa ang kalig-on sa TFPNM, gisulayan sa team ang fiber membrane pinaagi sa pagladlad niini sa taas nga temperatura (> 80 °C), usa ka alisngaw nga atmospera (taas nga humidityC> 100 °C), 75% alkohol, chlorinated disinfecting nga tubig, ug ultraviolet (UV) kahayag. Ang TFPNM nasuta nga walay dakong kadaot ug pagkawala sa timbang, nagpakita nga walay kausaban sa fiber geometry. Itandi sa inisyal nga TFPNM, ang polarity sa nawong sa post-treated nga TFPNM nagpabilin nga wala mausab. Ang lig-on nga polarity sa nawong makapahimo sa lig-on nga mga interaksyon sa polar tali sa lamad ug PMs/aerosol, naghatag ug dakong potensyal sa TFPNM alang sa paggamit pag-usab sa lain-laing mga mapintas nga kahimtang.



Hulagway 1 Morpolohiya ug kalig-on sa mga TFPNM


TFPNM air filtration efficiency
Una nga gisusi sa mga tigdukiduki ang katakus sa mga TFPNM sa pagkuha sa mga partikulo nga lainlain ang gidak-on (Mga PM) aron masundog ang performance sa pagsala sa hangin niini ubos sa peligrosong kondisyon sa kalidad sa hangin (Hulagway 2). Pagsunog sa insenso (Naglangkob sa lainlaing mga hugaw sama sa PM, CO, CO2, DILI2, ug uban pa.) gigamit sa laboratoryo sa pagpresentar sa lebel sa makadaot nga particulate matter. Ang labing kamalaumon nga pagkontrol sa gibug-aton sa base alang sa tanan nga TFPNM mao 10 g/m2. Ang lima ka mga TFPNM nga adunay lainlaing mga polaridad sa nawong nagpakita daghang mga kalainan sa kahusayan sa pagsala. Ang mga resulta sa filtration efficiency alang sa PM0.3 gikan sa pinakaubos nga polarity sa nawong ngadto sa pinakataas nga fiber lamad gikan sa 50.00% to 97.45%. Taliwala kanila, Ang mga TFPNM nga adunay cyanide ug carboxyl nga mga grupo nagpakita nga taas kaayo nga kahusayan sa pagsala, exceeding 97%. Aron masusi ang dugay nga kaepektibo sa TFPNM, ang kahimtang sa masa sa TFPNM nga adunay parehas nga grupo sa terminal sama sa molekula sa PAN gisulayan pagkahuman gibutang sa peligro nga hangin sa 10h. Ang mga resulta nagpakita nga ang filtration efficiency sa PAN nanofiber lamsa (PNM) mikunhod gikan sa 97.10% to 94.57% para sa PM0.3 ug gikan 99.67% to 99.42% para sa PM2.5 pagkahuman 10 hours. Hinuon, ang mga kilabaw papagsala sa CTFPNM nagpabilin nga lig-on, exceeding 97.00% ug 99.90% para sa PM0.3 ug PM2.5 sa sulmga oras hours, matag usa.



FIG. 2 Gikuha sa mga PM ang pasundayag sa mga TFPNM nga adunay lainlaing mga polaridad sa nawong


Pagtandi sa performance sa pagsala sa hangin tali sa TFPNM ug N95 FFR
Duha ka TFPNM nga adunay taas nga polarity sa nawong (CTFPNM ug CTFPNM) gipaila aron itandi ang ilang mga kabtangan sa pagsala sa NaCl aerosol sa N95 FFR (Hulagway 3). Ang kahusayan sa pagsala sa CTFPNM ug CTFPNM parehas nga nakaabot sa lebel sa N97 ug nagpabilin nga lig-on sa padayon nga pagpadayon. 24 mga oras sa pagsala. Sa kasukwahi, ang N95 FFR, nga nag-una nga gilangkuban sa gisakyan nga PP natunaw nga mga nonwoven, nagpakita sa dayag nga pagkawalay kalig-on sa panahon sa pagsala. Ang filter efficiency sa TFPNM dugang gitun-an pinaagi sa electrostatic epekto. Alang sa gisingil nga cTFPNM ug cTFPNM, ang ilang filtration efficiency gamay nga milambo ngadto sa N98. Hinuon, ang pagkaepektibo sa pagsala niining mga gikargahan nga mga lamad sa respirator sa kadugayan mikunhod sa klase nga N97 pagkahuman 24 oras tungod sa attenuation sa nawong static charge (gikan sa 0.15 kV hangtod sa 0.02±0.03 kV). Gitun-an pa sa tagsulat ang mga kalainan sa mga kinaiya sa pagsala sa hangin tali sa TFPNM ug N95 FFRS gikan sa lainlaing mga nasud. Kini nakit-an nga ang filtration efficiency sa tanan nga mga sample mikunhod ngadto sa ubos pa kay sa 95% pagkahuman 24 mga oras sa padayon nga pagsala. Ubos sa parehas nga mga kondisyon sa eksperimento, ang filtration efficiency sa N95 FFR mas ubos kaysa sa cTFPNM pagkahuman 24 mga oras.



Hulagway 3 Pagsala sa mga kinaiya sa mga TFPNM ug mga lut-od sa filter sa daghang mga tatak SA N95 FFRs


Epektibo sa pagsala sa TFPNM alang sa mga virus ug lainlaing mga pagtambal sa disimpeksyon
Ang CTFPNM gibutang sa coxsackie B4 virus (CV-B4) ug usa ka micro RNA virus aerosol (27-30 nm) sa pagtimbang-timbang sa iyang filtration efficiency. Ug ang N95 FFR (brand nga MEO) pagsulay sa pagsala sa virus. Gipakita sa mga resulta nga ang cTFPNM nagpadayon sa pagkaayo sa pagsala sa N97 pagkahuman 24 hours, samtang ang MEO N95 FFR filtration efficiency nahulog sa ubos 95% pmga orasuman 24 hours. Aron matun-an ang reusability sa TFPNMs, lima ka pamaagi sa pagtambal ang gihimo alang sa mga cTFPNM: init nga pagtambal sa 80 ℃; singaw (kainit base protina denaturation sa 1℃℃); 75% alkohol (protina denatured); Solusyon nga nakabase sa klorin sa panimalay (pagkadaot sa selula, nmmikal nga kadaot); Ultraviolet germicidal irradiation (Pagkaguba sa DNA/RNA, UVC 254 nm). Human sa unang siklo sa pagtambal, ang tanang filtration efficiencies sa cTFPNMs nagpabiling wala mausab sa LEVEL sa N97 ug ang pressure drop nagpabilin tali sa 9 ug 10 Pa. Sa kasukwahi, ang N95 FFR nagpakita sa lain-laing filtration performance human sa lain-laing mga pagtambal human sa unang cycle. Pagpainit ug ultraviolet germicidal irradiation (UVGI) ipadayon ang mga kinaiya sa pagsala sa kadaghanan sa N95 FFRS. Hinuon, ang filtration efficiency sa mga sample base sa solusyon sa pagtambal mikunhod pag-ayo sa 50% ~ 80%.



FIG. 4 Ang pasundayag sa pagsala sa virus sa cTFPNM


Nota :(a) (b) mao ang cTFPNM, (c) (d) mao ang efficiency ug pressure drop sa meo brand N95 FFR



FIG. 5 Ebolusyon sa FFR ug katugbang nga kinatibuk-ang filtration performance human sa lima ka lain-laing mga disinfection pagtambal

Full text links: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202108951


(Tinubdan: Mga utlanan sa Polymer Science)