协同创新,众志成城!我校突破可重复使用民用口罩材料关键技术
3月28日,北京卫视报道我校可重复使用口罩研究情况
新冠肺炎疫情正在全球快速蔓延,这是一场波及全球的重大灾难。全球战“疫”,无论过程多么曲折,归根结底科学技术是致胜的最终武器。习近平总书记多次强调指出:战胜疫病离不开科技支撑,要调动高校、科研院所、企业等各方面的积极性,注重科研攻关和临床、防控实践相结合,在确保安全性和有效性的基础上推广有效的临床应用经验,力争早日取得突破;要鼓励专家学者增强担当精神、职业责任,在科学研究的前提下多拿出专业意见和建议。
北京化工大学党委深入学习贯彻习近平总书记重要讲话精神,坚决贯彻落实党中央、教育部党组和北京市委的决策部署,把疫情防控工作作为当前最重要的任务,号召全校科研工作者立足专业优势,坚持结果导向,加强科研攻关,把论文写在抗击疫情的第一线,把研究成果应用到战胜疫情中。全校广大科研工作者积极响应学校党委号召,大力弘扬新时代科学家精神,积极担当作为,用科技力量为疫情防控工作贡献力量。
在科研战“疫”过程中,张立群教授团队聚焦解决我国医用和民用口罩在疫情期间突出的供需矛盾,聚力为打赢当前“疫情防控“和“复工复产”两大战役提供战略物资储备,与校内外多个科研团队联合攻关,在可重复使用民用口罩材料关键技术方面取得突破。
张立群教授所在的先进弹性体材料研究中心联合道恩高分子材料股份有限公司田洪池博士团队,在深入分析可重复使用民用口罩的性能要求后,提出研发一种高荷载电荷/高抗静电衰减、抑菌、抗老化三合一的新型熔喷级聚丙烯(mb-PP),应用其制备民用口罩,以达到更耐消毒清洗、抑制细菌滋生、可长期存储和具有可重复使用性能的要求,并迅速组织研究力量展开科技攻关。该工作受到北京市领导的高度重视和充分肯定。2月20日,北京市委副书记、市长陈吉宁同志到我校张立群教授团队实验室调研新型可重复利用口罩材料研制工作,对科研工作者在疫情防控关键时刻勇于担当、奋力攻关的精神给予肯定,向参与研发的全体师生表示慰问。他指出,人民群众生产生活需求是推动科技前进发展的重要动力;疫情当前,要充分发挥首都科技资源优势,发扬首都科技工作者爱国奉献、攻坚克难的科学奋斗精神。各有关部门要积极支持,加强统筹协调,推动联合攻关,形成工作合力,为科技工作者加快科研突破营造良好环境,争取新型可重复利用口罩早日投用,更好地服务疫情防控和复工复产工作。北京卫视、北京日报、人民网等多家媒体进行了报道。
2月20日,北京市委副书记、市长陈吉宁同志到我校张立群教授团队实验室调研新型可重复利用口罩材料研制工作2月28日,国家科技部正式批准“可重复使用防护口罩关键技术及产业化”作为国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备”重点专项立项,我校陈建峰院士作为项目的总负责人,张立群教授担任项目技术总体负责人。3月26日,我校弹性体材料研究中心主任卢咏来教授担任课题负责人、田洪池博士担任技术负责人的北京市科技计划新型冠状病毒感染专项“可重复使用防护口罩关键技术及产业化”课题也通过了北京科委组织的评审,正式立项。
在这些项目的支持下,在学校党委的领导下,依托有机-无机复合材料国家重点实验室、北京生物医用材料实验室等,张立群教授团队联合山东道恩髙材股份、北京服装学院王锐教授团队、北京量子金舟、北京联合康力、北京时尚控股集团铜牛公司等,产学研用紧密结合,协同攻关,很快就取得了技术突破,并已经批量试制了百万余只高性能口罩,四月份将给北京市提供1000万只可重复口罩,驰援首都“抗疫”和“复工”战役。
为了评价新材料口罩的可重复使用性能,学校先进弹性体材料研究中心16名教师在田明教授和党支部书记赵秀英的带领下,志愿参加真人佩戴口罩实验,每人每天佩戴口罩达8小时,佩戴后按照卫健委推荐的病毒消杀方式进行实验,然后送交北京劳保所和安科院进行过滤效率和呼吸气阻力等性能检测,前后持续一个多月。学校测试中心的胡水博士和洪崧教授每天工作12个小时以上,进行了大量的结构和性能表征工作。道恩北京研发中心的陈文泉同志、张世甲同志和韩吉彬博士更是夜以继日进行实验攻关。博士研究生侯冠一作为我校批准入校进行抗疫科研攻关的博士研究生做了大量的工作,参加阻隔机理研究的刘军教授和武文杰等6名研究生也高度敬业,对聚丙烯驻极机理的明晰和关键技术的突破提供了支持。我校环境系的李秀金教授和徐仲均教授也给予了大力支持。正是这些同志的高度责任感和使命感,使得科研攻关工作顺利进行并直至成功。
3月28日,北京卫视北京新闻“特别关注”栏目对北京化工大学在可重复使用民用口罩的技术突破进行了专题报道。节目中,张立群教授代表研发团队介绍了该技术的核心,是研发出了一种高荷载电荷/高抗静电衰减、抑菌、抗老化三合一的新材料,也是聚丙烯基体的熔喷纤维材料。它是通过可控自由基降解技术制备的,其流动性是普通聚丙烯材料的百倍以上,分子量分布窄;通过双螺杆加工改性挤出机,分步骤地科学地引入驻极剂、抗老化助剂、抗菌剂等。实验证明,用新材料制成的熔喷纤维布,纤维细度小,直径均匀,静电吸附效应强,因而对细菌和病毒的阻隔率很高。该材料抑菌性能达到了很高的水平,抗老化性能也非常好。此口罩用60℃以上的水,持续并完全浸泡30分钟(卫健委消杀新冠病毒指南),悬挂晾干后或用电吹风吹干,就可以再次使用。如果按照一天佩戴8个小时来计算,使用新材料口罩至少可以使用三天(建议使用三天)。相当于把传统意义上的一次性口罩的寿命延长3-6倍。该项技术已经申请了3项发明专利。
当前,可重复使用民用口罩团体标准的制定工作正在北京市科委和北京市服装纺织协会牵头组织下,由十余家专业机构和企业组成制订班子,紧张进行中,我校是牵头撰写单位。
可重复使用民用口罩关键技术及产业化既是面向现在,又筹谋未来,既面向解决口罩危机,又着眼解决口罩垃圾。新材料口罩还可以长期保存,可支持未来我国公共卫生安全机构实施口罩等关键防疫物资的战略存储,为更好的应对未来公共卫生风险提供保障。
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文字|材料学院
责编|吴景卓
美编|吴新仪