傳來消息!國內外都在加緊研製紙質、可降解口罩

2020-06-23 紙路人平臺

加拿大英屬哥倫比亞大學生物研究所的研究人員利用植物纖維、木質纖維設計,此款口罩的框架完全由植物纖維、木質纖維製成。這是第一款完全可以在加拿大本地採購並生產的N95口罩,並且這種「加拿大口罩」是可降解的。

目前此款N95口罩與普通的N95口罩的模型正在衛生部門進行舒適度與滲透性的檢測。專家說,疫情期間緊張局勢的不斷升級,使國際供應的醫用口罩有中斷的可能性,造成當地供應短缺。

數以百萬計的一次性口罩和手套對城市造成汙染,並可能進入河流和海洋,我們迫切需要一種生物可降解的選擇,以避免對環境造成更大的影響。目前此款口罩正在加拿大進行有序的擴展與生產中。其實國內的可降解口罩也已經研發出來了。

國內首款可降解高效防護紙口罩誕生記。用食品級、高透氣量的天然纖維素複合濾紙代替無紡布,用熔噴布或納米纖維膜作為高效過濾元件。作為一款高效防護可降解的產品,濟南聖泉集團的「紙」口罩細菌過濾效率高達98.9%,通氣阻力低於35Pa/c㎡,符合《一次性使用醫用口罩》標準。

這一款用紙做成的口罩來自於聖泉集團唐地源的一紙決策。唐地源自己也沒有想到,他的這一決策,不僅為聖泉集團口罩的發展找到了新的方向,甚至成了撬動口罩行業變革的「支點」。

用「紙」重新定義口罩

聖泉集團自1月22日,便在省市各級領導的要求下,全力生產口罩,保障疫情期間防疫物資供應,彼時日產已達百萬。然而,市面上幾乎所有的口罩都由聚丙烯材料製成,不易降解,而且口罩作為衛生防護品,難以回收再利用,帶來很大的環保壓力。

聖泉集團對可降解材料有一定研究基礎,如何利用既有優勢快速破局?這成為了聖泉集團總裁唐地源思考的重中之重。

3月的第一個星期一,唐地源召開了一次特別的會議。會議決定成立跨部門合作的可降解材料防護產品研發攻關小組,由集團技術副總裁親任組長,加快研發可降解口罩。唐地源要求,技術攻關小組務必在3月底前定型產品技術方案,4月上旬完成產品生產方案,4月中旬形成量產。

這是聖泉集團可降解一次性防護口罩走出的第一步。甚至連唐地源也沒有想到,他的這一決策,不僅為聖泉集團口罩的發展找到了新的方向,也撬動了口罩行業的變革的「支點」。

與時間賽跑的技術狂人。而創新談何容易,雖然有技術積累,但僅確定材料這一項,攻關小組還是經歷了數十次的嘗試。「要保證高過濾、高透氣、可降解、能醫用,我們的任務目標是明確堅定的,」 可降解口罩技術負責人張安說,「不是讓我們回答行與不行,是必須行,想盡一切辦法,不惜巨大研發投入,必須實現目標。」

終於在3月底,攻關小組選定天然纖維素複合濾紙作為口罩內、外層紡粘無紡布的替代材料。

可是用哪一種纖維素複合濾紙才更合適?研發團隊開始奔往全國,找尋可能符合要求的纖維素複合濾紙。

為了加快研發進度,張安曾獨自驅車450公裡,凌晨3點出發,只身前往原料紙合作加工廠。「我必須和時間賽跑。在他們工廠8點生產線開車前到達現場,進行調試。」從早上8點到第二天凌晨,失敗了十幾次,每次失敗都是實際的損失,反覆優化工藝,完善方案,最終產品指標預期達成,紙張的醫用級抗血液噴濺、抗水沾溼指標達標。「張安說。

在可降解口罩產品開發的那段時間裡,任務即是命令,十幾個人連夜加班是家常便飯。「只想著能讓可降解口罩產品儘早面世,其餘的都放在腦後了。」歷時一個半月的時間,可降解一次性防護紙口罩研製成功。在可降解口罩方面,聖泉集團走到了世界前列。

不惜成本,不留遺憾。「在疫情發展背景下,聖泉集團是國內乃至全球第一個有意識地不惜成本研製並成功生產出符合醫用行業使用標準的可降解一次性防護口罩的企業。」唐地源說。

事實上,對於研製可降解一次性防護口罩,聖泉集團也付出了很多。

在口罩供不應求的環境下,唐地源果斷決策部署,抽出5條生產線,掛載BFE95級熔噴布全力配合研發部門調試生產。每天僅研發測試的原材料成本至少一百萬以上,這還不算因為無法生產口罩而造成的損失。

先做事業,再做生意。這和聖泉集團始終秉承的理念有很大關係。「不惜代價、千方百計、不計回報。」在聖泉集團口罩生產的第一次調度會上,唐地源就用這三個詞為聖泉集團口罩發展奠定了基調。

好在付出過後,回報接踵而來。聖泉集團如今的一次性高效防護可降解「紙」口罩,細菌過濾效率高達98.9%,通氣阻力約34Pa/c㎡。根據第三方機構——廣州檢驗檢測認證集團檢測,完全符合YY/T 0969-2013的檢測標準,YY/T 0969-2013標準即《一次性使用醫用口罩》檢測標準,其中對於檢測口罩的濾阻效果、通氣阻力、外觀等都有明確的標準與要求。

「我們的紙口罩不是市面上那些用紙冒充熔噴布做的無任何病菌及有害顆粒物防護效果的假防護口罩,而是用食品級、高透氣量的天然纖維素複合濾紙代替無紡布,中間過濾元

傳來消息!國內外都在加緊研製紙質、可降解口罩


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件採用熔噴布。

後期還會用納米纖維膜代替傳統熔噴布,僅0.8-1平方克重的納米纖維膜製備的平面口罩可實現與KN95、FFP2口罩(40克重熔噴布)同等過濾效率等級,而且口罩沾水後仍能實現細菌及PM2.5顆粒的高效過濾阻隔,口罩可降解率能夠達到98%以上,更加環保。」 張安介紹,「相比傳統無紡布口罩,可降解一次性防護口罩更加輕薄,透氣性與親膚性更好,夏天佩戴更舒適。」

新冠疫情伴隨著2020的鐘聲呼嘯而來,又迅速地在全球蔓延。在這場流行病風暴中,口罩已成為抵禦病毒侵襲最有力的武器。

然而,突發的疫情使口罩的戰略儲備頃刻告罄,甚至是在醫院也出現了口罩急缺的困境。

疫情就是命令,防控就是責任,紅塔仁恆挺身而出,迅速響應國家號召,投入疫情阻擊戰。2月5日,紅塔仁恆成立了木漿口罩紙研發小組,並成功研發出了符合口罩紙國家標準的木漿口罩紙。

疫情防控中用量最大的是一次性醫用口罩,它的面體結構分為內、中、外三層,內層為親膚材質(衛生紗布或無紡布),中層為隔離過濾層(口罩紙),外層為特殊材料抑菌層(無紡布)。

其中作為隔離過濾層的口罩紙是口罩組成的關鍵部分,由具有透氣、吸附功能的多孔纖維材料製作而成。當前國內口罩紙多採用PP、PET、PBT等高分子材料製作,但是以上合成纖維難以降解、回收,後續處理相對困難。

出於對環境保護和可持續發展的追求,目前在一些發達國家已經開始使用可再生且廉價易得的植物纖維來製作口罩, 但是由於技術和成本的原因,國內纖維素口罩產業還處於空白狀態。受木漿纖維自身性能的影響,原木漿抄造的紙張透氣度和力學性能不能滿足口罩紙的要求。

經過大量的前期調研,我們採用溶劑法對木漿纖維進行改性處理,在改性過程中通過使纖維發生潤脹、氫鍵弱化、結構鬆弛,使其抄造紙張的松厚性能和透氣性能大大增加。同時,改性後纖維由扁平到圓潤,纖維表面積、體積都變大,細小纖維也有少量的溶解或流失,纖維的長度更均一,這些都導致抄造紙張的柔韌性和力學強度也大幅提高,用溶劑法改性後的木漿纖維具備了製作口罩紙的可能。

最終我們經過對改性紙漿纖維進行打漿處理後,成功製得木漿口罩紙。通過對比紅塔仁恆木漿口罩紙抄片的性能和GB/T 22927-2008的相關參數標準,可以看出,改性後的紅塔仁恆木漿口罩紙在松厚度、力學強度和透氣度等全部各項指標均滿足國家標準。

GB T 22927-2008 的性能指標及木漿口罩紙抄片的性能對比

當前中國的疫情防控工作已取得階段性勝利,但是國際疫情仍然處於複雜嚴峻的局面,疫情結束時間難以確定。同時也有專家指出下一波疫情將在11月份到來。種種跡象表明,未來很長一段時間內市場對口罩的持續需求不會消失。

另一方面,在抗擊疫情的過程中會產生大量的醫療垃圾,據相關機構推算,疫情期間全中國人民每天口罩的使用量為5.3億隻,但並不是所有的口罩都會得到妥善的處理。這些口罩不能降解也難以回收利用,給環境帶來很大的壓力。採用木漿製作口罩,不僅可以減少石化資源的使用,也符合人們對綠色環保理念的追求,木漿口罩作為防疫的「好戰士」,將越來越多地走進我們的生活。

寒冬終將過去,春暖花會再開,只要人人「有一分熱,發一分光」,我們定會戰勝疫情,渡過難關。紅塔仁恆肩負央企的使命與責任,將在做好自身疫情防控的同時,持續創新、銳意進取,積極開發疫情防控相關產品,為疫情防衛狙擊戰貢獻自己的力量。

按時間進度來說,國產的全降解植物纖維口罩來得更快啊,中國人能吃苦,善於打硬仗這個優點,在這次疫情中間體現得很明顯啊,到底誰的性能更優異呢,要PK一下才知道。

看了半天,跟我們紙漿模塑行業有關係嗎?當然有關係啦,現在的口罩帶著是不是很憋氣?有人就發明了球形口罩,先看看球形口罩長什麼樣吧,其實要是仔細的話,您剛才已經看過了就是上面這張圖!

用紙漿模塑做襯底是不是環保又經濟啊!

期待行內牛人趕緊發明出來,我們也嘗個鮮啊!

玩笑歸玩笑,紙漿模塑是基於植物纖維的,隨著植物纖維技術的不斷發展,能給造紙行業和紙漿模塑行業帶來很多意想不到的機會,大家要多關注納米植物纖維,可能給您的生意帶來意想不到的機會。


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