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        熔噴聚丙烯駐極體過濾材料對醫用消毒劑的耐受性研究

        作者:時間:2020-07-24 次瀏覽

        近年來,給人類的生命安全帶來巨大威脅的SARS和甲型H1N1流感病毒的流行使得人們對醫用防護口罩提出了更高的要求。熔噴級聚丙烯駐極體過濾材料除了可通過一般的慣性沉積、重力沉積、布朗擴散等機械攔截作用實現空氣凈化外,還能利用存在于纖維間的無數個無源電極產生的靜電吸附作用實現對粉塵的過濾,是一類優異的空氣過濾材料[1]。與此同時,駐極體產生的靜電場還能起到刺激細菌蛋白質變異、損傷其細胞質及細胞膜、破壞細菌表面結構等功能,從而能夠殺滅細菌[2]。正是由于熔噴聚丙烯駐極體過濾材料所具有的高效、低阻、滅菌多功能使其成為了醫用防護口罩的首選材料,并在醫療設施潔凈及公共場所潔凈等領域得到了廣泛的應用[3]。
            但是,熔噴級聚丙烯駐極體過濾材料在空氣過濾時的高效率很大程度上依賴于其所帶的電荷,當濾材暴露于特殊環境中的穩定性一直是人們關注的焦點[4]。當熔噴聚丙烯駐極體非織造布用于醫用口罩時,由于經常會與用于傷口、室內環境、醫療器械、醫療用品消毒的化學試劑相接觸,此類環境下的性能穩定性與患者和醫務人員的安全健康息息相關。為了深入了解聚丙烯駐極體過濾材料在消毒劑作用下的電荷儲存穩定性及阻效性能變化規律,在前期工作的基礎上,本文報道采用浸泡方法研究材料在醫用消毒劑作用下的過濾效率穩定性結果,為材料在醫用口罩中的使用可靠性提供依據。
        2. 材料及實驗方法
            本試驗所用的熔噴聚丙烯駐極體過濾材料來自桐鄉市健民過濾材料有限公司,產品門幅1.6m。樣品克重為2.0×10-2 kg/m2。
            醫用消毒劑是一類用于殺滅傳播媒介上病原微生物、使其達到無害化要求、將病原微生物消滅于人體之外、切斷傳染病的傳播途徑達到控制傳染病目的的一類化學試劑。消毒劑按其作用水平可分為滅菌劑和消毒劑,具體包括高錳酸鉀、甲醛、戊二醛、環氧乙烷、過氧乙酸、過氧化氫、二氧化氯等。本試驗選用醫院中常用的消毒劑。過濾效率穩定性試驗采用浸泡方法。具體過程如下:
           消毒劑溶液的配制:醫用消毒劑均采用AR級,按照常規使用質量分數濃度,以去離子水為溶劑配制。具體濃度為 2%的戊二醛、3%的硼酸、3%的雙氧水、2%的過氧乙酸、2%的苯酚和10%的甲醛。酒精選用質量分數為75%的消毒酒精。
            含氯消毒劑按照原液與去離子水比例1:4混合,原液有效成分為次氯酸鈉,有效氯含量 0.8-1.2%。
            浸泡試驗:選取25cm×40cm規格的條狀樣品,并先測定其初始過濾效率和阻力,然后將樣品在不同的醫用消毒劑中浸泡24小時后取出,常溫下晾干后再次測試其過濾效率和阻力。每個樣品測試三個點并取平均值。為保證樣品性能的一致性,不同消毒劑中測試的樣品均取自同一卷材料。
            過濾效率和阻力的測試:在浙江朝暉過濾技術股份有限公司生產的全自動過濾材料測試儀中進行。氣溶膠為DEHS (Diethyl Hexyl Sebacate, 二乙基己醇癸二酸酯) ,氣溶膠流動速度為5.3cm/s,測試粒徑為0.3~0.5μm;測試時一電暈中和器被用于中和氣溶膠到Boltzmann電荷分布。當試驗氣溶膠上游濃度(Cu)和下游濃度(Cd)由一寬頻粒子計數器(WPS,Model 1000 XP,MSP Corp.,USA)測定。過濾效率由下式計算:
        過濾效率=(Cd/ Cu)(100%);

        3. 結果和討論

        差異在于其它生產工藝
            相同的情況下,非駐極體樣品沒有進行電暈充電。由圖可看出,駐極體樣品的過濾效率顯著高于非駐極體樣品。對0.1~0.2 m粒徑粒子,過濾效率提高了42%,對0.3~0.5 m粒徑粒子,提高了近60%。這表明在其它因素相同的情況下,駐極體的形成使熔噴聚丙烯材料的過濾效率得到了大幅度的提高,而且粉塵的粒徑越大,提高的幅度越大。顯然這與駐極體過濾材料特殊的靜電作用機理有關[5]。非駐極體樣品對氣溶膠粒子的捕獲完全來自慣性和擴散效應,駐極體樣品多了靜電吸附作用。駐極體與非駐極體樣品之間的差值則反映了靜電效應的強弱。

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