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    小口罩背后的大科技 ——记河南科高辐射化工科技有限公司董事长崔国士

    更新时间:2020-07-30    点击次数:3268次    文章来源:河南科技报

           3月1日至4月4日,38.6亿只;4月5日至4月30日,239.4亿只……仅两个月,我国验放出口的口罩就达278亿只,约为去年全球口罩总产量的3倍。

           为什么我国口罩产能增长如此之快?主要归功于我国拥有强大的制造能力。充足的生产空间,完善的品控体系,海量的高素质人才,强大的研发和生产体系……都为我国口罩生产提供了坚实的基础。

           省科学院下属企业河南科高辐射化工科技有限公司(以下简称河南科高)董事长崔国士就是我省以科技创新促进这一产业进步的代表人物。

           新冠肺炎疫情,让口罩、防护服等成为2020年最紧缺的商品。在全国口罩生产能力迅速提高到每天1亿只时,口罩仍不能满足需求。继续加大产能,则生产口罩的关键原材料熔喷布面临严重短缺。

           熔喷布是医用外科口罩的核心层,是阻断飞沫的洁白“盾牌”。口罩生产线充足,却被熔喷布卡住了生产脖子,一罩难求;医护人员长时间穿戴防护服,浑身湿透……疫情防控和病患救治过程中出现了令人印象深刻而又无可奈何的场景。

           崔国士告诉记者:“熔喷布产能受限,主要就是因为新设备上线周期至少要3个月,且投资较大,无法迅速解决市场供应缺口,但我们研究开发的‘超微湿法非织布空气过滤材料’,可采用类似于造纸的湿法非织布技术,仅用造纸企业常用的斜网纸机简单改造就能生产,产能可以实现快速提升。”

           据崔国士介绍,熔喷布短缺一方面是由于熔喷机器新上产耗时较长,另一方面因为上游熔喷聚丙烯原材料短缺。为解决这一问题,崔国士科研团队以超细聚酯海岛纤维为主要原料,创新生产出了“超微湿法非织布空气过滤材料”。与熔喷布相比,它具有更好的均匀性、更小的孔径、更高的强度,还可提供更好的空气过滤性能。此外它还具备良好的抗油、抗水、抗酒精、材质对人体友好、可生物降解等特性。在造价方面,也远低于当前熔喷布的市场价格。而“超微湿法非织布空气过滤材料”的上游原材料——聚酯类产品,市场供应充足。同时,这种替代产品产能可复制性强,即使没有斜网机的造纸企业也可以对圆网、长网机适当改造后进行生产。

           医用一次性防护服曾是国家新冠肺炎疫情防控的关键物资,是医护人员、公安干警等奋战在战“疫”一线工作人员的“护身铠甲”。防疫期间,大量战斗在抗疫一线的医护人员、公安干警及其他工作人员需要长时间穿着医用一次性防护服,由于防护服普遍透气性一般,汗液不能及时排出,导致一些穿戴者出现了身体不适、体力消耗过快等状况。

           崔国士带领其科研团队研发的另一项技术使防护服的透气性得到显著改善。“国标要求防护服透气量为每平方米每天2500克,而我们研发的材料在每平方米每天8000克以上。”崔国士说,这项技术源自其团队研发的电池隔膜技术。基于现有科研基础和现有设备原料资源,按照医用一次性防护服的功能要求,团队成员在短短十天内就研发出一项新型医用一次性防护服面料——阻水透气纳孔复合膜新材料。该种材料由聚丙烯纳米微孔膜(芯层)与超细聚烯烃纤维非织布(面层)经热复合、拒水、拒油、抗静电和阻燃整理制成。与市面上产品相比,该材料透气量提高了两个数量级,具有更好的排汗功能,并显著提高了穿着舒适性。同时,机械强度提高一倍,耐折、耐磨,使用过程中不易破损。此外,该材料的造价与市场同类产品持平或略低。

           据悉,崔国士团队研发的两项新产品已完成试制工作,试验产品经河南省医疗器械监督检验所检测,符合GB19083-2010医用防护口罩技术和GB19082-2009医用一次性防护服技术要求。其中“超微湿法非织布空气过滤材料”已开始小批量市场供应,是当前形势下替代熔喷布的理想材料,这也为缓解熔喷布和口罩供应紧缺状况提供了新途径。

           崔国士是辐射化学领域的开拓者,由于在口罩和防护服生产方面的创新,他日前被省委宣传部和省科协评为河南省新冠肺炎疫情防控应急科普工作先进个人。崔国士长期专业从事辐射化学与新材料领域的研究与产业化开发工作,近年来累计主持承担完成中科院河南省成果转移转化项目“安全性大功率锂离子电池隔膜的产业化开发”、“辐射接枝离子交换纤维及分离技术应用研究”、河南省科技开放合作项目“电子束辐射降解纤维素浆粕与产业化开发应用”、河南省科技创新杰出人才项目“电子束辐射降解制备纳米纤维素研究”等各级各类科技项目40余项。其团队主要围绕高分子材料电子束辐射改性方向,在锂离子电池隔膜、锂离子电池用铝塑膜、碱性电池隔膜、离子交换纤维、微纳米纤维素等方面进行了大量创新性研究开发工作,其中多项科技成果已完成或正在进行产业化开发工作,为相关领域的技术和产业发展作出了重大贡献。

           目前,河南科高已安装了一套湿法非织布中试生产装置,日产能1吨,可供应市场急需。另外公司已购置1760型斜网纸机一套,日产能5吨,目前正在安装过程中,预计1个月内可投入生产。正式投产后每日可分别提供1万~1.5万件医用防护服所需面料和300万只N95口罩滤材。

           (王志博 刘剑萍 闫佳琳)