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石墨烯联盟组织研制《石墨烯抑菌防护口罩》团体标准,以标准助力石墨烯口罩成为抗疫利器
2020.07.09   点击244次

当前,新冠疫情仍在全球肆虐,严重威胁着人类健康,在新冠疫苗研制成功之前,佩戴口罩仍是保护健康、减缓病毒传播最有效的手段之一。随着口罩大规模使用,现有口罩存在的不足也逐渐显现,主要表现为:(1)呼吸阻力大,长时间佩戴可能造成肺功能损伤;(2)使用时效短,据统计保持有效过滤率(大于95%)的时长通常在1-2小时;(3)功能单一,只能阻挡病毒在口罩表面,但口罩表面不断富集的病毒可能会造成二次感染传播。

科技是战胜困难的有力武器。用石墨烯材料改性熔喷布、纺粘布等制作的防护口罩(简称石墨烯口罩),与现有口罩相比,展现出高效低阻、主动抑菌杀毒、使用时效长等多重优势。该新型口罩近期在欧洲市场广受欢迎。石墨烯口罩有望成为引领口罩发展的新方向,满足当前新冠疫情常态化以及今后未知病毒出现时人们对口罩的硬需求,成为个人防护装备利器。

鉴于石墨烯口罩的独特优势和未来社会需求,中关村华清石墨烯产业技术创新联盟(简称石墨烯联盟)于今年4月初联合国内相关单位——山东圣泉新材料股份有限公司、东南大学等十多家企业科研单位共同开展“石墨烯抑菌防护口罩(初定名称)”团体标准研制工作,建立“过滤+抑菌”功效均大于95%的口罩标准(又称为“双95口罩”,石墨烯改性熔喷布具有一定的杀毒功效,但尚未达到95%灭活率,企业正在研发改进中),用高标准保障石墨烯口罩的高品质供给,用高标准为我国打造新型口罩品牌奠定坚实的基础。

目前,石墨烯联盟已按照标准制定流程开展了一系列工作:

一、成立标准编制组,研讨石墨烯口罩未来的硬需求和标准制定思路

来自口罩原料上游企业、石墨烯滤材生产企业、口罩制造企业、科研院所、医疗器械相关组织、第三方检测机构及电商、贸易公司等24家单位报名参加本标准的编制工作。5月12日,由40余位专家组成的标准编制组通过网络视频会议成功召开了第一次工作会议,重点围绕“后疫情时代”口罩的需求、石墨烯口罩具有的独特功能和产品优势、如何打造新型口罩品牌等议题进行了深入分析和研讨,形成了一系列有价值的建议,不仅对标准的制定思路和关键技术框架等奠定了坚实的基础,同时也为石墨烯口罩的后续产品开发提供了有价值的参考。

二、收集石墨烯口罩代表性样品,开展全性能摸底测试

摸底测试是产品标准研制中最重要的环节。石墨烯联盟通过组织专家研讨,形成了14项与石墨烯口罩产生的关键新功能和生物安全性相关的测试项目。通过摸底测试,不仅全面真实了解各企业产品的关键技术指标信息,而且根据摸底测试过程中暴露出的问题而不断改善测试方法,为标准的科学制定提供第一手技术数据;企业则也可以发现自身产品的优势和薄弱点,及时调整生产工艺或找准研发方向,让产品更具竞争力。此次摸底测试共收到来自济南圣泉新材料有限公司、上海睿骋实业有限公司、陕西金灃科技有限公司、浙江鸿牛医护技术有限公司、青岛墨金烯碳新材料科技有限公司共5家企业提供的共11种样品;同时,共有4家单位负责承担此次摸底工作的平行测试。

三、召开石墨烯材料生物安全性研讨会,确保石墨烯口罩安全可靠

对于以石墨烯材料为原料制作的口罩,不仅要关注其带来的正面功效,其本身作为一种纳米材料可能存有的生物安全性也必须得到保证,这是石墨烯口罩行稳致远的基石。石墨烯联盟对此高度重视,邀请军事医学科学院、东南大学公共卫生学院、中国疾控中心等单位的专家共同参与石墨烯材料生物安全性研讨,设计试验方案,验证石墨烯材料安全性。经过研讨,提出通过两条腿走路,来论证石墨烯材料的生物安全性:(1)文献调研,对全球已开展的相关研究文献报道进行调研,查找已有石墨烯材料生物安全性研究结论;(2)对现有石墨烯材料口罩样品,设计相关生物安全性试验方案,对口罩整体生物安全性进行验证。

6月6日和6月23日石墨烯联盟成功举办“石墨烯材料生物安全性”第一次和第二次专题研讨会,特邀长期从事纳米材料毒理学研究的东南大学毒理研究所所长、中国毒理学会纳米毒理学专业委员会副主任唐萌教授与石墨烯企业进行了充分的研讨和交流。

在经过大量文献及相关资料的检索调研的基础上,唐教授给企业传达出一个鼓舞人心的信息:迄今为止,学术界没有任何关于石墨烯或氧化石墨烯致癌性相关文章的报道,即石墨烯材料为非致癌、致畸的禁限用物质。尽管如此,也有文献显示,不同剂量、不同形貌、不同化学成分修饰改性的石墨烯材料对生物体细胞、呼吸系统可能会产生某些不良影响,这需要在口罩研发中要加以注意和避免。

随着摸底测试工作的推进,联盟下一步的主要工作任务是定期组织摸底测试进展交流会;在推进口罩样品其它指标摸底测试工作的基础上,即将组织企业开展石墨烯材料安全性与使用剂量、暴露方式以及材料本身理化性质之间关系的验证工作。

中关村华清石墨烯产业技术创新联盟
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