【集萃網(wǎng)觀察】
新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，高質(zhì)量應急防護新材料研發(fā)破題刻不容緩。應急防護用纖維作為急迫性、重要性、普適性并重的研究項目，受到了國家先進功能纖維創(chuàng)新中心、全國乃至世界纖維及制品行業(yè)的廣泛關注。為此，2020年3月，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心和盛虹控股集團共同設立了“盛虹·應急保障與公共安全用纖維材料及制品科研攻關項目專項基金”，重點聚焦應急保障與公共安全用纖維材料及其制品相關的科研攻關項目的研發(fā)。經(jīng)過一年多的研發(fā)，近日，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心向大眾發(fā)布了“盛虹·應急保障與公共安全用纖維材料及其制品科研攻關項目”最新研發(fā)成果。
為詳細推廣宣傳這些項目的研發(fā)成果，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心聯(lián)合《紡織服裝周刊》開辟“先進功能纖維，為安全加碼”系列報道，按照口罩類項目、防護用先進功能纖維與制品類項目、防護用創(chuàng)新性纖維與制品類項目，分3期詳細報道項目研發(fā)的最新進展。 新型冠狀病毒的爆發(fā)無時不在提醒人們關注健康的重要性，除了“佩戴口罩”、“正確消毒”等防疫常規(guī)操作外，很多人也開始注意到日常生活中健康安全問題。健康的生活環(huán)境、發(fā)達的醫(yī)療保障體系成為現(xiàn)代社會的基本需求。而天生不愛循規(guī)蹈矩的先進纖維，也早已涉入醫(yī)療領域，在很多方面取得了顯著成果。 助力醫(yī)療領域?qū)崿F(xiàn)智能化 隨著科學的發(fā)展，穿戴式監(jiān)測設備引起了人們的興趣，從腕表到配飾，再到有傳感功能的服裝，都可以實時監(jiān)測個人健康信息。但是這些穿戴式監(jiān)測設備有時也存在信號采集不穩(wěn)定和穿戴不舒適的問題。江南大學紡織科學與工程學院聯(lián)合深圳善行醫(yī)療科技有限公司，基于新型柔性傳感織物電極研制了穿戴式心電監(jiān)測服及其診斷系統(tǒng)，可用于重大傳播疫情下人體心電監(jiān)測，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了穿戴式服裝的多通道心電監(jiān)測，具有接近醫(yī)療級監(jiān)測及預警功能，對于慢性心腦血管疾病患者和夜間睡眠呼吸暫停綜合癥患者的監(jiān)控和及時預警和診療具有重大意義。
據(jù)江南大學紡織科學與工程學院副教授、碩士生導師肖學良介紹，人體的很多慢性疾病，如心腦血管疾病等具有間歇性發(fā)作、瞬態(tài)異常的特點，需要長時間連續(xù)（12小時）監(jiān)測患者的心電數(shù)據(jù)，該項目就可以作為預警或診斷的判斷依據(jù)。另外，在特殊情況時，比如重大傳播疫情發(fā)生時，醫(yī)護與病患人員都要長時間封閉在防護服內(nèi)，開發(fā)穿戴舒適和信號采集穩(wěn)定的便攜式監(jiān)測裝備更加至關重要。據(jù)了解，該系統(tǒng)最大的創(chuàng)新點在于構建了無擾“穿”式監(jiān)測服及其系統(tǒng)的軟硬件平臺，在國內(nèi)外尚屬首創(chuàng)。其無擾功能主要源于建立了所用材料組分與心電信號采集和傳輸性能的基本關系，降低了電極與皮膚間的運動偽像和其他噪音干擾等。而且還從用戶體檢角度考慮，遵從平衡舒適性和信號采集穩(wěn)定性的設計理念。
新冠疫情爆發(fā)初期，各醫(yī)療單位對體外膜肺氧合器（ECMO）的需求暴增，但該設備的國產(chǎn)化卻面臨諸多制約，其中所用關鍵材料中空纖維膜（聚甲基戊烯PMP）技術我國尚未掌握�；谶@樣的情況，現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室（蘇州）、蘇州大學紡織與服裝工程學院聯(lián)合蘇州貝彩納米科技有限公司利用涂覆-浸沒沉淀相轉(zhuǎn)換法，制備了高強度和結構可控的中空纖維膜材料，為ECMO的國產(chǎn)化提供強有力的技術支撐。該技術已經(jīng)完成產(chǎn)品原型設計，建成了一條120平方米的中空纖維生產(chǎn)線，產(chǎn)量達200平方米/天。
東華大學也通過化學結構設計，制備了具有良好壓力靈敏度的智能化聚酰亞胺纖維織物，可實現(xiàn)對人體不同關節(jié)部位運動等信號的監(jiān)測，響應時間可達50ms，表現(xiàn)出較好的響應性。此外，該織物還具備良好的高力學性能、高穩(wěn)定性。
C反應蛋白這個詞，相信做過血常規(guī)檢查的人都比較了解。與傳統(tǒng)抽血檢測C反應蛋白不同，武漢紡織大學基于纖維材料的交叉學科研究團隊采用具有自主知識產(chǎn)權的納米纖維分離過濾技術，研發(fā)出可實時監(jiān)測用纖維基C反應蛋白傳感材料以及相關器件，實現(xiàn)人體健康監(jiān)測與快速炎癥預警，避免突發(fā)性公共安全事件發(fā)送，為高性能生物傳感器發(fā)展提供了重要的理論研究意義。
高端醫(yī)用紡織品研發(fā)力度加大
眾所周知，聚烯烴無紡布具有耐磨、透氣性高、阻隔性強的優(yōu)異特性，可應用于醫(yī)用防護服領域，特別是聚乙烯非織造布制備的防護服被指定為抵抗非洲埃博拉病毒的專用防護服裝。長期以來，全球聚乙烯無紡布唯有美國一家企業(yè)可以生產(chǎn)，且供應中國市場數(shù)量十分有限、供應周期長，無法滿足國家應對重大安全衛(wèi)生事件。針對這樣的短板，中國科學院院士、東華大學材料學院院長、纖維材料改性國家重點實驗室主任朱美芳帶領研究團隊與廈門當盛新材料有限公司經(jīng)多年聯(lián)合研發(fā)攻關完成瞬時釋壓紡微細纖維特種材料的研發(fā)工作，突破了國際公認高難度的技術壁壘，打破了國際市場50多年來該材料單一供應格局，成為全球第二家、中國首家掌握該技術的單位。
2020年初新冠肺炎疫情爆發(fā)，醫(yī)用防護服物資緊缺，同時常規(guī)防護服面料面臨安全性、耐用性和舒適性的考驗。在此背景下，朱美芳帶領項目團隊迅速啟動瞬時釋壓紡微細纖維特種材料制高端醫(yī)用防護服生產(chǎn)及抗疫應用，開發(fā)出高阻隔、高耐磨、高透濕安全防護材料，產(chǎn)品透濕量高于現(xiàn)行國標要求值近4倍，抗?jié)裥赃_到5級，抗?jié)B水性17.4kPa，抗合成血液穿透性達到4級，部分物化指標甚至超過了國外品牌公司。
新冠疫情的爆發(fā)，暴露出我國醫(yī)療資源還比較缺乏，醫(yī)用紡織品整體技術水平偏低、防護材料的品牌和標準建設尚弱于國際水平，低端同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重，功能性、專用性產(chǎn)品匱乏，高端生物醫(yī)用纖維材料及制品市場基本被進口產(chǎn)品壟斷等問題。
針對這些問題，東華大學聯(lián)合西南大學、上海公共衛(wèi)生臨床中心利用萊賽爾開發(fā)了一種全生物質(zhì)的多級抗菌抗病毒的防護過濾材料。該材料相比傳統(tǒng)聚丙烯熔噴布，具有原料自然環(huán)保、來源豐富、價格低廉、天然舒適、可降解等特點，且對于病毒和PM2.5等危害物有更好的截留效果。該材料有望作為石油基熔噴濾材的有益補充，對冠狀病毒殺滅性能的檢測體系有望發(fā)展為國家標準為織物抗冠狀病毒特性改進提供理論及實驗數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)的醫(yī)用防護材料多數(shù)是棉織物，但棉織物并不能真正阻隔病菌，其物理隔絕意義并不大，病菌依然可以通過微孔進入到內(nèi)層，同時棉織物一旦潮濕便會形成適合病菌生存的環(huán)境，將更有利于病菌的傳播。針對這樣的問題，海斯摩爾生物科技有限公司采用納米銀和殼聚糖等具有抗病毒作用的材料對口罩、醫(yī)用防護服用材料進行了抗菌抗病毒改性。據(jù)海斯摩爾董事長胡廣敏介紹，利用該材料制備的口罩抗菌性能與現(xiàn)有防護材料相比病毒的抑制率明顯提升，并能有效阻隔和防護潛在的病毒。
恒天生物基材料工程技術（寧波）有限公司聯(lián)合泉州師范學院更是創(chuàng)新性地研發(fā)出了聚乳酸可循環(huán)使用的防護材料，該材料還融入荷葉結構理念，使得材料外層耐污易清洗、易護理、可反復使用。聚乳酸纖維本身具有可生物降解，且抑菌親膚，是制備生物基可降解復合材料的基材。
來源：紡織服裝周刊
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