个人防护新材料

改善室内空气质量和控制感染的有效途径主要有控制源头、稀释污染物,或者采用抗菌材料和工艺。如采用来自植物的天然抗菌产品作为抗菌剂对纤维进行整理或涂层,或者在纤维的生产过程中添加,以获得抗真菌效果。通常在醋酯纤维纺丝原液中添加抗菌剂皂草苷来生产具有抗菌效果的纳米纤维薄膜。皂草苷具有强烈的抗菌和杀菌效果(见图6).

在醋酸纤维素的丙酮/二甲基甲酰胺/水溶液中,添加1. 5%皂草苷生产静电纺纳米纤维。将这些纳米醋酯纤维素纤维网采用0.05 mol/LNaOH在甲醇溶液中脱乙酰化,得到负载皂草苷的纤维素纳米纤维薄膜。该薄膜对娄地青霉菌和赭曲霉菌的抑制率可分别达到84. 6%和53. 4%。因此,负载皂草苷的纳米纤维薄膜可应用于家用和医用领域。

3　自解毒材料

化学药剂可通过多种途径进入人体,如食物的消化吸收、饮水、呼吸和皮肤吸收。在化工场所,表皮吸收比呼吸和消化吸收显得更重要。有毒的化学试剂可以直接污染皮肤和服装,也可通过被污染物表面间接吸收。出汗以及其它的表皮分泌物增加了有毒试剂转移到服装和皮肤的风险。吸附在防护服上的污染物在工作人员穿着和脱卸时也会通过摩擦进行转移。

具有自解毒功能的纺织品可通过氧化或者破坏性吸附而减少污染物的毒性,从而提高防护性能。

光催化氧化是分解烯烃类化合物和挥发性有机化合物最有效的方法。TiO2是一种已知的具有很好光催化性能的金属氧化物,处理在织物上可以帮助分解有机化合物。将水相TiO2采用硅溶胶方式整理到棉织物上,可有效分解氨气及含甲基对硫磷类杀虫剂。在户外,尤其在夏天,高温,太阳直晒,再加上水分,纺织品的自解毒性则可有效地保护人体。

通过溶胶-凝胶工艺和静电纺丝技术,在低温下可制备锐钛型TiO2/PAN和SiO2纤维。含锐钛型TiO2的纳米纤维可采用将初生纤维中的钛组分在酸性条件下进行水解制得。制备的锐钛型TiO2/PAN直径小于1μm。采用孔雀石绿、涕灭威和甲苯测定锐钛型TiO2/PAN纤维的光催化活性,发现在紫外光激发下,这些物质能被有效分解。高效液相色谱(HPLC)分析结果显示, PAN /TiO2(2∶1)纳米纤维经紫外辐射后, 2 h内涕灭威的浓度从0. 02 mol/L降低至0. 016 mol/L,其它杀虫剂则从0. 002 mol/L降低至0. 0011 mol/L。涕灭威的三个氧化产物分别为涕灭威砜、涕灭威亚砜和2-丙烯醛-2-甲基-o-甲基氨基羰基肟,其中第三氧化产物的毒性比涕灭威、涕灭威砜和涕灭威亚砜小。目前虽然已经确认了含钛纳米纤维能够分解涕灭威,但是对其分解产物的毒性,以及光催化分解动力学机理还存在疑点。

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