N95口罩救人无数 发明者竟是台湾人(图)

2020-04-06 21:47 作者: 黄佩君

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N95口罩捍卫医护生命 不为人知的发明者竟是台湾人。(图片来源:Adobe stock)

具有强大过滤能力的N95口罩在SARS及武肺疫情中均发挥关键作用,成为捍卫医护生命的重要发明,但鲜有人知这项发明的功臣竟是台湾人!不织布同业公会今发文表示,N95口罩的发明者是一位优秀而低调的台湾工程师蔡秉燚(Peter Tsai)博士,却被大家忘记了。而蔡秉燚不只是N95口罩的发明人,日前台湾民众转传的一篇关于口罩使用及消毒的建议的Q&A,也是蔡博士所提供的。

武汉肺炎肆虐是台湾民众对防疫武器口罩有了更多了解,而其中过滤能力更强大的N95口罩则成为医护保护者,但外界并不知这项重要发明的发明人竟是台湾人。不织布同业公会今发文表示,N95口罩的发明者鲜为人知,但却是一位优秀而低调的台湾工程师蔡秉燚(Peter Tsai)博士。

该篇文章表示,N95的“N”表示不防油,而“95”表示至少能过滤掉95%的流感病毒、灰尘、花粉、雾霾、以及烟尘等微小颗粒物。而与医用外科口罩类似,N95口罩的主体结构是由表层抗湿层、中间过滤吸附层以及内层贴肤层3部分组成,原材料均为高分子材料聚丙烯。

其中表层抗湿层和内层贴肤层,大多都以纺粘不织布和热风不织布为原料,此类不织布的纤维直径在15到40μm,透气性出色,但几乎没有过滤能力,它们作为口罩的最外和最内层,主要目的在于定型和保护中间层的熔喷布。

而中间的熔喷布就是口罩制造技术的核心,因此目前在市场上已经被炒到了30多万元一吨。而熔喷布的过滤原理在于纤维(直径为1到5μm)细密而错杂地排列,可以说没给粉尘、病毒与细菌微沫留任何进入的空档,发挥着过滤与阻隔的核心作用。

但熔喷布的制造却需要两大核心技术支撑。第一,熔喷布需要用稳定又精确的熔喷不织布工艺生产,必须拉出平均直径小于5μm的超细纤维。 第二,拉出的熔喷布还得经过静电处理,让纤维表面带上大量静电电荷,借助吸附作用来捕捉细微颗粒物,是过滤防护的关键。

而蔡秉燚(Peter Tsai)博士在材料方面涉猎广泛,同时研究熔喷不织布工艺,及静电处理,使目前能以成熟技术在高压、高热空气下将聚合物牵伸成超细纤维。而在静电处理技术方面更是有革命性贡献,蔡秉燚利用电场使中性的空气发生电离,产生带相反电荷的离子和电子,然后通过电场和感应使不织布纤维带电,便可以吸附各种穿过口罩的微小物体。

而这种方法得到的静电不织布过滤空气中颗粒的能力,较无静电者强了10倍,且不会阻碍空气流通;这种技术也成了N95口罩的基础。

该篇文章也说,蔡秉燚做为不织布纤维领域的先锋,目前拥有12个美国发明专利,超过20个商业产品授权,技术被工业界广泛使用了30多年;除了用在N95和医用口罩上,还有HVAC空气筛检程式等产品。

而他在田纳西大学工作长达35年,去年才刚退休,去年十二月又因新发明再度拿到田大惠利奖,取名为创新者名人奖,是田大有史以来唯一第二次拿该奖的人。

而台湾民众虽不见得认识蔡秉燚博士,却可能已经看过他所写的文章。日前台湾网络上有不少民众转传一篇关于口罩使用及消毒的建议的Q&A,也是蔡博士所撰写的。该篇文章说明口罩是否可加热消毒、可用次氯酸水消毒或水洗。

该篇文章表示高品质的口罩在70度C30分钟杀病毒的条件下,电荷消失微乎其微,可以加热30分钟处理数次。次氯酸钠(漂白水,非次氯酸)如无界面活性剂、不会在口罩表面散开,就不会使口罩的静电消失。是否可水洗清洁,则要视口罩本身材质而定,一般而言静电不会消失,但也不能一盖而论,仅限使用合格材料口罩。



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