全球(qiu)公共(gong)衛生事(shi)件頻發，病(bing)原(yuan)體防(fang)控成為社會密切關(guan)注的(de)(de)焦點(dian)。作(zuo)為病(bing)原(yuan)體防(fang)控的(de)(de)核心材料(liao)之(zhi)一(yi)，個人防(fang)護織物可(ke)有(you)效(xiao)切斷(duan)病(bing)原(yuan)體的(de)(de)傳播途徑，保障人體健康。然(ran)而，傳統防(fang)護織物及制品對細(xi)菌、病(bing)毒(du)等(deng)病(bing)原(yuan)體的(de)(de)阻隔(ge)能(neng)(neng)(neng)力有(you)限，且不(bu)具備主(zhu)動消殺功能(neng)(neng)(neng)，可(ke)能(neng)(neng)(neng)誘發二次污(wu)染(ran)；而提升(sheng)安全阻隔(ge)性(xing)，勢必會不(bu)同程(cheng)度地(di)損失織物本(ben)身的(de)(de)舒適性(xing)。兼具安全阻隔(ge)性(xing)與(yu)舒適性(xing)的(de)(de)防(fang)護織物，往(wang)往(wang)因(yin)為高昂的(de)(de)成本(ben)和(he)復雜的(de)(de)制造工藝，大多仍停(ting)留于實驗室(shi)開發階段。因(yin)此，開發能(neng)(neng)(neng)夠同時滿足高安全性(xing)、高舒適性(xing)和(he)可(ke)規(gui)模化量產(chan)的(de)(de)防(fang)護織物，成為防(fang)護材料(liao)的(de)(de)重要研究方(fang)向(xiang)之(zhi)一(yi)。

近期，東華(hua)大(da)學研(yan)究團隊(dui)結合有機無機雜化技(ji)術與異步(bu)拉伸技(ji)術，開發(fa)了(le)(le)一(yi)種可規模化量產的(de)(de)抗病原體雜化聚(ju)四氟乙烯納米纖維膜（HPNFM），并在(zai)此基(ji)礎上設計(ji)制造了(le)(le)基(ji)于HPNFM的(de)(de)個人防(fang)護(hu)服，突破了(le)(le)防(fang)護(hu)服在(zai)高安全性、高舒適性和可規模化生產的(de)(de)“三角(jiao)法則”，在(zai)未來有巨大(da)的(de)(de)應(ying)用潛力。

研究人員采(cai)用(yong)氧化亞銅納米(mi)顆粒（Cu2O NPs）作(zuo)為抗病原體(ti)納米雜(za)化材料，分(fen)別以硬脂酸（SA）和異(yi)構烷烴（IP）為改性劑和分(fen)散劑，成(cheng)功(gong)構建了可穩定分(fen)散且具(ju)有耐熱耐氧(yang)化性能的(de)改性氧(yang)化亞銅納米顆(ke)粒（mCu2O NPs）。SA作(zuo)為(wei)改性劑在Cu2O NPs表面(mian)形(xing)成(cheng)疏水(shui)層(ceng)，改善其在IP中的(de)分(fen)散性及穩定性。更(geng)重要的(de)是，在納米纖維膜熱(re)定形(xing)過程（380℃）中，SA可(ke)利用(yong)自身熱(re)氧(yang)分(fen)解作用(yong)吸收熱(re)量和氧(yang)氣，從而保障氧(yang)化亞(ya)銅的(de)穩定性及抗病原體(ti)活性。

經過雜化混(hun)合、膏(gao)體擠(ji)出、熱成(cheng)(cheng)形拉伸等工(gong)序，研究人員成(cheng)(cheng)功(gong)制備出具有放射狀“島-鏈”納米(mi)(mi)結構的(de)(de)(de)HPNFMs。HPNFMs在(zai)微(wei)觀形貌上具有與(yu)純PTFE納米(mi)(mi)纖維(wei)膜(mo)相似(si)的(de)(de)(de)輻(fu)射狀“原纖-節點(dian)”交錯纖維(wei)網絡結構。同時，其(qi)節點(dian)處裸(luo)露的(de)(de)(de)大量Cu2O NPs，可保障HPNFMs的高效(xiao)抗菌、抗病毒性能(neng)。

研究發現，獨(du)特(te)的(de)放(fang)射狀“島(dao)-鏈(lian)”納米(mi)多(duo)孔(kong)結構，賦予HPNFMs優異的(de)防水性(xing)和透氣透濕(shi)性(xing)，可極大提升織物的(de)舒適性(xing)；“島(dao)-鏈(lian)”結構結合(he)表面裸露的(de)高效抗病原體(ti)納米(mi)顆粒(li)，利用耦合(he)靜電誘導和活性(xing)氧基病原體(ti)消殺機制(zhi)，可實現高效的(de)抗菌抗病毒特(te)性(xing)。

該研究以大腸桿菌(jun)(jun)(jun)和金黃色葡萄球菌(jun)(jun)(jun)為細菌(jun)(jun)(jun)模型，通過抗菌(jun)(jun)(jun)實(shi)驗發現(xian)，隨著氧化亞銅納米(mi)顆粒添(tian)加量的(de)增(zeng)加，HPNFMs的(de)抗菌(jun)(jun)(jun)性能逐漸增(zeng)強(qiang)，微觀上細菌(jun)(jun)(jun)形態表現(xian)出褶皺(zhou)與破裂特征。當添(tian)加量為4.0%時，培養皿幾乎(hu)無菌(jun)(jun)(jun)落繁殖，說明HPNFMs具有(you)一定的(de)廣譜抗菌(jun)(jun)(jun)性能。

在抗病(bing)(bing)毒效(xiao)果評(ping)價(jia)中(zhong)，采(cai)用(yong)紅色(se)熒光基(ji)(ji)因修飾(shi)的傳染性支氣管(guan)炎病(bing)(bing)毒（IBV）和(he)人(ren)肺泡腺癌基(ji)(ji)底(di)上皮細胞(bao)（A549）分別(bie)作為感染病(bing)(bing)原體和(he)受感染細胞(bao)。相較于(yu)空白組(zu)(zu)和(he)對照組(zu)(zu)，實(shi)驗組(zu)(zu)（HPNFMs）的胞(bao)內(nei)熒光強度(du)明(ming)顯(xian)下降，表明(ming)大量(liang)病(bing)(bing)毒已被HPNFMs表面節點處的ROS滅活，不具備感染細胞(bao)的能力(li)，表現出高(gao)效(xiao)的抗病(bing)(bing)毒性能。

在此基礎上，研究人員設計制造了基于(yu)雜化(hua)PTFE納(na)米(mi)纖維膜的主動防(fang)護型防(fang)護服(fu)。相較于(yu)傳統防(fang)護服(fu)，該防(fang)護服(fu)不(bu)僅透氣透濕(shi)，有效(xiao)實(shi)現熱濕(shi)傳遞，保(bao)障舒適性(xing)，還能在使(shi)用壽命周期(qi)內(nei)有效(xiao)滅活細(xi)菌和(he)病毒(du)，滿(man)足(zu)高安全性(xing)、高舒適性(xing)和(he)可(ke)規(gui)模化(hua)生產的防(fang)護織(zhi)物及制品的性(xing)能需求。

該研究為(wei)開發(fa)下一(yi)代個人防護產品提供了新思路，相關成果以“Mass-Producible Hybrid Polytetrafluoroethylene Nanofiber Mat with Radial Island-Chain Architecture as Anti-Pathogen Cloth in Individual Protection”為(wei)題發(fa)表在Advanced Fiber Materials上。

來(lai)源：紡織導報