疫情肆虐反復，戴口罩出門已經變成了一種保護他人和自己的生活習慣，但“隱患”也隨之而來……隨意丟棄的口罩或將引發一場“環保戰役”！金華職業技術學院制藥學院有一支名為富鑭科創的團隊，在當下對醫療材料需量急劇上升之時，對口罩的原材料聚丙烯產生了極大的興趣，并循序漸進找尋到樹脂新助劑作為口罩原材料的科研方向。
“口罩的原材料可不是簡單的布，而是塑料制品。醫用外科口罩罩體由內外兩層無紡布加中間一層熔噴布組成。而熔噴布原材料聚丙烯樹脂大多依賴國外進口，絕大多數被國外企業所壟斷，面臨專利技術封鎖，不僅價格昂貴，還限制進口，為什么我們不能研發更多具有自主知識產權的核心技術呢？”帶著這樣的想法，2020年10月，藥學201班的學生謝彬瑞集結了三兩個志同道合的同學和朋友，成功組建了富鑭科創小隊，并找到了應用化工技術專業教師邊超群博士，在專任老師的指導下，他們開啟了一段新型聚丙烯的探索之旅……
“隨著聚丙烯生產質量和產品性能的不斷提高，國內生產生活獲得了巨大的應用。醫用聚丙烯大多數都和人們的皮膚甚至血液直接接觸，因此需要超高的衛生性，但現在國內醫用聚丙烯存在機械性易老化、耐輻射性能差、延展性差、可降解率低等缺陷。我們亟需研發出擁有自主知識產權的新型聚丙烯新改性助劑和工藝。”團隊指導老師邊超群博士說。
從無到有 開啟科研之路
探索之路從來就不會一帆風順，富鑭科創小隊的科研之路更是荊棘滿滿。從感性認知生活難題到理性分析科研課題，初次接觸科研攻關，一切都是那么陌生。“雖然是大一新生，但心里卻有著強烈的研究意愿，相信自己能在團隊中發揮作用。”謝彬瑞組建富鑭科創小隊后，便把指導老師提供的前期調研資料仔細地研讀了一遍，這樣能使自己更快速得融入團隊，還能提供一些有效合理的技術攻關思路。
雖然富鑭科創研究小組成立了，但是對于如何開展研究，起初團隊成員們并沒有明確的方向。于是，他們請教了邊超群博士，“邊老師讓我們先實地進行市場調研，有親身的調研經歷才能有研究方向。”謝彬瑞作為團隊的技術核心成員，帶領團隊成員們從2020年12月開始先后前往浙江萬馬集團、浙江泰德新材料有限公司、浙江恒逸集團達，了解醫療口罩原材料在生產過程中的實際應用現狀，“有好幾次對方以為我們是來偷師的，當時的狀況會有些尷尬，不過大多數的企業負責人還是愿意與我們進行探討。”團隊成員們將具體的工藝流程、工作原理、市場使用等情況進行了全面統計。
“我們不僅對企業的產品進行對比分析，還深入到金華中心醫院、文榮醫院，了解醫院醫用口罩的采購標準，使用要求。”生藥203班的學生陶怡菲作為市場調研負責人，經常和小組三兩個人跑去各大醫院，“疫情之下，我們深刻意識到醫療材料對于國民安全的重要性。”累積3個月的市場調研后，富鑭科創小隊開始了口罩原材料的技術分析。
日復一日 深入創新探索
經過前期調研與技術分析，富鑭科創小隊發現國產口罩原材料聚丙烯有著易老化、延展性差、不耐輻射的技術困境。通過查閱大量文獻，團隊成員們最終大膽選用鑭元素作為聚丙烯的改性材料，這也是國內對改材料的首次運用。
經過近萬次的科學實驗，2021年3月，團隊成員們通過鑭化物表型篩選、分離提純季碳模板劑、探索溶劑比例、測試成品物化性質等多個環節，最終總結提出活性中心連鎖增長技術、高效可控季碳成核技術、富鑭聚合排列導向技術三大核心技術，合成出可生物降解的改性高性能富鑭鈦硅鹽（新助劑），并獲得新型聚丙烯--富鑭記憶樹脂。通過性能對比試驗，團隊成員得出富鑭記憶樹脂的耐輻射、抗老化、高韌性以及優異的形狀記憶能力具有大幅提升，并欣喜地發現新材料在保證過濾效果的同時，還能減少廢棄口罩對環境的污染。
一次次的失敗，一次次的重來，一次次的淚水和汗水交融，終于換來成功的喜悅；無數個不眠之夜，寒來暑往，日復一日的實驗室經歷最終收獲了從無到有的研究突破。“本產品與市面上的同類產品進行抗輻射、耐老化、隔斷性性能測試，結果顯示在抗解聚性能上超過同類產品30％以上。”團隊成員陶怡菲驕傲地說。
追求卓越 雙創突破創佳績
目前團隊已授權發明專利3項，受理發明專利2項，受理實用新型專利1項。經科技查新論證，本項目技術具有創新性、唯一性。據悉，2021年3月，本項目研究的助劑在浙江恒瀾科技有限公司進行了中試實驗。經過3個月的生產設備的改造、反應原料的調節、生產工藝的調整，富鑭科創小隊終于實現了符合工況生產口罩的標準化、規模化、產業化。2021年6月，在金華市景迪醫療用品有限公司利用團隊的研究產品進行了小規模的口罩生產，制成的口罩橫縱向強力、伸長率，過濾阻力，細菌過濾效率均優于市場上其他的口罩。
此外，該技術已被引入到學校應用化學專業教學實訓課程，讓同學們深刻了解聚丙烯材料的應用領域和準備。下一步，富鑭科創小隊期待著成立自己的公司，吸引更多志同道合的同學們加入到他們的團隊，而這也將帶動一大部分學生的就業。（王惠程 周飛騰）