志陽做到了-#5. 兼顧接地氣及高大上的石墨烯抗霾口罩

2017-07-21

真正逆天的石墨烯口罩終於正式問世。回想去年11月我寫過某位學者石墨烯口罩的評論，相信我還是言出必行的。不僅性價比更高，而且已經完成第二代可更換濾芯設計的規劃，第三代甚至直接自己工業設計，準備作出膠囊式口罩，再等等吧，志陽要出大招了！

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2017-06-23

果不其然，我就有預感可以同時阻隔油性微粒，限於抽樣方式的差異，我們的濾芯若再組成口罩勢必做到 P100，而壓損 17.0mmH2O 換算為 137pa，又比新版阻力小於 175pa 小。回頭看看我曾說過～要做就做逆天，否則就不要任意發表，國內石墨烯業者要小心了！

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2017-06-18

電紡絲工藝絕對比噴塗工藝在使用壽命上更久，但一般會被以為比較貴。我們使用 0.5% 用量，每平米濾芯使用石墨烯 0.08克，即材料成本 0.32元，以 10cm＊10cm 來計算可以做成濾芯 100 片，不計設備攤提下每片材料成本不過是 0.03元。以目前他們的濾芯零售價每片 5 元，你們說誰比較牛？這也不打緊，他們只可以做到 N95，我們直接做到 N100。

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2017-06-08

超過一個月沒有寫文章，除了積極在各地推廣石墨烯產業化外，也增加了很多石墨烯研發項目。在石墨烯鋁合金電纜及碳纖維項目上，或許因為配合開發的廠商及課題組不像我們是拿生命來做事，想想這種工作態度真令人擔憂。這個納米纖維項目是 4/10 日啟動的，本來沒有時間去推動，但北京有位知友給了我很棒的行銷企業，我花了 4 萬元委託生產靜電紡織設備的廠家幫我試樣及檢測，這周傳來捷報，算是志陽科技在散熱粉體塗料後第二隻逆天的黑科技產品。

我不止付費開發，更提供四款石墨烯材料做匹配，但我一開始就希望合作方每周一給我執行進度，好隨時調整配方。首先，我們根據四款石墨烯材料與 DMAc 與 EtOH 做相容性與穩定性試驗。

結果發現，GP1~GP4，均可以分散於 DMAc 與乙醇溶劑之中，因此可推斷，接下來可高分子溶液順利相容。在穩定性試驗中，發現 GP1~GP4 在 DMAc 溶劑中比乙醇佳，特別是 GP3 在 18 小時，仍有遠高於其他的穩定性。顯示：GP1~GP4，均可以分散於 EVOH 與 PVP 之中。穩定性試驗中，發現 GP1~GP4 雖然比起純溶劑高分子溶液穩定性較佳，較無明顯分層，但仔細觀察仍可發現在 EVOH 中的穩定度優於 PVP 系列。 因此，將會選擇 GP+EVOH 進行試紡絲試驗。

由成絲試驗結果所示，GP1~GP4 添加比例為 GP：EVOH = 0.1：100 均可順利成纖維與成不織布型態。該比例下，相當於約 200 克 EVOH 含有 1 克 GP。而隨著添加比例增加，GP1、GP2、GP3 雖然有纖維型態，但無法順利形成不織布膜。GP4 有很好效果，隨著 GP4 添加量提高，均可以順利成纖維與成不織布型態，適合進行下一階段的空氣濾材製作。該系列中，最高 GP4 添加比例，相當於約 20 克 EVOH 含有 1 克 GP。 因此，將會選擇 GP4 與 EVOH 配方進行之後試驗。

選用 GP4 石墨烯於 EVOH 高分子溶液中（GP：EVOH=0.5:100）。若以我們現在的製備成本來計算，每隻口罩材料成本幾乎是沒有增加。

我們接著是用雛量型靜電紡絲機來確認，該調整配方可否順利電紡出纖維型態的不織布結構。由結果顯示，條件 1~12 結果不佳，奈米纖維無很均勻的分布在承接底材上。條件 13~20 結果明顯改善，奈米纖維可以較均勻的分布在承接底材上，特別是條件 16 與 17。因此，將會選擇條件 16 與 17 製程條件進行之後要送測之空氣濾材製作。

由濾效分析結果顯示，總體粒徑範圍平均過濾效能高於 96%，總體在粒徑 0.3um 下平均過濾效能 > 99.7%。由濾效分析結果顯示，在<操作製程參數 17>下，平均過濾效能優於< 操作製程參數 16>，因此將會以<操作製程參數 17>進行之石墨烯口罩之製作。

這裡跟各位科普一下，3M 的 N95 醫用口罩 「95」是指，在 NIOSH 標準規定的檢測條件下，過濾效率達到 95%。而 N100、P100、R100 三型口罩用 0.3 微米顆粒進行測試時，阻隔效率須達到 99.7% 以上，N99、P99、R99 都是過濾率在 99% 以上，而 N95、P95、R95 都是過濾率在 95% 以上。各位再注意我們在 pm0.02 過濾效率也能達到 99.72%，再加上 5‰ 摻入量，幾乎沒有增加材料成本，哪需要高大上，只要能具備新穎性，這不是新材料，什麼才是新材料？