DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.139611
冠狀病毒的爆發導致幾乎所有國家都出現了口罩短缺的情況。如果沒有這種個人防護設備，醫療保健提供者、關鍵工作人員和一般公眾都將面臨感染的風險。鑒于上述情況，平衡口罩的供需至關重要。COVID-19也將使口罩在未來的流行病防范中始終被視為必不可少的商品。此外，大多數面罩都是由石油化學原料制成的，一次性使用后不可降解，從而造成環境污染和破壞。可持續發展的方法是利用作為本地工業的副產品原材料來開發具有與傳統面罩相同或更高效率的面罩。在這方面，可以將谷物工業的副產品或聯產品，小麥蛋白生物聚合物電紡成納米纖維膜，然后在700℃以上碳化形成網絡結構，該網絡結構可以同時充當過濾介質和小麥蛋白基面罩的增強劑。同時，可以使用增塑劑和熱壓將相同的小麥蛋白材料加工成粘性薄膜。此外，在小麥蛋白基塑料中，天然存在的二溴羥甲基鄰苯二酚具有防火（垂直燃燒測試中為V-0等級）和抗微生物性。因此，含有極低量二溴羥甲基鄰苯二酚（小于10 wt％）的柔性小麥蛋白基薄膜與碳化墊粘結在一起，并通過熱成型使其形成面罩。作為過濾器的碳墊可以通過適配器連接到面罩上，該適配器也由注塑成型的小麥蛋白制成。這些口罩的研制可以有效地減少流行病的傳播，并為環保的可持續產品鋪平道路。
圖1：（a）制備小麥蛋白基納米纖維墊的靜電紡絲過程的示意圖。（b）小麥蛋白基納米纖維的SEM顯微照片。（c）PVA/小麥蛋白基納米纖維的SEM圖像。
圖2：可以生產碳納米纖維墊的碳化過程示意圖（冷卻套有助于反應完成后迅速降低溫度）。
圖3：（a）添加碳可增強小麥蛋白的機械性能，（b）添加碳可降低小麥蛋白的吸水率。
圖4：顯示面罩的最終形狀和內部結構的示意圖。
圖5：添加二溴羥甲基鄰苯二酚的小麥蛋白對大腸桿菌的抑制作用區域。
