Quines són les raons de la ciència dels materials que expliquen l'ús dels diferents tipus demàscares?Si ens estenem encara més als equips de protecció individual (EPI), quins materials polimèrics especials i processos de fabricació hi ha implicats?
De quin material estan fetes les mascaretes?
Per què hi ha tanta diferència entre les diferents màscares? Quan escrivia, vaig obrir una màscara de carbó activat de quatre capes que s'utilitza habitualment al laboratori per esbrinar com és per dins:
Com podem veure, la màscara està dividida en quatre capes. Les dues capes més externes són dos materials semblants a la tela, la capa negra és de carbó activat i l'altra és densa, que s'assembla una mica a un tovalló. Després de buscar algunes dades, feu una petita maquillatge per entendre que, a més de la capa central de carbó activat, les altres tres capes són un tipus de material anomenat tela no teixida. La tela no teixida (nom anglès: non-woven Fabric o Nonwoven cloth) també s'anomena tela no teixida, que està feta de fibres dirigides o aleatòries. S'anomena tela per la seva aparença i certes propietats.
Hi ha molts tipus de processos de fabricació per a teixits no teixits, com ara el procés de filatura, el procés de fusió per polvorització, el procés de laminació en calent, el procés de filatura, etc. Les fibres en brut que es poden utilitzar són principalment polipropilè (PP) i polièster (PET). A més, hi ha niló (PA), fibra de viscosa, fibra acrílica, fibra de polipropilè (HDPE), PVC, etc.
Actualment, la majoria de teixits no teixits es produeixen mitjançant el mètode de filament en fila (spunbonded) del mercat. Aquest mètode forma un filament continu extruint i estirant el polímer, després el filament es col·loca en una xarxa i la xarxa de fibra s'uneix per si mateixa, mitjançant unió tèrmica, unió química o reforç mecànic, de manera que la xarxa de fibra esdevé no teixida. Els teixits no teixits en fila són fàcils d'identificar. Generalment, el punt de rodament dels teixits no teixits en fila té forma de diamant.
Un altre procés comú de fabricació de teixits no teixits s'anomena teixit no teixit amb agulles. El principi de fabricació és punxar repetidament la xarxa de fibra amb les vores amb pues i les vores de la secció triangular (o altres seccions). Quan la pua passa a través de la xarxa, força la superfície i la capa interior local de la xarxa a entrar a la xarxa. A causa de la fricció entre les fibres, la xarxa esponjosa original es comprimeix. A mesura que l'agulla surt de la xarxa, els fils queden enrere per les pues, de manera que molts dels fils s'enreden a la xarxa i no poden tornar al seu estat esponjós original. Després de moltes vegades d'agulles, molts feixos de fibres es punxen a la xarxa de fibra i les fibres de la xarxa s'enreden entre si, formant així el material no teixit d'agulles amb certa resistència i gruix.
Però els porus dels dos teixits no teixits són massa grans per a fins mèdics per aïllar virus al voltant de 100 nm.
Per tant, la capa intermèdia de la mascareta quirúrgica general està feta de tela no teixida mitjançant polvorització per fusió. La producció de tela no teixida polvoritzada per fusió consisteix primer a introduir el masterbatch de polímer (generalment polipropilè) a l'extrusora i fondre'l a una temperatura d'uns 240 ℃ (per a PP). La fosa passa per la bomba dosificadora i arriba al capçal del motlle d'injecció. Quan el polímer recentment format s'extrudeix de la filera, l'extrem de l'aire comprimit ACTUA sobre el polímer i atrau el filament calent fins a 1~10 m de diàmetre a una velocitat de l'aire superior al so (550 m/s). Segons les seves propietats físiques, aquesta xarxa s'anomena xarxa de microfibra. Aquestes fibres ultrafines amb una capil·laritat única augmenten el nombre i la superfície de les fibres per unitat de superfície, fent que les teles polvoritzades per fusió tinguin bones propietats de filtració, blindatge, aïllament i absorció d'oli. Es pot utilitzar en aire, material de filtració de líquids, material d'aïllament, material de mascareta i altres camps.
El mecanisme de filtratge de la mascareta mèdica és la difusió browniana, la intercepció, la col·lisió inercial, l'assentament gravitacional i l'adsorció electrostàtica. Els quatre primers són factors físics, que són les característiques naturals dels teixits no teixits produïts per polvorització de fusió. La propietat de filtratge és d'aproximadament el 35%. Això no compleix els requisits de la mascareta mèdica. Hem de dur a terme un tractament estacionari sobre el material, fer que la fibra porti càrrega elèctrica i utilitzar electrostàtica per capturar l'aerosol que conté el nou coronavirus.
El nou aerosol (aerosol) de coronavirus va ser capturat per adsorció del nou coronavirus a través de la força de Coulomb d'una fibra carregada. El principi és fer que la superfície del material filtrant sigui més oberta, les partícules puguin capturar una forta capacitat i la densitat de càrrega augmenti, l'adsorció de partícules i l'efecte de polarització siguin més forts, de manera que la capa filtrant de material filtrant no teixit fos i bufat, ha de passar per tractar-la, no pot canviar sota la premissa de resistència respiratòria, aconsegueix una filtrabilitat del 95%, per ser eficaç contra el virus.
Després d'una mica de recerca, tinc una comprensió general de la composició de la màscara que tinc a la mà: la capa exterior està feta de tela no teixida perforada amb agulla de PP, i la capa intermèdia és una capa de carbó activat i una capa de tela polvoritzada de PP fosa.
Data de publicació: 29 d'agost de 2020