Ποιοι είναι οι λόγοι της επιστήμης των υλικών πίσω από τη χρήση διαφορετικών τύπωνμάσκεςΕπεκτεινόμενοι περαιτέρω στον ατομικό προστατευτικό εξοπλισμό (ΜΑΠ), ποια ειδικά πολυμερή υλικά και διαδικασίες κατασκευής εμπλέκονται;
Από τι υλικό είναι κατασκευασμένες οι μάσκες;
Γιατί υπάρχει τόσο μεγάλη διαφορά μεταξύ διαφορετικών μασκών; Όταν έγραφα, έκοψα μια μάσκα ενεργού άνθρακα τεσσάρων στρώσεων που χρησιμοποιείται συνήθως στο εργαστήριο για να μάθω πώς είναι μέσα:
Όπως μπορούμε να δούμε, η μάσκα χωρίζεται σε τέσσερα στρώματα. Τα δύο εξωτερικά στρώματα είναι δύο υλικά που μοιάζουν με ύφασμα, το μαύρο στρώμα είναι ενεργός άνθρακας και το άλλο είναι πυκνό, που μοιάζει λίγο με χαρτοπετσέτα. Μικρό μακιγιάζ αφού εξετάσουμε ορισμένα δεδομένα για να κατανοήσουμε, εκτός από το μεσαίο στρώμα ενεργού άνθρακα, τα άλλα τρία στρώματα είναι ένα είδος υλικού που ονομάζεται μη υφασμένο ύφασμα. Το μη υφασμένο ύφασμα (αγγλική ονομασία: μη υφασμένο ύφασμα ή μη υφασμένο ύφασμα) ονομάζεται επίσης μη υφασμένο ύφασμα, το οποίο είναι κατασκευασμένο από κατευθυνόμενες ή τυχαίες ίνες. Ονομάζεται ύφασμα λόγω της εμφάνισής του και ορισμένων ιδιοτήτων του.
Υπάρχουν πολλά είδη διαδικασιών κατασκευής για μη υφασμένα υφάσματα, όπως η διαδικασία spunbonded, η διαδικασία ψεκασμού τήξης, η διαδικασία θερμής έλασης, η διαδικασία spuning και ούτω καθεξής. Οι ακατέργαστες ίνες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν είναι κυρίως πολυπροπυλένιο (PP) και πολυεστέρας (PET). Επιπλέον, υπάρχουν νάιλον (PA), ίνες βισκόζης, ακρυλικές ίνες, ίνες πολυπροπυλενίου (HDPE), PVC κ.λπ.
Προς το παρόν, τα περισσότερα μη υφασμένα υφάσματα παράγονται με τη μέθοδο spunbonded στην αγορά. Αυτή η μέθοδος σχηματίζει συνεχές νήμα εξώθησης και τάνυσης του πολυμερούς, στη συνέχεια το νήμα τοποθετείται σε ένα πλέγμα και το πλέγμα ινών στη συνέχεια συγκολλάται μόνο του, με θερμική συγκόλληση, χημική συγκόλληση ή μηχανική ενίσχυση, έτσι ώστε το πλέγμα ινών να γίνει μη υφασμένο. Τα μη υφασμένα υφάσματα spunbonded είναι εύκολο να αναγνωριστούν. Γενικά, το σημείο κύλισης των μη υφασμένων υφασμάτων spunbonded έχει σχήμα διαμαντιού.
Μια άλλη κοινή διαδικασία κατασκευής μη υφασμένου υφάσματος ονομάζεται βελονισμός μη υφασμένου υφάσματος. Η αρχή κατασκευής είναι η επανειλημμένη διάτρηση του πλέγματος ινών με τις αγκαθωτές άκρες και τις άκρες του τριγωνικού τμήματος (ή άλλων τμημάτων). Όταν η ακίδα διέρχεται από το δίκτυο, πιέζει την επιφάνεια και το τοπικό εσωτερικό στρώμα του δικτύου μέσα στο δίκτυο. Λόγω της τριβής μεταξύ των ινών, το αρχικό αφράτο δίκτυο συμπιέζεται. Καθώς η βελόνα εξέρχεται από το δίκτυο, οι κλώνοι μένουν πίσω από τις ακίδες, έτσι ώστε πολλές από τις κλώνους να μπλέκονται στο πλέγμα και να μην μπορούν να επιστρέψουν στην αρχική αφράτη κατάστασή τους. Μετά από πολλές φορές βελονισμού, αρκετές δέσμες ινών τρυπώνται στο πλέγμα ινών και οι ίνες στο πλέγμα μπλέκονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας έτσι το μη υφασμένο υλικό βελονισμού με ορισμένη αντοχή και πάχος.
Αλλά οι πόροι των δύο μη υφασμένων υφασμάτων είναι πολύ μεγάλοι για ιατρικούς σκοπούς για να απομονώσουν ιούς σε μήκος κύματος περίπου 100 nm.
Επομένως, το ενδιάμεσο στρώμα της γενικής χειρουργικής μάσκας κατασκευάζεται από μη υφασμένο ύφασμα με ψεκασμό τήξης. Η παραγωγή μη υφασμένου υφάσματος ψεκασμού τήξης είναι πρώτα η τοποθέτηση του πολυμερούς masterbatch (γενικά πολυπροπυλενίου) στον εξωθητήρα και η τήξη του στον εξωθητήρα σε θερμοκρασία περίπου 240℃ (για PP). Το τήγμα διέρχεται από την αντλία μέτρησης και φτάνει στην κεφαλή του καλουπιού έγχυσης. Όταν το νεοσχηματισμένο πολυμερές εξωθείται από την περιστρεφόμενη μήτρα, το άκρο του πεπιεσμένου αέρα ΕΠΗΡΕΑΖΕΤΑΙ στο πολυμερές και τραβάει το θερμό νήμα σε διάμετρο 1~10 m με ταχύτητα αέρα υψηλότερη από τον ήχο (550m/s). Σύμφωνα με τις φυσικές του ιδιότητες, ένα τέτοιο δίχτυ ονομάζεται δίχτυ μικροϊνών. Αυτές οι εξαιρετικά λεπτές ίνες με μοναδική τριχοειδή ικανότητα αυξάνουν τον αριθμό και την επιφάνεια των ινών ανά μονάδα επιφάνειας, καθιστώντας έτσι τα υφάσματα ψεκασμού τήξης να έχουν καλές ιδιότητες φιλτραρίσματος, θωράκισης, μόνωσης και απορρόφησης λαδιού. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αέρα, υλικό φιλτραρίσματος υγρών, υλικό απομόνωσης, υλικό μάσκας και άλλους τομείς.
Ο μηχανισμός φιλτραρίσματος της ιατρικής μάσκας είναι η διάχυση Brownian, η αναχαίτιση, η αδρανειακή σύγκρουση, η καθίζηση λόγω βαρύτητας και η ηλεκτροστατική προσρόφηση. Οι πρώτοι τέσσερις είναι όλοι φυσικοί παράγοντες, οι οποίοι είναι τα φυσικά χαρακτηριστικά των μη υφασμένων υφασμάτων που παράγονται με ψεκασμό τήξης. Η ιδιότητα φιλτραρίσματος είναι περίπου 35%. Αυτό δεν ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της ιατρικής μάσκας. Πρέπει να διεξάγουμε στατική επεξεργασία στο υλικό, να κάνουμε την ίνα να μεταφέρει ηλεκτρικό φορτίο και να χρησιμοποιήσουμε ηλεκτροστατικό για να συλλάβουμε το αερόλυμα στο οποίο βρίσκεται ο νέος κορωνοϊός.
Το νέο αερόλυμα (αερόλυμα) του κορονοϊού καταγράφηκε με προσρόφηση του νέου κορονοϊού μέσω της δύναμης Coulomb των φορτισμένων ινών. Η αρχή είναι να γίνει η επιφάνεια του υλικού φιλτραρίσματος πιο ανοιχτή, τα σωματίδια να μπορούν να συλλαμβάνουν ισχυρή ικανότητα και η πυκνότητα φορτίου να αυξάνεται, η προσρόφηση των σωματιδίων και το φαινόμενο πόλωσης να είναι ισχυρότερα, έτσι ώστε το στρώμα φίλτρου από μη υφασμένο υλικό φίλτρου με εμφύσηση τήξης, που πρέπει να περάσει για να αντιμετωπιστεί, δεν μπορεί να αλλάξει υπό την προϋπόθεση της αναπνευστικής αντίστασης, επιτυγχάνοντας φιλτραρισματικότητα 95%, για να είναι αποτελεσματικό έναντι του ιού.
Μετά από κάποια έρευνα, έχω μια γενική κατανόηση της σύνθεσης της μάσκας που κρατάω στο χέρι μου: το εξωτερικό στρώμα είναι κατασκευασμένο από μη υφασμένο ύφασμα από PP τρυπημένο με βελόνα, και το ενδιάμεσο στρώμα είναι ένα στρώμα ενεργού άνθρακα και ένα στρώμα υφάσματος ψεκασμού τήξης PP.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Αυγούστου 2020