¿Cuáles son las razones científicas de los materiales que justifican el uso de diferentes tipos de materiales?máscarasEn lo que respecta a los equipos de protección individual (EPI), ¿qué materiales poliméricos especiales y procesos de fabricación se utilizan?
¿De qué material están hechas las máscaras?
¿Por qué existe una diferencia tan grande entre las distintas mascarillas? Mientras escribía, abrí una mascarilla de carbón activado de cuatro capas, de uso común en el laboratorio, para descubrir cómo es por dentro:
Como podemos ver, la máscara está dividida en cuatro capas. Las dos capas exteriores son de dos materiales parecidos a la tela, la capa negra es carbón activado y la otra es densa, que es un poco como una servilleta. Después de buscar algunos datos para entender, además de la capa intermedia de carbón activado, las otras tres capas son de un tipo de material llamado tela no tejida. La tela no tejida (nombre en inglés: non-woven Fabric o Nonwoven cloth) también se llama tela no tejida, que está hecha de fibras dirigidas o aleatorias. Se llama tela debido a su apariencia y ciertas propiedades.
Existen muchos tipos de procesos de fabricación para telas no tejidas, incluyendo el proceso spunbonded, el proceso melt-spread, el proceso hot-rolling, el proceso phishing, etc. Las fibras crudas que se pueden utilizar son principalmente polipropileno (PP) y poliéster (PET). Además, existen nylon (PA), fibra de viscosa, fibra acrílica, fibra de polipropileno (HDPE), PVC, etc.
Actualmente, la mayoría de los tejidos no tejidos que se comercializan mediante el método spunbonded se fabrican mediante este método. Este método consiste en la extrusión y el estiramiento de un polímero para formar filamentos continuos, que luego se disponen en una red. Esta red de fibras se une entre sí mediante unión térmica, unión química o refuerzo mecánico, convirtiéndose así en un tejido no tejido. Los tejidos no tejidos spunbonded son fáciles de identificar. Generalmente, el punto de enrollado de estos tejidos tiene forma de diamante.
Otro proceso común de fabricación de telas no tejidas se denomina punzonado. El principio de fabricación consiste en perforar repetidamente la red de fibras con los bordes dentados y los bordes de la sección triangular (u otras secciones). Cuando la púa atraviesa la red, fuerza la superficie y la capa interna local de la red hacia el interior de la misma. Debido a la fricción entre las fibras, la red esponjosa original se comprime. Cuando la aguja sale de la red, las hebras quedan atrapadas por las púas, de modo que muchas de ellas se enredan en la red y no pueden volver a su estado esponjoso original. Después de muchos punzonados, una gran cantidad de haces de fibras se perforan en la red de fibras, y las fibras en la red se enredan entre sí, formando así el material no tejido punzonado con cierta resistencia y grosor.
Sin embargo, los poros de ambos tejidos no tejidos son demasiado grandes para fines médicos, ya que impiden aislar virus de aproximadamente 100 nm.
Por lo tanto, la capa intermedia de la mascarilla quirúrgica general está hecha de tela no tejida mediante pulverización por fusión. La producción de tela no tejida por pulverización por fusión consiste en introducir primero el concentrado de polímero (generalmente polipropileno) en la extrusora y fundirlo en la misma a una temperatura de aproximadamente 240 ℃ (para PP). El fundido pasa a través de la bomba dosificadora y llega al cabezal del molde de inyección. Cuando el polímero recién formado se extruye desde la hilera, el extremo del aire comprimido ACTÚA sobre el polímero y estira el filamento caliente hasta un diámetro de 1 a 10 m a una velocidad del aire superior a la del sonido (550 m/s). Según sus propiedades físicas, dicha red se denomina red de microfibras. Estas fibras ultrafinas con capilaridad única aumentan el número y la superficie de fibras por unidad de área, lo que hace que los tejidos pulverizados por fusión tengan buenas propiedades de filtración, protección, aislamiento y absorción de aceite. Se puede utilizar en materiales de filtración de aire y líquidos, materiales de aislamiento, materiales para mascarillas y otros campos.
El mecanismo de filtración de las mascarillas médicas se basa en la difusión browniana, la intercepción, la colisión inercial, la sedimentación gravitacional y la adsorción electrostática. Los cuatro primeros son factores físicos, características propias de los tejidos no tejidos producidos por pulverización fundida. Su capacidad de filtración es de aproximadamente un 35%, lo cual no cumple con los requisitos de una mascarilla médica. Es necesario aplicar un tratamiento estacionario al material para que las fibras adquieran carga eléctrica y utilizar la electrostática para capturar el aerosol que contiene el nuevo coronavirus.
El aerosol del nuevo coronavirus fue capturado mediante la adsorción del nuevo coronavirus a través de la fuerza de Coulomb de la fibra cargada. El principio es hacer que la superficie del material filtrante sea más abierta, la capacidad de captura de partículas es fuerte y la densidad de carga aumenta, la adsorción de partículas y el efecto de polarización son más fuertes, por lo que la capa filtrante del material filtrante no tejido fundido soplado, que debe pasar para ser tratada, no puede cambiar bajo la premisa de la resistencia respiratoria, logra una filtrabilidad del 95%, para ser eficaz contra el virus.
Tras investigar un poco, tengo una idea general de la composición de la mascarilla que tengo en la mano: la capa exterior está hecha de tela no tejida punzonada con aguja de PP, y la capa intermedia es una capa de carbón activado y una capa de tela de PP fundida por pulverización.
Fecha de publicación: 29 de agosto de 2020