માસ્ક માટેનો કાચો માલ - ઓગળેલા નૉનવોવન | જિનહાઓચેંગ

વિવિધ પ્રકારના ઉપયોગ પાછળ ભૌતિક વિજ્ઞાનના કારણો શું છે?માસ્ક?વ્યક્તિગત રક્ષણાત્મક ઉપકરણો (PPE) સુધી આગળ વધીને, કઈ ખાસ પોલિમર સામગ્રી અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ સામેલ છે?

માસ્ક કઈ સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે?

વિવિધ માસ્ક વચ્ચે આટલો મોટો તફાવત કેમ છે? જ્યારે હું લખી રહ્યો હતો, ત્યારે મેં પ્રયોગશાળામાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ચાર-સ્તરવાળા સક્રિય ચારકોલ માસ્કને કાપીને અંદરથી કેવું છે તે શોધી કાઢ્યું:

જેમ આપણે જોઈ શકીએ છીએ, માસ્ક ચાર સ્તરોમાં વહેંચાયેલો છે. સૌથી બહારના બે સ્તરો બે કાપડ જેવા પદાર્થો છે, કાળો સ્તર સક્રિય કાર્બન છે, અને બીજો એક ગાઢ છે, જે થોડો નેપકિન જેવો છે. સમજવા માટે થોડો ડેટા જોયા પછી, સક્રિય કાર્બન સ્તરના મધ્ય ભાગ ઉપરાંત, અન્ય ત્રણ સ્તરો એક પ્રકારની સામગ્રી છે જેને નોન-વોવન ફેબ્રિક કહેવાય છે. નોન-વોવન ફેબ્રિક (અંગ્રેજી નામ: નોન-વોવન ફેબ્રિક અથવા નોનવોવન કાપડ) ને નોનવોવન ફેબ્રિક પણ કહેવામાં આવે છે, જે નિર્દેશિત અથવા રેન્ડમ રેસાથી બનેલું હોય છે. તેના દેખાવ અને ચોક્કસ ગુણધર્મોને કારણે તેને કાપડ કહેવામાં આવે છે.

બિન-વણાયેલા કાપડ માટે ઘણી પ્રકારની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ છે, જેમાં સ્પનબોન્ડેડ પ્રક્રિયા, મેલ્ટિંગ સ્પ્રે પ્રક્રિયા, હોટ રોલિંગ પ્રક્રિયા, સ્પનિંગ પ્રક્રિયા વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. કાચા રેસા જેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે તે મુખ્યત્વે પોલીપ્રોપીલીન (PP) અને પોલિએસ્ટર (PET) છે. વધુમાં, નાયલોન (PA), વિસ્કોસ ફાઇબર, એક્રેલિક ફાઇબર, પોલીપ્રોપીલીન ફાઇબર (HDPE), PVC, વગેરે છે.

હાલમાં, બજારમાં મોટાભાગના બિન-વણાયેલા કાપડનું ઉત્પાદન સ્પનબોન્ડેડ પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે. આ પદ્ધતિ પોલિમરને બહાર કાઢીને અને ખેંચીને સતત ફિલામેન્ટ બનાવે છે, પછી ફિલામેન્ટને જાળીમાં નાખવામાં આવે છે, અને પછી ફાઇબર નેટને થર્મલ બોન્ડિંગ, રાસાયણિક બંધન અથવા યાંત્રિક મજબૂતીકરણ દ્વારા બંધવામાં આવે છે, જેથી ફાઇબર નેટ બિન-વણાયેલા બને. સ્પનબોન્ડેડ બિન-વણાયેલા કાપડ ઓળખવા સરળ છે. સામાન્ય રીતે, સ્પનબોન્ડેડ બિન-વણાયેલા કાપડનો રોલિંગ પોઇન્ટ હીરા આકારનો હોય છે.

બીજી સામાન્ય નોન-વોવન મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાને નીડલિંગ નોન-વોવન ફેબ્રિક કહેવામાં આવે છે. ઉત્પાદન સિદ્ધાંત એ છે કે ત્રિકોણ વિભાગ (અથવા અન્ય વિભાગો) ની કાંટાળી ધાર અને ધાર સાથે ફાઇબર નેટને વારંવાર પંચર કરવામાં આવે છે. જ્યારે કાંટો નેટવર્કમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે નેટવર્કની સપાટી અને સ્થાનિક આંતરિક સ્તરને નેટવર્કમાં દબાણ કરે છે. તંતુઓ વચ્ચેના ઘર્ષણને કારણે, મૂળ ફ્લફી નેટવર્ક સંકુચિત થાય છે. જેમ જેમ સોય નેટમાંથી બહાર નીકળે છે, તેમ તેમ કાંટાઓ દ્વારા સેર પાછળ રહી જાય છે, જેના કારણે ઘણા સેર નેટમાં ફસાઈ જાય છે અને તેમની મૂળ ફ્લફી સ્થિતિમાં પાછા આવી શકતા નથી. ઘણી વખત સોય લગાવ્યા પછી, ઘણા બધા ફાઇબર બંડલ ફાઇબર નેટમાં પંચર થાય છે, અને નેટમાં રહેલા રેસા એકબીજા સાથે ફસાઈ જાય છે, આમ ચોક્કસ તાકાત અને જાડાઈ સાથે નીડલિંગ નોન-વોવન સામગ્રી બનાવે છે.

પરંતુ બે બિન-વણાયેલા કાપડના છિદ્રો તબીબી હેતુઓ માટે ખૂબ મોટા છે અને લગભગ 100nm પર વાયરસને અલગ કરી શકતા નથી.

તેથી, જનરલ સર્જિકલ માસ્કનો મધ્યવર્તી સ્તર મેલ્ટિંગ સ્પ્રે દ્વારા નોન-વોવન કાપડમાંથી બનાવવામાં આવે છે. મેલ્ટ-સ્પ્રેઇંગ નોન-વોવન કાપડનું ઉત્પાદન સૌપ્રથમ પોલિમર માસ્ટરબેચ (સામાન્ય રીતે પોલીપ્રોપીલીન) ને એક્સટ્રુડરમાં નાખવામાં આવે છે અને તેને લગભગ 240℃ (PP માટે) ના તાપમાને એક્સટ્રુડરમાં ઓગાળવામાં આવે છે. મેલ્ટ મીટરિંગ પંપમાંથી પસાર થાય છે અને ઇન્જેક્શન મોલ્ડ હેડ સુધી પહોંચે છે. જ્યારે નવા બનેલા પોલિમરને સ્પિનરેટમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે, ત્યારે કોમ્પ્રેસ્ડ એરનો છેડો પોલિમર પર કાર્ય કરે છે અને ગરમ ફિલામેન્ટને 1~10 મીટર વ્યાસ સુધી ધ્વનિ (550m/s) કરતા વધુ હવાના વેગ પર ખેંચે છે. તેના ભૌતિક ગુણધર્મો અનુસાર, આવી નેટને માઇક્રોફાઇબર નેટ કહેવામાં આવે છે. અનન્ય રુધિરકેશિકાતા ધરાવતા આ અલ્ટ્રાફાઇન ફાઇબર પ્રતિ યુનિટ ક્ષેત્રફળમાં રેસાની સંખ્યા અને સપાટી વિસ્તાર વધારે છે, આમ મેલ્ટ-સ્પ્રે કરેલા કાપડમાં સારા ગાળણ, રક્ષણ, ઇન્સ્યુલેશન અને તેલ શોષણ ગુણધર્મો હોય છે. તેનો ઉપયોગ હવા, પ્રવાહી ગાળણ સામગ્રી, આઇસોલેશન સામગ્રી, માસ્ક સામગ્રી અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં થઈ શકે છે.

મેડિકલ માસ્કનું ફિલ્ટરિંગ મિકેનિઝમ બ્રાઉનિયન ડિફ્યુઝન, ઇન્ટરસેપ્શન, ઇનર્શિયલ કોલિઝન, ગુરુત્વાકર્ષણ સેટલમેન્ટ અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક શોષણ છે. પહેલા ચાર બધા ભૌતિક પરિબળો છે, જે મેલ્ટિંગ સ્પ્રે દ્વારા ઉત્પાદિત નોન-વોવન કાપડની કુદરતી લાક્ષણિકતાઓ છે. ફિલ્ટરિંગ ગુણધર્મ લગભગ 35% છે. આ મેડિકલ માસ્કની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતું નથી. આપણે સામગ્રી પર સ્થિર સારવાર કરવાની જરૂર છે, ફાઇબરને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ વહન કરવાની જરૂર છે, અને નોવલ કોરોનાવાયરસ જેમાં છે તે એરોસોલને પકડવા માટે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.

નોવેલ કોરોનાવાયરસ એરોસોલ (એરોસોલ) ચાર્જ્ડ ફાઇબરના કુલોમ્બ બળ દ્વારા નોવેલ કોરોનાવાયરસ શોષણ દ્વારા કેપ્ચર કરવામાં આવ્યું હતું. સિદ્ધાંત એ છે કે ફિલ્ટરિંગ સામગ્રીની સપાટી વધુ ખુલ્લી હોય, કણો કેપ્ચર કરી શકે તેવી ક્ષમતા મજબૂત હોય, અને ચાર્જ ઘનતા વધે, કણોનું શોષણ અને ધ્રુવીકરણ અસર વધુ મજબૂત હોય, તેથી ઓગળેલા-ફૂંકાયેલા બિન-વણાયેલા ફિલ્ટર સામગ્રીના ફિલ્ટર સ્તરને, શ્વસન પ્રતિકારના આધારે બદલાઈ શકતું નથી, 95% ફિલ્ટરેબિલિટી પ્રાપ્ત કરે છે, વાયરસ સામે અસરકારક બને છે.

થોડા સંશોધન પછી, મને મારા હાથમાં રહેલા માસ્કની રચના વિશે સામાન્ય સમજ પડી છે: બાહ્ય સ્તર પીપીથી બનેલા સોય-પંચ્ડ નોન-વોવન કાપડથી બનેલું છે, અને ઇન્ટરલેયર એક સક્રિય કાર્બન સ્તર અને પીપી મેલ્ટ સ્પ્રે કાપડનું સ્તર છે.