Koji su razlozi znanosti o materijalima koji stoje iza upotrebe različitih vrstamaskeŠto se tiče osobne zaštitne opreme (OZO), koji su posebni polimerni materijali i proizvodni procesi uključeni?
Od kojeg su materijala izrađene maske?
Zašto postoji tako velika razlika između različitih maski? Dok sam pisao, otvorio sam četveroslojnu masku s aktivnim ugljenom koja se obično koristi u laboratoriju kako bih saznao kakva je iznutra:
Kao što vidimo, maska je podijeljena u četiri sloja. Vanjska dva sloja su od dva materijala nalik tkanini, crni sloj je od aktivnog ugljena, a drugi je od gustog materijala, koji je pomalo poput salvete. Nakon pregleda nekih podataka, shvatit ćemo da, osim srednjeg sloja aktivnog ugljena, ostala tri sloja su vrsta materijala koji se naziva netkana tkanina. Netkana tkanina (engleski naziv: non-woven Fabric ili Nonwoven cloth) naziva se i netkana tkanina, a izrađena je od usmjerenih ili nasumičnih vlakana. Naziva se tkanina zbog svog izgleda i određenih svojstava.
Postoje mnoge vrste proizvodnih procesa za netkane tkanine, uključujući proces spunbondinga, proces topljenja raspršivanjem, proces vrućeg valjanja, proces predenja i tako dalje. Sirova vlakna koja se mogu koristiti uglavnom su polipropilen (PP) i poliester (PET). Osim toga, tu su najlon (PA), viskozna vlakna, akrilna vlakna, polipropilenska vlakna (HDPE), PVC itd.
Trenutno se većina netkanih tkanina na tržištu proizvodi metodom spunbondinga. Ova metoda formira kontinuirani filament ekstruzijom i rastezanjem polimera, zatim se filament polaže u mrežu, a vlaknasta mreža se zatim sama veže, toplinskim lijepljenjem, kemijskim lijepljenjem ili mehaničkim ojačanjem, tako da vlaknasta mreža postaje netkana. Spunbond netkane tkanine lako je prepoznati. Općenito, točka valjanja spunbond netkanih tkanina je u obliku dijamanta.
Drugi uobičajeni proces proizvodnje netkanog materijala naziva se iglanje netkanog materijala. Princip proizvodnje je višestruko probijanje mreže vlakana bodljikavim rubovima i rubovima trokutastog dijela (ili drugih dijelova). Kada bodlja prolazi kroz mrežu, ona prisiljava površinu i lokalni unutarnji sloj mreže u mrežu. Zbog trenja između vlakana, izvorna pahuljasta mreža se komprimira. Kada igla izlazi iz mreže, niti ostaju iza bodlji, tako da se mnoge niti zapliću u mrežu i ne mogu se vratiti u svoje izvorno pahuljasto stanje. Nakon mnogo puta iglanja, dosta snopova vlakana se probije u mrežu vlakana, a vlakna u mreži se međusobno zapliću, čime se formira iglani netkani materijal određene čvrstoće i debljine.
Ali pore dviju netkanih tkanina su prevelike za medicinske svrhe kako bi se virusi izolirali na oko 100 nm.
Stoga je međusloj opće kirurške maske izrađen od netkane tkanine postupkom taljenja raspršivanjem. Proizvodnja netkane tkanine taljenjem raspršivanjem prvo se sastoji od stavljanja polimerne masterbatch (obično polipropilen) u ekstruder i njegovog taljenja u ekstruderu na temperaturi od oko 240 ℃ (za PP). Talina prolazi kroz dozirnu pumpu i dolazi do glave kalupa za ubrizgavanje. Kada se novonastali polimer ekstrudira iz mlaznice, kraj komprimiranog zraka DJELUJE na polimer i izvlači vruću nit do promjera od 1~10 m brzinom zraka većom od brzine zvuka (550 m/s). Prema svojim fizičkim svojstvima, takva mreža naziva se mreža od mikrovlakana. Ova ultrafina vlakna s jedinstvenom kapilarnošću povećavaju broj i površinu vlakana po jedinici površine, čime tkanine taljenjem raspršene imaju dobra svojstva filtracije, zaštite, izolacije i apsorpcije ulja. Može se koristiti u materijalima za filtriranje zraka, tekućina, izolacijskim materijalima, materijalima za maske i drugim područjima.
Mehanizam filtriranja medicinske maske je Brownova difuzija, presretanje, inercijski sudar, gravitacijsko slijeganje i elektrostatska adsorpcija. Prva četiri su fizički faktori, koji su prirodne karakteristike netkanih materijala proizvedenih topljenjem sprejom. Svojstvo filtriranja je oko 35%. To nije u skladu sa zahtjevima medicinske maske. Potrebno je provesti stacionarni tretman materijala, učiniti da vlakna nose električni naboj i koristiti elektrostatski naboj za hvatanje aerosola u kojem se nalazi novi koronavirus.
Aerosol (aerosol) novog koronavirusa uhvaćen je adsorpcijom novog koronavirusa putem Coulombove sile nabijenih vlakana. Princip je da je površina filter materijala otvorenija, sposobnost hvatanja čestica je jaka, a gustoća naboja se povećava, adsorpcija čestica i polarizacija su jači, tako da sloj filtera od netkanog filter materijala dobivenog puhanjem iz taline mora proći kroz mjere koje se ne mijenjaju pod pretpostavkom respiratornog otpora, postižući 95% filtrabilnosti, da bi bio učinkovit protiv virusa.
Nakon malo istraživanja, imam opće razumijevanje sastava maske u ruci: vanjski sloj je izrađen od iglano bušene netkane tkanine od PP-a, a međusloj je sloj aktivnog ugljena i sloj PP taline sprej tkanine.
Vrijeme objave: 29. kolovoza 2020.