Kokios yra medžiagų mokslo priežastys, lemiančios skirtingų tipų naudojimą?kaukėsKalbant apie asmenines apsaugos priemones (AAP), kokios specialios polimerinės medžiagos ir gamybos procesai yra naudojami?
Iš kokios medžiagos gaminamos kaukės?
Kodėl yra toks didelis skirtumas tarp skirtingų kaukių? Rašydama perkirpau keturių sluoksnių aktyvuotos anglies kaukę, dažniausiai naudojamą laboratorijoje, kad sužinočiau, koks jos vidus:
Kaip matome, kaukė yra padalinta į keturis sluoksnius. Išoriniai du sluoksniai yra pagaminti iš dviejų audinio pavidalo medžiagų, juodas sluoksnis yra aktyvuotos anglies, o kitas yra tankus, šiek tiek panašus į servetėlę. Peržiūrėjus šiek tiek duomenų, galima suprasti, kad be vidurinio aktyvuotos anglies sluoksnio, kiti trys sluoksniai yra pagaminti iš neaustinės medžiagos. Neaustinis audinys (angliškas pavadinimas: non-woven Fabric arba Nonwoven cloth) dar vadinamas neaustiniu audiniu, kuris yra pagamintas iš kryptingų arba atsitiktinių pluoštų. Dėl savo išvaizdos ir tam tikrų savybių jis vadinamas audiniu.
Yra daug neaustinių audinių gamybos procesų, įskaitant susukimo procesą, lydymo purškimo procesą, karšto valcavimo procesą, verpimo procesą ir kt. Naudojami žaliaviniai pluoštai daugiausia yra polipropilenas (PP) ir poliesteris (PET). Be to, yra nailono (PA), viskozės pluošto, akrilo pluošto, polipropileno pluošto (HDPE), PVC ir kt.
Šiuo metu rinkoje dauguma neaustinių audinių gaminami susukimo būdu. Šiuo metodu išspaudžiant ir tempiant polimerą suformuojamas ištisinis siūlas, kuris vėliau suformuojamas į tinklą, o pluošto tinklas sujungiamas terminiu, cheminiu arba mechaniniu sutvirtinimu, kad pluošto tinklas taptų neaustinis. Susukimo būdu sukurtus neaustinius audinius lengva atpažinti. Paprastai susukimo būdu sukurtų neaustinių audinių riedėjimo taškas yra rombo formos.
Kitas įprastas neaustinių medžiagų gamybos procesas vadinamas neaustinių medžiagų dygliavimu. Gamybos principas yra pakartotinai pradurti pluošto tinklą spygliuotais kraštais ir trikampio formos (ar kitų) sekcijų kraštais. Kai spygliukas praeina per tinklą, jis prispaudžia tinklo paviršių ir vietinį vidinį sluoksnį prie tinklo. Dėl trinties tarp pluoštų pradinis purus tinklas yra suspaudžiamas. Adatai išeinant iš tinklo, spygliukai palieka gijas, todėl daugelis gijų įsipainioja tinkle ir negali grįžti į pradinę purią būseną. Po daugelio dygliavimo kartų į pluošto tinklą praduriama nemažai pluošto ryšulių, o tinkle esantys pluoštai susipainioja vienas su kitu, taip suformuodami tam tikro stiprumo ir storio dygliuotą neaustinę medžiagą.
Tačiau dviejų neaustinių audinių poros yra per didelės medicininiais tikslais, kad būtų galima išskirti maždaug 100 nm bangos ilgio virusus.
Todėl bendrosios chirurginės kaukės tarpinis sluoksnis yra pagamintas iš neaustinės medžiagos, naudojant lydymo purškimo metodą. Lydymo purškiamų neaustinių medžiagų gamyba pirmiausia apima polimero pagrindinio mišinio (dažniausiai polipropileno) įdėjimą į ekstruderį ir jo išlydymą ekstruderyje maždaug 240 ℃ temperatūroje (PP). Lydalas praeina per dozavimo siurblį ir pasiekia įpurškimo formos galvutę. Kai naujai suformuotas polimeras yra išspaudžiamas iš verpimo įrenginio, suslėgto oro galas VEIKIA polimerą ir įtempia karštą giją iki 1–10 m skersmens, o oro greitis yra didesnis nei garsas (550 m/s). Pagal savo fizikines savybes toks tinklas vadinamas mikropluošto tinklu. Šie itin smulkūs pluoštai, pasižymintys unikaliu kapiliarumu, padidina pluoštų skaičių ir paviršiaus plotą ploto vienete, todėl lydymo purškiami audiniai pasižymi geromis filtravimo, ekranavimo, izoliacijos ir riebalų sugėrimo savybėmis. Jis gali būti naudojamas oro, skysčių filtravimo medžiagose, izoliacinėse medžiagose, kaukių medžiagose ir kitose srityse.
Medicininės kaukės filtravimo mechanizmas yra Brauno difuzija, perėmimas, inercinis susidūrimas, gravitacijos nusėdimas ir elektrostatinė adsorbcija. Pirmieji keturi veiksniai yra fizikiniai ir yra natūralios neaustinių audinių, pagamintų lydymo purškimo būdu, savybės. Filtravimo savybė yra apie 35 %. Tai neatitinka medicininės kaukės reikalavimų. Turime atlikti stacionarų medžiagos apdorojimą, priversti pluoštą pernešti elektros krūvį ir naudoti elektrostatinę jėgą, kad surinktume aerozolį, kuriame yra naujasis koronavirusas.
Naujojo koronaviruso aerozolis (aerozolis) buvo užfiksuotas naujojo koronaviruso adsorbcijos būdu, veikiant įkrauto pluošto Kulono jėgai. Principas yra tas, kad filtravimo medžiagos paviršius būtų atviresnis, dalelių gaudymo gebėjimas būtų stiprus, o krūvio tankis padidėtų, dalelių adsorbcija ir poliarizacijos efektas būtų stipresnis, todėl išlydytos neaustinės filtro medžiagos filtro sluoksnis, kurį reikia įveikti, negali keistis esant kvėpavimo takų pasipriešinimui, pasiekia 95 % filtruojamumą, kad būtų veiksmingas prieš virusą.
Po tam tikro tyrimo susidariau bendrą supratimą apie rankose laikomos kaukės sudėtį: išorinis sluoksnis pagamintas iš adatomis perforuoto neaustinio audinio, pagaminto iš PP, o tarpsluoksnis yra aktyvuotos anglies sluoksnis ir PP lydalo purškiamo audinio sluoksnis.
Įrašo laikas: 2020 m. rugpjūčio 29 d.