Apakah sebab-sebab sains bahan di sebalik penggunaan pelbagai jenistopeng?Melanjutkan lagi kepada peralatan pelindung diri (PPE), apakah bahan polimer khas dan proses pembuatan yang terlibat?
Bahan apa yang diperbuat daripada topeng?
Mengapa terdapat perbezaan yang begitu besar antara topeng yang berbeza? Semasa saya menulis, saya membuka topeng arang teraktif empat lapisan yang biasa digunakan di makmal untuk mengetahui bagaimana rupa bahagian dalamnya:
Seperti yang dapat kita lihat, topeng muka dibahagikan kepada empat lapisan. Dua lapisan paling luar adalah dua bahan seperti kain, lapisan hitam adalah karbon diaktifkan, dan lapisan yang satu lagi padat, yang sedikit seperti serbet. Solekan kecil selepas mencari beberapa data untuk difahami, selain bahagian tengah lapisan karbon diaktifkan, tiga lapisan lain adalah sejenis bahan yang dipanggil fabrik bukan tenunan. Fabrik Bukan Tenunan (nama Inggeris: Fabrik bukan tenunan atau kain bukan tenunan) juga dipanggil Fabrik Bukan Tenunan, yang diperbuat daripada gentian terarah atau rawak. Ia dipanggil kain kerana rupa dan sifat-sifatnya yang tertentu.
Terdapat pelbagai jenis proses pembuatan untuk fabrik bukan tenunan, termasuk proses ikatan pintal, proses semburan lebur, proses penggelek panas, proses pintal dan sebagainya. Serat mentah yang boleh digunakan terutamanya polipropilena (PP) dan poliester (PET). Di samping itu, terdapat nilon (PA), serat viskos, serat akrilik, serat polipropilena (HDPE), PVC, dan sebagainya.
Pada masa ini, kebanyakan fabrik bukan tenunan dihasilkan melalui kaedah ikatan pintal di pasaran. Kaedah ini membentuk filamen berterusan dengan mengekstrusi dan meregangkan polimer, kemudian filamen diletakkan ke dalam jaring, dan jaring gentian kemudiannya diikat dengan sendirinya, melalui ikatan haba, ikatan kimia atau tetulang mekanikal, supaya jaring gentian menjadi bukan tenunan. Fabrik bukan tenunan ikatan pintal mudah dikenal pasti. Secara amnya, titik gulungan fabrik bukan tenunan ikatan pintal berbentuk berlian.
Satu lagi proses pembuatan bukan tenunan yang biasa dipanggil fabrik bukan tenunan dengan jarum. Prinsip pembuatannya adalah dengan menebuk jaring gentian berulang kali dengan tepi berduri dan tepi bahagian segitiga (atau bahagian lain). Apabila duri melalui rangkaian, ia memaksa permukaan dan lapisan dalam tempatan rangkaian ke dalam rangkaian. Disebabkan oleh geseran antara gentian, rangkaian gebu asal dimampatkan. Apabila jarum keluar dari jaring, untaian ditinggalkan oleh duri, sehingga banyak untaian terjerat dalam jaring dan tidak dapat kembali ke keadaan gebu asalnya. Selepas banyak kali menebuk, agak banyak berkas gentian ditebuk ke dalam jaring gentian, dan gentian dalam jaring terjerat antara satu sama lain, sekali gus membentuk bahan bukan tenunan dengan kekuatan dan ketebalan tertentu.
Tetapi liang pori kedua-dua fabrik bukan tenunan itu terlalu besar untuk tujuan perubatan bagi mengasingkan virus pada sekitar 100nm.
Oleh itu, lapisan pertengahan topeng pembedahan umum diperbuat daripada kain bukan tenunan dengan semburan lebur. Penghasilan kain bukan tenunan penyembur lebur adalah pertama sekali dengan memasukkan masterbatch polimer (biasanya polipropilena) ke dalam extruder dan mencairkannya dalam extruder pada suhu kira-kira 240℃ (untuk PP). Cairan tersebut melalui pam pemeteran dan sampai ke kepala acuan suntikan. Apabila polimer yang baru terbentuk diekstrusi dari spinneret, hujung udara termampat BERTINDAK pada polimer dan menarik filamen panas kepada diameter 1 ~ 10 m pada halaju udara yang lebih tinggi daripada bunyi (550m/s). Mengikut sifat fizikalnya, jaring sedemikian dipanggil jaring mikrofiber. Serat ultrahalus dengan kapilari unik ini meningkatkan bilangan dan luas permukaan serat per unit luas, sekali gus menjadikan fabrik yang disembur lebur mempunyai sifat penapisan, perisai, penebat dan penyerapan minyak yang baik. Ia boleh digunakan dalam udara, bahan penapisan cecair, bahan pengasingan, bahan topeng dan bidang lain.
Mekanisme penapisan topeng perubatan adalah resapan Brownian, pintasan, perlanggaran inersia, penyelesaian graviti dan penjerapan elektrostatik. Empat yang pertama adalah faktor fizikal, yang merupakan ciri semula jadi fabrik bukan tenunan yang dihasilkan oleh semburan lebur. Sifat penapisan adalah kira-kira 35%. Ini tidak memenuhi keperluan topeng perubatan. Kita perlu menjalankan rawatan pegun pada bahan, menjadikan gentian membawa cas elektrik, dan menggunakan elektrostatik untuk menangkap aerosol yang mengandungi novel Coronavirus.
Aerosol (aerosol) Novel Coronavirus telah ditangkap oleh penjerapan novel coronavirus melalui daya coulomb gentian bercas. Prinsipnya adalah untuk menjadikan permukaan bahan penapisan lebih terbuka, keupayaan zarah untuk menangkap adalah kuat, dan ketumpatan cas meningkat, penjerapan zarah dan kesan polarisasi adalah lebih kuat, jadi lapisan penapis bahan penapis bukan tenunan yang ditiup lebur, perlu melalui proses ini, tidak boleh berubah di bawah premis rintangan pernafasan, mencapai kebolehtapisan 95%, untuk menjadi berkesan terhadap virus.
Selepas beberapa kajian, saya mempunyai pemahaman umum tentang komposisi topeng di tangan saya: lapisan luar diperbuat daripada kain bukan tenunan bertebuk jarum yang diperbuat daripada PP, dan lapisan antaranya ialah lapisan karbon aktif dan lapisan kain semburan cair PP.
Masa siaran: 29 Ogos 2020