Baie mense weet dat die kern van chirurgiese maskers en N95-maskers die middelste laag is – smeltgeblaasde katoen.
As jy nog steeds nie weet nie, kom ons kyk eers kortliks daarna. Chirurgiese maskers word in drie lae verdeel, met die buitenste twee lae wat spingebonde nie-geweefde materiaal is en die middelste laag wat smeltgeblaasde katoen is. Of dit nou spingebonde nie-geweefde materiaal of smeltgeblaasde katoen is, hulle is nie van katoen gemaak nie, maar van plastiese polipropileen (PP).
Behnam Pourdeyhimi, adjunkdirekteur van die Instituut vir Nie-geweefde Materiale aan die North Carolina State University en 'n professor in materiaalwetenskap, het verduidelik dat die voorste en agterste lae van nie-geweefde materiaal op chirurgiese maskers nie die vermoë het om mikroörganismes te filter nie. Hulle kan slegs vloeistofdruppels blokkeer, en slegs die middelste laag van gesmelte katoen het die funksie om bakterieë te filter.
Die filterfunksie van smeltgeblaasde nie-geweefde materiaal.
Trouens, die filtrasiedoeltreffendheid (FE) van vesels word bepaal deur hul gemiddelde deursnee en pakdigtheid. Hoe kleiner die veseldeursnee, hoe hoër die filtrasiedoeltreffendheid.
Die deursnee van smeltgeblaasde katoenvesels met afwerking is ongeveer tussen 0.5-10 mikron, terwyl die deursnee van spingebonde laagvesels ongeveer 20 mikron is. As gevolg van die ultrafyn vesels het smeltgeblaasde katoen 'n groot oppervlakarea en kan verskeie mikrodeeltjies adsorbeer. Wat nog meer indrukwekkend is, is dat smeltgeblaasde katoen relatief asemhaalbaar is, wat dit 'n goeie materiaal maak vir die maak van maskerfilters, terwyl spingebonde nie-geweefde materiaal nie is nie.
Kom ons kyk na die vervaardigingsproses van hierdie twee tipesnie-geweefde materiale.
Wanneer spingebonde nie-geweefde materiaal gemaak word, word polipropileen gesmelt en in sy getrek, wat dan 'n gaas vorm. In vergelyking met spingebonde nie-geweefde materiale, het smeltgeblaasde katoen baie meer gevorderde tegnologie, en trouens, smeltgeblaasde tegnologie is tans die enigste tegnologie wat gebruik word vir grootskaalse produksie van mikrongrootte vesels.
Die vervaardigingsproses van smeltgeblaasde katoen
Die masjien kan hoëspoed-warmlugvloei genereer, wat gesmelte polipropileen uit die uiters klein openingssmeltstraalspuitstuk sal spuit, met dieselfde effek as spuit.
Mistige ultrafyn vesels versamel op rollers of plate om smeltgeblaasde nie-geweefde materiale te vorm – trouens, die inspirasie vir smeltgeblaasde tegnologie kom van die natuur. Jy weet waarskynlik nie dat die natuur ook smeltgeblaasde materiale produseer nie. Daar is dikwels vreemd lykende pruike naby vulkaniese kraters, wat Pele se hare is, wat gemaak is van basaltiese magma wat deur die warm wind van die vulkaan gewaai word.
In die 1950's het die Amerikaanse Vlootnavorsingslaboratorium (NRL) die eerste keer smeltgeblaasde tegnologie gebruik om vesels te vervaardig vir die filter van radioaktiewe materiale. Deesdae word smeltgeblaasde tegnologie nie net gebruik om filtermateriaal vir die filter van water en gas te vervaardig nie, maar ook vir die vervaardiging van industriële isolasiemateriaal soos minerale wol. Die filtrasiedoeltreffendheid van smeltgeblaasde katoen self is egter slegs ongeveer 25%. Hoe het die 95% filtrasiedoeltreffendheid van N95-maskers ontstaan?
Dit is 'n belangrike stap in die vervaardigingsproses van mediese smeltgeblaasde katoen – elektrostatiese polarisasiebehandeling.
Dit is so, soos ons so pas genoem het, die filtrasie-effektiwiteit van maskers hou verband met hul deursnee en vuldigtheid. As dit egter te styf geweef is, sal die masker nie asemhaalbaar wees nie en die draer sal ongemaklik voel. As elektrostatiese polarisasiebehandeling nie gedoen word nie, is die filtrasie-effektiwiteit van smeltgeblaasde materiaal, wat mense minder versmoor kan laat voel, slegs 25%.
Hoe kan ons asemhaling verbeter terwyl ons filtrasie-doeltreffendheid verseker?
In 1995 het ingenieurswetenskaplike Peter P. Tsai van die Universiteit van Tennessee die idee van elektrostatiese neerslagtegnologie wat in industriële filtrasie gebruik word, bedink.
In die nywerheid (soos fabriekskoorstene) gebruik ingenieurs 'n elektriese veld om deeltjies te laai en gebruik dan die kragnetwerk om hulle op te suig om uiters klein deeltjies uit te filter.
Gebruik van elektrostatiese presipitatortegnologie om lug te filter
Geïnspireer deur hierdie tegnologie, het baie mense probeer om plastiekvesels te elektrifiseer, maar was onsuksesvol. Maar Cai Bingyi het dit reggekry. Hy het 'n metode uitgevind om plastiek te laai, die lug te ioniseer en die smeltgeblaasde materiaal elektrostaties te laai, wat dit in 'n elektreet omskep het, 'n permanent gelaaide materiaal soortgelyk aan Pikachu.
Nadat dit in Pikachu omskep is, kan 'n laag Pikachu-smeltgeblaasde lap nie net 10 lae sonder elektrisiteit bereik nie, maar ook deeltjies met 'n deursnee van ongeveer 100 nm, soos COVID-19, aantrek.
Daar kan gesê word dat met Cai Bingyi se tegnologie N95-maskers geskep is. Miljarde mense se lewens regoor die wêreld word deur hierdie tegnologie beskerm.
Toevallig word Cai Bingyi se elektrostatiese laaitegniek die korona-elektrostatiese laai genoem, wat dieselfde tipe korona as die korona is, maar hier beteken korona korona.
Nadat jy die vervaardigingsproses van mediese graad smeltgeblaasde katoen dopgehou het, sal jy die tegniese moeilikheidsgraad daarvan verstaan. Trouens, die moeilikste deel van die vervaardigingsproses van smeltgeblaasde katoen is dalk die meganiese vervaardiging van smeltgeblaasde katoen.
In Maart vanjaar het Markus Müller, die verkoopsdirekteur van Reicol, 'n Duitse verskaffer van smeltblaasmasjiene, in 'n onderhoud met NPR gesê dat smeltblaasmasjiene hoë presisie benodig en moeilik is om te vervaardig om te verseker dat die vesels fyn en van stabiele gehalte is. Die produksie- en monteringstyd van 'n masjien is minstens 5-6 maande, en die prys van elke masjien kan $4 miljoen bereik. Baie masjiene op die mark het egter ongelyke gehaltevlakke.
Hills, Inc. in Florida is een van die min vervaardigers ter wêreld wat spuitstukke vir smeltgeblaasde katoentoerusting kan vervaardig. Timothy Robson, die maatskappy se O&O-bestuurder, het ook gesê dat smeltgeblaasde katoentoerusting 'n hoë vlak van tegnologiese inhoud het.
Alhoewel China se jaarlikse produksie van maskers ongeveer 50% van die wêreldtotaal uitmaak, wat dit die grootste produsent en uitvoerder van maskers maak, is die nasionale produksie van smeltgeblaasde nie-geweefde materiale volgens data van die China Industrial Textile Industry Association in Februarie minder as 100000 ton per jaar, wat dui op 'n beduidende tekort aan smeltgeblaasde nie-geweefde materiale.
In die lig van die prys en afleweringstyd van smeltgeblaasde materiaalvervaardigingsmasjinerie, is dit onwaarskynlik dat klein besighede groot hoeveelhede gekwalifiseerde smeltgeblaasde katoen in 'n kort tydperk sal produseer.
Hoe kan ek bepaal of die gekoopte masker gekwalifiseerd is en van smeltgeblaasde katoen gemaak is?
Die metode is eintlik baie eenvoudig, neem drie stappe.
Eerstens, omdat die buitenste laag van spinbond nie-geweefde materiaal in toebroodjiekoekies waterdigte eienskappe het, moet gekwalifiseerde mediese maskers waterdig wees. As hulle nie waterdig is nie, hoe kan hulle die druppels wat uit die mond gespuit word, filter? Jy kan probeer om water daarop te gooi soos hierdie groot broer.
Tweedens, polipropileen vat nie maklik vlam nie en is geneig om te smelt wanneer dit aan hitte blootgestel word, dus sal smeltgeblaasde katoen nie brand nie. As dit met 'n aansteker gebak word, sal die smeltgeblaasde katoen oprol en afval, maar dit sal nie vlam vat nie. Met ander woorde, as die middelste laag van die masker wat jy koop vlam vat wanneer dit met 'n aansteker gebak word, is dit beslis 'n namaaksel.
Derdens, mediese smeltgeblaasde katoen is Pikachu, wat statiese elektrisiteit het, so dit kan klein stukkies papier optel.
Natuurlik, as jy dieselfde masker verskeie kere moet gebruik, het die uitvinder van N95, Cai Bingyi, ook ontsmettingsvoorstelle.
Op 25 Maart vanjaar het Cai Bingyi op die webwerf van die Universiteit van Tennessee verklaar dat die elektrostatiese polarisasie-effek van mediese maskers en N95-maskers baie stabiel is. Selfs al word die maskers vir 30 minute met warm lug teen 70 grade Celsius ontsmet, beïnvloed dit nie die polarisasie-eienskappe van die maskers nie. Alkohol sal egter die lading van die smeltgeblaasde materiaal wegvoer, so moenie die masker met alkohol ontsmet nie.
Terloops, as gevolg van die sterk absorpsie-, versperrings-, filtrasie- en lekkasievoorkomingsvermoëns van smeltgeblaasde katoen, word baie vroulike produkte en doeke ook daarmee gemaak. Kimberly Clark was die eerste wat aansoek gedoen het vir relevante patente.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.is in Mei 2020 gestig. Dit is 'n grootskaalse nie-geweefde materiaalproduksieonderneming wat navorsing en ontwikkeling, produksie en verkope integreer. Dit kan verskillende kleure PP-spinbond-nie-geweefde materiale produseer met 'n breedte van minder as 3.2 meter, van 9 gram tot 300 gram.
Plasingstyd: 26 Okt-2024