بعد جائحة فيروس كورونا المستجد، ازداد إدراك الناس لأهمية الكمامات. إليكم هذه المعلومات العلمية عنها. هل تعلمون؟
كيفية اختيار القناع؟
من حيث التصميم، إذا تم تصنيفها وفقًا لأولوية قدرة مرتديها على الحماية (من الأعلى إلى الأدنى): أقنعة N95> أقنعة جراحية> أقنعة طبية عادية> أقنعة قطنية عادية.
بالنسبة للمصابين بالالتهاب الرئوي الناجم عن فيروس كورونا الجديد، فإن الأقنعة الجراحية الطبية والأقنعة ذات الترشيح للجسيمات غير الزيتية التي تزيد عن أو تساوي 95٪، مثل N95 وKN95 وDS2 وFFP2، لها تأثير حجب واضح.
تصنيف الأقنعة الطبية
في الوقت الحاضر، تنقسم الأقنعة الطبية في الصين بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع: أقنعة طبية واقية ذات أعلى مستوى من الحماية، وأقنعة جراحية طبية تستخدم عادة في بيئات التشغيل الغازية مثل غرف العمليات، وأقنعة طبية يمكن التخلص منها بمستوى عادي.
مادة الأقنعة الطبية
عادةً ما يُقال إن الكمامات مصنوعة من قماش غير منسوج، وهو قماش غير منسوج مقارنةً بالنسيج. يتكون من ألياف موجهة أو عشوائية. أما بالنسبة للكمامات تحديدًا، فجميع موادها الخام هي البولي بروبيلين (PP)، وتتميز الكمامات الطبية عادةً ببنية متعددة الطبقات، تُعرف عادةً باسم بنية SMS.
المعرفة الكيميائية
البولي بروبيلين، المعروف أيضًا باسم PP، مادة صلبة عديمة اللون والرائحة، غير سامة، وشبه شفافة، تتشكل من بلمرة البروبيلين. صيغته الجزيئية هي - [CH2CH (CH3)] n-. يُستخدم البولي بروبيلين على نطاق واسع في إنتاج منتجات الألياف، مثل الملابس والبطانيات، والمعدات الطبية، والسيارات، والدراجات، وقطع الغيار، وأنابيب النقل، والحاويات الكيميائية، كما يُستخدم في تغليف الأغذية والأدوية.
من وجهة نظرمواد القناعأصبحت مادة البولي بروبيلين غير المنسوجة ذات نقطة الانصهار العالية هي الخيار الأفضل، حيث تنتج منتجات البولي بروبيلين بمعدل تدفق كتلة منصهرة يبلغ 33-41 جم / دقيقة، وتلبي معيار النسيج غير المنسوج الصحي من البولي بروبيلين.
يمكن استخدام القماش غير المنسوج المصنوع من مادة البولي بروبيلين غير المنسوجة في صناعة العباءات الجراحية، والملاءات، والأقنعة، والأغطية، وضمادات امتصاص السوائل، وغيرها من المنتجات الطبية والصحية. من بينها، تُصنع الأقنعة غير المنسوجة من طبقتين من قماش ليفي غير منسوج يُستخدم خصيصًا للأغراض الطبية والصحية، مع طبقة إضافية من قماش رش مُرشِّح ذي تأثير ترشيح ومضاد للبكتيريا يزيد عن 99.999% في المنتصف، وهو مُلحوم بالموجات فوق الصوتية.
قناع طبي مضاد للفيروسات
تشمل الأقنعة التي توفر حماية من الفيروسات بشكل رئيسي الأقنعة الجراحية الطبية وأقنعة N95. ووفقًا للمعيار الوطني YY 0469-2004 "المتطلبات الفنية للأقنعة الجراحية الطبية"، فإن المؤشرات الفنية المهمة التي يجب أن تلبيها الأقنعة الجراحية الطبية تشمل كفاءة الترشيح، وكفاءة الترشيح البكتيري، ومقاومة الجهاز التنفسي.
كفاءة الترشيح: في ظل حالة معدل تدفق الهواء (30 ± 2) لتر/دقيقة، فإن كفاءة ترشيح رذاذ كلوريد الصوديوم بقطر متوسط (0.24 ± 0.06) ميكرومتر في الديناميكا الهوائية لا تقل عن 30٪؛
كفاءة الترشيح البكتيري: في ظل ظروف محددة، لا تقل كفاءة الترشيح لجسيمات المكورات العنقودية الذهبية التي يبلغ متوسط قطر الجسيمات فيها (3 ± 0.3) ميكرومتر عن 95٪؛
مقاومة الجهاز التنفسي: في ظل معدل تدفق كفاءة الترشيح، لا تتجاوز مقاومة الشهيق 49 باسكال ولا تتجاوز مقاومة الزفير 29.4 باسكال.
المعيار الثاني لضمان كفاءة ترشيح البكتيريا هو ألا تقل كفاءة ترشيح الهباء الجوي لبكتيريا المكورات العنقودية الذهبية عن 95%، وهو أصل مفهوم أقنعة N95. لذلك، على الرغم من أن أقنعة N95 ليست أقنعة طبية، إلا أنها تلبي معيار كفاءة الترشيح بنسبة 95%، وتتناسب بشكل أفضل مع وجه الإنسان، ما يُسهم بشكل فعال في الوقاية من الفيروسات.
قماش غير منسوج منفوخ بالذوبان
المادة الرئيسية التي تجلب تأثير تصفية الفيروسات إلى هذين النوعين من الأقنعة هي القماش المرشح للطبقة الداخلية الدقيقة للغاية والكهربائية الساكنة - القماش غير المنسوج المنصهر.
المادة الرئيسية للأقمشة غير المنسوجة المنفوخة بالذوبان هي البولي بروبيلين، وهو نسيج ألياف كهروستاتيكية فائق الدقة قادر على التقاط الغبار. عند اقتراب قطرات فيروس الالتهاب الرئوي من القماش غير المنسوج المنفوخ بالذوبان، تُمتص كهروستاتيكيًا على سطحه ولا تسمح بمرورها.
هذا هو مبدأ هذه المادة في عزل البكتيريا. بعد التقاطها بواسطة ألياف كهروستاتيكية فائقة الدقة، يصعب فصل الغبار عنها بسبب التنظيف، كما أن الغسل بالماء قد يُضعف قدرة الشفط الكهروستاتيكية. لذلك، لا يُستخدم هذا النوع من الكمامات إلا مرة واحدة. تشمل المستويات المناسبة لترشيح الكمامات المسطحة بالنفخ المنصهر: المستوى العادي، BFE95 (كفاءة ترشيح 95%)، BFE99 (كفاءة ترشيح 99%)، VFE95 (كفاءة ترشيح 99%)، PFE95 (كفاءة ترشيح 99%)، KN90 (كفاءة ترشيح 90%).
تكوين محدد
تُصنع الكمامات الطبية الجراحية عادةً من ثلاث طبقات من القماش غير المنسوج. المادة المستخدمة هي قماش غير منسوج مُحبوك + قماش غير منسوج مُنفوخ بالذوبان +قماش غير منسوج سبونبونديمكن أيضًا استخدام الألياف القصيرة في طبقة واحدة لتحسين ملمس البشرة، وهي: قماش ES غير منسوج مدرفل على الساخن + قماش غير منسوج منفوخ بالذوبان + قماش غير منسوج سبونبوند. صُممت الطبقة الخارجية للكمامة لمنع الرذاذ، بينما تُرشّح الطبقة الوسطى، وتمتص الذاكرة الرطوبة. عادةً ما يُختار وزن الأقمشة المنفوخة بالذوبان بـ 20 جرامًا.
يتكون قناع N95 من القطن المثقوب بالإبرة، والقماش المنفوخ بالذوبان، والقماش غير المنسوج. يزن القماش المنفوخ بالذوبان عادةً 40 جرامًا أو أكثر، وبفضل سُمك القطن المثقوب بالإبرة، يبدو أكثر سمكًا من الكمامات المسطحة، ويمكن أن تصل فعاليته الوقائية إلى 95% على الأقل.
لم يُحدد المعيار الوطني GB/T 32610 للأقنعة عدة طبقات. إذا كان القناع طبيًا، فيجب أن يحتوي على ثلاث طبقات على الأقل، وهو ما يُسمى بـ SMS (طبقتان من الطبقة S وطبقة واحدة من الطبقة M). حاليًا، يبلغ أعلى عدد من الطبقات في الصين خمس طبقات، وهو ما يُسمى بـ SMMMS (طبقتان من الطبقة S وثلاث طبقات من الطبقة M). ليس من الصعب صنع الأقنعة، ولكن من الصعب صنع قماش SMMMS. يتجاوز سعر معدات الأقمشة غير المنسوجة المستوردة 100 مليون يوان.
يمثل الحرف S هنا طبقة الغزل، التي يبلغ قطر أليافها الخشنة نسبيًا حوالي 20 ميكرومترًا (μm). تتكون الطبقة S من طبقتينطبقة سبونبونديدعم بشكل أساسي بنية القماش غير المنسوج بالكامل وليس له تأثير كبير على خصائص الحاجز.
أهم طبقة داخل الكمامة هي طبقة الحاجز أو طبقة النفخ الذائب (M). قطر ألياف هذه الطبقة رقيق نسبيًا، حوالي ميكرومترين (μm)، أي أنه يُمثل عُشر قطر طبقة الغزل. ويلعب هذا دورًا حاسمًا في منع البكتيريا والدم من النفاذ.
إذا كانت طبقات S-spunbond كثيرة جدًا، سيصبح القناع أكثر صلابة، بينما إذا كانت طبقات M-melblown كثيرة جدًا، فسيكون التنفس أكثر صعوبة. لذلك، يمكن استخدام صعوبة التنفس في القناع لتقييم تأثيره العازل. كلما زادت صعوبة التنفس، كان تأثير العزل أفضل. ومع ذلك، إذا أصبحت طبقة M غشاءً رقيقًا، فإنها في الأساس غير قابلة للتنفس، ويتم حظر الفيروسات، ولكن لا يمكن للناس التنفس أيضًا. لذا، فهذه أيضًا مشكلة تقنية.
لتوضيح المسألة بشكل أفضل، سنقارن ألياف طبقة سبونبوند S، وألياف طبقة النفخ الذائب M، والشعر في الشكل التالي. بالنسبة للشعر الذي يبلغ قطره 1/3، يكون قريبًا من ألياف طبقة سبونبوند، بينما بالنسبة للشعر الذي يبلغ قطره 1/30، يكون قريبًا من ألياف طبقة النفخ الذائب M. وبالطبع، لا يزال الباحثون يطورون أليافًا أدق لضمان خصائص مضادة للبكتيريا وحاجز أفضل.
كما ذكرنا سابقًا، كلما كانت طبقة M أدق، زادت قدرتها على منع دخول الجسيمات الصغيرة كالبكتيريا. على سبيل المثال، يشير مصطلح N95 إلى القدرة على منع 95% من الجسيمات الصغيرة (0.3 ميكرون) في الظروف العادية. ووفقًا للمعيار الوطني GB/T 19083 للأقنعة الطبية الواقية، فإن كفاءة ترشيح القناع للجسيمات غير الزيتية تُلبي المتطلبات الواردة في الجدول أدناه عند معدل تدفق غاز يبلغ 85 لترًا/دقيقة.
الجدول 1: مستويات ترشيح الأقنعة الطبية الواقية
من الشرح أعلاه، فإن N95 هو في الواقع قناع مكون من 5 طبقات مصنوع من قماش غير منسوج من مادة البولي بروبيلين SMMMS والذي يمكنه تصفية 95% من الجسيمات الدقيقة.
شركة دونغقوان ليان شنغ للتكنولوجيا غير المنسوجة المحدودةتأسست شركة "هونغتشينغ يانكي" في مايو 2020. وهي شركة رائدة في إنتاج الأقمشة غير المنسوجة، تجمع بين البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات. تنتج الشركة ألوانًا مختلفة من أقمشة البولي بروبيلين غير المنسوجة، بعرض أقل من 3.2 متر، بوزن يتراوح بين 9 غرامات و300 غرام.
وقت النشر: ١٨ أكتوبر ٢٠٢٤