Mnogi ljudi znaju da je jezgro hirurških maski i N95 maski srednji sloj – pamuk dobiven metodom meltblown.
Ako još uvijek ne znate, prvo ćemo to ukratko pregledati. Hirurške maske su podijeljene u tri sloja, pri čemu su vanjska dva sloja od spunbond netkane tkanine, a srednji sloj od meltblown pamuka. Bilo da se radi o spunbond netkanoj tkanini ili meltblown pamuku, one nisu napravljene od pamuka, već od plastičnog polipropilena (PP).
Behnam Pourdeyhimi, zamjenik direktora Instituta za netkane materijale na Državnom univerzitetu Sjeverne Karoline i profesor nauke o materijalima, objasnio je da prednji i zadnji sloj netkanog materijala na hirurškim maskama nemaju sposobnost filtriranja mikroorganizama. Oni mogu blokirati samo kapljice tekućine, a samo srednji sloj pamuka dobivenog metodom meltblown ima funkciju filtriranja bakterija.
Funkcija filtriranja netkanog tekstila dobivenog metodom duvanja od taline.
U stvari, efikasnost filtracije (FE) vlakana određena je njihovim prosječnim prečnikom i gustinom pakovanja. Što je manji prečnik vlakana, to je veća efikasnost filtracije.
Prečnik vlakana pamuka dobijenih metodom blown melt je približno između 0,5-10 mikrona, dok je prečnik vlakana spunbond sloja oko 20 mikrona. Zbog ultrafinih vlakana, pamuk blown melt ima veliku površinu i može apsorbovati različite mikročestice. Još impresivnije je to što je pamuk blown melt relativno prozračan, što ga čini dobrim materijalom za izradu filtera za maske, dok spunbond netkani materijal nije.
Pogledajmo proces proizvodnje ove dvije vrstenetkane tkanine.
Prilikom izrade spunbond netkanog materijala, polipropilen se topi i razvlači u svilu, koja zatim formira mrežu. U poređenju sa spunbond netkanim materijalima, meltblown pamuk ima mnogo napredniju tehnologiju i, zapravo, meltblown tehnologija je trenutno jedina tehnologija koja se koristi za proizvodnju vlakana mikronske veličine u velikim razmjerima.
Proces proizvodnje pamuka metodom duvanja od taline
Mašina može generirati protok vrućeg zraka velikom brzinom, koji će prskati rastopljeni polipropilen iz mlaznice za rastopljeni materijal izuzetno malog otvora, s istim efektom kao i prskanje.
Maglovita ultrafina vlakna skupljaju se na valjcima ili pločama i formiraju netkane tkanine brušene metodom melt blown – zapravo, inspiracija za tehnologiju blown tehnike dolazi iz prirode. Vjerovatno ne znate da priroda također proizvodi materijale blown tehnikom melt blown. Često se u blizini vulkanskih kratera nalaze neke čudno izgledajuće perike, koje su zapravo Peleova kosa, napravljena od bazaltne magme koju nosi vrući vjetar vulkana.
Pedesetih godina prošlog stoljeća, Američka pomorska istraživačka laboratorija (NRL) prvi je put koristila tehnologiju meltblown-a za proizvodnju vlakana za filtriranje radioaktivnih materijala. Danas se meltblown tehnologija ne koristi samo za proizvodnju filter materijala za filtriranje vode i plina, već i za proizvodnju industrijskih izolacijskih materijala poput mineralne vune. Međutim, efikasnost filtracije meltblown pamuka je samo oko 25%. Kako je došlo do efikasnosti filtracije od 95% kod N95 maski?
Ovo je ključni korak u procesu proizvodnje medicinskog pamuka dobivenog metodom meltblown – elektrostatski polarizacijski tretman.
Kao što smo upravo spomenuli, efikasnost filtracije maski povezana je s njihovim promjerom i gustoćom punjenja. Međutim, ako su previše čvrsto tkane, maska neće biti prozračna i korisnik će se osjećati neugodno. Ako se ne izvrši tretman elektrostatskom polarizacijom, efikasnost filtracije tkanine dobivene metodom melt blown, koja može smanjiti osjećaj gušenja kod ljudi, iznosi samo 25%.
Kako možemo poboljšati prozračnost, a istovremeno osigurati efikasnost filtracije?
Godine 1995, inženjerski naučnik Peter P. Tsai sa Univerziteta u Tennesseeju došao je na ideju o tehnologiji elektrostatičkog taloženja koja se koristi u industrijskoj filtraciji.
U industriji (kao što su fabrički dimnjaci), inženjeri koriste električno polje za naelektrisanje čestica, a zatim koriste električnu mrežu da ih usisaju kako bi filtrirali izuzetno male čestice.
Korištenje tehnologije elektrostatičkog precipitatora za filtriranje zraka
Inspirisani ovom tehnologijom, mnogi ljudi su pokušali elektrificirati plastična vlakna, ali nisu bili uspješni. Ali Cai Bingyi je to uspio. Izumio je metodu za punjenje plastike, jonizirajući zrak i elektrostatički puneći tkaninu dobivenu metodom meltblown, pretvarajući je u elektret, trajno nabijeni materijal sličan Pikachuu.
Nakon što se transformiše u Pikachua, sloj Pikachu melt blown tkanine ne samo da može dostići 10 slojeva bez struje, već i privući čestice promjera oko 100 nm, poput COVID-19.
Može se reći da su uz pomoć Cai Bingyijeve tehnologije stvorene N95 maske. Milijarde ljudskih života širom svijeta zaštićene su ovom tehnologijom.
Slučajno, Cai Bingyijeva tehnika elektrostatičkog punjenja naziva se korona elektrostatičko punjenje, što je ista vrsta korone kao i koronavirus, ali ovdje korona znači korona.
Nakon što pogledate proces proizvodnje medicinskog pamuka od meltblown pamuka, shvatit ćete njegovu tehničku složenost. U stvari, najteži dio procesa proizvodnje meltblown pamuka može biti mehanička proizvodnja meltblown pamuka.
U martu ove godine, Markus Müller, direktor prodaje kompanije Reicol, njemačkog dobavljača mašina za meltblown tehnologiju, izjavio je u intervjuu za NPR da mašine za meltblown tehnologiju zahtijevaju visoku preciznost i teške su za proizvodnju kako bi se osigurala fina vlakna stabilnog kvaliteta. Vrijeme proizvodnje i montaže mašine je najmanje 5-6 mjeseci, a cijena svake mašine može doseći 4 miliona dolara. Međutim, mnoge mašine na tržištu imaju neujednačene nivoe kvaliteta.
Hills, Inc. na Floridi je jedan od rijetkih proizvođača na svijetu koji može proizvoditi mlaznice za opremu za duvanje pamuka metodom meltblown. Timothy Robson, menadžer za istraživanje i razvoj kompanije, također je izjavio da oprema za duvanje pamuka metodom meltblown ima visok nivo tehnološkog sadržaja.
Iako godišnja proizvodnja maski u Kini čini oko 50% svjetske proizvodnje, što je čini najvećim proizvođačem i izvoznikom maski, prema podacima Kineskog udruženja industrijske tekstilne industrije u februaru, nacionalna proizvodnja netkanih tkanina dobivenih metodom meltblown je manja od 100.000 tona godišnje, što ukazuje na značajan nedostatak netkanih tkanina dobivenih metodom meltblown.
S obzirom na cijenu i vrijeme isporuke mašina za proizvodnju tkanina dobivenih metodom meltblown, malo je vjerovatno da će mala preduzeća proizvoditi velike količine kvalificiranog pamuka dobivenog metodom meltblown u kratkom vremenskom periodu.
Kako utvrditi da li je kupljena maska kvalifikovana i napravljena od pamuka metodom melt blown?
Metoda je zapravo vrlo jednostavna, potrebno je napraviti tri koraka.
Prvo, budući da vanjski sloj netkanog materijala tipa spunbond u sendvič keksima ima vodootporna svojstva, kvalificirane medicinske maske trebaju biti vodootporne. Ako nisu vodootporne, kako mogu filtrirati kapljice koje se prskaju iz usta? Možete pokušati politi malo vode po njima kao ovaj stariji brat.
Drugo, polipropilen se ne zapali lako i sklon je topljenju kada je izložen toplini, tako da pamuk dobiven metodom melt blown neće gorjeti. Ako se peče upaljačem, pamuk dobiven metodom melt blown će se smotati i otpasti, ali se neće zapaliti. Drugim riječima, ako se srednji sloj maske koju kupite zapali kada se peče upaljačem, to je definitivno krivotvorina.
Treće, medicinski pamuk dobiven metodom meltblown je Pikachu, koji ima statički elektricitet, tako da može skupljati male komadiće papira.
Naravno, ako istu masku trebate koristiti više puta, izumitelj N95, Cai Bingyi, također ima prijedloge za dezinfekciju.
Dana 25. marta ove godine, Cai Bingyi je na web stranici Univerziteta u Tennesseeju izjavio da je efekat elektrostatičke polarizacije medicinskih maski i N95 maski vrlo stabilan. Čak i ako se maske dezinfikuju vrućim vazduhom na 70 stepeni Celzijusa tokom 30 minuta, to ne utiče na svojstva polarizacije maski. Međutim, alkohol će odneti naelektrisanje tkanine napravljene metodom meltblown, pa nemojte dezinfikovati masku alkoholom.
Inače, zbog snažnih svojstava apsorpcije, barijere, filtracije i sprječavanja curenja pamuka dobivenog metodom meltblown, mnogi ženski proizvodi i pelene se također izrađuju od njega. Kimberly Clark je prva podnijela zahtjev za relevantne patente.
Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.osnovano je u maju 2020. godine. To je veliko preduzeće za proizvodnju netkanih tkanina koje integriše istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju. Može proizvoditi različite boje PP spunbond netkanih tkanina širine manje od 3,2 metra, od 9 grama do 300 grama.
Vrijeme objave: 26. oktobar 2024.