Nakon epidemije novog koronavirusa, sve više ljudi shvata važnu ulogu maski. Dakle, ova naučna saznanja o maskama. Znate li?
Kako odabrati masku?
Što se tiče dizajna, ako se rangira prema prioritetu vlastite zaštitne sposobnosti korisnika (od visokog do niskog): N95 maske > hirurške maske > obične medicinske maske > obične pamučne maske.
Za upalu pluća zaraženu novim koronavirusom, medicinske hirurške maske i maske s filtracijom nemasnih čestica većom ili jednakom 95%, kao što su N95, KN95, DS2, FFP2, imaju očigledan blokirajući učinak.
Klasifikacija medicinskih maski
Trenutno se medicinske maske u Kini uglavnom dijele na tri vrste: medicinske zaštitne maske s najvišim nivoom zaštite, medicinske hirurške maske koje se obično koriste u invazivnim operativnim okruženjima poput operacijskih sala i obične medicinske maske za jednokratnu upotrebu.
Materijal medicinskih maski
Obično kažemo da su maske napravljene od netkanog materijala, koji je u poređenju sa tekstilom netkani materijal. Sastoji se od orijentisanih ili nasumičnih vlakana. Konkretno, za maske su sve sirovine polipropilen (PP), a medicinske maske uglavnom imaju višeslojnu strukturu, koja se obično naziva SMS struktura.
Hemijsko znanje
Polipropilen, također poznat kao PP, je bezbojna, bez mirisa, netoksična i poluprozirna čvrsta supstanca koja nastaje polimerizacijom propilena. Molekularna formula je – [CH2CH (CH3)]n-. Polipropilen se široko koristi u proizvodnji vlaknastih proizvoda kao što su odjeća i ćebad, medicinska oprema, automobili, bicikli, dijelovi, transportni cjevovodi, hemijski kontejneri, a koristi se i u pakovanju hrane i lijekova.
Iz perspektivematerijali za maske, specijalni materijal od polipropilena s visokom tačkom topljenja postao je najbolji izbor, proizvodeći polipropilenske proizvode s protokom mase taline od 33-41 g/min, što zadovoljava standard sanitarnog polipropilenskog netkanog materijala.
Netkani materijal proizveden od polipropilenskog netkanog materijala, posebnog materijala, može se koristiti za jednokratne hirurške ogrtače, plahte, maske, navlake, jastučiće za upijanje tekućine i druge medicinske i zdravstvene proizvode. Među njima, netkane maske su napravljene od dva sloja vlaknastog netkanog materijala posebno korištenog u medicinske i zdravstvene svrhe, s dodatnim slojem filter spreja s filtracijskim i antibakterijskim učinkom od preko 99,999% dodanim u sredini, koji je zavaren ultrazvučnim valovima.
Medicinska maska protiv virusa
Maske koje mogu pružiti zaštitu od virusa uglavnom uključuju medicinske hirurške maske i N95 maske. Prema nacionalnom standardu YY 0469-2004 „Tehnički zahtjevi za medicinske hirurške maske“, važni tehnički pokazatelji koje medicinske hirurške maske moraju ispunjavati uključuju efikasnost filtracije, efikasnost bakterijske filtracije i respiratorni otpor:
Efikasnost filtracije: Pod uslovom protoka vazduha (30 ± 2) L/min, efikasnost filtracije aerosola natrijum hlorida sa srednjim prečnikom od (0,24 ± 0,06) μm u aerodinamici nije manja od 30%;
Efikasnost bakterijske filtracije: Pod određenim uslovima, efikasnost filtracije za aerosole Staphylococcus aureus sa prosječnim prečnikom čestica od (3 ± 0,3) μm ne smije biti manja od 95%;
Respiratorni otpor: Pod uslovom protoka efikasnosti filtracije, inspiratorni otpor ne prelazi 49 Pa, a ekspiratorni otpor ne prelazi 29,4 Pa.
Drugi kriterij za osiguranje efikasnosti bakterijske filtracije je da efikasnost filtracije bakterijskih aerosola Staphylococcus aureus ne smije biti manja od 95%, što je i porijeklo koncepta N95. Stoga, iako N95 maske nisu medicinske maske, one ispunjavaju standard od 95% efikasnosti filtracije i bolje pristaju ljudskom licu, tako da mogu igrati i dobru ulogu u prevenciji virusa.
Netkana tkanina dobivena metodom melting blown
Glavni materijal koji ovim dvjema vrstama maski daje efekat filtriranja virusa je izuzetno fini i elektrostatički unutrašnji sloj filterske tkanine – netkana tkanina dobivena metodom meltblown.
Glavni materijal za netkanu tkaninu napravljenu metodom duvanja melt-blowna je polipropilen, ultra fina elektrostatička vlaknasta tkanina koja može uhvatiti prašinu. Kada kapljice koje sadrže virus upale pluća dođu u kontakt s netkanom tkaninom napravljenom metodom duvanja melt-blowna, one će se elektrostatički adsorbovati na površini netkane tkanine i ne mogu proći kroz nju.
Ovo je princip po kojem ovaj materijal izoluje bakterije. Nakon što je uhvate ultrafine elektrostatičke niti, prašinu je izuzetno teško ukloniti zbog čišćenja, a pranje vodom također može oštetiti sposobnost elektrostatičkog usisavanja. Stoga se ova vrsta maske može koristiti samo jednom. Odgovarajući nivoi za filtraciju ravnih maski metodom melt blown uključuju: obični nivo, BFE95 (95% efikasnosti filtracije), BFE99 (99% efikasnosti filtracije), VFE95 (99% efikasnosti filtracije), PFE95 (99% efikasnosti filtracije), KN90 (90% efikasnosti filtracije).
Specifičan sastav
Medicinske hirurške maske se obično izrađuju od tri sloja netkanog materijala. Materijal je spunbond netkani materijal + meltblown netkani materijal +spunbond netkana tkaninaKratka vlakna se također mogu koristiti u jednom sloju za poboljšanje teksture kože, naime ES toplo valjana netkana tkanina + meltblown netkana tkanina + spunbond netkana tkanina. Vanjski sloj maske dizajniran je da spriječi kapljice, srednji sloj je filtriran, a memorijska svojstva upijaju vlagu. Meltblown tkanine se obično biraju da teže 20 grama.
Maska tipa N95 sa čašicom napravljena je od pamuka bušenog iglom, tkanine duvane metodom meltblown i netkanog materijala. Tkanina bušena metodom meltblown obično teži 40 grama ili čak i više, a s debljinom bušenog pamuka, izgleda deblje od ravnih maski, a njen zaštitni učinak može doseći najmanje 95%.
Nacionalni standard GB/T 32610 za maske ne specificira nekoliko slojeva maski. Ako se radi o medicinskoj maski, ona treba imati najmanje 3 sloja, što nazivamo SMS (2 sloja S sloja i 1 sloj M sloja). Trenutno je najveći broj slojeva u Kini 5, što je SMMMS (2 sloja S sloja i 3 sloja M sloja). Nije teško napraviti maske, ali je teško napraviti SMMMS tkaninu. Cijena uvezene opreme za netkanu tkaninu je preko 100 miliona juana.
S ovdje predstavlja spunbond sloj, koji ima relativno grub promjer vlakana od oko 20 mikrometara (μm). Dvoslojni Ssloj spunbondauglavnom podržava cijelu strukturu netkanog materijala i nema značajan utjecaj na barijerna svojstva.
Najvažniji sloj unutar maske je barijerni sloj ili sloj M dobiven metodom meltblown. Prečnik vlakana sloja dobivenog metodom meltblown je relativno tanak, oko 2 mikrometra (μm), tako da je to samo jedna desetina prečnika spunbond sloja. Ovo igra ključnu ulogu u sprečavanju prodiranja bakterija i krvi.
Ako ima previše S spunbond slojeva, maska će postati tvrđa, dok ako ima previše M meltblown slojeva, disanje će biti otežano. Stoga se otežano disanje u maski može koristiti za procjenu njenog izolacijskog efekta. Što je teže disati, to je izolacijski efekt bolji. Međutim, ako M sloj postane tanki film, on u osnovi nije prozračan i virusi su blokirani, ali ni ljudi ne mogu disati. Dakle, ovo je ujedno i tehnički problem.
Da bismo bolje ilustrovali problem, uporedićemo vlakna spunbond sloja S, vlakna meltblown sloja M i kosu na sljedećoj slici. Za kosu prečnika 1/3, to je blizu vlaknima spunbond sloja, dok je za kosu prečnika 1/30, to blizu vlaknima meltblown sloja M. Naravno, istraživači i dalje razvijaju finija vlakna kako bi osigurali bolja antibakterijska i barijerna svojstva.
Kao što je ranije spomenuto, što je M sloj finiji, to više može blokirati ulazak malih čestica poput bakterija. Na primjer, N95 se odnosi na sposobnost blokiranja 95% malih čestica (0,3 mikrona) pod normalnim uvjetima. Prema nacionalnom standardu GB/T 19083 za medicinske zaštitne maske, efikasnost filtracije maske za nemasne čestice ispunjava zahtjeve u donjoj tabeli pri protoku plina od 85L/min.
Tabela 1: Nivoi filtriranja medicinskih zaštitnih maski
Iz gornjeg objašnjenja, N95 je zapravo petoslojna maska napravljena od polipropilenskog netkanog materijala SMMMS koja može filtrirati 95% finih čestica.
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: 18. oktobar 2024.