Jende askok daki kirurgia-maskaren eta N95 maskaren muina erdiko geruza dela: urtutako kotoia.
Oraindik ez badakizu, laburki berrikusi dezagun lehenik. Maskara kirurgikoak hiru geruzatan banatzen dira, kanpoko bi geruzak ehundu gabeko ehunez eginda daudelarik eta erdiko geruza kotoi urtuzkoa. Ehundu gabeko ehuna edo kotoi urtuzkoa izan, ez daude kotoiz eginda, polipropileno plastikoz (PP) baizik.
Behnam Pourdeyhimi, Ipar Carolinako Estatu Unibertsitateko Ehundu Gabeko Materialen Institutuko zuzendariorde eta materialen zientziako irakasleak, azaldu zuen maskara kirurgikoen ehundu gabeko ehunaren aurreko eta atzeko geruzek ez dutela mikroorganismoak iragazteko gaitasunik. Tanta likidoak blokeatu besterik ezin dituzte egin, eta urtutako kotoizko erdiko geruzak bakarrik du bakterioak iragazteko funtzioa.
Urtutako ehundu gabeko ehunaren iragazketa-funtzioa.
Izan ere, zuntzen iragazketa-eraginkortasuna (FE) haien batez besteko diametroaren eta paketatze-dentsitatearen araberakoa da. Zenbat eta txikiagoa izan zuntz-diametroa, orduan eta handiagoa da iragazketa-eraginkortasuna.
Kotoizko zuntz akabatu urtuen diametroa 0,5-10 mikroi artekoa da gutxi gorabehera, eta spunbond geruzako zuntzen diametroa, berriz, 20 mikroi ingurukoa da. Zuntz ultrafinei esker, urtutako kotoiak azalera handia du eta hainbat mikropartikula xurgatu ditzake. Are ikusgarriagoa da urtutako kotoia nahiko transpiragarria dela, eta horrek maskara-iragazkiak egiteko material ona bihurtzen duela, spunbond ehundu gabeko ehuna, berriz, ez dela hala.
Ikus dezagun bi mota hauen fabrikazio prozesuaehundu gabeko ehunak.
Spunbond ehundu gabeko ehuna egitean, polipropilenoa urtu eta zeta bihurtzen da, eta gero sare bat osatzen du. Spunbond ehundu gabeko ehunekin alderatuta, urtutako puztutako kotoiak teknologia askoz aurreratuagoa du, eta, hain zuzen ere, urtutako puztutako teknologia da gaur egun mikra tamainako zuntzak eskala handian ekoizteko erabiltzen den teknologia bakarra.
Kotoi urtu eta puztuaren fabrikazio prozesua
Makinak abiadura handiko aire beroaren fluxua sor dezake, eta horrek polipropileno urtua ihinztatuko du urtutako urtze-zorrotadaren tobera oso txikitik, ihinztaduraren efektu berarekin.
Zuntz ultrafinen lainoak arraboletan edo plaketan biltzen dira urtutako puztutako ehundu gabeko ehunak osatzeko; izan ere, urtutako puztutako teknologiaren inspirazioa naturatik dator. Ziurrenik ez dakizu naturak ere urtutako puztutako materialak ekoizten dituela. Askotan, ileorde arraro batzuk daude sumendi kraterren ondoan, Peleren ilea, sumendiaren haize beroak puztutako magma basaltoz osatua.
1950eko hamarkadan, AEBetako Itsas Ikerketa Laborategiak (NRL) urtutako puzte teknologia erabili zuen lehen aldiz material erradioaktiboak iragazteko zuntzak fabrikatzeko. Gaur egun, urtutako puzte teknologia ez da soilik ura eta gasa iragazteko iragazki-materialak fabrikatzeko erabiltzen, baita industria-isolamenduko materialak fabrikatzeko ere, hala nola artile minerala. Hala ere, urtutako puzte kotoiaren beraren iragazketa-eraginkortasuna % 25 ingurukoa baino ez da. Nola lortu zen N95 maskaren % 95eko iragazketa-eraginkortasuna?
Hau urrats erabakigarria da kotoi urtu eta puztuaren fabrikazio-prozesuan: polarizazio elektrostatikoko tratamendua.
Honela da, aipatu berri dugun bezala, maskaren iragazketa-eraginkortasuna haien diametroarekin eta betegarri-dentsitatearekin lotuta dago. Hala ere, estuegi ehuntzen bada, maskara ez da transpiragarria izango eta erabiltzaileak ondoeza sentituko du. Polarizazio elektrostatikoko tratamendurik egiten ez bada, urtutako ehun puztuaren iragazketa-eraginkortasuna, jendea itotzea gutxiago sentiarazteko gai dena, % 25ekoa baino ez da.
Nola hobetu dezakegu transpiragarritasuna iragazketa-eraginkortasuna bermatuz?
1995ean, Peter P. Tsai ingeniaritza zientzialariak, Tennesseeko Unibertsitatekoak, industria-iragazketan erabiltzeko prezipitazio elektrostatikoen teknologiaren ideia bururatu zitzaion.
Industrian (fabrikako tximinietan adibidez), ingeniariek eremu elektriko bat erabiltzen dute partikulak kargatzeko eta gero sare elektrikoa erabiltzen dute partikula oso txikiak iragazteko xurgatzeko.
Airea iragazteko prezipitazio elektrostatikoen teknologia erabiliz
Teknologia honek inspiratuta, jende askok plastikozko zuntzak elektrifikatzen saiatu da, baina ez dute arrakastarik izan. Baina Cai Bingyik lortu zuen. Plastikoa kargatzeko metodo bat asmatu zuen, airea ionizatuz eta urtutako ehuna elektrostatikoki kargatuz, elektreto bihurtuz, Pikachuren antzeko material iraunkor kargatu batean.
Pikachu bihurtu ondoren, Pikachu urtutako oihal geruza batek ez ditu 10 geruza lortzen elektrizitaterik gabe bakarrik, baita 100 nm inguruko diametroa duten partikulak erakarri ere, hala nola COVID-19.
Esan daiteke Cai Bingyiren teknologiarekin N95 maskarak sortu zirela. Mundu osoko milaka milioi pertsonen bizitzak babesten ditu teknologia honek.
Kasualitatez, Cai Bingyiren kargatze elektrostatiko teknikari korona kargatze elektrostatikoa deitzen zaio, koronabirusaren korona mota bera dena, baina hemen korona korona esan nahi du.
Medikuntzako kalitateko kotoi urtu eta puztuaren fabrikazio prozesua ikusi ondoren, bere zailtasun teknikoa ulertuko duzu. Izan ere, urtu eta puztutako kotoiaren fabrikazio prozesuaren zatirik zailena kotoi urtu eta puztuaren fabrikazio mekanikoa izan daiteke.
Aurtengo martxoan, Markus Müller-ek, Reicol-en salmenta zuzendariak, urtutako puzte makinen hornitzaile alemaniarrak, NPRri emandako elkarrizketa batean adierazi zuen zuntzak finak eta kalitate egonkorra dutela ziurtatzeko, urtutako puzte makinek zehaztasun handia behar dutela eta zailak direla fabrikatzen. Makina baten ekoizpen eta muntaketa denbora gutxienez 5-6 hilabetekoa da, eta makina bakoitzaren prezioa 4 milioi dolarretara irits daiteke. Hala ere, merkatuan dauden makina askok kalitate maila desberdinak dituzte.
Floridako Hills, Inc. munduko fabrikatzaile gutxietako bat da kotoi urtua puzteko ekipoen toberak fabrikatzeko gai dena. Timothy Robsonek, konpainiaren I+G arduradunak, ere adierazi zuen kotoi urtua puzteko ekipoek eduki teknologiko maila altua dutela.
Txinako maskaren urteko ekoizpena munduko guztizkoaren % 50 inguru bada ere, maskaren ekoizle eta esportatzaile handiena bihurtuz, Txinako Ehun Industriaren Elkarteak otsailean emandako datuen arabera, ehundu gabeko ehun urtuen ekoizpen nazionala urtean 100.000 tona baino gutxiago da, eta horrek ehundu gabeko ehun urtuen gabezia handia adierazten du.
Urtutako ehunak fabrikatzeko makinen prezioa eta entrega-epea kontuan hartuta, nekez ekoiztuko dute urtutako kotoi kualifikatu kopuru handiak denbora gutxian.
Nola jakin daiteke erositako maskara egokia den eta urtutako kotoiz egina den?
Metodoa oso erraza da, hiru urrats eman behar dira.
Lehenik eta behin, sandwich gailetetan ehundu gabeko ehunaren kanpoko geruzak propietate iragazgaitzak dituenez, maskara mediko kualifikatuek iragazgaitzak izan behar dute. Iragazgaitzak ez badira, nola iragaz ditzakete ahotik botatzen diren tantak? Ur pixka bat bota dezakezu gainean, anaia nagusi honen antzera.
Bigarrenik, polipropilenoa ez da erraz su hartzen eta beroari eraginez urtzeko joera du, beraz, urtutako kotoia ez da erreko. Metxero batekin labean egiten bada, urtutako kotoia bildu eta erori egingo da, baina ez du su hartuko. Beste era batera esanda, erosten duzun maskararen erdiko geruzak metxero batekin labean egiten denean su hartzen badu, zalantzarik gabe faltsua da.
Hirugarrenik, urtutako kotoi medikoa Pikachu da, elektrizitate estatikoa duena, beraz, paper zati txikiak jaso ditzake.
Noski, maskara bera hainbat aldiz erabili behar baduzu, N95aren asmatzaileak, Cai Bingyik, desinfekziorako iradokizunak ere baditu.
Aurtengo martxoaren 25ean, Cai Bingyik Tennesseeko Unibertsitatearen webgunean adierazi zuen maskara medikoen eta N95 maskaren polarizazio elektrostatiko efektua oso egonkorra dela. Maskarak 70 gradu Celsius-tan aire beroarekin 30 minutuz desinfektatzen badira ere, ez du maskaren polarizazio propietateetan eragiten. Hala ere, alkoholak urtutako ehunaren karga eramango du, beraz, ez desinfektatu maskara alkoholarekin.
Bide batez, urtutako kotoiaren xurgapen, hesi, iragazketa eta ihesak saihesteko gaitasun handiak direla eta, emakumezkoentzako produktu eta pixoihal asko ere harekin egiten dira. Kimberly Clark izan zen patente horiek eskatu zituen lehena.
Dongguan Liansheng ehundu gabeko teknologia Co., Ltd.2020ko maiatzean sortu zen. Eskala handiko ehundu gabeko ehunen ekoizpen enpresa bat da, ikerketa eta garapena, ekoizpena eta salmentak integratzen dituena. PP spunbond ehundu gabeko ehunen kolore desberdinak ekoiz ditzake, 3,2 metro baino gutxiagoko zabalerarekin, 9 gramotik 300 gramoraino.
Argitaratze data: 2024ko urriaren 26a