بعد از همهگیری ویروس کرونا، افراد بیشتری به نقش مهم ماسک پی بردهاند. بنابراین، این دانش علمی در مورد ماسکها. آیا میدانید؟
چگونه ماسک انتخاب کنیم؟
از نظر طراحی، اگر بر اساس اولویت توانایی محافظتی خود فرد (از زیاد به کم) رتبهبندی شوند: ماسکهای N95>ماسکهای جراحی>ماسکهای پزشکی معمولی>ماسکهای نخی معمولی.
برای ذاتالریه ناشی از ویروس کرونای جدید، ماسکهای جراحی پزشکی و ماسکهایی با فیلتراسیون ذرات غیرروغنی بزرگتر یا مساوی ۹۵٪ مانند N95، KN95، DS2، FFP2، اثر مسدودکنندگی آشکاری دارند.
طبقه بندی ماسک های پزشکی
در حال حاضر، ماسکهای پزشکی در چین عمدتاً به سه نوع تقسیم میشوند: ماسکهای محافظ پزشکی با بالاترین سطح محافظت، ماسکهای جراحی پزشکی که معمولاً در محیطهای عملیاتی تهاجمی مانند اتاق عمل استفاده میشوند و ماسکهای پزشکی یکبار مصرف سطح معمولی.
جنس ماسکهای پزشکی
ما معمولاً میگوییم که ماسکها از جنس پارچه نبافته ساخته شدهاند، که در مقایسه با پارچه نساجی، پارچهای نبافته است. این پارچه از الیاف جهتدار یا تصادفی تشکیل شده است. به طور خاص برای ماسکها، تمام مواد اولیه آنها از پلیپروپیلن (PP) است و ماسکهای پزشکی عموماً دارای ساختار چند لایه هستند که معمولاً به عنوان ساختار SMS شناخته میشوند.
دانش شیمیایی
پلیپروپیلن که با نام PP نیز شناخته میشود، یک ماده جامد بیرنگ، بیبو، غیرسمی و نیمهشفاف است که از پلیمریزاسیون پروپیلن تشکیل میشود. فرمول مولکولی آن – [CH2CH (CH3)] n- است. پلیپروپیلن به طور گسترده در تولید محصولات الیافی مانند لباس و پتو، تجهیزات پزشکی، خودرو، دوچرخه، قطعات، خطوط لوله انتقال، ظروف شیمیایی و همچنین در بستهبندی مواد غذایی و دارویی مورد استفاده قرار میگیرد.
از منظرِمواد ماسکپارچه نبافته پلیپروپیلن با نقطه ذوب بالا، به عنوان ماده ویژه به بهترین انتخاب تبدیل شده است و محصولات پلیپروپیلن را با سرعت جریان جرمی مذاب ۳۳-۴۱ گرم در دقیقه تولید میکند که مطابق با استاندارد پارچه نبافته پلیپروپیلن بهداشتی است.
پارچه نبافته تولید شده از مواد ویژه پارچه نبافته پلی پروپیلن میتواند برای لباسهای جراحی یکبار مصرف، ملحفه، ماسک، روکش، پدهای جاذب مایع و سایر محصولات پزشکی و بهداشتی استفاده شود. در میان آنها، ماسکهای نبافته از دو لایه پارچه نبافته الیافی مخصوص مصارف پزشکی و بهداشتی ساخته شدهاند که یک لایه اضافی از پارچه اسپری فیلتر با اثر فیلتراسیون و ضد باکتری بیش از 99.999٪ در وسط آن اضافه شده است که توسط امواج اولتراسونیک جوش داده میشود.
ماسک پزشکی ضد ویروس
ماسکهایی که میتوانند محافظت در برابر ویروس را فراهم کنند، عمدتاً شامل ماسکهای جراحی پزشکی و ماسکهای N95 هستند. طبق استاندارد ملی YY 0469-2004 «الزامات فنی ماسکهای جراحی پزشکی»، شاخصهای فنی مهمی که ماسکهای جراحی پزشکی باید داشته باشند شامل راندمان فیلتراسیون، راندمان فیلتراسیون باکتری و مقاومت تنفسی است:
راندمان فیلتراسیون: تحت شرایط سرعت جریان هوا (2 ± 30) لیتر در دقیقه، راندمان فیلتراسیون آئروسل کلرید سدیم با قطر متوسط (0.24 ± 0.06) میکرومتر در آیرودینامیک کمتر از 30٪ نیست.
راندمان فیلتراسیون باکتریایی: تحت شرایط مشخص شده، راندمان فیلتراسیون برای آئروسلهای استافیلوکوکوس اورئوس با قطر متوسط ذرات (3 ± 0.3) میکرومتر نباید کمتر از 95٪ باشد؛
مقاومت تنفسی: تحت شرایط نرخ جریان راندمان فیلتراسیون، مقاومت دمی از ۴۹ پاسکال و مقاومت بازدمی از ۲۹.۴ پاسکال تجاوز نمیکند.
معیار دوم برای اطمینان از راندمان فیلتراسیون باکتریایی این است که راندمان فیلتراسیون آئروسلهای باکتریایی استافیلوکوکوس اورئوس نباید کمتر از ۹۵٪ باشد، که منشأ مفهوم N95 است. بنابراین، اگرچه ماسکهای N95 ماسکهای پزشکی نیستند، اما استاندارد راندمان فیلتراسیون ۹۵٪ را برآورده میکنند و میتوانند بهتر با صورت انسان مطابقت داشته باشند، بنابراین میتوانند نقش خوبی در پیشگیری از ویروس نیز داشته باشند.
پارچه نبافته ذوب شده
ماده اصلی که اثر فیلتراسیون ویروس را به این دو نوع ماسک میبخشد، پارچه فیلتر لایه داخلی بسیار ظریف و الکترواستاتیک - پارچه نبافته ملتبلون - است.
ماده اصلی پارچه نبافته ملت بلون، پلی پروپیلن است که یک پارچه الیاف الکترواستاتیک فوق العاده ریز است که می تواند گرد و غبار را جذب کند. هنگامی که قطرات حاوی ویروس ذات الریه به پارچه نبافته ملت بلون نزدیک می شوند، به صورت الکترواستاتیکی روی سطح پارچه نبافته جذب می شوند و نمی توانند از آن عبور کنند.
این اصل جداسازی باکتریها توسط این ماده است. پس از جذب شدن توسط الیاف الکترواستاتیک بسیار ریز، جدا کردن گرد و غبار به دلیل تمیز کردن بسیار دشوار است و شستشو با آب نیز میتواند به توانایی مکش الکترواستاتیک آسیب برساند. بنابراین، این نوع ماسک فقط یک بار قابل استفاده است. سطوح مناسب برای فیلتراسیون دمشی مذاب ماسکهای تخت عبارتند از: سطح معمولی، BFE95 (راندمان فیلتراسیون ۹۵٪)، BFE99 (راندمان فیلتراسیون ۹۹٪)، VFE95 (راندمان فیلتراسیون ۹۹٪)، PFE95 (راندمان فیلتراسیون ۹۹٪)، KN90 (راندمان فیلتراسیون ۹۰٪).
ترکیب خاص
ماسکهای جراحی پزشکی عموماً از سه لایه پارچه نبافته ساخته میشوند. جنس این پارچه، پارچه نبافته اسپانباند + پارچه نبافته ملتبلون + است.پارچه نبافته اسپان باندهمچنین میتوان از الیاف کوتاه در یک لایه برای بهبود بافت پوست استفاده کرد، یعنی پارچه نبافته نورد گرم ES + پارچه نبافته ملتبلون + پارچه نبافته اسپانباند. لایه بیرونی ماسک برای جلوگیری از قطرات طراحی شده است، لایه میانی فیلتر شده و حافظه رطوبت را جذب میکند. پارچههای ملتبلون معمولاً با وزن ۲۰ گرم انتخاب میشوند.
ماسک N95 از پنبه سوزنکوب شده، پارچه ملتبلون و پارچه نبافته تشکیل شده است. پارچه ملتبلون معمولاً ۴۰ گرم یا حتی بیشتر وزن دارد و با ضخامت پنبه سوزنکوب شده، از نظر ظاهری ضخیمتر از ماسکهای تخت به نظر میرسد و اثر محافظتی آن میتواند حداقل به ۹۵٪ برسد.
چند لایه بودن ماسک در استاندارد ملی GB/T 32610 برای ماسکها مشخص نشده است. اگر ماسک پزشکی باشد، باید حداقل ۳ لایه داشته باشد، که همان چیزی است که ما آن را SMS مینامیم (۲ لایه S و ۱ لایه M). در حال حاضر، بیشترین تعداد لایه در چین ۵ لایه است که SMMMS (۲ لایه S و ۳ لایه M) است. ساخت ماسک دشوار نیست، اما ساخت پارچه SMMMS دشوار است. قیمت یک دستگاه پارچه نبافته وارداتی بیش از ۱۰۰ میلیون یوان است.
حرف S در اینجا نشاندهنده لایه اسپانباند است که قطر الیاف آن نسبتاً درشت و حدود 20 میکرومتر (μ m) است. دو لایه Sلایه اسپان باندعمدتاً از کل ساختار پارچه نبافته پشتیبانی میکند و تأثیر قابل توجهی بر خواص بازدارندگی ندارد.
مهمترین لایه درون ماسک، لایه مانع یا لایه ملت بلون M است. قطر الیاف لایه ملت بلون نسبتاً نازک و حدود ۲ میکرومتر (μ m) است، بنابراین تنها یک دهم قطر لایه اسپان باند است. این لایه نقش مهمی در جلوگیری از نفوذ باکتریها و خون دارد.
اگر لایههای اسپان باند S زیادی وجود داشته باشد، ماسک سختتر میشود، در حالی که اگر لایههای ملتبلون M زیادی وجود داشته باشد، تنفس دشوارتر خواهد شد. بنابراین، میتوان از سختی تنفس در ماسک برای قضاوت در مورد اثر ایزولاسیون آن استفاده کرد. هرچه تنفس دشوارتر باشد، اثر ایزولاسیون بهتر است. با این حال، اگر لایه M به یک فیلم نازک تبدیل شود، اساساً قابل تنفس نیست و ویروسها مسدود میشوند، اما افراد نیز نمیتوانند نفس بکشند. بنابراین، این نیز یک مسئله فنی است.
برای روشنتر شدن موضوع، الیاف لایه S اسپانباند، الیاف لایه M ملتبلان و مو را در شکل زیر مقایسه خواهیم کرد. برای مویی با قطر ۱/۳، نزدیک به الیاف لایه اسپانباند است، در حالی که برای مویی با قطر ۱/۳۰، نزدیک به الیاف لایه M ملتبلان است. البته محققان هنوز در حال توسعه الیاف ظریفتر برای اطمینان از خواص ضد باکتری و مانع بهتر هستند.
همانطور که قبلاً ذکر شد، هرچه لایه M ظریفتر باشد، میتواند بیشتر مانع ورود ذرات کوچک مانند باکتریها شود. به عنوان مثال، N95 به توانایی مسدود کردن 95٪ ذرات کوچک (0.3 میکرون) در شرایط عادی اشاره دارد. طبق استاندارد ملی GB/T 19083 برای ماسکهای محافظ پزشکی، راندمان فیلتراسیون ماسک برای ذرات غیر روغنی با سرعت جریان گاز 85 لیتر در دقیقه، الزامات جدول زیر را برآورده میکند.
جدول 1: سطوح فیلتراسیون ماسکهای محافظ پزشکی
از توضیحات بالا، N95 در واقع یک ماسک ۵ لایه ساخته شده از پارچه نبافته پلی پروپیلن SMMMS است که میتواند ۹۵٪ از ذرات ریز را فیلتر کند.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.در ماه مه 2020 تأسیس شد. این یک شرکت بزرگ تولید پارچه نبافته است که تحقیق و توسعه، تولید و فروش را با هم ادغام میکند. این شرکت میتواند پارچههای نبافته PP spunbond با رنگهای مختلف را با عرض کمتر از 3.2 متر از 9 گرم تا 300 گرم تولید کند.
زمان ارسال: ۱۸ اکتبر ۲۰۲۴