Uuden koronavirusepidemian jälkeen yhä useammat ihmiset ovat ymmärtäneet maskien tärkeän roolin. Joten tämä tieteellinen tieto maskeista. Tiedätkö?
Kuinka valita maski?
Suunnittelun osalta, jos ne on asetettu paremmuusjärjestykseen käyttäjän oman suojakyvyn tärkeysjärjestyksen mukaan (korkeimmasta matalimpaan): N95-maskit>kirurgiset maskit>tavalliset lääketieteelliset maskit>tavalliset puuvillamaskit.
Uudessa koronaviruksen aiheuttamassa keuhkokuumeessa lääketieteellisillä kirurgisilla maskeilla ja maskeilla, joiden suodatusprosentti on vähintään 95 % öljyttömistä hiukkasista, kuten N95, KN95, DS2 ja FFP2, on selvä estävä vaikutus.
Lääketieteellisten maskien luokittelu
Tällä hetkellä Kiinassa lääketieteelliset maskit jaetaan pääasiassa kolmeen tyyppiin: korkeimman suojaustason lääketieteelliset suojamaskit, lääketieteelliset kirurgiset maskit, joita käytetään yleisesti invasiivisissa leikkausympäristöissä, kuten leikkaussaleissa, ja tavalliset kertakäyttöiset lääketieteelliset maskit.
Lääketieteellisten maskien materiaali
Yleensä sanomme, että maskit on valmistettu kuitukankaasta, joka on tekstiilikankaaseen verrattuna kuitukangas. Se koostuu suuntautuneista tai satunnaisista kuiduista. Erityisesti maskien kaikki raaka-aineet ovat polypropeenia (PP), ja lääketieteellisillä maskeilla on yleensä monikerroksinen rakenne, jota kutsutaan yleisesti SMS-rakenteeksi.
Kemiallinen tieto
Polypropeeni, joka tunnetaan myös nimellä PP, on väritön, hajuton, myrkytön ja puoliläpinäkyvä kiinteä aine, joka muodostuu propeenin polymeroinnissa. Molekyylikaava on – [CH2CH (CH3)]n-. Polypropeenia käytetään laajalti kuitutuotteiden, kuten vaatteiden ja peittojen, lääketieteellisten laitteiden, autojen, polkupyörien, osien, kuljetusputkistojen ja kemikaalisäiliöiden valmistuksessa, sekä elintarvikkeiden ja lääkkeiden pakkauksissa.
Näkökulmastamaskimateriaalit, polypropeenista valmistettu korkean sulamispisteen omaava kuitukangasmateriaali on tullut parhaaksi valinnaksi, ja se tuottaa polypropeenituotteita, joiden sulamassavirtaus on 33–41 g/min ja jotka täyttävät sanitaarisen polypropeenin kuitukankaan standardin.
Polypropeenista valmistetusta kuitukangasmateriaalista valmistettua kuitukangasta voidaan käyttää kertakäyttöisiin kirurgisiin takkeihin, lakanoihin, maskeihin, suojuksiin, nestettä imeviin tyynyihin ja muihin lääketieteellisiin ja terveydenhuollon tuotteisiin. Näistä kuitukangasmaskit on valmistettu kahdesta erityisesti lääketieteellisiin ja terveydenhuollon tarkoituksiin käytettävästä kuitukangaskerroksesta, jonka keskelle on lisätty ultraääniaaltojen hitsaama yli 99,999 %:n suodatus- ja antibakteerinen suodatinsuihkekerros.
Virusta estävä lääketieteellinen maski
Virussuojaimia tarjoavat pääasiassa lääketieteelliset kirurgiset maskit ja N95-maskit. Kansallisen standardin YY 0469-2004 ”Lääketieteellisten kirurgisten maskien tekniset vaatimukset” mukaan lääketieteellisten kirurgisten maskien tärkeimmät tekniset indikaattorit ovat suodatustehokkuus, bakteerien suodatustehokkuus ja hengitysvastus:
Suodatustehokkuus: Ilman virtausnopeudella (30 ± 2) l/min natriumkloridiaerosolin, jonka keskimääräinen halkaisija on (0,24 ± 0,06) μm, suodatustehokkuus aerodynamiikassa on vähintään 30 %;
Bakteerien suodatustehokkuus: Määritellyissä olosuhteissa Staphylococcus aureus -aerosolien, joiden keskimääräinen hiukkashalkaisija on (3 ± 0,3) μm, suodatustehokkuuden on oltava vähintään 95 %;
Hengitysvastus: Suodatustehokkuuden virtausnopeuden ollessa riittävä sisäänhengitysvastus ei ylitä 49 Pa:a ja uloshengitysvastus ei ylitä 29,4 Pa:a.
Toinen kriteeri bakteerien suodatustehokkuuden varmistamiseksi on, että Staphylococcus aureus -bakteeriaerosolien suodatustehokkuuden tulisi olla vähintään 95 %, mikä on N95-konseptin alkuperä. Siksi, vaikka N95-maskit eivät ole lääketieteellisiä maskeja, ne täyttävät 95 %:n suodatustehokkuusstandardin ja sopivat paremmin ihmisen kasvoille, joten ne voivat myös olla hyvässä roolissa virusten ehkäisyssä.
Sulatettu puhallettu kuitukangas
Näiden kahden tyyppisten maskien tärkein virussuodatusmateriaali on erittäin hieno ja sähköstaattinen sisäkerros – sulapuhallettu kuitukangas.
Sulapuhallettu kuitukankaan päämateriaali on polypropeeni, joka on erittäin hieno sähköstaattinen kuitukangas, joka pystyy keräämään pölyä. Kun keuhkokuumevirusta sisältävät pisarat lähestyvät sulapuhallettua kuitukangasta, ne adsorboituvat sähköstaattisesti kuitukankaan pintaan eivätkä pääse läpi.
Tämä on tämän materiaalin bakteerien eristämisen periaate. Erittäin hienojen sähköstaattisten kuitujen vangitsema pöly on erittäin vaikea irrottaa puhdistuksen vuoksi, ja vedellä peseminen voi myös vahingoittaa sähköstaattista imukykyä. Siksi tämäntyyppistä maskia voidaan käyttää vain kerran. Sopivia tasoja sulapuhalluksella tapahtuvaan litteiden maskien suodatukseen ovat: tavallinen taso, BFE95 (95 % suodatustehokkuus), BFE99 (99 % suodatustehokkuus), VFE95 (99 % suodatustehokkuus), PFE95 (99 % suodatustehokkuus), KN90 (90 % suodatustehokkuus).
Erityinen koostumus
Lääketieteelliset kirurgiset maskit on yleensä valmistettu kolmesta kuitukangaskerroksesta. Materiaali on kehrättyä kuitukangasta + sulapuhallettua kuitukangasta +kehrätty kuitukangasLyhyitä kuituja voidaan käyttää myös yhdessä kerroksessa ihon rakenteen parantamiseksi, nimittäin ES-kuumavalssattu kuitukangas + sulapuhallettu kuitukangas + kehrätty kuitukangas. Maskin ulkokerros on suunniteltu estämään pisaroiden muodostumista, keskimmäinen kerros on suodatettu ja muistikerros imee kosteutta. Sulapuhallettu kangas valitaan yleensä 20 gramman painoisiksi.
N95-kuppimallinen maski koostuu neularei'itetystä puuvillasta, sulapuhalletusta kankaasta ja kuitukankaasta. Sulapuhallettu kangas painaa yleensä 40 grammaa tai enemmän, ja neularei'itetyn puuvillan paksuuden ansiosta se näyttää ulkonäöltään paksummalta kuin litteät maskit, ja sen suojavaikutus voi olla vähintään 95 %.
Kansallisessa GB/T 32610 -standardissa ei ole määritelty useita maskikerroksia. Jos kyseessä on lääketieteellinen maski, siinä tulisi olla vähintään kolme kerrosta, jota kutsutaan SMS:ksi (2 kerrosta S-kerrosta ja 1 kerros M-kerrosta). Tällä hetkellä Kiinassa kerrosten enimmäismäärä on viisi, eli SMMMS (2 kerrosta S-kerrosta ja 3 kerrosta M-kerrosta). Maskien valmistaminen ei ole vaikeaa, mutta SMMMS-kankaan valmistaminen on vaikeaa. Maahantuotujen kuitukankaiden valmistuslaitteiden hinta on yli 100 miljoonaa yuania.
S edustaa tässä kehrättyä sidoskerrosta, jonka kuidun halkaisija on suhteellisen karkea, noin 20 mikrometriä (μm). Kaksikerroksinen Skehrätty kerrostukee pääasiassa koko kuitukankaan rakennetta eikä sillä ole merkittävää vaikutusta suojaominaisuuksiin.
Maskin tärkein kerros on suojakerros eli sulapuhalluskerros M. Sulapuhalluskerroksen kuidun halkaisija on suhteellisen ohut, noin 2 mikrometriä (μm), joten se on vain kymmenesosa kehruukuituisen kerroksen halkaisijasta. Tällä on ratkaiseva rooli bakteerien ja veren tunkeutumisen estämisessä.
Jos S-kehruunituettuja kerroksia on liikaa, maskista tulee kovempi, kun taas jos M-meltblown-kerroksia on liikaa, hengittäminen vaikeutuu. Siksi maskin hengitysvaikeuksia voidaan käyttää sen eristysvaikutuksen arvioimiseen. Mitä vaikeampaa hengittää, sitä parempi eristysvaikutus. Jos M-kerroksesta tulee kuitenkin ohut kalvo, se ei ole käytännössä hengittävä ja virukset estyvät, mutta ihmisetkään eivät voi hengittää. Joten tämä on myös tekninen ongelma.
Havainnollistaaksemme asiaa paremmin vertaamme seuraavassa kuvassa kehrättyä sidekuitua S-kerroksessa, sulapuhallettua M-kerroksessa ja hiuksia. 1/3 halkaisijaltaan olevilla hiuksilla se on lähellä kehrättyä sidekuitua, kun taas 1/30 halkaisijaltaan olevilla hiuksilla se on lähellä sulapuhallettua M-kerroksessa olevaa kuitua. Tutkijat kehittävät toki edelleen hienompia kuituja parempien antibakteeristen ja suojaominaisuuksien varmistamiseksi.
Kuten aiemmin mainittiin, mitä hienompi M-kerros on, sitä paremmin se estää pienten hiukkasten, kuten bakteerien, pääsyn sisään. Esimerkiksi N95 viittaa kykyyn estää 95 % pienistä hiukkasista (0,3 mikronia) normaaleissa olosuhteissa. Lääketieteellisten suojanaamioiden kansallisen standardin GB/T 19083 mukaan maskin suodatustehokkuus öljyttömille hiukkasille täyttää alla olevan taulukon vaatimukset kaasun virtausnopeudella 85 l/min.
Taulukko 1: Lääketieteellisten suojamaskien suodatustasot
Yllä olevan selityksen perusteella N95 on itse asiassa viisikerroksinen polypropeenista valmistettu kuitukankaasta (SMMMS) valmistettu maski, joka pystyy suodattamaan 95 % hienoista hiukkasista.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.perustettiin toukokuussa 2020. Se on laajamittainen kuitukankaiden tuotantoyritys, joka yhdistää tutkimuksen ja kehityksen, tuotannon ja myynnin. Se voi tuottaa eri värejä PP-kehruunitettuja kuitukankaita, joiden leveys on alle 3,2 metriä ja paino 9 grammasta 300 grammaan.
Julkaisun aika: 18.10.2024