માસ્ક કઈ સામગ્રીથી બને છે? N95 શું છે?

નવલકથા કોરોનાવાયરસ રોગચાળા પછી, વધુને વધુ લોકોને માસ્કની મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા સમજાઈ છે. તો, માસ્ક વિશે આ વૈજ્ઞાનિક જ્ઞાન. શું તમે જાણો છો?

માસ્ક કેવી રીતે પસંદ કરવો?

ડિઝાઇનની દ્રષ્ટિએ, જો પહેરનારની પોતાની રક્ષણાત્મક ક્ષમતા (ઉચ્ચથી નીચા) ની પ્રાથમિકતા અનુસાર ક્રમાંકિત કરવામાં આવે તો: N95 માસ્ક> સર્જિકલ માસ્ક> સામાન્ય તબીબી માસ્ક> સામાન્ય સુતરાઉ માસ્ક.

નોવેલ કોરોનાવાયરસ ચેપગ્રસ્ત ન્યુમોનિયા માટે, મેડિકલ સર્જિકલ માસ્ક અને 95% કરતા વધારે અથવા તેના બરાબર બિન-તૈલીય કણોના ગાળણ સાથેના માસ્ક, જેમ કે N95, KN95, DS2, FFP2, સ્પષ્ટ અવરોધક અસર ધરાવે છે.

મેડિકલ માસ્કનું વર્ગીકરણ

હાલમાં, ચીનમાં મેડિકલ માસ્ક મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારોમાં વહેંચાયેલા છે: ઉચ્ચતમ સુરક્ષા સ્તરવાળા મેડિકલ પ્રોટેક્ટિવ માસ્ક, સામાન્ય રીતે ઓપરેટિંગ રૂમ જેવા આક્રમક ઓપરેટિંગ વાતાવરણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મેડિકલ સર્જિકલ માસ્ક અને સામાન્ય સ્તરના ડિસ્પોઝેબલ મેડિકલ માસ્ક.

મેડિકલ માસ્કની સામગ્રી

આપણે સામાન્ય રીતે કહીએ છીએ કે માસ્ક નોન-વોવન ફેબ્રિક મટિરિયલથી બનેલા હોય છે, જે ટેક્સટાઇલ ફેબ્રિકની તુલનામાં નોન-વોવન ફેબ્રિક હોય છે. તે ઓરિએન્ટેડ અથવા રેન્ડમ ફાઇબરથી બનેલું હોય છે. ખાસ કરીને માસ્ક માટે, તેમનો તમામ કાચો માલ પોલીપ્રોપીલીન (PP) હોય છે, અને મેડિકલ માસ્કમાં સામાન્ય રીતે બહુ-સ્તરીય માળખું હોય છે, જેને સામાન્ય રીતે SMS માળખું કહેવામાં આવે છે.

રાસાયણિક જ્ઞાન

પોલીપ્રોપીલીન, જેને પીપી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે રંગહીન, ગંધહીન, બિન-ઝેરી અને અર્ધપારદર્શક ઘન પદાર્થ છે જે પ્રોપીલીનના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા રચાય છે. તેનું પરમાણુ સૂત્ર છે – [CH2CH (CH3)] n -. પોલીપ્રોપીલીનનો ઉપયોગ કપડાં અને ધાબળા, તબીબી સાધનો, ઓટોમોબાઈલ, સાયકલ, ભાગો, પરિવહન પાઇપલાઇન્સ, રાસાયણિક કન્ટેનર જેવા ફાઇબર ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે થાય છે અને તેનો ઉપયોગ ખોરાક અને દવાના પેકેજિંગમાં પણ થાય છે.

ના દ્રષ્ટિકોણથીમાસ્ક સામગ્રી, પોલીપ્રોપીલીન ઉચ્ચ ગલનબિંદુ ધરાવતા નોન-વોવન ફેબ્રિક ખાસ સામગ્રી શ્રેષ્ઠ પસંદગી બની છે, જે 33-41 ગ્રામ/મિનિટના મેલ્ટ માસ ફ્લો રેટ સાથે પોલીપ્રોપીલીન ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન કરે છે, જે સેનિટરી પોલીપ્રોપીલીન નોન-વોવન ફેબ્રિકના ધોરણને પૂર્ણ કરે છે.

પોલીપ્રોપીલીન નોન-વોવન ફેબ્રિક સ્પેશિયલ મટીરીયલમાંથી બનાવેલ નોન-વોવન ફેબ્રિકનો ઉપયોગ ડિસ્પોઝેબલ સર્જિકલ ગાઉન, શીટ્સ, માસ્ક, કવર, લિક્વિડ શોષક પેડ્સ અને અન્ય મેડિકલ અને હેલ્થ પ્રોડક્ટ્સ માટે થઈ શકે છે. તેમાંથી, નોન-વોવન માસ્ક ખાસ કરીને મેડિકલ અને હેલ્થ હેતુઓ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ફાઇબર નોન-વોવન ફેબ્રિકના બે સ્તરોથી બનેલા હોય છે, જેમાં 99.999% થી વધુ ફિલ્ટરેશન અને એન્ટીબેક્ટેરિયલ અસર સાથે ફિલ્ટર સ્પ્રે કાપડનો વધારાનો સ્તર મધ્યમાં ઉમેરવામાં આવે છે, જે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો દ્વારા વેલ્ડ કરવામાં આવે છે.

એન્ટી વાયરસ મેડિકલ માસ્ક

વાયરસથી રક્ષણ પૂરું પાડી શકે તેવા માસ્કમાં મુખ્યત્વે મેડિકલ સર્જિકલ માસ્ક અને N95 માસ્કનો સમાવેશ થાય છે. રાષ્ટ્રીય ધોરણ YY 0469-2004 "મેડિકલ સર્જિકલ માસ્ક માટેની તકનીકી આવશ્યકતાઓ" અનુસાર, મેડિકલ સર્જિકલ માસ્ક જે મહત્વપૂર્ણ તકનીકી સૂચકાંકોને પૂર્ણ કરે છે તેમાં ગાળણ કાર્યક્ષમતા, બેક્ટેરિયલ ગાળણ કાર્યક્ષમતા અને શ્વસન પ્રતિકારનો સમાવેશ થાય છે:

ગાળણ કાર્યક્ષમતા: હવાના પ્રવાહ દર (30 ± 2) L/મિનિટની સ્થિતિમાં, (0.24 ± 0.06) μm ના સરેરાશ વ્યાસવાળા સોડિયમ ક્લોરાઇડ એરોસોલની વાયુમિશ્રણમાં ગાળણ કાર્યક્ષમતા 30% કરતા ઓછી નથી;

બેક્ટેરિયલ ગાળણ કાર્યક્ષમતા: ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, (3 ± 0.3) μm ના સરેરાશ કણ વ્યાસવાળા સ્ટેફાયલોકોકસ ઓરિયસ એરોસોલ્સ માટે ગાળણ કાર્યક્ષમતા 95% કરતા ઓછી ન હોવી જોઈએ;

શ્વસન પ્રતિકાર: ગાળણ કાર્યક્ષમતા પ્રવાહ દરની સ્થિતિ હેઠળ, શ્વસન પ્રતિકાર 49Pa થી વધુ હોતો નથી અને શ્વસન પ્રતિકાર 29.4Pa થી વધુ હોતો નથી.

બેક્ટેરિયલ ગાળણ કાર્યક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરવા માટેનો બીજો માપદંડ એ છે કે સ્ટેફાયલોકોકસ ઓરિયસ બેક્ટેરિયલ એરોસોલ્સની ગાળણ કાર્યક્ષમતા 95% કરતા ઓછી ન હોવી જોઈએ, જે N95 ખ્યાલનું મૂળ છે. તેથી, N95 માસ્ક તબીબી માસ્ક ન હોવા છતાં, તે 95% ગાળણ કાર્યક્ષમતાના ધોરણને પૂર્ણ કરે છે અને માનવ ચહેરા પર વધુ સારી રીતે ફિટ થઈ શકે છે, તેથી તેઓ વાયરસ નિવારણમાં પણ સારી ભૂમિકા ભજવી શકે છે.

ઓગળેલા નૉન-વોવન ફેબ્રિક

આ બે પ્રકારના માસ્કમાં વાયરસ ફિલ્ટરિંગ અસર લાવતું મુખ્ય મટિરિયલ અત્યંત બારીક અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક આંતરિક સ્તરનું ફિલ્ટર કાપડ છે - મેલ્ટબ્લોન નોન-વોવન ફેબ્રિક.

ઓગળેલા નૉન-વોવન ફેબ્રિકની મુખ્ય સામગ્રી પોલીપ્રોપીલીન છે, જે એક અલ્ટ્રા-ફાઇન ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ફાઇબર કાપડ છે જે ધૂળને પકડી શકે છે. જ્યારે ન્યુમોનિયા વાયરસ ધરાવતા ટીપાં ઓગળેલા નૉન-વોવન ફેબ્રિકની નજીક આવે છે, ત્યારે તે નૉન-વોવન ફેબ્રિકની સપાટી પર ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી શોષાય છે અને તેમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી.

આ સામગ્રી બેક્ટેરિયાને અલગ કરવાનો સિદ્ધાંત છે. અલ્ટ્રાફાઇન ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ફાઇબર દ્વારા પકડાયા પછી, સફાઈને કારણે ધૂળને અલગ કરવી અત્યંત મુશ્કેલ છે, અને પાણીથી ધોવાથી ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સક્શન ક્ષમતાને પણ નુકસાન થઈ શકે છે. તેથી, આ પ્રકારના માસ્કનો ઉપયોગ ફક્ત એક જ વાર કરી શકાય છે. ફ્લેટ માસ્કના ઓગળેલા બ્લોન ફિલ્ટરેશન માટે યોગ્ય સ્તરોમાં શામેલ છે: સામાન્ય સ્તર, BFE95 (95% ફિલ્ટરેશન કાર્યક્ષમતા), BFE99 (99% ફિલ્ટરેશન કાર્યક્ષમતા), VFE95 (99% ફિલ્ટરેશન કાર્યક્ષમતા), PFE95 (99% ફિલ્ટરેશન કાર્યક્ષમતા), KN90 (90% ફિલ્ટરેશન કાર્યક્ષમતા).

ચોક્કસ રચના

મેડિકલ સર્જિકલ માસ્ક સામાન્ય રીતે નોન-વોવન ફેબ્રિકના ત્રણ સ્તરોથી બનેલા હોય છે. આ સામગ્રી સ્પનબોન્ડ નોન-વોવન ફેબ્રિક+મેલ્ટબ્લોન નોન-વોવન ફેબ્રિક+ છે.સ્પનબોન્ડ નોન વણાયેલ ફેબ્રિક. ત્વચાની રચના સુધારવા માટે એક સ્તરમાં ટૂંકા તંતુઓનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે, એટલે કે ES હોટ-રોલ્ડ નોન-વોવન ફેબ્રિક + મેલ્ટબ્લોન નોન-વોવન ફેબ્રિક + સ્પનબોન્ડ નોન-વોવન ફેબ્રિક. માસ્કનું બાહ્ય સ્તર ટીપાંને રોકવા માટે રચાયેલ છે, મધ્યમ સ્તર ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે, અને મેમરી ભેજને શોષી લે છે. મેલ્ટબ્લોન કાપડ સામાન્ય રીતે 20 ગ્રામ વજન માટે પસંદ કરવામાં આવે છે.

N95 કપ પ્રકારનો માસ્ક સોય પંચ્ડ કોટન, મેલ્ટબ્લોન ફેબ્રિક અને નોન-વોવન ફેબ્રિકથી બનેલો છે. મેલ્ટબ્લોન ફેબ્રિકનું વજન સામાન્ય રીતે 40 ગ્રામ કે તેથી વધુ હોય છે, અને સોય પંચ્ડ કોટનની જાડાઈ સાથે, તે દેખાવમાં ફ્લેટ માસ્ક કરતાં જાડું દેખાય છે, અને તેની રક્ષણાત્મક અસર ઓછામાં ઓછી 95% સુધી પહોંચી શકે છે.

રાષ્ટ્રીય ધોરણ GB/T 32610 માં માસ્કના અનેક સ્તરોનો ઉલ્લેખ નથી. જો તે મેડિકલ માસ્ક હોય, તો તેમાં ઓછામાં ઓછા 3 સ્તરો હોવા જોઈએ, જેને આપણે SMS કહીએ છીએ (S સ્તરના 2 સ્તરો અને M સ્તરનો 1 સ્તર). હાલમાં, ચીનમાં સ્તરોની સૌથી વધુ સંખ્યા 5 છે, જે SMMMS (S સ્તરના 2 સ્તરો અને M સ્તરના 3 સ્તરો) છે. માસ્ક બનાવવા મુશ્કેલ નથી, પરંતુ SMMMS કાપડ બનાવવા મુશ્કેલ છે. આયાતી બિન-વણાયેલા કાપડના સાધનોની કિંમત 100 મિલિયન યુઆનથી વધુ છે.

અહીં S એ સ્પનબોન્ડ સ્તરનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જેનો બરછટ ફાઇબર વ્યાસ લગભગ 20 માઇક્રોમીટર (μ m) છે. બે-સ્તર Sસ્પનબોન્ડ સ્તરમુખ્યત્વે સમગ્ર બિન-વણાયેલા ફેબ્રિક માળખાને ટેકો આપે છે અને અવરોધ ગુણધર્મો પર તેની નોંધપાત્ર અસર થતી નથી.

માસ્કની અંદરનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ સ્તર અવરોધ સ્તર અથવા મેલ્ટબ્લોન સ્તર M છે. મેલ્ટબ્લોન સ્તરનો ફાઇબર વ્યાસ પ્રમાણમાં પાતળો છે, લગભગ 2 માઇક્રોમીટર (μm), તેથી તે સ્પનબોન્ડ સ્તરના વ્યાસના માત્ર દસમા ભાગ જેટલો છે. આ બેક્ટેરિયા અને લોહીને પ્રવેશતા અટકાવવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

જો ઘણા બધા S સ્પનબોન્ડ સ્તરો હશે, તો માસ્ક કઠણ બનશે, જ્યારે જો ઘણા બધા M મેલ્ટબ્લોન સ્તરો હશે, તો શ્વાસ લેવાનું વધુ મુશ્કેલ બનશે. તેથી, માસ્કમાં શ્વાસ લેવાની મુશ્કેલીનો ઉપયોગ તેની આઇસોલેશન અસરનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કરી શકાય છે. શ્વાસ લેવામાં જેટલું મુશ્કેલ હશે, તેટલી સારી આઇસોલેશન અસર હશે. જો કે, જો M સ્તર પાતળી ફિલ્મ બની જાય, તો તે મૂળભૂત રીતે શ્વાસ લેવા યોગ્ય નથી, અને વાયરસ અવરોધિત થાય છે, પરંતુ લોકો શ્વાસ પણ લઈ શકતા નથી. તેથી, આ પણ એક તકનીકી સમસ્યા છે.

આ મુદ્દાને વધુ સારી રીતે સમજાવવા માટે, અમે નીચેના આકૃતિમાં સ્પનબોન્ડ લેયર S ફાઇબર, મેલ્ટબ્લોન લેયર M ફાઇબર અને વાળની ​​તુલના કરીશું. 1/3 વ્યાસવાળા વાળ માટે, તે સ્પનબોન્ડ લેયર ફાઇબરની નજીક છે, જ્યારે 1/30 વ્યાસવાળા વાળ માટે, તે મેલ્ટબ્લોન લેયર M ફાઇબરની નજીક છે. અલબત્ત, સંશોધકો હજુ પણ વધુ સારા એન્ટીબેક્ટેરિયલ અને અવરોધ ગુણધર્મો સુનિશ્ચિત કરવા માટે ફાઇનર ફાઇબર વિકસાવી રહ્યા છે.

જેમ અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, M સ્તર જેટલું ઝીણું હશે, તે બેક્ટેરિયા જેવા નાના કણોના પ્રવેશને વધુ અવરોધિત કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, N95 એ સામાન્ય સ્થિતિમાં 95% નાના કણો (0.3 માઇક્રોન) ને અવરોધિત કરવાની ક્ષમતાનો ઉલ્લેખ કરે છે. તબીબી રક્ષણાત્મક માસ્ક માટેના રાષ્ટ્રીય ધોરણ GB/T 19083 અનુસાર, બિન-તૈલીય કણો માટે માસ્કની ગાળણ કાર્યક્ષમતા 85L/મિનિટના ગેસ પ્રવાહ દરે નીચે આપેલા કોષ્ટકમાં આપેલી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
કોષ્ટક 1: તબીબી રક્ષણાત્મક માસ્કના ફિલ્ટરિંગ સ્તરો

ઉપરોક્ત સમજૂતી પરથી, N95 વાસ્તવમાં પોલીપ્રોપીલિન નોન-વોવન ફેબ્રિક SMMMS થી બનેલો 5-સ્તરનો માસ્ક છે જે 95% સૂક્ષ્મ કણોને ફિલ્ટર કરી શકે છે.

ડોંગગુઆન લિયાનશેંગ નોન વેવન ટેકનોલોજી કો., લિ.મે 2020 માં સ્થાપના કરવામાં આવી હતી. તે સંશોધન અને વિકાસ, ઉત્પાદન અને વેચાણને એકીકૃત કરતી એક મોટા પાયે નોન-વોવન ફેબ્રિક ઉત્પાદન એન્ટરપ્રાઇઝ છે. તે 9 ગ્રામથી 300 ગ્રામ સુધી 3.2 મીટરથી ઓછી પહોળાઈવાળા પીપી સ્પનબોન્ડ નોન-વોવન ફેબ્રિકના વિવિધ રંગોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે.