Þegar þú skilur hversu erfitt það er að búa til kjarnaefnið í grímu, munt þú vita hvernig á að bera kennsl á falsa grímur.

Margir vita að kjarninn í skurðgrímum og N95-grímum er miðlagið – bráðið bómull.

Ef þú veist það enn ekki, skulum við fyrst skoða það stuttlega. Skurðgrímur eru skipt í þrjú lög, þar sem ystu tvö lögin eru úr spunbond óofnu efni og miðlagið úr bráðnu bómull. Hvort sem um er að ræða spunbond óofið efni eða bráðnu bómull, þá eru þær ekki úr bómull, heldur úr plastpólýprópýleni (PP).

Behnam Pourdeyhimi, aðstoðarforstjóri Institute of Nonwoven Materials við North Carolina State University og prófessor í efnisfræði, útskýrði að fram- og afturlögin af óofnu efni á skurðgrímum geti ekki síað örverur. Þau geta aðeins lokað fyrir vökvadropa og aðeins miðlagið af bráðnu bómullinni hefur það hlutverk að sía bakteríur.

Síunarvirkni bráðins óofins efnis.

Reyndar er síunarhagkvæmni (FE) trefja ákvarðað af meðalþvermáli þeirra og pakkningarþéttleika. Því minni sem þvermál trefjanna er, því meiri er síunarhagkvæmnin.

Þvermál bráðinna bómullarþráða er á bilinu 0,5-10 míkron, en þvermál spunbond-þráða er um 20 míkron. Vegna fíngerðra trefja hefur bráðinn bómullarþráður stórt yfirborðsflatarmál og getur sogað í sig ýmsar öragnir. Það sem er enn áhrifameira er að bráðinn bómullarþráður er tiltölulega andar vel, sem gerir hana að góðu efni til að búa til grímusíur, en spunbond óofinn dúkur er það ekki.

Við skulum skoða framleiðsluferlið fyrir þessar tvær tegundir afóofin efni.

Þegar spunbond óofinn dúkur er búinn til er pólýprópýlen brætt og dregið í silki, sem síðan myndar möskva — Í samanburði við spunbond óofna dúka er bráðið bómull með mun háþróaðri tækni og í raun er bráðið bólstur eina tæknin sem notuð er til stórfelldrar framleiðslu á míkrómetratrjám.

Framleiðsluferli bráðblásins bómullar

Vélin getur framleitt heitt loftflæði á miklum hraða sem úðar bráðnu pólýprópýleni úr afar litlum bræðsluþotustút með sömu áhrifum og úðun.

Þokukenndar, úrfínar trefjar safnast saman á rúllum eða plötum og mynda bráðblásin óofin efni – reyndar kemur innblásturinn að bráðblásna tækni frá náttúrunni. Þú veist líklega ekki að náttúran framleiðir einnig bráðblásin efni. Það eru oft nokkrar undarlegar hárkollur nálægt eldgígum, sem eru hár Peles, sem er úr basaltkviku sem blásið er af heitum vindi eldfjallsins.

Á sjötta áratug síðustu aldar notaði bandaríska sjóherrannsóknarstofnunin (NRL) fyrst bráðblásturstækni til að framleiða trefjar til að sía geislavirk efni. Nú til dags er bráðblásturstækni ekki aðeins notuð til að framleiða síuefni til að sía vatn og gas, heldur einnig til að framleiða iðnaðareinangrunarefni eins og steinull. Hins vegar er síunarhagkvæmni bráðblásturs bómullar sjálfrar aðeins um 25%. Hvernig varð 95% síunarhagkvæmni N95 gríma til?

Þetta er mikilvægt skref í framleiðsluferlinu á bráðnuðum bómullarefni með rafstöðuvökvun.

Það er svona, eins og við nefndum rétt í þessu, síunarhagkvæmni gríma er tengd þvermáli þeirra og fyllingarþéttleika. Hins vegar, ef gríman er of þétt ofin, mun hún ekki anda vel og notandinn mun finna fyrir óþægindum. Ef rafstöðuvökvunarmeðferð er ekki framkvæmd, getur síunarhagkvæmni bráðblásins efnis, sem getur dregið úr köfnunartilfinningu, aðeins verið 25%.

Hvernig getum við bætt öndunarhæfni og tryggt jafnframt skilvirkni síunar?

Árið 1995 fékk verkfræðifræðingurinn Peter P. Tsai frá Háskólanum í Tennessee hugmyndina að rafstöðuútfellingartækni sem notuð yrði í iðnaðarsíun.

Í iðnaði (eins og í verksmiðjum með reykháfum) nota verkfræðingar rafsvið til að hlaða agnir og nota síðan rafmagnsnetið til að sjúga þær upp til að sía út mjög litlar agnir.

Notkun rafstöðuskiljunartækni til að sía loft

Innblásnir af þessari tækni hafa margir reynt að rafvæða plasttrefjar en án árangurs. En Cai Bingyi tókst það. Hann fann upp aðferð til að hlaða plast, jóna loftið og hlaða bráðið efni með rafstöðuvirkni og breyta því í rafsegul, varanlega hlaðið efni svipað og Pikachu.

Eftir að hafa verið umbreytt í Pikachu getur lag af bráðnu Pikachu-dúk ekki aðeins náð 10 lögum án rafmagns, heldur einnig laðað að sér agnir með þvermál um 100 nm, eins og COVID-19.

Það má segja að með tækni Cai Bingyi hafi N95 grímur verið búnar til. Líf milljarða manna um allan heim eru varin með þessari tækni.
Tilviljun vill gera það að verkum að rafstöðuhleðslutækni Cai Bingyi er kölluð kóróna-rafstöðuhleðsla, sem er sama tegund kórónu og kórónuveiran, en hér þýðir kóróna kóróna.

Eftir að hafa fylgst með framleiðsluferli bráðblásins bómullar úr læknisfræðilegu efni muntu skilja tæknilega erfiðleika þess. Reyndar gæti erfiðasti hluti framleiðsluferlisins verið vélræn framleiðsla bráðblásins bómullar.

Í mars á þessu ári sagði Markus Müller, sölustjóri Reicol, þýsks birgja bræðslublástursvéla, í viðtali við NPR að til að tryggja fínar trefjar og stöðug gæði þurfi bræðslublástursvélar mikla nákvæmni og séu erfiðar í framleiðslu. Framleiðslu- og samsetningartími vélar er að minnsta kosti 5-6 mánuðir og verð hverrar vélar getur náð 4 milljónum Bandaríkjadala. Hins vegar eru margar vélar á markaðnum með misjafn gæðastig.

Hills, Inc. í Flórída er einn fárra framleiðenda í heiminum sem geta framleitt stúta fyrir búnað sem bráðnar eru úr bómull. Timothy Robson, rannsóknar- og þróunarstjóri fyrirtækisins, sagði einnig að búnaður sem bráðnar eru úr bómull hafi mikla tæknilega þýðingu.

Þó að árleg framleiðsla Kína á grímum nemi um 50% af heildarframleiðslu heimsins, sem gerir landið að stærsta framleiðanda og útflytjanda gríma, samkvæmt gögnum frá kínverska iðnaðar- og textíliðnaðarsamtökunum í febrúar, er landsframleiðsla á bráðnuðum óofnum efnum minni en 100.000 tonn á ári, sem bendir til verulegs skorts á bráðnuðum óofnum efnum.

Miðað við verð og afhendingartíma á vélum til framleiðslu á bráðnu efni er ólíklegt að lítil fyrirtæki framleiði mikið magn af hæfri bráðnu bómull á stuttum tíma.

Hvernig á að ákvarða hvort keypta gríman sé hæf og úr bráðnu bómull?

Aðferðin er í raun mjög einföld, taktu þrjú skref.

Í fyrsta lagi, þar sem ysta lagið af spunbond óofnu efni í samlokukökum er vatnsheldt, ættu viðurkenndar lækningagrímur að vera vatnsheldar. Ef þær eru ekki vatnsheldar, hvernig geta þær þá síað dropana sem sprautast úr munninum? Þú getur prófað að hella vatni á þær eins og þessi stóri bróðir.

Í öðru lagi kviknar ekki auðveldlega í pólýprópýleni og er viðkvæmt fyrir hita, þannig að bráðið bómull brennur ekki. Ef það er bakað með kveikjara mun bráðið bómullarefni rúlla upp og detta af, en það kviknar ekki í því. Með öðrum orðum, ef miðlag grímunnar sem þú kaupir kviknar í þegar það er bakað með kveikjara, þá er það örugglega falsað.

Í þriðja lagi er læknisfræðilega bráðblásin bómull Pikachu, sem hefur stöðurafmagn, þannig að hún getur tekið upp litla pappírsbúta.

Auðvitað, ef þú þarft að nota sömu grímuna aftur og aftur, þá hefur uppfinningamaður N95, Cai Bingyi, einnig tillögur að sótthreinsun.

Þann 25. mars síðastliðinn lýsti Cai Bingyi því yfir á vefsíðu Háskólans í Tennessee að rafstöðuvökvunaráhrif læknagríma og N95-gríma væru mjög stöðug. Jafnvel þótt grímurnar séu sótthreinsaðar með heitu lofti við 70 gráður á Celsíus í 30 mínútur, hefur það ekki áhrif á skautunareiginleika grímunnar. Hins vegar mun alkóhól bera burt hleðslu bráðna efnisins, svo ekki sótthreinsa grímuna með alkóhóli.

Við the vegu, vegna sterkrar frásogs, hindrunar, síunar og lekavarnaeiginleika bráðblásinnar bómullar, eru margar kvenvörur og bleyjur einnig framleiddar úr henni. Kimberly Clark var fyrst til að sækja um viðeigandi einkaleyfi.

Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.var stofnað í maí 2020. Það er stórfelld framleiðslufyrirtæki á óofnum efnum sem samþættir rannsóknir og þróun, framleiðslu og sölu. Það getur framleitt ýmsa liti af PP spunbond óofnum efnum með breidd minni en 3,2 metra, frá 9 grömmum upp í 300 grömm.