Vill Leit wëssen, datt de Kär vun chirurgesche Masken an N95-Masken déi mëttler Schicht ass - geschmolzte Kotteng.
Wann Dir et nach ëmmer net wësst, loosst eis et als éischt kuerz nokucken. Chirurgesch Masken sinn an dräi Schichten opgedeelt, woubäi déi zwou baussenzeg Schichten aus Spunbond-Vliesstoff an déi mëttler Schicht aus Schmelzgeblosenem Kotteng bestinn. Egal ob et aus Spunbond-Vliesstoff oder Schmelzgeblosenem Kotteng ass, si sinn net aus Kotteng, mä aus Plastik-Polypropylen (PP).
De Behnam Pourdeyhimi, stellvertriedende Direkter vum Institut fir Non-woven Materialien op der North Carolina State University a Professer fir Materialwëssenschaft, huet erkläert, datt déi viischt an hënnescht Schichten vum Vlies op chirurgesche Masken net d'Fäegkeet hunn, Mikroorganismen ze filteren. Si kënnen nëmme Flëssegkeetsdrëpsen blockéieren, an nëmmen déi mëttler Schicht vum geschmolzten Kotteng huet d'Funktioun, Bakterien ze filteren.
D'Filterfunktioun vum geschmolzten Vliesstoff.
Tatsächlech gëtt d'Filtratiounseffizienz (FE) vu Faseren duerch hiren duerchschnëttlechen Duerchmiesser a Packungsdicht bestëmmt. Wat méi kleng den Duerchmiesser vun der Faser ass, wat méi héich d'Filtratiounseffizienz ass.
Den Duerchmiesser vu geschmolztem Kottengfaseren läit ongeféier tëscht 0,5 an 10 Mikrometer, während den Duerchmiesser vu Spunbond-Schichtfaseren ongeféier 20 Mikrometer ass. Wéinst den ultrafeinen Faseren huet geschmolztem Kotteng eng grouss Uewerfläch a kann verschidde Mikropartikelen adsorbéieren. Nach méi beandrockend ass, datt geschmolztem Kotteng relativ atmungsaktiv ass, wat et zu engem gudde Material fir d'Fabrikatioun vu Maskefilter mécht, während gespunbond Vliesstoff dat net ass.
Loosst eis e Bléck op de Fabrikatiounsprozess vun dësen zwou Zorte vu ... werfen.Net-gewebte Stoffer.
Bei der Hierstellung vu Spunbond-Vliesstoff gëtt Polypropylen geschmolz a zu Seid gezunn, wat dann e Netz bildt. Am Verglach mat Spunbond-Vliesstoffer huet Schmelzgeblosen-Kotteng eng vill méi fortgeschratt Technologie, an tatsächlech ass d'Schmelzgeblosen-Technologie de Moment déi eenzeg Technologie, déi fir d'Groussproduktioun vu Faseren a Mikrongréisst benotzt gëtt.
De Fabrikatiounsprozess vu geschmolztem Kotteng
D'Maschinn kann e waarme Loftstroum mat héijer Geschwindegkeet generéieren, deen geschmollte Polypropylen aus der extrem klenger Schmelzdüs mat dem selwechten Effekt wéi e Sprëtzmëttel sprëtzt.
Niwweleg ultrafein Faseren sammelen sech op Rollen oder Placken fir geschmolzte Vliesstoffer ze bilden - tatsächlech kënnt d'Inspiratioun fir d'Schmelzgeblosentechnologie aus der Natur. Dir wësst wahrscheinlech net, datt d'Natur och geschmolzte Materialien produzéiert. Et ginn dacks komesch ausgesinn Perücken bei vulkanesche Krateren, dat sinn dem Pele seng Hoer, déi aus basalteschem Magma bestinn, dat vum waarme Wand vum Vulkan geblosen gëtt.
An den 1950er Joren huet den US Naval Research Laboratory (NRL) fir d'éischt Kéier d'Schmelzgeblosentechnologie benotzt fir Faseren fir d'Filterung vu radioaktive Materialien ze produzéieren. Hautdesdaags gëtt d'Schmelzgeblosentechnologie net nëmme fir d'Produktioun vu Filtermaterialien fir d'Filterung vu Waasser a Gas benotzt, mä och fir d'Produktioun vun industriellen Isolatiounsmaterialien wéi Mineralwoll. D'Filterungseffizienz vu geschmolztem Kotteng selwer ass awer nëmmen ongeféier 25%. Wéi ass déi 95% Filtrationseffizienz vun N95-Masken entstanen?
Dëst ass e wichtege Schrëtt am Fabrikatiounsprozess vu medizinescher Schmelzgeblosener Kotteng – elektrostatesch Polarisatiounsbehandlung.
Et ass sou, wéi mir just erwähnt hunn, datt d'Filtratiounseffizienz vu Masken mat hirem Duerchmiesser an hirer Fëlldicht zesummenhänkt. Wann d'Mask awer ze enk gewieft ass, ass se net atmungsaktiv an den Träger fillt sech onwuel. Wann keng elektrostatesch Polarisatiounsbehandlung duerchgefouert gëtt, ass d'Filtratiounseffizienz vum geschmolzgeblosenen Stoff, wat d'Leit manner erstickt fille kann, nëmmen 25%.
Wéi kënne mir d'Atmungsaktivitéit verbesseren an dobäi d'Filtratiounseffizienz garantéieren?
Am Joer 1995 huet den Ingenieurswëssenschaftler Peter P. Tsai vun der University of Tennessee d'Iddi vun der elektrostatischer Nidderschlagstechnologie entwéckelt, déi an der industrieller Filtratioun agesat gëtt.
An der Industrie (wéi zum Beispill Fabrikkaminen) benotzen Ingenieuren en elektrescht Feld fir Partikelen opzelueden an dann benotzen se d'Stroumnetz fir se opzesaugen, fir extrem kleng Partikelen erauszefilteren.
Benotzung vun der elektrostatischer Ausfällungstechnologie fir d'Loft ze filteren
Inspiréiert vun dëser Technologie hunn vill Leit probéiert, Plastikfaseren ze elektrifizéieren, awer ouni Erfolleg. Mä de Cai Bingyi huet et gepackt. Hien huet eng Method erfonnt fir Plastik ze laden, andeems hien d'Loft ioniséiert an de geschmoltenen Stoff elektrostatisch gelueden huet, wouduerch en an en Elektret verwandelt gëtt, e permanent geluedent Material ähnlech wéi de Pikachu.
Nodeems se a Pikachu transforméiert gouf, kann eng Schicht Pikachu-Schmelzgeblosen-Stoff net nëmmen 10 Schichten ouni Stroum erreechen, mä och Partikelen mat engem Duerchmiesser vu ronn 100 nm unzéien, wéi zum Beispill COVID-19.
Et kann ee soen, datt mat der Technologie vum Cai Bingyi N95-Masken erstallt goufen. D'Liewe vu Milliarde Mënschen weltwäit sinn duerch dës Technologie geschützt.
Zoufälleg gëtt d'elektrostatesch Opluedtechnik vum Cai Bingyi Corona-elektrostatesch Opluedung genannt, wat déiselwecht Zort Corona ass wéi de Coronavirus, awer hei bedeit Corona Corona.
Nodeems Dir de Fabrikatiounsprozess vu medizinescher Qualitéit vu geschmolztem Kotteng gekuckt hutt, wäert Dir seng technesch Schwieregkeet verstoen. Tatsächlech ass de schwéiersten Deel vum Fabrikatiounsprozess vu geschmolztem Kotteng vläicht déi mechanesch Produktioun vu geschmolztem Kotteng.
Am Mäerz vun dësem Joer huet de Markus Müller, Verkafsdirekter vu Reicol, engem däitsche Liwwerant vu Schmelzgeblosen-Maschinnen, an engem Interview mat NPR gesot, datt fir sécherzestellen, datt d'Faseren fein a vun enger stabiler Qualitéit sinn, Schmelzgeblosen-Maschinnen eng héich Präzisioun erfuerderen a schwéier ze fabrizéieren sinn. D'Produktiouns- an d'Montagezäit vun enger Maschinn ass op d'mannst 5-6 Méint, an de Präis vun all Maschinn kann bis zu 4 Milliounen Dollar erreechen. Vill Maschinnen um Maart hunn awer ongläichméisseg Qualitéitsniveauen.
Hills, Inc. a Florida ass ee vun de wéinege Produzenten op der Welt, déi Düsen fir Schmelzgeblosen-Kotteng-Ausrüstung hierstelle kënnen. Den Timothy Robson, de Fuerschungs- a Entwécklungsmanager vun der Firma, huet och erkläert, datt Schmelzgeblosen-Kotteng-Ausrüstung en héijen technologeschen Inhalt huet.
Obwuel China seng jäerlech Produktioun vu Masken ongeféier 50% vun der Weltgesamtproduktioun ausmécht, wat et zum gréissten Produzent an Exportateur vu Masken mécht, ass déi national Produktioun vu geschmolzten Vliesstoffer laut Donnéeën vun der China Industrial Textile Industry Association am Februar manner wéi 100000 Tonnen pro Joer, wat op e bedeitende Mangel u geschmolzten Vliesstoffer hiweist.
Wann een de Präis an d'Liwwerzäit vu Maschinne fir d'Produktioun vu Schmelzgeblosenstoff berücksichtegt, ass et onwahrscheinlech, datt kleng Betriber grouss Quantitéite vu qualifizéiertem Schmelzgeblosenen Kotteng an enger kuerzer Zäit produzéiere kënnen.
Wéi kann een feststellen, ob déi kaaft Mask qualifizéiert ass a vun geschmolztem Kotteng gemaach ass?
D'Method ass eigentlech ganz einfach, maacht dräi Schrëtt.
Éischtens, well déi baussenzeg Schicht vum Spunbond-Vliesstoff a Sandwich-Kichelcher waasserdicht Eegeschafte huet, sollten qualifizéiert medizinesch Masken waasserdicht sinn. Wa se net waasserdicht sinn, wéi kënne se dann d'Drëpsen filteren, déi aus dem Mond gesprëtzt ginn? Dir kënnt probéieren, e bësse Waasser drop ze schëdden, wéi dëse grousse Brudder.
Zweetens, Polypropylen fänkt net einfach un ze brennen an ass ufälleg fir ze schmëlzen wann et Hëtzt ausgesat ass, dofir verbrennt geschmolzte Kotteng net. Wann et mat engem Feierzeug gebak gëtt, rullt de geschmolzte Kotteng zesummen a fält of, awer et fänkt net un ze brennen. An anere Wierder, wann déi mëttler Schicht vun der Mask, déi Dir kaaft, Feier ufänkt wann se mat engem Feierzeug gebak gëtt, ass et definitiv eng Fälschung.
Drëttens, medizinesch geschmolzte Kotteng ass Pikachu, deen statesch Elektrizitéit huet, sou datt e kleng Stécker Pabeier ophuele kann.
Natierlech, wann Dir déiselwecht Mask e puermol benotze musst, huet den Erfinder vun N95, de Cai Bingyi, och Desinfektiounsvirschléi.
De 25. Mäerz dëst Joer huet de Cai Bingyi op der Websäit vun der University of Tennessee erkläert, datt den elektrostatesche Polarisatiounseffekt vu medizinesche Masken an N95-Masken ganz stabil ass. Och wann d'Masken 30 Minutte laang mat waarmer Loft bei 70 Grad Celsius desinfizéiert ginn, beaflosst dat d'Polarisatiounseigenschaften vun de Masken net. Wéi och ëmmer, Alkohol wäert d'Ladung vum geschmolzten Stoff ewechhuelen, dofir sollt d'Mask net mat Alkohol desinfizéiert ginn.
Iwwregens, wéinst der staarker Absorptiouns-, Barrière-, Filtratiouns- a Leckageverhënnerungsfäegkeet vu geschmolztem Kotteng, gi vill Fraeprodukter a Wëndelen och domat hiergestallt. D'Kimberly Clark war déi Éischt, déi relevant Patenter ugefrot huet.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.gouf am Mee 2020 gegrënnt. Et ass e groussflächegt Produktiounsunternehmen fir Vliesstoffer, dat Fuerschung an Entwécklung, Produktioun a Verkaf integréiert. Et kann verschidde Faarwen vu PP Spunbond Vliesstoffer mat enger Breet vu manner wéi 3,2 Meter vun 9 Gramm bis 300 Gramm produzéieren.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 26. Oktober 2024