Pagrindinė epidemijų prevencijos kaukių medžiaga – polipropilenas

Pagrindinė kaukių medžiaga yrapolipropileno neaustinis audinys(taip pat žinomas kaip neaustinis audinys), tai plonas arba į veltinį panašus gaminys, pagamintas iš tekstilės pluoštų sujungimo, suliejimo ar kitais cheminiais ir mechaniniais metodais. Medicininės chirurginės kaukės paprastai gaminamos iš trijų neaustinio audinio sluoksnių: susukto neaustinio audinio S, lydyto pūtimo neaustinio audinio M ir susukto neaustinio audinio S, vadinamo SMS struktūra; vidinis sluoksnis pagamintas iš įprasto neaustinio audinio, kuris pasižymi odai draugišku ir drėgmę sugeriančiu poveikiu; išorinis sluoksnis pagamintas iš vandeniui atsparaus neaustinio audinio, kuris atlieka skysčių blokavimo funkciją ir daugiausia naudojamas dėvėtojo ar kitų asmenų purškiamiems skysčiams blokuoti; vidurinis filtro sluoksnis paprastai pagamintas iš elektrostatiniu būdu poliarizuotas polipropileno lydyto pūtimo neaustinis audinys, kuris gali filtruoti bakterijas ir atlikti lemiamą vaidmenį blokuojant ir filtruojant.

Automatizuota kaukių gamybos linija labai pagerina kaukių gamybos efektyvumą. Dideli polipropileno neaustinio audinio ritinėliai supjaustomi į mažus ritinėlius ir dedami ant kaukių gamybos linijos. Mašina nustato nedidelį kampą ir palaipsniui siaurina bei surenka juos iš kairės į dešinę. Kaukės paviršius suplokštinamas tablete, atliekami tokie procesai kaip pjovimas, kraštų sandarinimas ir presavimas. Veikiant automatizuotai įrangai, gamyklos surinkimo linijai kaukės pagaminimui vidutiniškai prireikia tik apie 0,5 sekundės. Po pagaminimo kaukės dezinfekuojamos etileno oksidu ir paliekamos 7 dienas, prieš jas užsandarinus, supakuojant, supakuojant į dėžes ir išsiunčiant pardavimui.

Kaukių pagrindinė medžiaga – polipropileno pluoštas

Medicininių kaukių viduryje esantis filtravimo sluoksnis (M sluoksnis) yra išlydyto pūtimo būdu pagamintas filtravimo audinys, kuris yra svarbiausias šerdies sluoksnis, o pagrindinė medžiaga yra speciali išlydyto pūtimo būdu pagaminta polipropileno medžiaga. Ši medžiaga pasižymi itin dideliu tekėjimu, mažu lakumu ir siauru molekulinės masės pasiskirstymu. Suformuotas filtravimo sluoksnis pasižymi stipriomis filtravimo, ekranavimo, izoliacijos ir riebalų sugėrimo savybėmis, kurios gali atitikti įvairius medicininių kaukių šerdies sluoksnio pluoštų skaičiaus ploto vienete ir paviršiaus ploto standartus. Iš vienos tonos aukštos lydymosi temperatūros polipropileno pluošto galima pagaminti beveik 250 000 polipropileno N95 medicininių apsauginių kaukių arba nuo 900 000 iki 1 milijono vienkartinių chirurginių kaukių.

Polipropileno lydalo pūtimo filtro medžiagos struktūrą sudaro daugybė atsitiktinėmis kryptimis sudėtų susikryžiavusių pluoštų, kurių vidutinis pluošto skersmuo yra 1,5–3 μm, tai yra maždaug 1/30 žmogaus plauko skersmens. Polipropileno lydalo pūtimo filtro medžiagos filtravimo mechanizmas daugiausia apima du aspektus: mechaninį barjerą ir elektrostatinę adsorbciją. Dėl itin smulkių pluoštų, didelio savitojo paviršiaus ploto, didelio poringumo ir mažo vidutinio porų dydžio polipropileno lydalo pūtimo filtro medžiaga pasižymi geru bakterijų barjeru ir filtravimo poveikiu. Polipropileno lydalo pūtimo filtro medžiaga po elektrostatinio apdorojimo atlieka elektrostatinės adsorbcijos funkciją.

Naujojo koronaviruso dydis yra labai mažas, apie 100 nm (0,1 μm), tačiau pats virusas negali egzistuoti savarankiškai. Jis daugiausia egzistuoja sekretuose ir lašeliuose čiaudėjant, o lašelių dydis yra apie 5 μm. Kai virusą turintys lašeliai priartėja prie išlydyto pūtimo audinio, jie elektrostatiškai adsorbuojami paviršiuje, neleisdami jiems prasiskverbti pro tankų tarpinį sluoksnį ir sukurti barjerinį efektą. Kadangi virusą, užfiksuotą itin smulkiais elektrostatiniais pluoštais, labai sunku atskirti nuo valymo, o skalbimas taip pat gali pakenkti elektrostatinio siurbimo gebai, šio tipo kaukes galima naudoti tik vieną kartą.

Polipropileno pluošto supratimas

Polipropileno pluoštas, dar žinomas kaip PP pluoštas, Kinijoje paprastai vadinamas polipropilenu. Polipropileno pluoštas yra pluoštas, gaunamas polimerizuojant propileną kaip žaliavą polipropilenui sintetinti, o po to atliekant seriją verpimo procesų. Pagrindinės polipropileno rūšys yra polipropileno gijiniai siūlai, trumpi polipropileno pluoštai, skaldyti polipropileno pluoštai, išplėsti polipropileno gijiniai siūlai (BCF), pramoniniai polipropileno siūlai, neaustiniai polipropileno audiniai, polipropileno cigarečių pakulos ir kt.

Polipropileno pluoštas daugiausia naudojamas kilimams (kilimams ir zomšai), dekoratyviniams audiniams, baldų audiniams, įvairioms virvių juostelėms, žvejybos tinklams, aliejų sugeriančiam veltiniui, statybinėms armatūros medžiagoms, pakavimo medžiagoms ir pramoniniams audiniams, tokiems kaip filtrų audinys, maišų audinys ir kt. Polipropilenas gali būti naudojamas kaip cigarečių filtrai ir neaustinės sanitarinės medžiagos ir kt.; itin smulkūs polipropileno pluoštai gali būti naudojami aukštos klasės drabužių audiniams gaminti; iš tuščiavidurių polipropileno pluoštų pagaminta antklodė yra lengva, šilta ir elastinga.

Polipropileno pluošto plėtra

Polipropileno pluoštas yra pluošto rūšis, kurios pramoninė gamyba pradėta septintajame dešimtmetyje. 1957 m. Italijos įmonė „Natta“ ir kt. pirmoji sukūrė izotaktinį polipropileną ir pradėjo jo pramoninę gamybą. Netrukus po to „Montecatini“ įmonė jį panaudojo polipropileno pluoštų gamybai. 1958–1960 m. įmonė naudojo polipropileną pluošto gamybai ir pavadino jį „Meraklon“. Vėliau gamyba prasidėjo ir Jungtinėse Amerikos Valstijose bei Kanadoje. Po 1964 m. buvo sukurti surišti polipropileno plėvelės skaiduliniai pluoštai, kurie plonasluoksnės fibriliacijos būdu buvo perdirbami į tekstilės pluoštus ir kilimų siūlus.
Aštuntajame dešimtmetyje trumpojo nuotolio verpimo procesas ir įranga pagerino polipropileno pluošto gamybos procesą. Tuo pačiu metu kilimų pramonėje pradėtas naudoti išplėstinis ištisinis siūlas, o polipropileno pluošto gamyba sparčiai vystėsi. Po 1980 m. polipropileno plėtra ir naujos polipropileno pluošto gamybos technologijos, ypač metaloceno katalizatorių išradimas, žymiai pagerino polipropileno dervos kokybę. Dėl pagerėjusio jos stereoreguliarumo (izotropija iki 99,5 %), labai pagerėjo polipropileno pluošto vidinė kokybė.
Devintojo dešimtmečio viduryje itin smulkūs polipropileno pluoštai pakeitė kai kuriuos medvilnės pluoštus tekstilės ir neaustinių audinių gamyboje. Šiuo metu polipropileno pluoštų tyrimai ir plėtra taip pat gana aktyviai vyksta įvairiose pasaulio šalyse. Diferencijuotų pluoštų gamybos technologijų populiarinimas ir tobulinimas labai išplėtė polipropileno pluoštų taikymo sritis.

Polipropileno pluoštų struktūra

Polipropilenas yra didelė molekulė, kurios pagrindinė grandinė sudaryta iš anglies atomų. Priklausomai nuo metilo grupių erdvinio išsidėstymo, yra trijų tipų trimatės struktūros: atsitiktinė, izoreguliari ir metareguliari. Polipropileno molekulių pagrindinės grandinės anglies atomai yra toje pačioje plokštumoje, o jų šoninės metilo grupės gali būti išdėstytos skirtingais erdviniais išdėstymais pagrindinės grandinės plokštumoje ir po ja.
Polipropileno pluošto gamybai naudojamas izotaktiškas polipropilenas, kurio izotropija didesnė nei 95 % ir pasižymi dideliu kristališkumu. Jo struktūra yra taisyklinga spiralinė grandinė su trimačiu reguliarumu. Pagrindinė molekulės grandinė sudaryta iš anglies atomų susuktų grandinių toje pačioje plokštumoje, o šoninės metilo grupės yra toje pačioje pagrindinės grandinės plokštumos pusėje. Ši kristalizacija yra ne tik taisyklinga atskirų grandinių struktūra, bet ir taisyklingas grandinių sudėjimas stačiu kampu grandinės ašies kryptimi. Pirminių polipropileno pluoštų kristališkumas yra 33–40 %. Po tempimo kristališkumas padidėja iki 37–48 %. Po terminio apdorojimo kristališkumas gali siekti 65–75 %.

Polipropileno pluoštai paprastai gaminami lydalo verpimo metodu. Paprastai pluoštai yra lygūs ir tiesūs išilgine kryptimi, be dryžių ir apskrito skerspjūvio. Jie taip pat verpiami į netaisyklingus pluoštus ir kompozicinius pluoštus.

Polipropileno pluoštų eksploatacinės charakteristikos

Tekstūra

Didžiausias polipropileno bruožas yra lengva tekstūra, kurios tankis yra 0,91 g/cm³, todėl jis lengvesnis už vandenį ir sudaro tik 60 % medvilnės svorio. Tai lengviausio tankio pluoštas tarp įprastų cheminių pluoštų: 20 % lengvesnis už nailoną, 30 % lengvesnis už poliesterį ir 40 % lengvesnis už viskozės pluoštą. Jis tinka vandens sporto aprangai gaminti.

Fizinės savybės

Polipropilenas pasižymi dideliu stiprumu, o lūžio pailgėjimas yra 20–80 %. Stipris mažėja didėjant temperatūrai, o polipropilenas turi didelį pradinį modulį. Jo elastingumo atsistatymo gebėjimas yra panašus į nailono 66 ir poliesterio, bet geresnis nei akrilo. Ypač greitas elastingumo atsistatymo gebėjimas yra didesnis, todėl polipropileno audinys taip pat yra atsparesnis dilimui. Polipropileno audinys nėra linkęs raukšlėtis, todėl yra patvarus, drabužių dydis yra gana stabilus ir nėra lengvai deformuojamas.

Drėgmės sugėrimas ir dažymo efektyvumas

Iš sintetinių pluoštų polipropilenas prasčiausiai sugeria drėgmę – standartinėmis atmosferos sąlygomis jis beveik visiškai neatgauna drėgmės. Todėl jo stiprumas sausuoju ir šlapiuoju būdu bei lūžio stipris yra beveik vienodas, todėl jis ypač tinka žvejybos tinklų, virvių, filtro audinio ir dezinfekuojančios marlės vaistams gamybai. Polipropilenas naudojimo metu yra linkęs į statinę elektrą ir pumpuravimąsi, mažai traukiasi. Audinį lengva skalbti ir greitai džiūsta, jis yra gana standus. Dėl prasto drėgmės sugėrimo ir tvankumo dėvint, drabužių audiniuose polipropilenas dažnai maišomas su pluoštais, pasižyminčiais didele drėgmės sugėrimo geba.
Polipropilenas turi taisyklingą makromolekulinę struktūrą ir aukštą kristališkumą, tačiau jam trūksta funkcinių grupių, kurios galėtų jungtis su dažų molekulėmis, todėl jį sunku dažyti. Įprasti dažai negali jo dažyti. Naudojant dispersinius dažus polipropileno dažymui, galima gauti tik labai šviesias spalvas ir prastą spalvos atsparumą. Polipropileno dažymo savybes galima pagerinti tokiais metodais kaip skiepijimo kopolimerizacija, originalus skystas dažymas ir metalo junginių modifikavimas.

Cheminės savybės

Polipropilenas pasižymi puikiu atsparumu chemikalams, vabzdžių antpuoliams ir pelėsiui. Jo atsparumas rūgštims, šarmams ir kitiems cheminiams veiksniams yra pranašesnis už kitus sintetinius pluoštus. Polipropilenas pasižymi geru atsparumu cheminei korozijai, išskyrus koncentruotą azoto rūgštį ir koncentruotą kaustinę sodą. Jis pasižymi geru atsparumu rūgštims ir šarmams, todėl tinka naudoti kaip filtravimo medžiaga irpakavimo medžiaga.Tačiau jo stabilumas organiniuose tirpikliuose yra šiek tiek prastas.

Atsparumas karščiui

Polipropilenas yra termoplastinis pluoštas, kurio minkštėjimo ir lydymosi temperatūra yra žemesnė nei kitų pluoštų. Minkštėjimo temperatūra yra 10–15 ℃ žemesnė už lydymosi temperatūrą, todėl atsparumas karščiui yra prastas. Dažant, apdailinant ir naudojant polipropileną, būtina atkreipti dėmesį į temperatūros kontrolę, kad būtų išvengta plastinės deformacijos. Kaitinant sausomis sąlygomis (pvz., aukštesnėje nei 130 ℃ temperatūroje), polipropilenas dėl oksidacijos įtrūksta. Todėl gaminant polipropileno pluoštą dažnai pridedama senėjimą stabdančių medžiagų (šilumos stabilizatorių), kad pagerėtų jo stabilumas. Tačiau polipropilenas yra atsparesnis drėgmei ir karščiui. Virkite verdančiame vandenyje kelias valandas, kad nesideformuotų.

Kiti rezultatai

Polipropilenas yra prastai atsparus šviesai ir oro sąlygoms, linkęs senėti, neatsparus lyginimui, todėl jį reikia laikyti atokiau nuo šviesos ir karščio. Tačiau senėjimą stabdančias savybes galima pagerinti verpimo metu įpilant senėjimą stabdančių medžiagų. Be to, polipropilenas pasižymi gera elektros izoliacija, tačiau apdorojimo metu jis linkęs į statinę elektrą. Polipropilenas nėra lengvai deginamas. Kai pluoštas susitraukia ir išsilydo liepsnoje, liepsna gali pati užgesti. Degant susidaro skaidrus, kietas blokas su silpnu asfalto kvapu.

Dongguan Liansheng Neaustinės technologijos Co., Ltd.buvo įkurta 2020 m. gegužės mėn. Tai didelio masto neaustinių audinių gamybos įmonė, integruojanti mokslinius tyrimus ir plėtrą, gamybą ir pardavimus. Ji gali gaminti įvairių spalvų PP neaustinius audinius, kurių plotis mažesnis nei 3,2 metro, nuo 9 gramų iki 300 gramų.