मास्क कोणत्या मटेरियलपासून बनवला जातो? N95 म्हणजे काय?

नवीन कोरोनाव्हायरस साथीनंतर, अधिकाधिक लोकांना मास्कची महत्त्वाची भूमिका कळू लागली आहे. तर, मास्कबद्दलचे हे वैज्ञानिक ज्ञान. तुम्हाला माहिती आहे का?

मास्क कसा निवडायचा?

डिझाइनच्या बाबतीत, जर परिधान करणाऱ्याच्या स्वतःच्या संरक्षणात्मक क्षमतेच्या प्राधान्यानुसार (उच्च ते निम्न) क्रमवारी लावली तर: N95 मुखवटे> शस्त्रक्रिया मुखवटे> सामान्य वैद्यकीय मुखवटे> सामान्य सूती मुखवटे.

नवीन कोरोनाव्हायरस संक्रमित न्यूमोनियासाठी, वैद्यकीय सर्जिकल मास्क आणि 95% पेक्षा जास्त किंवा त्यापेक्षा जास्त तेलकट कणांचे गाळण असलेले मास्क, जसे की N95, KN95, DS2, FFP2, यांचा स्पष्ट ब्लॉकिंग प्रभाव असतो.

वैद्यकीय मास्कचे वर्गीकरण

सध्या, चीनमध्ये वैद्यकीय मुखवटे प्रामुख्याने तीन प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत: सर्वोच्च संरक्षण पातळी असलेले वैद्यकीय संरक्षक मुखवटे, सामान्यतः शस्त्रक्रिया कक्षांसारख्या आक्रमक ऑपरेटिंग वातावरणात वापरले जाणारे वैद्यकीय सर्जिकल मुखवटे आणि सामान्य पातळीचे डिस्पोजेबल वैद्यकीय मुखवटे.

वैद्यकीय मुखवटे तयार करण्याचे साहित्य

आपण सहसा म्हणतो की मास्क हे नॉन-विणलेल्या फॅब्रिक मटेरियलपासून बनलेले असतात, जे कापडाच्या फॅब्रिकच्या तुलनेत नॉन-विणलेले फॅब्रिक असते. ते ओरिएंटेड किंवा रँडम फायबरपासून बनलेले असते. विशेषतः मास्कसाठी, त्यांचे सर्व कच्चे माल पॉलीप्रोपायलीन (पीपी) असतात आणि मेडिकल मास्कमध्ये सामान्यतः बहु-स्तरीय रचना असते, ज्याला सामान्यतः एसएमएस स्ट्रक्चर म्हणतात.

रासायनिक ज्ञान

पॉलीप्रोपायलीन, ज्याला पीपी असेही म्हणतात, हा रंगहीन, गंधहीन, विषारी नसलेला आणि अर्धपारदर्शक घन पदार्थ आहे जो प्रोपीलीनच्या पॉलिमरायझेशनमुळे तयार होतो. आण्विक सूत्र आहे – [CH2CH (CH3)] n -. कपडे आणि ब्लँकेट, वैद्यकीय उपकरणे, ऑटोमोबाईल्स, सायकली, सुटे भाग, कन्व्हेइंग पाइपलाइन, रासायनिक कंटेनर यासारख्या फायबर उत्पादनांच्या उत्पादनात पॉलीप्रोपायलीनचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो आणि अन्न आणि औषध पॅकेजिंगमध्ये देखील वापरला जातो.

च्या दृष्टिकोनातूनमास्क साहित्य, पॉलीप्रोपीलीन उच्च वितळण्याच्या बिंदूसह नॉन-विणलेल्या फॅब्रिकचे विशेष साहित्य सर्वोत्तम पर्याय बनले आहे, जे 33-41 ग्रॅम/मिनिट या वितळलेल्या वस्तुमान प्रवाह दरासह पॉलीप्रोपीलीन उत्पादने तयार करते, जे सॅनिटरी पॉलीप्रोपीलीन नॉन-विणलेल्या फॅब्रिकच्या मानकांची पूर्तता करते.

पॉलीप्रोपायलीन नॉन-विणलेल्या फॅब्रिकच्या विशेष मटेरियलपासून बनवलेले नॉन-विणलेले फॅब्रिक डिस्पोजेबल सर्जिकल गाऊन, चादरी, मास्क, कव्हर, द्रव शोषक पॅड आणि इतर वैद्यकीय आणि आरोग्य उत्पादनांसाठी वापरले जाऊ शकते. त्यापैकी, नॉन-विणलेले मास्क हे विशेषतः वैद्यकीय आणि आरोग्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या फायबर नॉन-विणलेल्या फॅब्रिकच्या दोन थरांपासून बनवले जातात, ज्यामध्ये मध्यभागी 99.999% पेक्षा जास्त गाळण्याची प्रक्रिया आणि अँटीबॅक्टेरियल प्रभाव असलेल्या फिल्टर स्प्रे कापडाचा अतिरिक्त थर जोडला जातो, जो अल्ट्रासोनिक लहरींद्वारे वेल्डेड केला जातो.

अँटी-व्हायरस मेडिकल मास्क

विषाणूंपासून संरक्षण देऊ शकणाऱ्या मास्कमध्ये प्रामुख्याने वैद्यकीय सर्जिकल मास्क आणि N95 मास्क यांचा समावेश आहे. राष्ट्रीय मानक YY 0469-2004 "वैद्यकीय सर्जिकल मास्कसाठी तांत्रिक आवश्यकता" नुसार, वैद्यकीय सर्जिकल मास्क ज्या महत्त्वाच्या तांत्रिक निर्देशकांची पूर्तता करतात त्यामध्ये गाळण्याची कार्यक्षमता, बॅक्टेरिया गाळण्याची कार्यक्षमता आणि श्वसन प्रतिकार यांचा समावेश आहे:

गाळण्याची कार्यक्षमता: हवेच्या प्रवाह दराच्या (३० ± २) लि/मिनिटाच्या स्थितीत, (०.२४ ± ०.०६) μ मीटर सरासरी व्यास असलेल्या सोडियम क्लोराइड एरोसोलची वायुगतिकीमध्ये गाळण्याची कार्यक्षमता ३०% पेक्षा कमी नाही;

बॅक्टेरिया गाळण्याची कार्यक्षमता: विशिष्ट परिस्थितीत, (३ ± ०.३) μ मीटर सरासरी कण व्यास असलेल्या स्टॅफिलोकोकस ऑरियस एरोसोलची गाळण्याची कार्यक्षमता ९५% पेक्षा कमी नसावी;

श्वसन प्रतिकार: गाळण्याची कार्यक्षमता प्रवाह दराच्या स्थितीत, श्वसन प्रतिकार 49Pa पेक्षा जास्त नसतो आणि श्वासोच्छवासाचा प्रतिकार 29.4Pa पेक्षा जास्त नसतो.

बॅक्टेरिया फिल्टरेशन कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी दुसरा निकष म्हणजे स्टॅफिलोकोकस ऑरियस बॅक्टेरिया एरोसोलची फिल्टरेशन कार्यक्षमता 95% पेक्षा कमी नसावी, जी N95 संकल्पनेची उत्पत्ती आहे. म्हणूनच, जरी N95 मास्क वैद्यकीय मास्क नसले तरी ते 95% फिल्टरेशन कार्यक्षमतेच्या मानकांना पूर्ण करतात आणि मानवी चेहऱ्याला अधिक चांगल्या प्रकारे बसू शकतात, म्हणून ते विषाणू प्रतिबंधात देखील चांगली भूमिका बजावू शकतात.

वितळलेले न विणलेले कापड

या दोन्ही प्रकारच्या मास्कमध्ये व्हायरस फिल्टरिंग इफेक्ट आणणारी मुख्य सामग्री म्हणजे अत्यंत बारीक आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक आतील थर असलेले फिल्टर कापड - वितळलेले नॉन-वोवन फॅब्रिक.

वितळलेल्या नॉन-विणलेल्या कापडाचे मुख्य साहित्य पॉलीप्रोपीलीन आहे, जे एक अति-सूक्ष्म इलेक्ट्रोस्टॅटिक फायबर कापड आहे जे धूळ पकडू शकते. जेव्हा न्यूमोनिया विषाणू असलेले थेंब वितळलेल्या नॉन-विणलेल्या कापडाच्या जवळ येतात तेव्हा ते नॉन-विणलेल्या कापडाच्या पृष्ठभागावर इलेक्ट्रोस्टॅटिकली शोषले जातील आणि त्यातून जाऊ शकत नाहीत.

या मटेरियलचे हे तत्व आहे की ते बॅक्टेरिया वेगळे करते. अल्ट्राफाइन इलेक्ट्रोस्टॅटिक फायबरने पकडल्यानंतर, स्वच्छतेमुळे धूळ वेगळे करणे अत्यंत कठीण असते आणि पाण्याने धुण्यामुळे इलेक्ट्रोस्टॅटिक सक्शन क्षमतेला देखील नुकसान होऊ शकते. म्हणून, या प्रकारचा मास्क फक्त एकदाच वापरता येतो. फ्लॅट मास्कच्या वितळलेल्या ब्लोन फिल्ट्रेशनसाठी योग्य पातळींमध्ये हे समाविष्ट आहे: सामान्य पातळी, BFE95 (95% फिल्ट्रेशन कार्यक्षमता), BFE99 (99% फिल्ट्रेशन कार्यक्षमता), VFE95 (99% फिल्ट्रेशन कार्यक्षमता), PFE95 (99% फिल्ट्रेशन कार्यक्षमता), KN90 (90% फिल्ट्रेशन कार्यक्षमता).

विशिष्ट रचना

वैद्यकीय सर्जिकल मास्क सामान्यतः नॉन-विणलेल्या कापडाच्या तीन थरांपासून बनवले जातात. हे साहित्य स्पनबॉन्ड नॉन-विणलेले कापड + मेल्टब्लाउन नॉन-विणलेले कापड + आहे.स्पनबॉन्ड न विणलेले कापड. त्वचेचा पोत सुधारण्यासाठी एका थरात लहान तंतू देखील वापरले जाऊ शकतात, म्हणजे ES हॉट-रोल्ड नॉन-वोव्हन फॅब्रिक + मेल्टब्लोन नॉन-वोव्हन फॅब्रिक + स्पनबॉन्ड नॉन-वोव्हन फॅब्रिक. मास्कचा बाह्य थर थेंब रोखण्यासाठी डिझाइन केलेला आहे, मधला थर फिल्टर केला जातो आणि मेमरी ओलावा शोषून घेते. मेल्टब्लोन फॅब्रिक्स साधारणपणे २० ग्रॅम वजनाचे निवडले जातात.

N95 कप प्रकारचा मास्क सुई पंच केलेले कापूस, वितळलेले कापड आणि न विणलेले कापड यांचा बनलेला असतो. वितळलेले कापड साधारणपणे 40 ग्रॅम किंवा त्याहूनही अधिक वजनाचे असते आणि सुई पंच केलेल्या कापसाच्या जाडीमुळे ते दिसायला फ्लॅट मास्कपेक्षा जाड दिसते आणि त्याचा संरक्षणात्मक प्रभाव किमान 95% पर्यंत पोहोचू शकतो.

राष्ट्रीय मानक GB/T 32610 मध्ये मास्कसाठी अनेक थरांचे मास्क निर्दिष्ट केलेले नाहीत. जर ते वैद्यकीय मास्क असेल तर त्यात किमान 3 थर असले पाहिजेत, ज्याला आपण SMS म्हणतो (S लेयरचे 2 थर आणि M लेयरचा 1 थर). सध्या, चीनमध्ये थरांची सर्वाधिक संख्या 5 आहे, जी SMMMS आहे (S लेयरचे 2 थर आणि M लेयरचे 3 थर). मास्क बनवणे कठीण नाही, परंतु SMMMS कापड बनवणे कठीण आहे. आयात केलेल्या नॉन-वोवन फॅब्रिक उपकरणाची किंमत 100 दशलक्ष युआनपेक्षा जास्त आहे.

येथील S हा स्पनबॉन्ड थर दर्शवितो, ज्याचा तुलनेने खडबडीत फायबर व्यास सुमारे २० मायक्रोमीटर (μ मीटर) आहे. दोन-स्तरीय Sस्पनबॉन्ड थरप्रामुख्याने संपूर्ण न विणलेल्या कापडाच्या संरचनेला आधार देते आणि अडथळा गुणधर्मांवर त्याचा लक्षणीय परिणाम होत नाही.

मास्कमधील सर्वात महत्त्वाचा थर म्हणजे बॅरियर लेयर किंवा मेल्टब्लोन लेयर एम. मेल्टब्लोन लेयरचा फायबर व्यास तुलनेने पातळ असतो, सुमारे २ मायक्रोमीटर (μ मीटर), म्हणून तो स्पनबॉन्ड लेयरच्या व्यासाच्या फक्त एक दशांश असतो. हे बॅक्टेरिया आणि रक्त आत प्रवेश करण्यापासून रोखण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.

जर S स्पनबॉन्ड थर खूप जास्त असतील तर मास्क कठीण होईल, तर M मेल्टब्लोन थर खूप जास्त असतील तर श्वास घेणे अधिक कठीण होईल. म्हणून, मास्कमध्ये श्वास घेण्याच्या अडचणीवरून त्याच्या आयसोलेशन इफेक्टचे मूल्यांकन करता येते. श्वास घेणे जितके कठीण असेल तितके आयसोलेशन इफेक्ट चांगले. तथापि, जर M थर पातळ थर बनला तर तो मुळात श्वास घेण्यायोग्य राहणार नाही आणि विषाणू ब्लॉक केले जातील, परंतु लोक श्वास घेऊ शकत नाहीत. तर, ही देखील एक तांत्रिक समस्या आहे.

या समस्येचे अधिक चांगल्या प्रकारे स्पष्टीकरण देण्यासाठी, आपण खालील आकृतीमध्ये स्पनबॉन्ड लेयर एस फायबर, मेल्टब्लोन लेयर एम फायबर आणि केसांची तुलना करू. १/३ व्यासाच्या केसांसाठी, ते स्पनबॉन्ड लेयर फायबरच्या जवळ असते, तर १/३० व्यासाच्या केसांसाठी, ते मेल्टब्लोन लेयर एम फायबरच्या जवळ असते. अर्थात, चांगले अँटीबॅक्टेरियल आणि अडथळा गुणधर्म सुनिश्चित करण्यासाठी संशोधक अजूनही बारीक तंतू विकसित करत आहेत.

आधी सांगितल्याप्रमाणे, M थर जितका बारीक असेल तितका तो बॅक्टेरियासारख्या लहान कणांच्या प्रवेशास अडथळा आणू शकतो. उदाहरणार्थ, N95 म्हणजे सामान्य परिस्थितीत 95% लहान कण (0.3 मायक्रॉन) रोखण्याची क्षमता. वैद्यकीय संरक्षणात्मक मास्कसाठी राष्ट्रीय मानक GB/T 19083 नुसार, तेलकट नसलेल्या कणांसाठी मास्कची गाळण्याची कार्यक्षमता 85L/मिनिट या वायू प्रवाह दराने खालील तक्त्यातील आवश्यकता पूर्ण करते.
तक्ता १: वैद्यकीय संरक्षक मास्कचे फिल्टरिंग स्तर

वरील स्पष्टीकरणावरून, N95 हा प्रत्यक्षात पॉलीप्रोपायलीन नॉन-वोव्हन फॅब्रिक SMMMS पासून बनलेला 5-लेयर मास्क आहे जो 95% सूक्ष्म कण फिल्टर करू शकतो.

डोंगगुआन लियानशेंग नॉन विणलेले तंत्रज्ञान कं, लि.मे २०२० मध्ये स्थापन करण्यात आले. हे संशोधन आणि विकास, उत्पादन आणि विक्री एकत्रित करणारे एक मोठ्या प्रमाणात नॉन-विणलेले कापड उत्पादन उपक्रम आहे. ते ९ ग्रॅम ते ३०० ग्रॅम पर्यंत ३.२ मीटरपेक्षा कमी रुंदीचे पीपी स्पनबॉन्ड नॉन-विणलेले कापडांचे विविध रंग तयार करू शकते.