Etter den nye koronavirusepidemien har flere og flere innsett den viktige rollen masker spiller. Så denne vitenskapelige kunnskapen om masker. Vet du det?
Hvordan velge en maske?
Når det gjelder design, hvis rangert etter prioriteten til brukerens egen beskyttelsesevne (fra høy til lav): N95-masker>kirurgiske masker>vanlige medisinske masker>vanlige bomullsmasker.
For lungebetennelse infisert med det nye koronaviruset har medisinske kirurgiske masker og masker med filtrering av ikke-oljeholdige partikler større enn eller lik 95 %, som N95, KN95, DS2, FFP2, en tydelig blokkerende effekt.
Klassifisering av medisinske masker
For tiden er medisinske masker i Kina hovedsakelig delt inn i tre typer: medisinske beskyttelsesmasker med høyest beskyttelsesnivå, medisinske kirurgiske masker som vanligvis brukes i invasive operasjonsmiljøer som operasjonsstuer, og vanlige engangsmedisinske masker.
Materialet til medisinske masker
Vi pleier å si at masker er laget av ikke-vevd stoff, som er et ikke-vevd stoff sammenlignet med tekstilstoff. Det er sammensatt av orienterte eller tilfeldige fibre. Spesielt for masker er alle råmaterialene polypropylen (PP), og medisinske masker har generelt en flerlagsstruktur, ofte referert til som SMS-struktur.
Kjemisk kunnskap
Polypropylen, også kjent som PP, er et fargeløst, luktfritt, giftfritt og halvtransparent fast stoff dannet ved polymerisasjon av propylen. Molekylformelen er – [CH2CH (CH3)]n-. Polypropylen er mye brukt i produksjon av fiberprodukter som klær og tepper, medisinsk utstyr, biler, sykler, deler, transportrørledninger, kjemiske beholdere, og brukes også i mat- og legemiddelemballasje.
Fra perspektivet tilmaskematerialer, har spesialmateriale av ikke-vevd polypropylen med høyt smeltepunkt blitt det beste valget, og produserer polypropylenprodukter med en smeltemassestrømningshastighet på 33-41 g/min, som oppfyller standarden for sanitær ikke-vevd polypropylen.
Ikke-vevd stoff produsert av spesialmaterialet ikke-vevd polypropylen kan brukes til engangskirurgiske kjoler, laken, masker, trekk, væskeabsorberende puter og andre medisinske og helseprodukter. Blant annet er ikke-vevde masker laget av to lag med ikke-vevd fiber som er spesielt brukt til medisinske og helsemessige formål, med et ekstra lag med filtersprayduk med en filtrerende og antibakteriell effekt på over 99,999 % lagt til i midten, som er sveiset sammen med ultralydbølger.
Medisinsk maske mot virus
Masker som kan gi virusbeskyttelse inkluderer hovedsakelig medisinske kirurgiske masker og N95-masker. I henhold til den nasjonale standarden YY 0469-2004 «Tekniske krav til medisinske kirurgiske masker», inkluderer de viktige tekniske indikatorene som medisinske kirurgiske masker må oppfylle filtreringseffektivitet, bakteriell filtreringseffektivitet og respirasjonsmotstand:
Filtreringseffektivitet: Under en luftstrømningshastighet på (30 ± 2) L/min er filtreringseffektiviteten til natriumklorid-aerosol med en median diameter på (0,24 ± 0,06) μm aerodynamisk sett ikke mindre enn 30 %;
Bakteriell filtreringseffektivitet: Under spesifiserte forhold skal filtreringseffektiviteten for Staphylococcus aureus-aerosoler med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på (3 ± 0,3) μm ikke være mindre enn 95 %;
Respirasjonsmotstand: Under forutsetning av filtreringseffektivitetsstrømningshastighet overstiger ikke inspirasjonsmotstanden 49 Pa og ekspirasjonsmotstanden overstiger ikke 29,4 Pa.
Det andre kriteriet for å sikre bakteriell filtreringseffektivitet er at filtreringseffektiviteten til Staphylococcus aureus-bakterielle aerosoler ikke skal være mindre enn 95 %, som er opprinnelsen til N95-konseptet. Selv om N95-masker ikke er medisinske masker, oppfyller de standarden på 95 % filtreringseffektivitet og kan bedre passe det menneskelige ansiktet, slik at de også kan spille en god rolle i virusforebygging.
Smeltblåst ikke-vevd stoff
Hovedmaterialet som gir virusfiltreringseffekten til disse to typene masker er det ekstremt fine og elektrostatiske innerlaget med filterduk – smelteblåst ikke-vevd stoff.
Hovedmaterialet i smelteblåst ikke-vevd stoff er polypropylen, som er en ultrafin elektrostatisk fiberduk som kan fange opp støv. Når dråper som inneholder lungebetennelsesvirus nærmer seg det smelteblåste ikke-vevde stoffet, vil de bli elektrostatisk adsorbert på overflaten av det ikke-vevde stoffet og kan ikke trenge gjennom.
Dette er prinsippet bak dette materialet som isolerer bakterier. Etter å ha blitt fanget opp av ultrafine elektrostatiske fibre, er støv ekstremt vanskelig å løsne på grunn av rengjøring, og vasking med vann kan også skade den elektrostatiske sugeevnen. Derfor kan denne typen maske bare brukes én gang. Egnede nivåer for smelteblåst filtrering av flate masker inkluderer: vanlig nivå, BFE95 (95 % filtreringseffektivitet), BFE99 (99 % filtreringseffektivitet), VFE95 (99 % filtreringseffektivitet), PFE95 (99 % filtreringseffektivitet), KN90 (90 % filtreringseffektivitet).
Spesifikk sammensetning
Medisinske kirurgiske masker er vanligvis laget av tre lag med ikke-vevd stoff. Materialet er spunbond ikke-vevd stoff + smelteblåst ikke-vevd stoff +spunnet ikke-vevd stoffKorte fibre kan også brukes i ett lag for å forbedre hudtekstur, nemlig ES varmvalset ikke-vevd stoff + smelteblåst ikke-vevd stoff + spunbond ikke-vevd stoff. Det ytre laget av masken er designet for å forhindre dråper, mellomlaget er filtrert, og minnet absorberer fuktighet. Smeltblåste stoffer velges vanligvis til å veie 20 gram.
N95-koppmasken er laget av nålestanset bomull, smelteblåst stoff og ikke-vevd stoff. Det smelteblåste stoffet veier vanligvis 40 gram eller enda mer, og med tykkelsen på nålestanset bomull ser det tykkere ut enn flate masker, og den beskyttende effekten kan nå minst 95 %.
Flere lag med masker er ikke spesifisert i den nasjonale standarden GB/T 32610 for masker. Hvis det er en medisinsk maske, bør den ha minst 3 lag, som er det vi kaller SMS (2 lag med S-lag og 1 lag med M-lag). For tiden er det høyeste antallet lag i Kina 5, som er SMMMS (2 lag med S-lag og 3 lag med M-lag). Det er ikke vanskelig å lage masker, men det er vanskelig å lage SMMMS-stoff. Prisen på importert ikke-vevd stoffutstyr er over 100 millioner yuan.
S-en her representerer spunbond-laget, som har en relativt grov fiberdiameter på rundt 20 mikrometer (μ m). Tolags-S-enspunbond-lagetstøtter hovedsakelig hele den ikke-vevde tekstilstrukturen og har ingen betydelig effekt på barriereegenskapene.
Det viktigste laget inni en maske er barrierelaget eller det smelteblåste laget M. Fiberdiameteren til det smelteblåste laget er relativt tynn, rundt 2 mikrometer (μ m), så den er bare en tidel av diameteren til spunbond-laget. Dette spiller en avgjørende rolle i å forhindre at bakterier og blod trenger inn.
Hvis det er for mange S-spunbond-lag, vil masken bli hardere, mens hvis det er for mange M-smelteblåste lag, vil det være vanskeligere å puste. Derfor kan pustevanskene i masken brukes til å bedømme dens isolasjonseffekt. Jo vanskeligere det er å puste, desto bedre er isolasjonseffekten. Men hvis M-laget blir en tynn film, er det i utgangspunktet ikke pustende, og virus blokkeres, men folk kan heller ikke puste. Så dette er også et teknisk problem.
For å illustrere problemet bedre, sammenligner vi spunbond-fiberlaget S, smelteblåst M-fiberlaget og hår i figuren nedenfor. For hår med en diameter på 1/3 er det nær spunbond-fiberlaget, mens for hår med en diameter på 1/30 er det nær smelteblåst M-fiberlaget. Forskere utvikler selvfølgelig fortsatt finere fibre for å sikre bedre antibakterielle egenskaper og barriereegenskaper.
Som nevnt tidligere, jo finere M-laget er, desto mer kan det blokkere inntrengning av små partikler som bakterier. For eksempel refererer N95 til evnen til å blokkere 95 % av små partikler (0,3 mikron) under normale forhold. I henhold til den nasjonale standarden GB/T 19083 for medisinske beskyttelsesmasker, oppfyller maskens filtreringseffektivitet for ikke-oljeholdige partikler kravene i tabellen nedenfor ved en gassstrømningshastighet på 85 l/min.
Tabell 1: Filtreringsnivåer for medisinske beskyttelsesmasker
Ut fra forklaringen ovenfor er N95 faktisk en 5-lags maske laget av polypropylen ikke-vevd stoff SMMMS som kan filtrere 95 % av fine partikler.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.ble etablert i mai 2020. Det er en storstilt produksjonsbedrift for ikke-vevde stoffer som integrerer forskning og utvikling, produksjon og salg. Den kan produsere PP spunbond ikke-vevde stoffer i forskjellige farger med en bredde på mindre enn 3,2 meter, fra 9 gram til 300 gram.
Publisert: 18. oktober 2024