Po epidemiji novega koronavirusa se je vse več ljudi zavedalo pomembne vloge mask. Torej, ta znanstvena spoznanja o maskah. Ali veste?
Kako izbrati masko?
Glede na obliko, če jih razvrstimo glede na prioriteto uporabnikove lastne zaščitne sposobnosti (od visoke do nizke): maske N95 > kirurške maske > navadne medicinske maske > navadne bombažne maske.
Pri pljučnici, okuženi z novim koronavirusom, imajo medicinske kirurške maske in maske s filtracijo nemastnih delcev, večjo ali enako 95 %, kot so N95, KN95, DS2, FFP2, očiten blokirni učinek.
Razvrstitev medicinskih mask
Trenutno so medicinske maske na Kitajskem razdeljene predvsem na tri vrste: medicinske zaščitne maske z najvišjo stopnjo zaščite, medicinske kirurške maske, ki se pogosto uporabljajo v invazivnih operacijskih okoljih, kot so operacijske dvorane, in medicinske maske za enkratno uporabo običajne ravni.
Material medicinskih mask
Običajno pravimo, da so maske narejene iz netkanega materiala, ki je v primerjavi s tekstilom netkana tkanina. Sestavljen je iz usmerjenih ali naključnih vlaken. Natančneje, pri maskah so vse surovine polipropilen (PP), medicinske maske pa imajo običajno večplastno strukturo, ki se običajno imenuje SMS struktura.
Kemijsko znanje
Polipropilen, znan tudi kot PP, je brezbarvna, brez vonja, nestrupena in polprosojna trdna snov, ki nastane s polimerizacijo propilena. Molekulska formula je – [CH2CH (CH3)]n-. Polipropilen se pogosto uporablja pri proizvodnji vlaknastih izdelkov, kot so oblačila in odeje, medicinska oprema, avtomobili, kolesa, deli, transportni cevovodi, kemične posode, uporablja pa se tudi za embalažo hrane in zdravil.
Z vidikamateriali za maske, polipropilenski netkani material z visokim tališčem je postal najboljša izbira, saj proizvaja polipropilenske izdelke s pretokom taline 33-41 g/min, kar ustreza standardu sanitarne polipropilenske netkane tkanine.
Netkana tkanina, izdelana iz posebnega polipropilenskega netkanega materiala, se lahko uporablja za kirurške obleke za enkratno uporabo, rjuhe, maske, prevleke, vpojne blazinice za tekočine in druge medicinske in zdravstvene izdelke. Med njimi so netkane maske izdelane iz dveh plasti vlaknaste netkane tkanine, posebej uporabljene za medicinske in zdravstvene namene, z dodatno plastjo filtrirne krpe s filtracijskim in antibakterijskim učinkom več kot 99,999 %, ki je varjena z ultrazvočnimi valovi.
Medicinska maska proti virusom
Maske, ki lahko nudijo zaščito pred virusi, vključujejo predvsem medicinske kirurške maske in maske N95. V skladu z nacionalnim standardom YY 0469-2004 "Tehnične zahteve za medicinske kirurške maske" so pomembni tehnični kazalniki, ki jih morajo izpolnjevati medicinske kirurške maske, učinkovitost filtracije, učinkovitost bakterijske filtracije in odpornost na dihanje:
Učinkovitost filtracije: Pri pretoku zraka (30 ± 2) L/min učinkovitost filtracije aerosola natrijevega klorida s srednjim premerom (0,24 ± 0,06) μm v aerodinamiki ni manjša od 30 %;
Učinkovitost bakterijske filtracije: Pod določenimi pogoji učinkovitost filtracije aerosolov Staphylococcus aureus s povprečnim premerom delcev (3 ± 0,3) μm ne sme biti manjša od 95 %;
Dihalni upor: Pri pretoku z učinkovito filtracijo vdihovalni upor ne presega 49 Pa, izdihovalni upor pa 29,4 Pa.
Drugo merilo za zagotavljanje učinkovitosti bakterijske filtracije je, da učinkovitost filtracije bakterijskih aerosolov Staphylococcus aureus ne sme biti manjša od 95 %, kar je izvor koncepta N95. Čeprav maske N95 niso medicinske maske, izpolnjujejo standard 95-odstotne učinkovitosti filtracije in se bolje prilegajo človeškemu obrazu, zato lahko igrajo tudi dobro vlogo pri preprečevanju virusov.
Netkana tkanina, pihana s taljenjem
Glavni material, ki tem dvema vrstama mask zagotavlja učinek filtriranja virusov, je izjemno fina in elektrostatična notranja plast filtrirne tkanine – netkana tkanina, izdelana s pomočjo taljenja.
Glavni material netkane tkanine, izdelane s pomočjo pihanja iz taline, je polipropilen, ki je ultra fina elektrostatična vlaknasta tkanina, ki lahko ujame prah. Ko se kapljice, ki vsebujejo virus pljučnice, približajo netkani tkanini, izdelani s pomočjo pihanja iz taline, se elektrostatično adsorbirajo na njeno površino in ne morejo preiti skozi.
To je načelo izolacije bakterij s tem materialom. Ko ga ujamejo ultrafina elektrostatična vlakna, je prah zaradi čiščenja izjemno težko odstraniti, pranje z vodo pa lahko poškoduje tudi sposobnost elektrostatičnega sesanja. Zato se ta vrsta maske lahko uporabi le enkrat. Primerne ravni filtracije s taljenjem pihanih ravnih mask vključujejo: navadno raven, BFE95 (95-odstotna učinkovitost filtracije), BFE99 (99-odstotna učinkovitost filtracije), VFE95 (99-odstotna učinkovitost filtracije), PFE95 (99-odstotna učinkovitost filtracije), KN90 (90-odstotna učinkovitost filtracije).
Specifična sestava
Medicinske kirurške maske so običajno narejene iz treh plasti netkane tkanine. Material je netkana tkanina spunbond + netkana tkanina meltblown +netkana tkanina spunbondKratka vlakna se lahko uporabljajo tudi v enem sloju za izboljšanje teksture kože, in sicer vroče valjana netkana tkanina ES + netkana tkanina iz taljenja + netkana tkanina spunbond. Zunanja plast maske je zasnovana tako, da preprečuje kapljice, srednja plast je filtrirana, spominska plast pa absorbira vlago. Tkanine iz taljenja so običajno izbrane tako, da tehtajo 20 gramov.
Maska tipa N95 je sestavljena iz iglano prebodenega bombaža, talilno pihane tkanine in netkane tkanine. Talno pihana tkanina običajno tehta 40 gramov ali celo več, zaradi debeline iglano prebodenega bombaža pa je videti debelejša od ravnih mask, njen zaščitni učinek pa lahko doseže vsaj 95 %.
V nacionalnem standardu GB/T 32610 za maske ni določenih več plasti mask. Če gre za medicinsko masko, mora imeti vsaj 3 plasti, kar imenujemo SMS (2 plasti plasti S in 1 plast plasti M). Trenutno je na Kitajskem največje število plasti 5, kar je SMMMS (2 plasti plasti S in 3 plasti plasti M). Izdelava mask ni težka, je pa težko izdelati tkanino SMMMS. Cena uvožene opreme za netkano tkanino je več kot 100 milijonov juanov.
S tukaj predstavlja spunbond plast, ki ima relativno grob premer vlaken okoli 20 mikrometrov (μm). Dvoslojna Sspunbond plastv glavnem podpira celotno strukturo netkane tkanine in nima pomembnega vpliva na pregradne lastnosti.
Najpomembnejša plast znotraj maske je pregradna plast ali plast iz taline, pihane iz vlaken M. Premer vlaken plasti, pihane iz taline, je relativno tanek, približno 2 mikrometra (μm), zato je le desetina premera plasti iz spunbonda. To igra ključno vlogo pri preprečevanju vdora bakterij in krvi.
Če je preveč plasti S spunbond, bo maska postala trša, če pa je preveč plasti M taline, bo dihanje težje. Zato se lahko težavnost dihanja v maski uporabi za presojo njenega izolacijskega učinka. Težje kot je dihati, boljši je izolacijski učinek. Če pa plast M postane tanek film, v bistvu ni zračna in virusi so blokirani, vendar ljudje tudi ne morejo dihati. Torej je to tudi tehnična težava.
Za boljšo ponazoritev problematike bomo na naslednji sliki primerjali vlakna spunbond plasti S, vlakna talilno pihane plasti M in lase. Za lase s premerom 1/3 je to blizu vlaknom spunbond plasti, medtem ko je za lase s premerom 1/30 to blizu vlaknom talilno pihane plasti M. Seveda raziskovalci še vedno razvijajo finejša vlakna, da bi zagotovili boljše antibakterijske in pregradne lastnosti.
Kot smo že omenili, tanjša kot je plast M, bolj lahko blokira vstop majhnih delcev, kot so bakterije. Na primer, N95 se nanaša na sposobnost blokiranja 95 % majhnih delcev (0,3 mikrona) v normalnih pogojih. V skladu z nacionalnim standardom GB/T 19083 za medicinske zaščitne maske učinkovitost filtracije maske za nemastne delce izpolnjuje zahteve v spodnji tabeli pri pretoku plina 85 l/min.
Tabela 1: Stopnje filtriranja medicinskih zaščitnih mask
Iz zgornje razlage je N95 pravzaprav 5-slojna maska iz polipropilenske netkane tkanine SMMMS, ki lahko filtrira 95 % drobnih delcev.
Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.je bilo ustanovljeno maja 2020. Gre za obsežno podjetje za proizvodnjo netkanih tkanin, ki združuje raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajo. Proizvaja lahko netkane tkanine PP spunbond različnih barv s širino manj kot 3,2 metra, od 9 gramov do 300 gramov.
Čas objave: 18. oktober 2024