Многи људи знају да је језгро хируршких маски и Н95 маски средњи слој – памук добијен методом растопљеног дувања.
Ако још увек не знате, хајде да прво укратко прегледамо. Хируршке маске су подељене у три слоја, при чему су спољна два слоја од нетканог материјала добијеног пунбонд методом, а средњи слој је памук добијен мелтблауном методом. Било да је у питању неткани материјал добијен пунбонд методом или памук добијен мелтблауном методом, оне нису направљене од памука, већ од пластичног полипропилена (ПП).
Бехнам Пурдејхими, заменик директора Института за неткане материјале на Државном универзитету Северне Каролине и професор науке о материјалима, објаснио је да предњи и задњи слој нетканог материјала на хируршким маскама немају способност филтрирања микроорганизама. Они могу само да блокирају капљице течности, а само средњи слој памука добијеног методом растопљеног дувања има функцију филтрирања бактерија.
Функција филтрирања нетканог материјала добијеног растопљеним дувањем.
У ствари, ефикасност филтрације (FE) влакана одређена је њиховим просечним пречником и густином паковања. Што је пречник влакана мањи, то је ефикасност филтрације већа.
Пречник влакана памука добијених методом дувања растопљеног материјала је приближно између 0,5-10 микрона, док је пречник влакана слоја спанбонд материјала око 20 микрона. Због ултрафиних влакана, памук дуван растопљеним материјалом има велику површину и може да апсорбује разне микрочестице. Још импресивније је то што је памук дуван растопљеним материјалом релативно прозрачан, што га чини добрим материјалом за израду филтера за маске, док спанбонд неткани материјал није.
Хајде да погледамо процес производње ове две врстенеткане тканине.
Приликом израде спанбонд нетканог материјала, полипропилен се топи и извлачи у свилу, која затим формира мрежу—— У поређењу са спанбонд нетканим материјалима, памук добијен методом мелтблауна има много напреднију технологију и, заправо, технологија мелтблауна је тренутно једина технологија која се користи за производњу влакана микронске величине у великим размерама.
Процес производње памука методом растопљеног дувања
Машина може да генерише проток врућег ваздуха велике брзине, који ће прскати растопљени полипропилен из млазнице са изузетно малим отвором, са истим ефектом као и прскање.
Магловита ултрафина влакна се скупљају на ваљцима или плочама и формирају неткане материјале добијене методом растопљеног дувања – заправо, инспирација за технологију растопљеног дувања долази из природе. Вероватно не знате да природа такође производи материјале добијене методом растопљеног дувања. Често се у близини вулканских кратера налазе неке чудно изгледајуће перике, које су Пелеова коса, направљена од базалтне магме коју разноси врући ветар вулкана.
Педесетих година прошлог века, Америчка поморска истраживачка лабораторија (NRL) је први пут користила технологију дувања растопљеног материјала за производњу влакана за филтрирање радиоактивних материјала. Данас се технологија дувања растопљеног материјала не користи само за производњу филтер материјала за филтрирање воде и гаса, већ и за производњу индустријских изолационих материјала као што је минерална вуна. Међутим, ефикасност филтрације самог памука дуваног растопљеним материјалом је само око 25%. Како је дошло до ефикасности филтрације од 95% код N95 маски?
Ово је кључни корак у процесу производње медицинског памука добијеног методом растопљеног дувања – електростатичка поларизација.
Овако је, као што смо управо поменули, ефикасност филтрације маски повезана је са њиховим пречником и густином пуњења. Међутим, ако су превише чврсто исткане, маска неће бити прозрачна и носилац ће се осећати непријатно. Ако се не изврши третман електростатичком поларизацијом, ефикасност филтрације растопљене тканине која може учинити да се људи мање осећају гуше је само 25%.
Како можемо побољшати прозрачност ваздуха уз истовремено осигуравање ефикасности филтрације?
Године 1995, инжењерски научник Питер П. Цаи са Универзитета у Тенесију дошао је на идеју о технологији електростатичког таложења која се користи у индустријској филтрацији.
У индустрији (као што су фабрички димњаци), инжењери користе електрично поље за пуњење честица, а затим користе електричну мрежу да их усисају како би филтрирали изузетно мале честице.
Коришћење технологије електростатичког преципитатора за филтрирање ваздуха
Инспирисани овом технологијом, многи људи су покушали да електрификују пластична влакна, али нису били успешни. Али Цаи Бинги је то урадио. Изумео је метод за пуњење пластике, јонизујући ваздух и електростатички пуњећи тканину добијену методом растопљеног дувања, претварајући је у електрет, трајно наелектрисан материјал сличан Пикачуу.
Након што се трансформише у Пикачуа, слој Пикачу растопљене тканине не само да може достићи 10 слојева без струје, већ и привући честице пречника око 100 nm, попут COVID-19.
Може се рећи да су помоћу Цаи Бингијеве технологије створене Н95 маске. Милијарде људских живота широм света су заштићене овом технологијом.
Случајно, Цаи Бингијева техника електростатичког пуњења назива се корона електростатичко пуњење, што је иста врста короне као и коронавирус, али овде корона значи корона.
Након што погледате процес производње медицинског памука од растопљеног памука, разумећете његову техничку сложеност. У ствари, најтежи део процеса производње памука од растопљеног памука може бити механичка производња памука од растопљеног памука.
У марту ове године, Маркус Милер, директор продаје компаније Reicol, немачког добављача машина за дување из растопљеног стакла, изјавио је у интервјуу за NPR да, како би се осигурало да су влакна фина и стабилног квалитета, машине за дување из растопљеног стакла захтевају високу прецизност и тешке су за производњу. Време производње и монтаже машине је најмање 5-6 месеци, а цена сваке машине може достићи 4 милиона долара. Међутим, многе машине на тржишту имају неуједначене нивое квалитета.
Хилс, Инк. на Флориди је један од ретких произвођача на свету који може да производи млазнице за опрему за дување памука методом растопљеног памука. Тимоти Робсон, менаџер за истраживање и развој компаније, такође је изјавио да опрема за дување памука методом растопљеног памука има висок ниво технолошког садржаја.
Иако годишња производња маски у Кини чини око 50% светске производње, што је чини највећим произвођачем и извозником маски, према подацима Кинеског удружења индустријске текстилне индустрије у фебруару, национална производња нетканих материјала добијених методом растопљеног дувања је мања од 100.000 тона годишње, што указује на значајан недостатак нетканих материјала добијених методом растопљеног дувања.
Узимајући у обзир цену и време испоруке машина за производњу тканине методом растопљеног дувања, мало је вероватно да ће мала предузећа произвести велике количине квалификованог памука методом растопљеног дувања у кратком временском периоду.
Како утврдити да ли је купљена маска квалификована и направљена од памука добијеног методом растопљеног дувања?
Метода је заправо веома једноставна, потребно је само три корака.
Прво, пошто спољни слој нетканог материјала типа „spunbond“ у сендвич колачићима има водоотпорна својства, квалификоване медицинске маске треба да буду водоотпорне. Ако нису водоотпорне, како могу да филтрирају капљице које се прскају из уста? Можете покушати да их сипате водом као овај старији брат.
Друго, полипропилен се не може лако запалити и склон је топљењу када је изложен топлоти, тако да памук добијен методом растопљеног дувања неће горети. Ако се пече упаљачем, памук добијен методом растопљеног дувања ће се смотати и отпасти, али се неће запалити. Другим речима, ако се средњи слој маске коју купите запали када се пече упаљачем, то је дефинитивно фалсификат.
Треће, медицински памук добијен методом растопљеног дувања је Пикачу, који има статички електрицитет, тако да може да покупи мале комадиће папира.
Наравно, ако треба да користите исту маску више пута, проналазач Н95, Цаи Бингји, такође има предлоге за дезинфекцију.
Дана 25. марта ове године, Цаи Бинги је на веб-сајту Универзитета у Тенесију изјавио да је ефекат електростатске поларизације медицинских маски и N95 маски веома стабилан. Чак и ако се маске дезинфикују врућим ваздухом на 70 степени Целзијуса током 30 минута, то не утиче на поларизациона својства маски. Међутим, алкохол ће однети наелектрисање растопљене тканине, па немојте дезинфиковати маску алкохолом.
Иначе, због јаких способности апсорпције, баријере, филтрације и спречавања цурења памука добијеног методом растопљеног дувања, многи женски производи и пелене се такође праве од њега. Кимберли Кларк је прва поднела захтев за одговарајуће патенте.
Донггуан Лиансхенг Нонвовен Тецхнологи Цо., Лтд.је основано у мају 2020. године. То је велико предузеће за производњу нетканих материјала које интегрише истраживање и развој, производњу и продају. Може да производи различите боје ПП спанбонд нетканих материјала ширине мање од 3,2 метра, од 9 грама до 300 грама.
Време објаве: 26. октобар 2024.