Од ког материјала је направљена маска? Шта је Н95?

Након епидемије новог коронавируса, све више људи схвата важну улогу маски. Дакле, ова научна сазнања о маскама. Да ли знате?

Како одабрати маску?

Што се тиче дизајна, ако се рангирају према приоритету сопствене заштитне способности корисника (од највишег до најнижег): N95 маске>хируршке маске>обичне медицинске маске>обичне памучне маске.

За упалу плућа изазвану новим коронавирусом, медицинске хируршке маске и маске са филтрацијом немасних честица већом или једнаком 95%, као што су N95, KN95, DS2, FFP2, имају очигледан блокирајући ефекат.

Класификација медицинских маски

Тренутно, медицинске маске у Кини су углавном подељене у три врсте: медицинске заштитне маске са највишим нивоом заштите, медицинске хируршке маске које се обично користе у инвазивним оперативним окружењима као што су операционе сале и медицинске маске за једнократну употребу обичног нивоа.

Материјал медицинских маски

Обично кажемо да су маске направљене од нетканог материјала, што је у поређењу са текстилом неткана тканина. Састоји се од оријентисаних или насумичних влакана. Конкретно за маске, све њихове сировине су полипропилен (ПП), а медицинске маске генерално имају вишеслојну структуру, која се обично назива СМС структура.

Хемијско знање

Полипропилен, такође познат као ПП, је безбојна, без мириса, нетоксична и полупровидна чврста супстанца настала полимеризацијом пропилена. Молекулска формула је – [CH2CH (CH3)]n-. Полипропилен се широко користи у производњи производа од влакана као што су одећа и ћебад, медицинска опрема, аутомобили, бицикли, делови, цевоводи за транспорт, хемијски контејнери, а користи се и у паковању хране и лекова.

Из перспективематеријали за маске, специјални материјал од полипропилена са високом тачком топљења постао је најбољи избор, производећи полипропиленске производе са брзином протока растопљене масе од 33-41 г/мин, што испуњава стандард санитарне полипропиленске неткане тканине.

Неткана тканина произведена од полипропиленског нетканог материјала, специјалног материјала, може се користити за једнократне хируршке мантиле, чаршаве, маске, навлаке, јастучиће за упијајуће течности и друге медицинске и здравствене производе. Међу њима, неткане маске су направљене од два слоја влакнасте неткане тканине посебно коришћене у медицинске и здравствене сврхе, са додатним слојем филтер тканине са филтрацијским и антибактеријским ефектом од преко 99,999% додатог у средини, који је заварен ултразвучним таласима.

Медицинска маска против вируса

Маске које могу да пруже заштиту од вируса углавном укључују медицинске хируршке маске и N95 маске. Према националном стандарду YY 0469-2004 „Технички захтеви за медицинске хируршке маске“, важни технички индикатори које медицинске хируршке маске морају да испуњавају укључују ефикасност филтрације, ефикасност филтрације бактерија и отпорност на дисање:

Ефикасност филтрације: Под условом протока ваздуха (30 ± 2) Л/мин, ефикасност филтрације аеросола натријум хлорида са средњим пречником од (0,24 ± 0,06) μм у аеродинамици није мања од 30%;

Ефикасност бактеријске филтрације: Под одређеним условима, ефикасност филтрације за аеросоле Staphylococcus aureus са просечним пречником честица од (3 ± 0,3) μm не сме бити мања од 95%;

Респираторни отпор: Под условом протока ефикасности филтрације, инспираторни отпор не прелази 49 Па, а експираторни отпор не прелази 29,4 Па.

Други критеријум за обезбеђивање ефикасности бактеријске филтрације је да ефикасност филтрације бактеријских аеросола Staphylococcus aureus не сме бити мања од 95%, што је порекло концепта N95. Стога, иако N95 маске нису медицинске маске, оне испуњавају стандард од 95% ефикасности филтрације и боље се прилагођавају људском лицу, тако да могу играти добру улогу и у превенцији вируса.

Неткана тканина добијена методом растопљеног дувања

Главни материјал који доноси ефекат филтрирања вируса код ових две врсте маски је изузетно фини и електростатички унутрашњи слој филтер тканине – неткана тканина добијена методом растопљеног дувања.

Главни материјал за неткану тканину направљену методом растопљеног дувања је полипропилен, који је ултрафина електростатичка влакнаста тканина која може да зароби прашину. Када капљице које садрже вирус упале плућа приђу нетканој тканини направљеној методом растопљеног дувања, оне ће се електростатички адсорбовати на површини неткане тканине и не могу да прођу кроз њу.

Ово је принцип изолације бактерија овим материјалом. Након што је ухвате ултрафини електростатички влакна, прашину је изузетно тешко одвојити због чишћења, а прање водом такође може оштетити способност електростатичког усисавања. Стога се ова врста маске може користити само једном. Погодни нивои за филтрацију равних маски методом растопљеног дувања укључују: обичан ниво, BFE95 (ефикасност филтрације 95%), BFE99 (ефикасност филтрације 99%), VFE95 (ефикасност филтрације 99%), PFE95 (ефикасност филтрације 99%), KN90 (ефикасност филтрације 90%).

Специфични састав

Медицинске хируршке маске су генерално направљене од три слоја нетканог материјала. Материјал је неткани материјал отпоран на спајање + неткани материјал отпоран на растопљење +спанбонд неткана тканинаКратка влакна се такође могу користити у једном слоју за побољшање текстуре коже, наиме ES топло ваљана неткана тканина + неткана тканина добијена методом растопљеног дувања + неткана тканина добијена методом пунбонд. Спољни слој маске је дизајниран да спречи капљице, средњи слој је филтриран, а меморијски слој апсорбује влагу. Тканине добијене методом растопљеног дувања се генерално бирају да теже 20 грама.

Маска типа чаше Н95 је направљена од игланог памука, мелтблаун тканине и нетканог материјала. Мелтблаун тканина обично тежи 40 грама или чак и више, а са дебљином игланог памука, изгледа дебље од равних маски, а њен заштитни ефекат може достићи најмање 95%.

Неколико слојева маски није наведено у националном стандарду GB/T 32610 за маске. Ако је у питању медицинска маска, требало би да има најмање 3 слоја, што називамо SMS (2 слоја S слоја и 1 слој M слоја). Тренутно је највећи број слојева у Кини 5, што је SMMMS (2 слоја S слоја и 3 слоја M слоја). Није тешко направити маске, али је тешко направити SMMMS тканину. Цена увезене опреме за неткани материјал је преко 100 милиона јуана.

С овде представља слој испредене тканине, који има релативно груби пречник влакана од око 20 микрометара (μm). Двослојни Сслој од спанбондауглавном подржава целу структуру нетканог материјала и нема значајан утицај на баријерна својства.

Најважнији слој унутар маске је баријерни слој или слој добијен методом растопљеног дувања М. Пречник влакана слоја добијеног методом растопљеног дувања је релативно танак, око 2 микрометра (μm), тако да је то само једна десетина пречника слоја од испунденог материјала. Ово игра кључну улогу у спречавању продирања бактерија и крви.

Ако има превише слојева S spunbond-а, ​​маска ће постати тврђа, док ако има превише слојева M meltblown-а, дисање ће бити отежано. Стога се тежина дисања у маски може користити за процену њеног изолационог ефекта. Што је теже дисати, то је бољи изолациони ефекат. Међутим, ако M слој постане танак филм, он у основи није пропусан за ваздух и вируси су блокирани, али ни људи не могу да дишу. Дакле, ово је такође технички проблем.

Да бисмо боље илустровали проблем, упоредићемо влакна слоја S испредене, влакна слоја M добијена методом растопљеног дувања и косу на следећој слици. За косу пречника 1/3, она је близу влакнима слоја испредене, док је за косу пречника 1/30, она близу влакнима слоја M добијеним методом растопљеног дувања. Наравно, истраживачи и даље развијају финија влакна како би осигурали боља антибактеријска и баријерска својства.

Као што је раније поменуто, што је М слој финији, то више може блокирати улазак малих честица као што су бактерије. На пример, N95 се односи на способност блокирања 95% малих честица (0,3 микрона) под нормалним условима. Према националном стандарду GB/T 19083 за медицинске заштитне маске, ефикасност филтрације маске за немасне честице испуњава захтеве у табели испод при протоку гаса од 85L/min.
Табела 1: Нивои филтрирања медицинских заштитних маски

Из горњег објашњења, Н95 је заправо петослојна маска направљена од полипропиленског нетканог материјала СМММС која може да филтрира 95% финих честица.

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.