Efter den nya coronavirusepidemin har fler och fler människor insett maskernas viktiga roll. Så den här vetenskapliga kunskapen om masker. Vet du?
Hur väljer man en mask?
När det gäller design, om de rangordnas efter prioriteten av bärarens egen skyddsförmåga (från hög till låg): N95-masker>kirurgiska masker>vanliga medicinska masker>vanliga bomullsmasker.
För lunginflammation infekterad med det nya coronaviruset har medicinska kirurgiska masker och masker med filtrering av icke-oljiga partiklar större än eller lika med 95 %, såsom N95, KN95, DS2, FFP2, en tydlig blockerande effekt.
Klassificering av medicinska masker
För närvarande är medicinska masker i Kina huvudsakligen indelade i tre typer: medicinska skyddsmasker med högsta skyddsnivå, medicinska kirurgiska masker som vanligtvis används i invasiva operationsmiljöer som operationssalar och medicinska engångsmasker av vanlig nivå.
Materialet i medicinska masker
Vi brukar säga att masker är gjorda av non-woven-material, vilket är ett non-woven-material jämfört med textiltyg. Det består av orienterade eller slumpmässiga fibrer. Specifikt för masker är alla deras råmaterial polypropen (PP), och medicinska masker har i allmänhet en flerskiktsstruktur, vanligtvis kallad SMS-struktur.
Kemisk kunskap
Polypropylen, även känt som PP, är ett färglöst, luktfritt, giftfritt och halvtransparent fast ämne som bildas genom polymerisation av propen. Molekylformeln är – [CH2CH (CH3)]n-. Polypropylen används ofta vid tillverkning av fiberprodukter såsom kläder och filtar, medicinsk utrustning, bilar, cyklar, delar, transportrörledningar, kemiska behållare och används även i livsmedels- och läkemedelsförpackningar.
Ur perspektivet avmaskmaterial, har specialmaterial av polypropenfiberduk med hög smältpunkt blivit det bästa valet och producerar polypropenprodukter med ett smältmassflöde på 33-41 g/min, vilket uppfyller standarden för sanitär polypropenfiberduk.
Non-woven-tyget som tillverkas av specialmaterial av polypropen kan användas till engångskirurgiska klänningar, lakan, masker, överdrag, vätskeabsorberande bindor och andra medicinska och hälsorelaterade produkter. Bland dessa är non-woven-masker gjorda av två lager fiberduk som är speciellt använd för medicinska och hälsorelaterade ändamål, med ett extra lager filtersprayduk med en filtrerande och antibakteriell effekt på över 99,999 % i mitten, som svetsas samman med ultraljudsvågor.
Medicinsk mask mot virus
De masker som kan ge virusskydd inkluderar huvudsakligen medicinska kirurgiska masker och N95-masker. Enligt den nationella standarden YY 0469-2004 "Tekniska krav för medicinska kirurgiska masker" inkluderar de viktiga tekniska indikatorerna som medicinska kirurgiska masker måste uppfylla filtreringseffektivitet, bakteriell filtreringseffektivitet och andningsresistens:
Filtreringseffektivitet: Under luftflödeshastigheten (30 ± 2) L/min är filtreringseffektiviteten för natriumklorid-aerosol med en mediandiameter på (0,24 ± 0,06) μm aerodynamiskt sett inte mindre än 30 %;
Bakteriell filtreringseffektivitet: Under specificerade förhållanden ska filtreringseffektiviteten för Staphylococcus aureus-aerosoler med en genomsnittlig partikeldiameter på (3 ± 0,3) μm inte vara mindre än 95 %;
Andningsmotstånd: Under filtreringseffektivitetsflödeshastigheten överstiger inte inandningsmotståndet 49 Pa och utandningsmotståndet överstiger inte 29,4 Pa.
Det andra kriteriet för att säkerställa bakteriell filtreringseffektivitet är att filtreringseffektiviteten för Staphylococcus aureus-bakteriella aerosoler inte bör vara mindre än 95 %, vilket är ursprunget till N95-konceptet. Därför, även om N95-masker inte är medicinska masker, uppfyller de standarden på 95 % filtreringseffektivitet och kan bättre passa det mänskliga ansiktet, så de kan också spela en bra roll i virusförebyggande åtgärder.
Smältblåst non-woven-tyg
Det huvudsakliga materialet som ger dessa två typer av masker en virusfiltrerande effekt är det extremt fina och elektrostatiska inre lagret av filterduk – smältblåst non-woven-tyg.
Huvudmaterialet i smältblåst non-woven-tyg är polypropen, vilket är en ultrafin elektrostatisk fiberduk som kan fånga damm. När droppar som innehåller lunginflammationsvirus närmar sig det smältblåsta non-woven-tyget, kommer de att adsorberas elektrostatiskt på non-woven-tygets yta och kan inte passera igenom.
Detta är principen bakom detta material som isolerar bakterier. Efter att ha fångats upp av ultrafina elektrostatiska fibrer är damm extremt svårt att lossna på grund av rengöring, och tvättning med vatten kan också skada den elektrostatiska sugförmågan. Därför kan denna typ av mask endast användas en gång. Lämpliga nivåer för smältblåst filtrering av platta masker inkluderar: vanlig nivå, BFE95 (95 % filtreringseffektivitet), BFE99 (99 % filtreringseffektivitet), VFE95 (99 % filtreringseffektivitet), PFE95 (99 % filtreringseffektivitet), KN90 (90 % filtreringseffektivitet).
Specifik sammansättning
Medicinska kirurgiska masker är vanligtvis gjorda av tre lager non-woven-tyg. Materialet är spunbond non-woven-tyg + smältblåst non-woven-tyg +spunbond non-woven-tygKorta fibrer kan också användas i ett lager för att förbättra hudens struktur, nämligen ES varmvalsad non-woven-duk + smältblåst non-woven-duk + spunbond non-woven-duk. Maskens yttre lager är utformat för att förhindra droppar, mellanlagret filtreras och minnet absorberar fukt. Smältblåsta tyger väljs generellt för att väga 20 gram.
N95-masken av kopptyp är gjord av nålstansad bomull, smältblåst tyg och non-woven-tyg. Det smältblåsta tyget väger vanligtvis 40 gram eller ännu mer, och med tjockleken på nålstansad bomull ser den tjockare ut än platta masker, och dess skyddande effekt kan nå minst 95 %.
Flera lager av masker specificeras inte i den nationella standarden GB/T 32610 för masker. Om det är en medicinsk mask bör den ha minst 3 lager, vilket vi kallar SMS (2 lager S-lager och 1 lager M-lager). För närvarande är det högsta antalet lager i Kina 5, vilket är SMMMS (2 lager S-lager och 3 lager M-lager). Det är inte svårt att tillverka masker, men det är svårt att tillverka SMMMS-tyg. Priset för importerad non-woven-utrustning är över 100 miljoner yuan.
S här representerar spunbond-skiktet, vilket har en relativt grov fiberdiameter på cirka 20 mikrometer (μ m). Det tvåskiktade Sspunbond-skiktstöder huvudsakligen hela fiberduksstrukturen och har ingen signifikant effekt på barriäregenskaperna.
Det viktigaste lagret inuti en mask är barriärlagret eller det smältblåsta lagret M. Fiberdiametern i det smältblåsta lagret är relativt tunn, cirka 2 mikrometer (μm), så den är bara en tiondel av diametern på det spunbondade lagret. Detta spelar en avgörande roll för att förhindra att bakterier och blod tränger in.
Om det finns för många S-spunbond-lager blir masken hårdare, medan om det finns för många M-smältblåsta lager blir det svårare att andas. Därför kan svårigheten att andas i masken användas för att bedöma dess isoleringseffekt. Ju svårare det är att andas, desto bättre blir isoleringseffekten. Men om M-lagret blir en tunn film är det i princip inte andningsbart, och virus blockeras, men människor kan inte heller andas. Så detta är också en teknisk fråga.
För att bättre illustrera problemet jämför vi spunbond-skiktets S-fiber, smältblåsta skiktet M-fiber och hår i följande figur. För hår med en diameter på 1/3 ligger det nära spunbond-skiktets fiber, medan det för hår med en diameter på 1/30 ligger nära smältblåsta skiktet M-fiber. Naturligtvis utvecklar forskare fortfarande finare fibrer för att säkerställa bättre antibakteriella egenskaper och barriäregenskaper.
Som tidigare nämnts, ju finare M-skiktet är, desto mer kan det blockera inträde av små partiklar som bakterier. Till exempel hänvisar N95 till förmågan att blockera 95 % av små partiklar (0,3 mikron) under normala förhållanden. Enligt den nationella standarden GB/T 19083 för medicinska skyddsmasker uppfyller maskens filtreringseffektivitet för icke-oljiga partiklar kraven i tabellen nedan vid ett gasflöde på 85 l/min.
Tabell 1: Filtreringsnivåer för medicinska skyddsmasker
Av ovanstående förklaring är N95 faktiskt en 5-lagersmask tillverkad av polypropen non-woven-tyg SMMMS som kan filtrera 95% av fina partiklar.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.grundades i maj 2020. Det är ett storskaligt företag för produktion av non-woven-tyger som integrerar forskning och utveckling, produktion och försäljning. Det kan producera olika färger av PP spunbond non-woven-tyger med en bredd på mindre än 3,2 meter, från 9 gram till 300 gram.
Publiceringstid: 18 oktober 2024