Из какого материала сделана маска?

Почему между разными масками такая большая разница? Когда я писал рукопись, я разрезал четырехслойную маску с активированным углем, обычно используемую в лабораториях, чтобы выяснить это. Внутри он выглядит так:

Мы видим, что эта маска разделена на четыре слоя. Два крайних слоя сделаны из двух материалов, похожих на ткань, черный - это слой активированного угля, а есть еще один более плотный слой, немного похожий на салфетку. Посмотрев некоторые материалы, я узнал, что, за исключением слоя активированного угля посередине, остальные три слоя сделаны из материала, называемого нетканым материалом (Производитель нетканых материалов PP Spunbond). Нетканый материал (английское название: Non Woven Fabric или Nonwoven fabric), также известный как нетканый материал, состоит из направленных или случайных волокон. Ее называют тканью из-за внешнего вида и определенных свойств.

Большинство нетканых материалов (Китайская компания по производству полипропиленовой ткани Spunbond) на рынке производятся методом спанбондинга. В этом методе полимер экструдируется и растягивается с образованием непрерывных нитей. После того, как волокна уложены в полотно, полотно склеивается само. Методы термического связывания, химического связывания или механического упрочнения превращают полотно в нетканый материал. Идентифицировать нетканые материалы фильерного производства относительно легко. Обычно точки зажима нетканых материалов фильерного производства имеют ромбовидную форму.

Еще один распространенный нетканый материал (Завод гидрофобных полипропиленовых тканей) производственный процесс называется иглопробивным нетканым полотном. Принцип его изготовления заключается в том, чтобы многократно прокалывать волокнистое полотно с помощью колючих шипов с краями треугольного (или другого поперечного) сечения. Когда зазубрины проходят через полотно, они заставляют поверхность и локальные внутренние волокна полотна проникать внутрь полотна. Из-за трения между волокнами первоначальное пушистое полотно сжимается. Когда игла для валяния выходит из волокнистого полотна, проткнутые пучки волокон отрываются от зазубрин и остаются в волокнистом полотне. Таким образом, многие пучки волокон запутывают волокнистое полотно, так что оно больше не может восстанавливать первоначальное пушистое состояние. После многократного прошивания большое количество пучков волокон протыкается в волокнистое полотно, в результате чего волокна в волокнистом полотне переплетаются друг с другом, тем самым образуя прошитый иглой нетканый материал с определенной прочностью и толщиной.

Однако поры двух указанных выше нетканых материалов явно слишком велики. Очевидно, что для использования в медицине невозможно выделить вирусы размером около 100 нм.

Поэтому в среднем промежуточном слое общей хирургической маски используется нетканый материал, изготовленный методом выдувания из расплава. При производстве нетканых материалов, полученных аэродинамическим способом из расплава, сначала в экструдер помещают полимерную маточную смесь (обычно полипропилен) и расплавляют ее в экструдере при температуре около 240 ° C (для полипропилена). Расплав проходит через дозирующий насос и достигает фильеры для выдувания расплава. Когда вновь образованный полимер экструдируется из фильеры, верхний конец сжатого воздуха воздействует на полимер, и горячая нить вытягивается до диаметра 1 ~ 10 мкм с потоком воздуха, превышающим скорость звука (550 м / с). , по своим физическим характеристикам Такую сетку называют сеткой из микрофибры. Эти ультратонкие волокна с уникальной капиллярной структурой увеличивают количество и площадь поверхности волокон на единицу площади, так что ткань, полученная аэродинамическим способом из расплава, имеет хорошую фильтруемость, защиту, теплоизоляцию и абсорбцию масла. Его можно использовать в материалах для фильтрации воздуха, жидкости, изоляционных материалах, масках и других областях.

Механизм фильтрации медицинских масок - это броуновская диффузия, удерживание, инерционное столкновение, гравитационное осаждение и электростатическая адсорбция. Первые четыре - все физические факторы, которые являются естественными характеристиками нетканого материала, полученного методом выдувания из расплава. Фильтруемость около 35%; это не соответствует требованиям медицинских масок. Нам нужно электретировать материалы, чтобы волокна были заряжены, и использовать статическое электричество для улавливания аэрозоля в том месте, где находится новый коронавирус.

Электростатическая адсорбция - это захват новых капель (аэрозолей) коронавируса за счет кулоновской силы заряженных волокон. Принцип заключается в том, чтобы сделать поверхность фильтрующего материала более открытой, способность улавливать частицы сильнее, а плотность заряда увеличивается, адсорбционные и поляризационные эффекты частиц сильнее, поэтому нетканый фильтрующий материал из выдувного расплава фильтрующего слоя необходимо пройти через Экстремальную обработку, можно достичь 95% фильтруемости без изменения респираторного сопротивления для эффективного предотвращения вирусов.

После некоторого исследования редактор примерно понял состав маски в руке: внешний слой сделан из нетканого материала PP, перфорированного иглой, а средний слой - это слой активированного угля и слой полипропиленовой ткани, полученной методом выдувания из расплава.