Tras la epidemia del nuevo coronavirus, cada vez más personas se han dado cuenta de la importancia de las mascarillas. Por lo tanto, este conocimiento científico sobre las mascarillas... ¿Lo sabías?
¿Cómo elegir una mascarilla?
En términos de diseño, si se clasifica según la prioridad de la capacidad de protección del usuario (de mayor a menor): mascarillas N95> mascarillas quirúrgicas> mascarillas médicas comunes> mascarillas de algodón comunes.
Para la neumonía infectada por el nuevo coronavirus, las mascarillas quirúrgicas médicas y las mascarillas con filtración de partículas no oleosas mayor o igual al 95%, como N95, KN95, DS2, FFP2, tienen un efecto de bloqueo evidente.
Clasificación de mascarillas médicas
En la actualidad, las mascarillas médicas en China se dividen principalmente en tres tipos: mascarillas protectoras médicas con el nivel de protección más alto, mascarillas quirúrgicas médicas comúnmente utilizadas en entornos operativos invasivos como quirófanos y mascarillas médicas desechables de nivel ordinario.
El material de las mascarillas médicas
Solemos decir que las mascarillas están hechas de tela no tejida, que es un material no tejido a diferencia de la tela textil. Está compuesta de fibras orientadas o aleatorias. En el caso específico de las mascarillas, toda su materia prima es polipropileno (PP), y las mascarillas médicas generalmente tienen una estructura multicapa, comúnmente conocida como estructura SMS.
Conocimientos químicos
El polipropileno, también conocido como PP, es una sustancia sólida incolora, inodora, no tóxica y semitransparente que se forma mediante la polimerización del propileno. Su fórmula molecular es – [CH₂CH (CH₃)] n-. El polipropileno se utiliza ampliamente en la producción de productos de fibra como ropa y mantas, equipos médicos, automóviles, bicicletas, piezas, tuberías de transporte y contenedores de productos químicos, así como en el envasado de alimentos y medicamentos.
Desde la perspectiva demateriales de mascarillaEl material especial de tela no tejida de polipropileno de alto punto de fusión se ha convertido en la mejor opción, produciendo productos de polipropileno con una tasa de flujo de masa de fusión de 33-41 g/min, cumpliendo con el estándar de tela no tejida de polipropileno sanitario.
La tela no tejida, fabricada a partir de polipropileno, es un material especial que se puede utilizar en batas quirúrgicas desechables, sábanas, mascarillas, cubiertas, almohadillas absorbentes de líquidos y otros productos médicos y sanitarios. Entre ellos, las mascarillas no tejidas están compuestas por dos capas de tela no tejida de fibra, especialmente diseñada para fines médicos y sanitarios, con una capa intermedia de tela filtrante con un efecto de filtración y antibacteriano superior al 99,999 %, soldada mediante ondas ultrasónicas.
Mascarilla médica antivirus
Las mascarillas que ofrecen protección contra virus incluyen principalmente mascarillas quirúrgicas médicas y mascarillas N95. Según la norma nacional YY 0469-2004 "Requisitos Técnicos para Mascarillas Quirúrgicas Médicas", los indicadores técnicos importantes que deben cumplir las mascarillas quirúrgicas médicas incluyen la eficiencia de filtración, la eficiencia de filtración bacteriana y la resistencia respiratoria.
Eficiencia de filtración: Bajo la condición de caudal de aire (30 ± 2) L/min, la eficiencia de filtración del aerosol de cloruro de sodio con un diámetro medio de (0,24 ± 0,06) μm en aerodinámica no es inferior al 30%;
Eficiencia de filtración bacteriana: En condiciones específicas, la eficiencia de filtración para aerosoles de Staphylococcus aureus con un diámetro de partícula promedio de (3 ± 0,3) μm no será inferior al 95 %;
Resistencia respiratoria: Bajo la condición de caudal de eficiencia de filtración, la resistencia inspiratoria no excede los 49 Pa y la resistencia espiratoria no excede los 29,4 Pa.
El segundo criterio para garantizar la eficiencia de filtración bacteriana es que la eficiencia de filtración de aerosoles bacterianos de Staphylococcus aureus no sea inferior al 95%, lo que da origen al concepto N95. Por lo tanto, aunque las mascarillas N95 no son mascarillas médicas, cumplen con el estándar de eficiencia de filtración del 95% y se ajustan mejor al rostro humano, lo que también contribuye a la prevención de virus.
Tejido no tejido fundido por soplado
El material principal que proporciona el efecto de filtrado de virus a estos dos tipos de mascarillas es la tela filtrante de capa interna extremadamente fina y electrostática: tela no tejida fundida por soplado.
El material principal de la tela no tejida meltblown es el polipropileno, una fibra electrostática ultrafina que atrapa el polvo. Cuando las gotas que contienen el virus de la neumonía se acercan a la tela no tejida meltblown, se adsorben electrostáticamente en su superficie y no pueden atravesarla.
Este es el principio por el cual este material aísla las bacterias. Tras ser capturado por fibras electrostáticas ultrafinas, el polvo es extremadamente difícil de desprender debido a la limpieza, y el lavado con agua también puede afectar la capacidad de succión electrostática. Por lo tanto, este tipo de mascarilla solo se puede usar una vez. Los niveles adecuados para la filtración por soplado en mascarillas planas incluyen: nivel ordinario, BFE95 (95 % de eficiencia de filtración), BFE99 (99 % de eficiencia de filtración), VFE95 (99 % de eficiencia de filtración), PFE95 (99 % de eficiencia de filtración) y KN90 (90 % de eficiencia de filtración).
Composición específica
Las mascarillas quirúrgicas médicas generalmente están hechas de tres capas de tela no tejida. El material es tela no tejida spunbond + tela no tejida meltblown +tela no tejida spunbondTambién se pueden usar fibras cortas en una sola capa para mejorar la textura de la piel, como la tela no tejida laminada en caliente ES + tela no tejida meltblown + tela no tejida spunbond. La capa exterior de la mascarilla está diseñada para evitar la entrada de gotas, la capa intermedia filtra y la capa de memoria absorbe la humedad. Las telas meltblown generalmente pesan 20 gramos.
La mascarilla N95 tipo copa está compuesta de algodón punzonado, tela meltblown y tela no tejida. La tela meltblown suele pesar 40 gramos o más, y debido al grosor del algodón punzonado, parece más gruesa que las mascarillas planas, y su efecto protector puede alcanzar al menos el 95%.
La norma nacional GB/T 32610 no especifica que las mascarillas tengan varias capas. Si se trata de una mascarilla médica, debe tener al menos tres capas, lo que se denomina SMS (2 capas S y 1 capa M). Actualmente, el mayor número de capas en China es de 5, lo que se conoce como SMMMS (2 capas S y 3 capas M). Fabricar mascarillas no es difícil, pero sí lo es fabricar tela SMMMS. El precio de un equipo importado de tela no tejida supera los 100 millones de yuanes.
La S aquí representa la capa de spunbond, que tiene un diámetro de fibra relativamente grueso de alrededor de 20 micrómetros (μm). La S de dos capascapa de spunbondSostiene principalmente toda la estructura del tejido no tejido y no tiene un efecto significativo en las propiedades de barrera.
La capa más importante dentro de una mascarilla es la capa barrera o capa meltblown M. El diámetro de la fibra de la capa meltblown es relativamente fino, de alrededor de 2 micrómetros (μm), por lo que representa solo una décima parte del diámetro de la capa spunbond. Esto desempeña un papel crucial para evitar la penetración de bacterias y sangre.
Si hay demasiadas capas de spunbond S, la mascarilla se endurecerá, mientras que si hay demasiadas capas de meltblown M, la respiración será más difícil. Por lo tanto, la dificultad para respirar con la mascarilla puede utilizarse para evaluar su efecto de aislamiento. Cuanto más difícil sea respirar, mejor será el efecto de aislamiento. Sin embargo, si la capa M se convierte en una película delgada, prácticamente no es transpirable y bloquea los virus, pero las personas tampoco pueden respirar. Por lo tanto, esto también es un problema técnico.
Para ilustrar mejor el problema, compararemos la fibra de la capa S de spunbond, la fibra de la capa M de meltblown y el cabello en la siguiente figura. Para el cabello con un diámetro de 1/3, se acerca a la fibra de la capa de spunbond, mientras que para el cabello con un diámetro de 1/30, se acerca a la fibra de la capa M de meltblown. Por supuesto, los investigadores aún están desarrollando fibras más finas para garantizar mejores propiedades antibacterianas y de barrera.
Como se mencionó anteriormente, cuanto más fina sea la capa M, mayor será su capacidad para bloquear la entrada de partículas pequeñas, como bacterias. Por ejemplo, la N95 se refiere a la capacidad de bloquear el 95 % de partículas pequeñas (0,3 micras) en condiciones normales. Según la norma nacional GB/T 19083 para mascarillas de protección médica, la eficiencia de filtración de la mascarilla para partículas no oleosas cumple con los requisitos de la tabla a continuación con un caudal de gas de 85 l/min.
Tabla 1: Niveles de filtrado de las mascarillas de protección médica
Según la explicación anterior, N95 es en realidad una mascarilla de 5 capas hecha de tela no tejida de polipropileno SMMMS que puede filtrar el 95% de partículas finas.
Dongguan Liansheng Tecnología no tejida Co., Ltd.Se fundó en mayo de 2020. Es una empresa de producción de telas no tejidas a gran escala que integra investigación, desarrollo, producción y ventas. Produce telas no tejidas spunbond de PP de varios colores con un ancho inferior a 3,2 metros, desde 9 gramos hasta 300 gramos.
Hora de publicación: 18 de octubre de 2024