एक बार जब आप समझ जाएंगे कि मास्क की मुख्य सामग्री बनाना कितना मुश्किल है, तो आप नकली मास्क की पहचान करना भी सीख जाएंगे।

बहुत से लोग जानते हैं कि सर्जिकल मास्क और एन95 मास्क का मूल मध्य परत है - मेल्टब्लाऊन कॉटन।

अगर आपको अभी भी समझ नहीं आया, तो आइए पहले इसकी संक्षिप्त समीक्षा कर लें। सर्जिकल मास्क तीन परतों में बँटे होते हैं, जिनमें बाहरी दो परतें स्पनबॉन्ड नॉन-वोवन फ़ैब्रिक की होती हैं और बीच वाली परत मेल्टब्लाऊन कॉटन की होती है। चाहे स्पनबॉन्ड नॉन-वोवन फ़ैब्रिक हो या मेल्टब्लाऊन कॉटन, ये कॉटन से नहीं, बल्कि प्लास्टिक पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) से बने होते हैं।

नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी के नॉन-वोवन मैटेरियल्स संस्थान की उप-निदेशक और मैटेरियल्स साइंस की प्रोफ़ेसर, बेहनाम पौरदेहिमी ने बताया कि सर्जिकल मास्क पर लगे नॉन-वोवन फ़ैब्रिक की आगे और पीछे की परतों में सूक्ष्मजीवों को छानने की क्षमता नहीं होती। ये केवल तरल बूंदों को ही रोक सकते हैं, और केवल मेल्टब्लाऊन कॉटन की बीच वाली परत ही बैक्टीरिया को छानने का काम करती है।

पिघले हुए गैर-बुने कपड़े का फ़िल्टरिंग कार्य।

वास्तव में, रेशों की निस्पंदन दक्षता (FE) उनके औसत व्यास और पैकिंग घनत्व से निर्धारित होती है। रेशे का व्यास जितना छोटा होगा, निस्पंदन दक्षता उतनी ही अधिक होगी।

मेल्टब्लोन कॉटन फ़िनिश्ड रेशों का व्यास लगभग 0.5-10 माइक्रोन के बीच होता है, जबकि स्पनबॉन्ड परत रेशों का व्यास लगभग 20 माइक्रोन होता है। अति सूक्ष्म रेशों के कारण, मेल्टब्लोन कॉटन का सतह क्षेत्र बड़ा होता है और यह विभिन्न सूक्ष्म कणों को अवशोषित कर सकता है। इससे भी अधिक प्रभावशाली बात यह है कि मेल्टब्लोन कॉटन अपेक्षाकृत हवादार होता है, जिससे यह मास्क फ़िल्टर बनाने के लिए एक अच्छी सामग्री बन जाता है, जबकि स्पनबॉन्ड नॉन-वोवन फ़ैब्रिक ऐसा नहीं है।

आइये इन दो प्रकार के उत्पादों की निर्माण प्रक्रिया पर एक नज़र डालें।बुने न हुए कपड़े.

स्पनबॉन्ड नॉन-वोवन फैब्रिक बनाते समय, पॉलीप्रोपाइलीन को पिघलाया जाता है और रेशम में खींचा जाता है, जो फिर एक जाल बनाता है - स्पनबॉन्ड नॉनवोवन फैब्रिक की तुलना में, मेल्टब्लाऊन कॉटन में बहुत अधिक उन्नत तकनीक है, और वास्तव में, मेल्टब्लाऊन तकनीक वर्तमान में माइक्रोन आकार के फाइबर के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली एकमात्र तकनीक है।

मेल्ट ब्लोन कॉटन की निर्माण प्रक्रिया

मशीन उच्च गति वाली गर्म हवा का प्रवाह उत्पन्न कर सकती है, जो अत्यंत छोटे छिद्र वाले मेल्ट जेट नोजल से पिघले हुए पॉलीप्रोपाइलीन का छिड़काव करेगी, जिसका प्रभाव स्प्रे के समान होगा।

धुंधले अति सूक्ष्म रेशे रोलर्स या प्लेटों पर इकट्ठा होकर मेल्ट ब्लोन नॉन-वोवन कपड़े बनाते हैं - दरअसल, मेल्ट ब्लोन तकनीक की प्रेरणा प्रकृति से आती है। आपको शायद पता नहीं होगा कि प्रकृति मेल्ट ब्लोन सामग्री भी बनाती है। ज्वालामुखी के गड्ढों के पास अक्सर कुछ अजीबोगरीब दिखने वाले विग होते हैं, जो पेले के बाल होते हैं, जो ज्वालामुखी की गर्म हवा से उड़े बेसाल्टिक मैग्मा से बने होते हैं।

1950 के दशक में, अमेरिकी नौसेना अनुसंधान प्रयोगशाला (एनआरएल) ने रेडियोधर्मी पदार्थों को छानने के लिए रेशों के निर्माण हेतु पहली बार मेल्टब्लोन तकनीक का उपयोग किया था। आजकल, मेल्टब्लोन तकनीक का उपयोग न केवल पानी और गैस को छानने के लिए फ़िल्टर सामग्री बनाने में किया जाता है, बल्कि खनिज ऊन जैसी औद्योगिक इन्सुलेशन सामग्री के निर्माण में भी किया जाता है। हालाँकि, मेल्टब्लोन कॉटन की फ़िल्टरिंग दक्षता केवल लगभग 25% ही होती है। N95 मास्क की 95% फ़िल्टरिंग दक्षता कैसे प्राप्त हुई?

यह मेडिकल मेल्टब्लोवन कॉटन - इलेक्ट्रोस्टैटिक ध्रुवीकरण उपचार की विनिर्माण प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कदम है।

जैसा कि हमने अभी बताया, मास्क की निस्पंदन क्षमता उनके व्यास और भराव घनत्व से संबंधित होती है। हालाँकि, अगर इसे बहुत कसकर बुना जाए, तो मास्क सांस लेने लायक नहीं रहेगा और पहनने वाले को असहजता महसूस होगी। अगर इलेक्ट्रोस्टैटिक ध्रुवीकरण उपचार नहीं किया जाता है, तो मेल्टब्लोन फ़ैब्रिक, जो लोगों को कम घुटन महसूस करा सकता है, की निस्पंदन क्षमता केवल 25% ही होती है।

हम निस्पंदन दक्षता सुनिश्चित करते हुए श्वसन क्षमता में सुधार कैसे कर सकते हैं?

1995 में, टेनेसी विश्वविद्यालय के इंजीनियरिंग वैज्ञानिक पीटर पी. त्साई ने औद्योगिक निस्पंदन में प्रयुक्त इलेक्ट्रोस्टेटिक वर्षा प्रौद्योगिकी का विचार प्रस्तुत किया।

उद्योग में (जैसे कि फैक्टरी की चिमनियों में), इंजीनियर कणों को आवेशित करने के लिए विद्युत क्षेत्र का उपयोग करते हैं, और फिर अत्यंत सूक्ष्म कणों को छानने के लिए उन्हें अवशोषित करने हेतु पावर ग्रिड का उपयोग करते हैं।

वायु को फ़िल्टर करने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर तकनीक का उपयोग करना

इस तकनीक से प्रेरित होकर, कई लोगों ने प्लास्टिक के रेशों को विद्युतीकृत करने का प्रयास किया है, लेकिन सफल नहीं हुए हैं। लेकिन कै बिंगयी ने यह कर दिखाया। उन्होंने प्लास्टिक को चार्ज करने की एक विधि का आविष्कार किया, हवा को आयनित करके और पिघले हुए कपड़े को स्थिर विद्युत आवेशित करके उसे इलेक्ट्रेट में बदल दिया, जो पिकाचु जैसा एक स्थायी रूप से आवेशित पदार्थ है।

पिकाचु में तब्दील होने के बाद, पिकाचु पिघले हुए कपड़े की एक परत न केवल बिजली के बिना 10 परतों तक पहुंच सकती है, बल्कि लगभग 100 एनएम के व्यास वाले कणों को भी आकर्षित कर सकती है, जैसे कि COVID-19।

यह कहा जा सकता है कि कै बिंगयी की तकनीक से ही N95 मास्क बनाए गए हैं। इस तकनीक से दुनिया भर में अरबों लोगों की जान सुरक्षित है।
संयोगवश, कै बिंगयी की इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्जिंग तकनीक को कोरोना इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्जिंग कहा जाता है, जो कोरोना वायरस के समान ही कोरोना है, लेकिन यहां कोरोना का मतलब कोरोना है।

मेडिकल ग्रेड मेल्टब्लाऊन कॉटन की निर्माण प्रक्रिया देखने के बाद, आपको इसकी तकनीकी कठिनाई समझ में आ जाएगी। दरअसल, मेल्टब्लाऊन कॉटन की निर्माण प्रक्रिया का सबसे कठिन हिस्सा मेल्टब्लाऊन कॉटन का यांत्रिक निर्माण हो सकता है।

इस वर्ष मार्च में, मेल्टब्लाऊन मशीनरी के एक जर्मन आपूर्तिकर्ता, रीकोल के बिक्री निदेशक, मार्कस मुलर ने एनपीआर को दिए एक साक्षात्कार में कहा कि यह सुनिश्चित करने के लिए कि फाइबर उत्तम और स्थिर गुणवत्ता के हों, मेल्टब्लाऊन मशीनों को उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है और इनका निर्माण कठिन होता है। एक मशीन का उत्पादन और संयोजन समय कम से कम 5-6 महीने का होता है, और प्रत्येक मशीन की कीमत 40 लाख डॉलर तक पहुँच सकती है। हालाँकि, बाज़ार में कई मशीनों की गुणवत्ता असमान होती है।

फ्लोरिडा स्थित हिल्स, इंक. दुनिया के उन गिने-चुने निर्माताओं में से एक है जो मेल्टब्लाऊन कॉटन उपकरण नोजल बना सकते हैं। कंपनी के अनुसंधान एवं विकास प्रबंधक टिमोथी रॉबसन ने भी बताया कि मेल्टब्लाऊन कॉटन उपकरण में उच्च स्तर की तकनीकी सामग्री होती है।

हालांकि चीन का वार्षिक मास्क उत्पादन दुनिया के कुल उत्पादन का लगभग 50% है, जो इसे मास्क का सबसे बड़ा उत्पादक और निर्यातक बनाता है, फरवरी में चीन औद्योगिक वस्त्र उद्योग संघ के आंकड़ों के अनुसार, मेल्टब्लाऊन गैर-बुने हुए कपड़ों का राष्ट्रीय उत्पादन प्रति वर्ष 100000 टन से कम है, जो मेल्टब्लाऊन गैर-बुने हुए कपड़ों की महत्वपूर्ण कमी का संकेत देता है।

मेल्टब्लाऊन फैब्रिक विनिर्माण मशीनरी की कीमत और डिलीवरी समय को ध्यान में रखते हुए, छोटे व्यवसायों द्वारा कम समय में बड़ी मात्रा में योग्य मेल्टब्लाऊन कॉटन का उत्पादन करना संभव नहीं है।

यह कैसे निर्धारित किया जाए कि खरीदा गया मास्क योग्य है और मेल्टब्लोन कॉटन से बना है?

विधि वास्तव में बहुत सरल है, तीन चरण अपनाएं।

सबसे पहले, क्योंकि सैंडविच कुकीज़ में स्पनबॉन्ड नॉन-वोवन फ़ैब्रिक की बाहरी परत में वाटरप्रूफ गुण होते हैं, इसलिए योग्य मेडिकल मास्क वाटरप्रूफ होने चाहिए। अगर वे वाटरप्रूफ नहीं हैं, तो वे मुँह से निकलने वाली बूंदों को कैसे फ़िल्टर कर सकते हैं? आप इस बड़े भाई की तरह इस पर थोड़ा पानी डालकर देख सकते हैं।

दूसरी बात, पॉलीप्रोपाइलीन में आग लगना आसान नहीं होता और गर्मी के संपर्क में आने पर पिघलने का खतरा रहता है, इसलिए मेल्टब्लोन कॉटन जलेगा नहीं। अगर इसे लाइटर से बेक किया जाए, तो मेल्टब्लोन कॉटन लुढ़क कर गिर जाएगा, लेकिन आग नहीं पकड़ेगा। दूसरे शब्दों में, अगर आपके द्वारा खरीदे गए मास्क की बीच वाली परत लाइटर से बेक करने पर आग पकड़ लेती है, तो वह निश्चित रूप से नकली है।

तीसरा, मेडिकल मेल्टब्लाऊन कॉटन पिकाचु है, जिसमें स्थैतिक बिजली होती है, इसलिए यह कागज के छोटे टुकड़ों को उठा सकता है।

बेशक, यदि आपको एक ही मास्क को कई बार उपयोग करने की आवश्यकता है, तो N95 के आविष्कारक, कै बिंगयी के पास कीटाणुशोधन सुझाव भी हैं।

इस वर्ष 25 मार्च को, कै बिंगयी ने टेनेसी विश्वविद्यालय की वेबसाइट पर बताया कि मेडिकल मास्क और N95 मास्क का इलेक्ट्रोस्टैटिक ध्रुवीकरण प्रभाव बहुत स्थिर होता है। भले ही मास्क को 70 डिग्री सेल्सियस पर 30 मिनट तक गर्म हवा से कीटाणुरहित किया जाए, इससे मास्क के ध्रुवीकरण गुणों पर कोई असर नहीं पड़ता। हालाँकि, अल्कोहल मेल्टब्लाऊन कपड़े के आवेश को सोख लेगा, इसलिए अल्कोहल से मास्क को कीटाणुरहित न करें।

वैसे, मेल्टब्लाऊन कॉटन के मज़बूत अवशोषण, अवरोध, निस्पंदन और रिसाव निवारण कौशल के कारण, कई महिला उत्पाद और डायपर भी इससे बनाए जाते हैं। किम्बर्ली क्लार्क सबसे पहले संबंधित पेटेंट के लिए आवेदन करने वाली थीं।

डोंगगुआन लियानशेंग गैर बुना प्रौद्योगिकी कंपनी लिमिटेडमई 2020 में स्थापित, यह एक बड़े पैमाने पर गैर-बुने हुए कपड़े का उत्पादन उद्यम है जो अनुसंधान और विकास, उत्पादन और बिक्री को एकीकृत करता है। यह 9 ग्राम से 300 ग्राम तक, 3.2 मीटर से कम चौड़ाई वाले विभिन्न रंगों के पीपी स्पनबॉन्ड गैर-बुने हुए कपड़े का उत्पादन कर सकता है।