Viruksen äkillinen puhkeaminen, niin että virusmaskeista on tullut kuuma puheenaihe joksikin aikaa. Markkinoilla on monenlaisia ​​maskeja, joista kirurgiset maskit ja N95-luokan maskit voivat tarjota hyvän virustorjuntatehon. Joten miten se toimii?

Kirurgiset maskit jaetaan yleensä kolmeen kerrokseen: sisäkerros (hygroskooppinen kerros), keskikerros (ydinsuodatinkerros) ja ulkokerros (vesisulkukerros).

Verrattuna kirurgisiin maskeihin, N95-maskit ovat rakenteeltaan optimoituja ja niissä on enemmän kerroksia ydinsuodatuskerroksessa. Lisäksi valmistajat, kuten 3M ja Honeywell, parantavat kuidun suodatuskykyä sähköstaattisen käsittelyn avulla, joten maskien suojauskyky on parempi.

Näiden kahden maskin tehokkuuden avain on se, että niiden ydinsuodatuskerros koostuu sulapuhalluksella tehdystä kuitukangaskalvosta, joka on valmistettu useista satunnaisissa suunnissa ristikkäin aseteltuista kuiduista ja polypropeenista. Kuitujen halkaisija vaihtelee 0.5–10 m:n välillä.

Kuten pyyhkäisyelektronimikroskoopista voidaan nähdä, fuusiopuhallettujen kuitukankaiden kuitujen väliset raot ovat edelleen suuria, joten miten se suodattaa virukset ympäristöstä? Vaikka uusi koronavirus on kooltaan pieni, noin 100 nm, virus ei voi esiintyä itsenäisesti, ja sen leviämisreitti on pääasiassa eritteiden ja aivastuspisaroiden kautta, ja pisaroiden koko on noin 5 nm. Fuusiopuhalletut kuitukankaat voidaan suodattaa useiden suodatusmekanismien läpi, kuten pisaroiden, ja kuitujen tyhjät tilat toimivat seulana, mutta tämä on vain yksi perusvuorovaikutuksista.

Pisaroiden koosta ja ilmavirran nopeudesta riippuen kuitu voi vangita virusta sisältäviä pisaroita useilla eri mekanismeilla:

· inertiaalinen törmäys -- kun suurikokoinen, inertialtaan suuri hiukkanen kohtaa suodatinkuidun, se ei voi muuttaa suuntaa inertiansa vuoksi, joten se osuu kuituun ja kiinnittyy siihen.

· sieppaus -- kun hiukkaset liikkuvat ilmavirran mukana ja sattuvat joutumaan kosketuksiin kuidun pinnan kanssa, keskikokoiset hiukkaset, jotka liikkuvat helposti ilmavirran mukana, joutuvat kosketuksiin suodatinkuidun kanssa ja kuitu sieppaa ne.

· diffuusio -- kun hiukkaskoko on erittäin pieni, sitä ohjaa satunnaisten hiukkasten liike (pienten hiukkasten Brownin liike), liikesuunta eroaa ilmavirran suunnasta ja se absorboituu koskettaessaan kuitua.

· sähköstaattinen vetovoima -- kun kuidussa on staattinen varaus, kuidun sähköstaattinen varaus tuottaa sähköstaattisen tarttumisen hiukkaseen.

Näiden vuorovaikutusten tapahtumiseksi kuidun halkaisijan on oltava mahdollisimman pieni. Sulapuhallettujen kuitukankaiden kuidun halkaisija on 0.5–10 μm, ja niillä on suuri ominaispinta-ala, kompakti rakenne ja hyvä suodatuskyky. Sekä kirurgisissa että N95-maskeissa käytetään ydinsuodatuskerroksena sulatettua suihkekangasta, joten sillä on hyvä suodatusvaikutus virusta sisältäviin pisaroihin tai aerogeeliin.

Koska N95-maskeissa käytetään paljon sulapuhallettuja kuitukankaita, N95-maskien liiallinen kulutus kuluttaa sulapuhallettuja kuitukankaita liian nopeasti, mikä johtaa vakavampaan maskipulaan. Asianomaisen tuotantolaitoksen mukaan sulapuhallettuja kuitukankaita myydään jatkuvasti, ja raaka-aineista on pulaa. Siksi kehotamme lukijoita noudattamaan akateemikko Zhong Nanshanin suositusta ja käyttämään kirurgisia maskeja jokapäiväisessä elämässä. Näin voidaan vähentää N95-maskien kulutusta ja jättää tuotantoresurssit apua tarvitsevalle lääkintähenkilöstölle ja tartunta-alueiden asukkaille.

(lähde: Fenner-elektronimikroskooppi)