다양한 유형의 물질을 사용하는 재료과학적인 이유는 무엇입니까?마스크?개인보호장비(PPE)까지 확장하면 어떤 특수 폴리머 소재와 제조 공정이 관련되나요?
마스크는 어떤 재료로 만들어지나요?
마스크마다 왜 이렇게 큰 차이가 있을까요? 글을 쓰면서 실험실에서 흔히 사용하는 4겹 활성탄 마스크를 잘라서 내부가 어떤지 알아보았습니다.
보시다시피 마스크는 4개의 레이어로 나누어져 있습니다. 가장 바깥쪽 두 겹은 천 같은 재질로 되어 있고, 검은색 층은 활성탄이고, 다른 하나는 밀도가 높아 냅킨과 비슷합니다. 중간 부분 외에 이해하기 위해 몇 가지 데이터를 찾아본 후 작은 화장을 합니다. 활성탄층, 나머지 3개 층은 부직포라고 불리는 일종의 소재입니다. 부직포(영어명: non-짠 직물 또는 부직포)는 방향성 또는 무작위 섬유로 만들어진 부직포라고도 합니다. 겉모습과 확실성 때문에 천이라고 불립니다. 속성.
부직포의 제조공정에는 스펀본드 공정, 용융스프레이 공정, 열간압연 공정, 방사 공정 등 여러 가지가 있으며, 사용 가능한 원사는 주로 폴리프로필렌(PP)과 폴리에스터(PET)이다. 그 외에도 나일론(PA), 비스코스 섬유, 아크릴 섬유, 폴리프로필렌 섬유(HDPE), PVC 등이 있습니다.
현재 시중에 판매되는 대부분의 부직포는 스펀본드 방식으로 생산되고 있다. 고분자를 압출, 연신하여 연속적인 필라멘트를 형성한 후, 필라멘트를 망 형태로 포설한 후, 섬유망 자체를 열접착, 화학접착, 기계적 보강 등의 방법으로 접착시켜 섬유망을 부직포로 만드는 방법이다. 스펀본드 부직포는 식별이 쉽습니다. 일반적으로 스펀본드 부직포의 롤링 포인트는 다이아몬드 모양입니다.
또 다른 일반적인 부직포 제조 공정은 니들링 부직포라고 합니다. 제조 원리는 삼각형 섹션(또는 다른 섹션)의 미늘 가장자리와 가장자리로 파이버 네트에 반복적으로 구멍을 뚫는 것입니다. 미늘이 네트워크를 통과할 때 네트워크의 표면과 로컬 내부 레이어를 네트워크에 강제로 넣습니다. 섬유 사이의 마찰로 인해 원래의 푹신한 네트워크가 압축됩니다. 바늘이 그물에서 빠져 나올 때 가닥은 미늘에 의해 남겨져 많은 가닥이 그물에 얽혀 원래의 푹신한 상태로 돌아갈 수 없습니다. 여러번의 끝에 니들링을 하면 상당히 많은 섬유다발이 섬유망에 구멍이 나고, 그물 안의 섬유들이 서로 엉켜 일정한 강도와 두께를 갖는 니들링 부직포가 형성된다.
하지만 두 부직포의 기공은 100nm 부근에서 바이러스를 분리하기에는 의료용으로는 너무 크다.
따라서 일반 수술용 마스크의 중간층은 부직포를 용융스프레이로 제조한다. 용융스프레이 부직포의 생산은 먼저 폴리머 마스터배치(일반적으로 폴리프로필렌)를 압출기에 넣고 용융스프레이하는 것이다. 약 240℃의 온도로 압출기(PP의 경우). 용융물은 정량 펌프를 통과하여 사출 금형 헤드에 도달합니다. 새로 형성된 폴리머가 방사구금에서 압출되면 압축 공기 ACTS의 끝 폴리머 위에 뜨거운 필라멘트를 음속(550m/s)보다 빠른 풍속으로 직경 1~10m까지 끌어당깁니다. 물리적 특성에 따라 이러한 그물을 극세사 그물이라고 합니다. 독특한 모세관 현상을 지닌 이러한 초극세 섬유는 단위 면적당 섬유의 수와 표면적을 증가시켜 용융 분사된 직물의 여과, 차폐, 단열 및 흡유 성능이 우수합니다. 속성. 공기, 액체 여과 재료, 격리 재료, 마스크 재료 및 기타 분야에서 사용할 수 있습니다.
의료용 마스크의 필터링 메커니즘은 브라운 확산, 차단, 관성 충돌, 중력 침강 및 정전기 흡착입니다. 처음 4개는 모두 물리적 요인으로 용융 스프레이로 생산되는 부직포의 자연스러운 특성입니다. 필터링 특성은 약 35%입니다. 이는 의료용 마스크의 요구 사항에 미치지 못합니다. 재료에 고정 처리를 실시하고, 섬유에 전하를 전달하게 하고, 정전기를 이용해 신종 코로나바이러스가 들어 있는 에어로졸을 포착해야 합니다.
소설 코로나바이러스 에어로졸(에어로졸)은 하전된 섬유의 쿨롱 힘을 통한 소설 코로나바이러스 흡착에 의해 포획되었습니다. 원리는 여과재 표면을 더 개방적으로 만들고 입자의 포획 능력이 강하며 전하 밀도가 증가하고 입자의 흡착과 분극 효과가 더 강하기 때문에 멜트블로운 부직포 필터 재료의 필터 층은 처리해야 하며 호흡 저항을 전제로 변경할 수 없으며 95%의 여과성을 달성하여 바이러스에 효과적입니다.
약간의 조사 끝에 나는 내 손에 있는 마스크의 구성에 대한 일반적인 이해를 얻었습니다. 외부 레이어는 PP로 만든 니들 펀칭 부직포로 만들어졌으며 중간층은 활성탄 층과 PP 용융 스프레이 천으로 구성되어 있습니다. 층.
게시 시간: 2020년 8월 29일