Zum Thema Masken: Sind das wirklich nur ein paar Stoffschichten?

Dies ist der 3535. Artikel von Da Yi Xiao Hu

Als die Epidemie gerade ausbrach, begannen alle zu zögern, ob sie Masken kaufen sollten; Als sich die Epidemie allmählich ausbreitete, begannen alle Haushalte, dem Rat der Experten zu folgen und Masken zu kaufen. und mittlerweile sind Masken für jeden, der ausgeht, fast schon eine Notwendigkeit geworden ... Die meisten von uns haben die Phase der Unkenntnis des Umgangs mit Masken durchlaufen und verfügen nun über ein allgemeines Wissen über die Arten und Verwendungsmöglichkeiten von Masken; Es ist auch sehr wahrscheinlich, dass wir die Erfahrung gemacht haben, nirgendwo Masken kaufen zu können und überall nach Alternativen suchen zu müssen.

Die Epidemie ist noch nicht vorbei und Masken werden unseren Alltag möglicherweise noch lange begleiten. Lassen Sie uns daher alle Aspekte von Masken genauer betrachten!

1. Die Maske selbst

Nehmen wir zunächst medizinische Operationsmasken als Beispiel.

Medizinische Operationsmasken sind in drei Schichten unterteilt: Die äußerste und innerste Schicht bestehen aus Spinnvliesstoffen und die mittlere Schicht besteht aus schmelzgeblasener Baumwolle. Auch wenn Ihnen diese beiden Materialien vielleicht nicht geläufig sind: Beachten Sie bitte, dass diese beiden „Tücher“ nicht aus Baumwolle, sondern aus dem Kunststoff Polypropylen (PP) bestehen.

Obwohl die Rohstoffe dieselben sind, unterscheiden sich die Funktionen dieser beiden „Tücher“: Die innere und äußere Schicht aus Vliesstoff können lediglich Tröpfchen blockieren, während die mittlere Schicht aus Meltblown-Baumwolle die eigentlichen Keime herausfiltert. Die jedem bekannte N95-Maske kann uns dank dieser Schicht aus Meltblown-Baumwolle vor Viren schützen.

Ich glaube, jeder hat während der Epidemie von diesem Grundwissen gehört. Als nächstes werfen wir einen genaueren Blick auf die Meltblown-Baumwolle, die eine entscheidende Rolle spielt, sowie auf die exquisite Handwerkskunst hinter der Maske, die die Eigenschaften der Maske bestimmt.

1. Was ist das Besondere an Meltblown-Baumwolle? [1]

Im Vergleich zu Spinnvliesstoffen mit den gleichen Rohstoffen beruht die Filterwirkung von Meltblown-Baumwolle hauptsächlich auf ihren Verarbeitungseigenschaften. Einfach ausgedrückt: Die Fasern der medizinischen Meltblown-Baumwolle sind sehr fein, daher ist die Filtereffizienz sehr hoch.

Der Durchmesser der fertigen Meltblown-Baumwollfaser beträgt etwa 0,5–10 Mikrometer, während der Durchmesser der Spinnvliesschichtfaser bei etwa 20 Mikrometer liegt.

Der Faserdurchmesser von Meltblown-Baumwolle ist extrem klein, was bedeutet, dass Meltblown-Baumwolle eine große Oberfläche hat und verschiedene Partikel aufnehmen kann. Gleichzeitig ist es relativ atmungsaktiv und daher die beste Wahl für die Herstellung von Maskenfiltern. Gleichzeitig kann man sich aber leicht vorstellen, dass der Herstellungsprozess dieses Materials relativ kompliziert ist. Tatsächlich ist die Meltblown-Technologie derzeit die einzige Technologie, die zur Massenproduktion von Fasern im Mikrometerbereich eingesetzt wird.

Die Maschine erzeugt einen Hochgeschwindigkeits-Heißluftstrom, der das geschmolzene Polypropylen wie ein Spray aus einer winzigen Düse sprüht und es dann auf einer Walze oder flachen Platte sammelt, um ein Vlies zu bilden.

Obwohl der Herstellungsprozess von Meltblown-Baumwolle sehr ausgefeilt ist, beträgt die Filtrationseffizienz der Meltblown-Baumwolle selbst nur etwa 25 %. Wie erreicht die N95-Maske eine Filtereffizienz von 95 %? Die Antwort ist eine elektrostatische Aufladungsbehandlung.

(ii) Elektrostatische Aufladung[1]

Der Begriff „elektrostatische Aufladungsbehandlung“ ist vielen Menschen möglicherweise unbekannt, das Konzept ist jedoch relativ einfach zu verstehen. Wir alle sind in unserem täglichen Leben bis zu einem gewissen Grad statischer Elektrizität ausgesetzt. Wenn unser Haar statisch aufgeladen ist, kann es leicht an Wänden, Luftballons usw. haften bleiben und auch kleine Papierstücke können sich darin festsetzen. Die hier verwendete statische Elektrizität beruht auf dem gleichen Prinzip.

In der Industrie nutzen Ingenieure elektrische Felder, um winzige Partikel aufzuladen, die dann von Stromnetzen eingefangen werden. Bei der Smogbekämpfung wird in einigen Regionen auch die Methode der Absorption winziger Partikel durch statische Elektrizität angewandt.

Was Masken betrifft, hat Cai Bingyi eine Methode zum Aufladen von Kunststoff erfunden, sodass der schmelzgeblasene Stoff mit statischer Elektrizität aufgeladen und dauerhaft geladen werden kann und zu dem wird, was wir „Elektret“ nennen. Diese Behandlung nennen wir auch „Elektretbehandlung“.

Nach dieser Behandlung kann diese Schicht aus Meltblown-Stoff auch kleine Partikel mit einem Durchmesser von etwa 100 Nanometern anziehen, wie beispielsweise das neue Coronavirus.

(III) Zusammenfassung der Merkmale

Basierend auf der Struktur, den Materialien, der Technologie usw. der Masken, die wir oben kennengelernt haben, können wir die drei Merkmale von Masken zusammenfassen:

1. Wasserdicht (die inneren und äußeren Schichten von Spinnvliesstoffen haben eine gute wasserdichte Wirkung)

2. Nicht brennbar (der Rohstoff Polypropylen schmilzt leicht, wenn er Feuer ausgesetzt wird, fängt aber nicht so leicht Feuer)

3. Es liegt statische Elektrizität vor (die innere Schicht des Meltblown-Stoffes wurde mit elektrostatischem Elektret behandelt).

Anhand dieser drei Merkmale können wir ein tieferes Verständnis für Masken entwickeln und uns auch ein Urteil über die Masken bilden, die wir bereits für den Haushalt gekauft haben.

2. So beurteilen Sie, ob die Maske qualifiziert ist

1. Führen Sie grundlegende Inspektionen der erhaltenen Masken durch

Basierend auf den uns bekannten Eigenschaften von Masken gibt es im Wesentlichen drei grundlegende und einfache Prüfmethoden.

1. Wasser gießen: Nachdem Sie sauberes Wasser auf die Maske gegossen haben, wird sie nicht schnell nass oder läuft sogar aus. (Dies hängt hauptsächlich von Vliesstoffen ab, daher kann nur nachgewiesen werden, dass der Vliesstoff auf der äußeren Schicht der Maske qualifiziert ist.)

2. Feuer: Führen Sie die Flamme eines Feuerzeugs über den Rand der Maske, damit sie nicht verbrennt. (Beachten Sie jedoch, dass sowohl Meltblown-Stoffe als auch Vliesstoffe aus Polypropylen bestehen. Mit dieser Methode können Sie daher nicht zwischen Masken aus gewöhnlichen Vliesstoffen und medizinischen Operationsmasken unterscheiden.)

3. Adsorption: Platzieren Sie die Maske in der Nähe von Papierresten. Die winzigen Papierstückchen bleiben an der Maske haften und Sie haben möglicherweise das Gefühl, dass die Maske an Ihrer Hand klebt, wenn Sie sie in der Hand halten. (Diese Methode dient zum Testen von Meltblown-Baumwolle und ist der wichtigste Punkt.)

(ii) Anfragen vor dem Kauf[2]

Wir können auf der Website der State Food and Drug Administration „Inländische Medizinprodukte“ oder „Importierte Medizinprodukte“ auswählen, die entsprechenden Informationen eingeben und bestätigen, dass es sich um reguläre Produkte handelt.

III. Wiederverwendung und Desinfektion von N95-Masken in normalen Haushalten

Obwohl sich die Preise für Masken mit der allmählichen Entspannung der Epidemielage wieder auf ein normales Niveau erholen, wird den Themen Desinfektion und Wiederverwendung von Masken noch immer große Aufmerksamkeit gewidmet.

(I) Situationen, in denen Masken entsorgt werden müssen[3]

1. Derzeit wird von der Wiederverwendung von Nicht-N95-Masken nach der Desinfektion abgeraten, da es nicht genügend wissenschaftliche Belege für eine entsprechende Desinfektion gibt.

2. N95-Masken müssen entsorgt werden, wenn das Atmen schwerfällt.

3. Wenn die N95-Maske beschädigt ist, muss sie entsorgt werden.

4. Wenn die N95-Maske durch menschliche Körperflüssigkeiten verunreinigt ist, muss sie entsorgt werden.

5. Wenn die N95-Maske nicht gut auf dem Gesicht sitzt, muss sie entsorgt werden.

2. Wiederverwendung und Desinfektion von N95-Masken

Derzeit gibt es keine einheitliche und eindeutige beste Methode zur Maskendesinfektion während der neuen Coronavirus-Epidemie, aber auf der Grundlage aktueller Forschungsergebnisse haben einige Experten einige Vorschläge gemacht.

Für normale Familien sind viele der derzeit entwickelten praktikablen Methoden nicht umsetzbar. Gleichzeitig sollten uns auch viele falsche Desinfektionsmethoden oder Missverständnisse auffallen.

1. Das Trocknen von N95-Masken in der Sonne sterilisiert sie nicht.[4]

Studien vom 21. April 2020 belegen, dass UV-C im Sonnenlicht eine gewisse inaktivierende Wirkung auf das neue Coronavirus hat. Das Sonnenlicht, das nach dem Durchgang durch die Atmosphäre tatsächlich den Boden erreicht, enthält jedoch kein UV-C. Das enthaltene UV-B kann zwar bis zu einem gewissen Grad eine desinfizierende Wirkung haben, ist aber für die Desinfektion von Masken zu schwach. Daher kann Sonnenlicht Masken nicht desinfizieren.

2. Es ist möglich, die N95-Maske vor der Wiederverwendung länger als 7 Tage in einer geeigneten Umgebung zu belassen[5].

Dies ist die einfachste und kostengünstigste Desinfektionsmethode und wird derzeit von den Centers for Disease Control am häufigsten empfohlen. Das Risiko eines Kontakts mit dem neuen Coronavirus über die N95-Maske kann erheblich verringert werden, indem N95-Masken separat in einem sauberen, atmungsaktiven Behälter bei Raumtemperatur aufbewahrt und vor der Verwendung 7 Tage lang ruhen gelassen werden.

Gleichzeitig müssen wir aber auf die Handhygiene achten, auf eine begrenzte Wiederverwendung achten und sicherstellen, dass die Maske sofort entsorgt wird, wenn sie beschädigt oder verunreinigt ist.

3. Wir können keinen medizinischen Alkohol oder andere wasserbasierte Methoden zum Reinigen oder Desinfizieren von N95-Masken verwenden.[6]

Experimente haben bestätigt, dass das Eintauchen in 75 % Alkohol, das Besprühen mit einer 2 %igen Natriumhypochloritlösung und die Behandlung mit Wasserdampf die Filterleistung von Meltblown-Stoffen erheblich verringern und somit die Funktion von N95-Masken beeinträchtigen. Deshalb gilt: Machen Sie die Maske beim Desinfizieren nicht nass.

4. Es wird nicht empfohlen, zur Desinfektion von N95-Masken lediglich Heißluft (trockene Hitze) oder feuchte Hitze zu verwenden [3]

Obwohl einige aktuelle Forschungsdaten zeigen, dass eine bestimmte Kombination aus hoher Temperatur und Feuchtigkeit einen Einfluss auf die Reinigung von N95-Masken haben könnte, gibt es nicht genügend experimentelle Arbeiten, um diese Ansicht zu stützen, und der Mechanismus der Feuchtigkeit bei der Inaktivierung von Viren ist noch nicht geklärt. Gleichzeitig gelingt es dieser Desinfektionsmethode nicht, viele andere Krankheitserreger, wie etwa Bakteriensporen, abzutöten. Kurz gesagt: Ob es sich nun um Trockenhitze- oder Nasshitze-Desinfektionsverfahren handelt, es mangelt derzeit an eingehenderer Forschung und Überprüfung, sodass es nicht empfehlenswert ist, sich vorerst ausschließlich auf verwandte Methoden zur Desinfektion zu verlassen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Forschung zum neuen Coronavirus noch im Gange ist und viele Methoden vielversprechend sind, aber noch nicht abgeschlossen sind.

Zurzeit empfehlen wir, N95 länger als 7 Tage in Ruhe zu lassen, um es wiederverwendbar zu machen. Auch in normalen Haushalten ist diese Methode problemlos umsetzbar. Es ist eine sehr gute Wahl für diejenigen von uns, die in Zukunft noch lange Zeit Masken benötigen werden!

Und schließlich ist das Tragen von Masken für uns immer noch unerlässlich, auch wenn die Epidemie im Inland nicht mehr so ​​schwerwiegend ist. Eine solche „exquisite“ Maske ist eine unverzichtbare Schutzschicht für uns selbst und andere! Werfen wir abschließend noch einen Blick auf die Tröpfchen, die beim Husten ohne Maske spritzen. Tragen Sie unbedingt eine Maske, wenn Sie ausgehen, und seien Sie stets auf der Hut!

Quellen:

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/BiWjC9rowTCr7yU7WTsZ1A

[2]http://app1.sfda.gov.cn/datasearchcnda/face3/dir.html?type=ylqx&WxUg5ztDmi=1588590124906

[3]https://www.n95decon.org/faq

[4]https://www.n95decon.org/uvc

[5]https://www.n95decon.org/time

[6]https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.01.20050443v2?utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=1004449602778562560

Autor: Student der Shanghai Jiao Tong University School of Medicine

Xu Mengmeng

Studentenausweis: 319710910024