تفاوت یه ماسک معمولی با یه ماسک نانو چیه؟

0

رپورتاژ

پاندمی کووید-۱۹ بار دیگر این حقیقت را به ما خاطر نشان کرد که در دوران گسترش یک همه‌گیری، در دسترس‌ترین، کم‌هزینه‌ترین و موثرترین استراتژی مقابله با شیوع بیماری، تمرکز بر تقویت روش‌های پیشگیری از انتقال عامل بیماری‌زا می‌باشد. ناگفته پیداست که در مورد یک بیماری تنفسی مانند بیماری کرونا، که ویروس ایجاد کنندهٔ آن به کمک ذرات معلق موجود در هوای تنفسی منتقل می‌شود، اصلی‌ترین روش پیشگیری از بیماری می‌بایست مبتنی بر محدود کردن هر چه بیشتر حجم ویروس منتقله از فردی به فرد دیگر، تعریف گردد.

در صورتیکه به تاریخ شیوع پاندمی‌های تنفسی در جوامع بشری نیز نگاهی داشته باشیم، این موضوع مشخص می‌شود که استفاده از یک پوشش تنفسی ماسک‌مانند (گرچه در شکل ابتدایی آن)، اولین و کارآمدترین سد پیشگیری در برابر شیوع این دسته از بیماری‌های همه‌گیر بوده است. بارزترین نمونه‌های این موضوع را می‌توان در جریان همه‌گیری‌های طاعون سیاه (سال ۱۳۴۷ میلادی) و آنفولانزای اسپانیایی (سال ۱۹۱۸ میلادی) مشاهده کرد. در جریان شیوع این همه‌گیری‌ها که با گرفتن جان میلیون‌ها نفر خسارت مادی و معنوی عظیمی را به  جوامع بشری وارد کرد، پزشکان نتوانستند روش درمانی موثری برای کنترل بیماری ارائه دهند. از همین رو، خرد جمعی پزشکان و درمانگران آن دوران، پیشگیری از سرایت بیماری را راهکاری موثرتر از تلاش برای یافتن روش درمانی برای بیماری تشخیص داد. در نهایت، به عموم مردم توصیه شد که در مکان های عمومی از یک نوع پوشش تنفسی بر روی بینی و دهان خود استفاده کنند تا شانس ابتلا به بیماری را کاهش دهند. به این پوشش تنفسی که در طی دوره‌های مختلف تاریخی به شکل و فرم‌های مختلفی از آن استفاده می‌شد، واژهٔ جامع “ماسک” اطلاق گردید که در زبان لاتین به معنای پوشانیدن می‌باشد.

تصویر سمت راست: متصدی تراموا به فردی که ماسک نزده است اجازه سوار شدن را نمی‌دهد.
تصویر سمت چپ: اعضای جوان یک خانواده که به ترویج استفاده از ماسک می‌پردازند.
هر دو تصویر مربوط به دوران همه‌گیری آنفولانزای اسپانیایی در کشور آمریکا می‌باشند.

با توجه به شواهد موجود، تا قبل از دههٔ سوم قرن بیستم، ایدهٔ استفاده از ماسک به عنوان یک روش پیشگیری، کاملا مبتنی بر تجربیات جوامع انسانی بوده و پایهٔ علمی برای آن وجود نداشته است. اما با پیشرفت روزافزون علوم باکتری‌شناسی، ویروس‌شناسی و اپیدمیولوژی در قرن بیستم، دلایل علمی محکمی بر ضرورت استفاده از ماسک‌های با کارایی مناسب در راستای کنترل همه‌گیری‌های ویروسی و باکتریایی، ارائه شده و به عموم معرفی گردید. علاوه بر این، با افزایش قدرت بیماری‌زایی باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر عوامل پاتوژن منتقل شونده از راه تنفسی، اهمیت دسترسی عمومی به ماسک‌های تنفسی استاندارد با قیمت مناسب دوچندان شد. در همین راستا، طی نیمه دوم قرن بیستم، بخش مهمی از تمرکز صنایع تولیدی کالاهای پزشکی بر توسعه دادن ماسک‌هایی با کارایی مناسب در برابر عوامل بیماری‌زا و در عین حال تنفس‌پذیری قابل‌قبول بوده است. ناگفته پیداست که افزون بر دو ویژگی فوق، طراحی چشم‌نواز، راحتی و قیمت مقرون به صرفه برای مصرف‌کننده، نقش اساسی را در ترویج استفاده از ماسک در جوامع انسانی دارند.

از میان انواع ماسک‌هایی که طی چند دهه اخیر راهی بازار مصرف شده‌اند، ماسک سه لایه پزشکی موفق‌ترین تجربه را در زمینه محبوبیت و فروش در سطح جهانی داشته است. این دسته از ماسک‌ها، نه تنها کارایی قابل قبولی را در برابر عوامل بیماری‌زا ارائه می‌دهند، بلکه از نظر سازگاری با ارگونومی صورت افراد و نیز صرفهٔ اقتصادی ارجحیت مشخصی را نسبت به نسل‌های قبل از خود نشان می‌دهند. بر همین اساس، ساختار کلی ماسک‌های سه لایه پزشکی به یک استاندارد طلایی برای صنایع تولید لوازم و تجهیزات پزشکی تبدیل شده است و در سال‌های اخیر، عمده تلاش‌های این صنایع تنها مبتنی بر ارتقای جزییات ساختاری-عملکردی این دسته از ماسک‌ها بوده است.

امروزه، در ساختار رایج‌ترین نوع ماسک‌های سه لایه پزشکی از یک لایهٔ پارچه اسپان‌باند در سطح رویی ماسک، یک لایهٔ میانی از جنس ملت بلون (melt-blown) و یک لایه پارچه اسپان باند در سطح زیرین ماسک استفاده می‌شود. در این ساختار، لایه میانی (ملت بلون) به عنوان لایه فیلتراسیون عوامل خارجی از جمله ویروس‌ها و باکتری‌ها عمل می‌کند. از آنجایی که کارایی ماسک کاملا وابسته این لایهٔ فیلتراسیون است، مهمترین چالش‌های پیش روی تولید ماسک‌های سه‌لایه پزشکی نیز مرتبط با تهیه، تولید و نحوه عملکرد همین لایه می‌باشد. از جمله مهمترین این چالش‌ها میتوان به گران بودن ماده اولیه، ایده‌آل نبودن کارایی لایه فیلتراسیون و نیز افت تنفس‌پذیری ماسک‌های ملت بلون اشاره کرد. بطور مثال، در صورتیکه بخواهیم به یک کارایی فیلتراسیون ایده‌آل در ماسک های سه لایه دست پیدا کنیم، می‌بایست که تعداد و یا ضخامت لایه‌های ملت‌بلون را افزایش دهیم که این موضوع به نوبهٔ خود موجب افت بیشتر در تنفس‌پذیری ماسک و نیز گران‌تر شدن قیمت تمام‌شده آن می‌شود. از همین‌رو، لزوم ارائهٔ یک راهکار موثر در جهت ارتقای کارایی فیلتراسیون ماسک، همزمان با بهبود تنفس‌پذیری و نیز ثابت ماندن قیمت تمام شده محصول، بیش از پیش احساس می‌شد.

در سال های اخیر، با ظهور و پیشرفت روزافزون فیلترهای از جنس نانوفیبرها، بخشی از تولید کننده‌های ماسک‌های پزشکی استاندارد، ملت‌بلون را در لایه فیلتراسیون خود با یک لایهٔ نانوفیبری بسیار نازک جایگزین کرده‌اند. نانوفیبرها، رشته‌هایی با طول چندین میکرون اما قطر زیر یک میکرومتر می‌باشند که می‌توانند با شکل دادن یک شبکه درهم‌تنیده، به عنوان سدی در برابر عوامل خارجی عمل نمایند. در مقام مقایسه، قطر یک نانوفیبر بطور متوسط حدود ۱۰۰ برابر کمتر از یک تار موی انسان می‌باشد. همین موضوع موجب می‌شود که با بکارگیری لایهٔ فیلتراسیون از جنس یک شبکه نانوفیبری، بتوان در ضخامت‌های پایین‌تری به توان فیلتراسیون ایده‌آل دست پیدا کرد. از همین رو، ماسک‌های تولید شده با استفاده از این ساختارها که امروزه به عنوان ماسک­ نانو نیز شناخته می‌شوند، نه تنها کارایی فیلتراسیون و تنفس‌پذیری بهتری را نسبت به ماسک‌های معمولی ملت بلون ارائه می‌دهند، بلکه در شرایط برابر جنس و طراحی، از قیمت پایین‌تری نیز برخوردار هستند.

بطورکلی، انواع ماسک‌های سه‌لایه و ماسک­ های سه ­بعدی استاندارد با لایه فیلتراسیون نانوفیبری، می‌توانند کارایی ۹۵% و یا حتی بالاتر را در برابر عوامل خارجی (ویروس‌ها، باکتری‌ها و ذرات گرد و غبار و …) فراهم نمایند. همانگونه که در بالا ذکر گردید، علاوه بر ارتقا یافتن توان فیلتراسیون، ماسک‌های نانو بطور محسوس تنفس‌پذیری بهتری را نسبت به ماسک‌های ملت‌بلون رایج در بازار ارائه می‌دهند که این موضوع یک مزیت بسیار بزرگ برای آن‌ها بشمار می‌آید. علاوه بر این، در شرایط برابر از نظر طراحی و جنس پارچه، ماسک‌های نانو از قیمت پایین‌تری نسبت به ماسک‌های معمولی ملت‌بلون برخوردار هستند.  این پایین‌تر بودن قیمت به نوبهٔ خود موجب می‌شود که تولیدکنندگان بتوانند هزینه بیشتری را بر روی بهبود ارگونومی، طراحی ظاهری و رنگ ماسک‌ها صرف کرده و محصول شکیل‌تری را به بازار ارائه دهند. این موضوع از آن جهت اهمیت دوچندان پیدا می‌کند که طراحی و ظاهر جذاب ماسک، یک عامل بسیار مهم و موثر در تشویق افراد جامعه به استفادهٔ فراگیر و مداوم از ماسک، بویژه در محیط های عمومی، می‌باشد.

 

تصویر سمت راست: ساختار یک ماسک سه‌لایه معمولی رایج در بازار.
تصویر سمت چپ: تصویر لایهٔ فیلتراسیون نانوفیبری از جس پلیمر پلی‌آمید که میتواند با لایهٔ ملت‌بلون موجود در ماسک‌های سه‌لایه و یا سه‌بعدی معمولی جایگزین گردد.

 

ماسک‌های سه‌لایه و سه‌بعدی استاندارد نانو:

به صورت رایج، ساختار ماسک‌های سه‌لایه و سه‌بعدی استاندارد نانو، به ترتیب از سه و چهار لایه مجزا تشکیل شده است:
ماسک سه‌لایه: اسپان باند-نانوفیبر- اسپان باند
ماسک سه‌بعدی: اسپان باند-نانوفیبر-ملت‌بلون-اسپان باند

رایج‌ترین پلیمر موجود در بازار برای تولید لایه فیلتراسیون نانوفیبری ماسک‌ها، پلیمر پلی‌آمید می‌باشد که مقاومت مناسبی را در برابر دما و فشار خارجی نشان می‌دهد. در ماسک‌های سه لایه نانو، نانوفیبرهای پلی‌آمید به تنهایی به عنوان لایه فیلتراسیون استفاده شده و می‌توانند کارایی اسمی تا حداکثر ۹۵% را فراهم آورند. اما متاسفانه حتی بهترین ماسک‌های سه‌لایه استاندارد پزشکی نیز نمی‌توانند با آناتومی صورت انسان سازگاری کاملی را نشان داده و در نتیجه از نظر ارگونومی در سطح متوسط قرار دارند. همین موضوع موجب میشود که با هر چقدر کارایی فیلتراسیون نیز مناسب باشد، حداکثر حفاظت ممکن در برابر عوامل بیماری‌زا برای افراد فراهم نشود.

از همین‌رو، تولید و استفاده از ماسک‌های سه‌بعدی نانو که سازگاری بسیار بالایی را با آناتومی صورت افراد نشان می‌دهند، ضرورت جدی پیدا کرده است. ماسک‌های سه‌بعدی نانو برخلاف ماسک‌های سه‌بعدی معمولی رایج که از پنج لایه تشکیل شده‌اند (اسپان باند- اسپان باند- ملت بلون- ملت بلون- اسپان باند)، تنها دارای چهار لایه (اسپان باند- نانوفیبر- ملت بلون- اسپان باند) می‌باشند و تجربه موفق‌تری را نسبت به رقبای خود در بازار نشان داده‌اند. لایه فیلتراسیون در این دسته از ماسک‌های ترکیبی دوگانه از جنس یک لایه نانوفیبر پلی آمید و یک لایه ملت بلون می‌باشد. این موضوع بدان معناست که در این نوع ماسک‌ها نه تنها توان فیلتراسیون بهبود یافته است، بلکه با اصلاح ارگونومی ماسک، مسیر ورود عوامل بیماری‌زا از کناره‌ها و نقاط نشتی نیز نزدیک به صفر رسیده است. با تجمیع همه این عوامل، فیلتراسیون اسمی ماسک‌های سه‌بعدی نانو میتواند تا ۹۹% برسد که یک رقم منحصر بفرد برای این دسته از ماسک‌های حفاظتی به شمار می‌آید. افزون بر این، تهویه تنفسی و دوام در ماسک‌های سه‌بعدی نانو به شکل محسوسی نسبت به ماسک‌های سه‌لایه نانو دچار افت نشده و فرد میتواند تجربه قابل قبولی را در هنگام استفاده از از این ماسک‌ها نیز داشته باشد. برای تهیه ماسک‌های استاندارد سه‌لایه و سه‌بعدی نانو با بالاترین تنوع طرح و رنگ و بهترین قیمت بازار، می‌توانید به ترمه بیومارکت سر بزنید و با سفارش آنلاین ماسک‌های مورد نظر خود، آن‌ها را در سریع‌ترین زمان ممکن و با کمترین هزینه ارسال دریافت کنید.

   

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.