ماسک سه بعدی با لایه فیلتراسیون نانوفیبر-ملت بلون

پاندمی COVID-19 بار دیگر این حقیقت انکارناشدنی را به جوامع انسانی خاطر نشان کرد که در طی شیوع یک همه گیری، در دسترس ترین، کم هزینه ترین و موثرترین استراتژی مقابله با بیماری، تمرکز بر روی روش های پیشگیری از انتقال بیماری میباشد. ناگفته پیداست که در ضایعه تنفسی مانند بیماری COVID-19، که ویروس ایجاد کننده آن از طریق هوای تنفسی منتقل میشود، میبایست اصلی ترین روش پیشگیری از بیماری، مبتنی بر جلوگیری از انتقال حجم قابل توجهی از ویروس کرونا از فردی به فرد دیگر تعریف شود. در همین راستا، در دسترس بودن ماسک های تنفسی با کارایی مناسب، ظاهر قابل قبول و قیمت مقرون به صرفه برای اکثریت افراد جامعه، ضرورت اساسی پیدا میکند. به دلیل مقرون به صرفه بودن، کارایی فیلتراسیون بسیار بالا، سازگاری مناسب با فرم کلی صورت و در نتیجه محافظت حداکثری در برابر ویروس، ماسک های تنفسی سه بعدی تبدیل به یکی از محبوب ترین و در عین حال معمول ترین گزینه ها در میان انواع ماسک های تنفسی مورد استفاده در پاندمی ها شده اند.

به طور کلی، ساختار یک ماسک سه بعدی استاندارد از چهار و یا پنج لایه مجزا تشکیل شده است که میتواند به صورت یکی از این ست آپ ها باشد:
- اسپان باند- اسپان باند- لایه فیلتر- لایه فیلتر- اسپان باند
- اسپان باند- لایه فیلتر- لایه فیلتر- اسپان باند
از همین رو، اصلی ترین چالش بر سر راه تولید یک ماسک سه بعدی استاندارد، استفاده از لایه های فیلتر کننده با قابلیت فیلتراسیون بالا و در عین حال، تهویه مناسب میباشد. در حالت معمول، فیلتراسیون عمدتا بوسیه ی دو لایه از جنس ملت بلون (melt-blown) صورت میگیرد. اما این امر علاوه بر بالا بردن هزینه های تولید، کارایی فیلتراسیون را چندان ارتقا نداده و در نتیجه، محافظت در برابر ویروس و یا ریزذره ها به شکل قابل توجهی بهبود پیدا نمی کند. در سال های گذشته با ظهور و پیشرفت روزافزون فیلترهای از جنس نانوفیبرها، بخشی از تولید کننده های ماسک های سه بعدی، در لایه فیلتراسیون ماسک های خود، لایه ای از جنس نانوفیبرها را جایگزین یک لایه ی ملت بلون (melt-blown) کرده اند تا علاوه بر کاهش هزینه های تولید، نقش محافظتی ماسک را بدون ایجاد خلل در تنفس پذیری آن بهبود بخشند. از همین رو، ماسک های واجد لایه نانوفیبری، که به عنوان ماسک های نانو نیز شناخته میشوند، علاوه بر دارا بودن سازگاری بسیار بالا با ارگونومی صورت، ایزولاسیون تنفسی نسبت به محیط، قیمت قابل قبول و تهویه مناسب، فیلتراسیون بسیار بالایی را نیز در برابر ذرات پراکنده در هوا، از جمله ویروس ها، از خود نشان میدهند. 

ماسک های سه بعدی ثنا نیز با بهره گیری از لایه فیلتراسیون ترکیبی از جنس نانوفیبر (پلی آمید)- ملت بلون، فیلتراسیون اسمی تا 95% را فراهم میکنند که رقمی بسیار بالاتر از توان فیلتراسیون ماسک های رایج در بازار بوده و در نوع خود یک ویژگی کم نظیر بشمار می آید. با وجود فیلتراسیون بسیار بالا، تهویه و دوام این ماسک ها دچار افت نشده و مشابه ماسک های سه لایه پزشکی استاندارد میباشد. علت این امر را میتوان در ویژگی ساختاری مناسب لایه نانوفیبر و نیز کاهش تعداد لایه های ماسک از پنج لایه (اسپان باند- اسپان باند- ملت بلون- ملت بلون- اسپان باند) به چهار لایه (اسپان باند- نانوفیبر- ملت بلون- اسپان باند) جستجو کرد. علاوه بر این موضوعات، طراحی منحصر به فرد و ظاهر جذاب این ماسک ها میتواند یک عامل بسیار مهم و موثر در تشویق آحاد جامعه به استفاده ی مداوم از ماسک، بویژه در محیط های عمومی، باشد.