بررسی و مقایسه لایه های فیلتر رایج در ماسک های تنفسی

کدام لایه فیلتری مناسب است؟

همیشه اولین سوالی که هنگام خرید ماسک به ذهن فرد می­ رسد این است که کدام از ماسک های موجود در بازار گزینه مناسب تری می باشد؟ ماسک با فیلتر ملت بلون، اسپان باند یا نانوالیاف ؟ آنها چه تفاوتی دارند؟ البته هر یک از ما هنگام خرید الویت های مختلفی مد نظر داریم. اما اگر به کیفیت محصول اهمیت دهیم، بهتر است تفاوت ها را نیز بدانیم.

چه نوع آلاینده هایی در محیط ما وجود دارد؟

واضح است، که هدف اصلی استفاده از ماسک، جلوگیری از ورود آلاینده ها به سیستم تنفسی است. اما بسیار مهم است که ما در چه محیطی قرار میگیریم و چه نوع آلودگی هایی ما را تهدید می کنند. به طور مثال فیلتر مناسب گرد و غبار با فیلتر مناسب ویروس متفاوت است. هر چه آلاینده های محیط ابعاد ریز تری داشته باشند خطر ناک تر هستند و راحت تر به سیستم تنفسی ما نفوذ می کنند. همچنین به فیلتر های پیشرفته تری برای آنها احتیاج است. حال به بررسی تفاوت های میان فیلتر های رایج می پردازیم.

چه تفاوتی بین فیلتر نانو و ملت بلون وجود دارد؟

هرچقدر ظرافت الیاف تشکیل دهنده فیلتر بیشتر باشد و الیاف تولید شده قطر کمتری داشته باشند توانایی جذب آلاینده ها توسط فیلتر از نظر تعداد بیشتر می شود. به این معنی که برای مثال اگر ماسک تولید شده از منسوج اسپان باند یک ذره با ابعاد فرضی 25 میکرون را به تعداد 1 عدد فیلتر کند، ماسک تولید شده از منسوج ملت بلون همان ذره را به تعداد 4 عدد و ماسک تولید شده با نانوالیاف همان ذره را به تعداد 12 عدد می تواند فیلتر کند. در شکل 1 به صورت شماتیک یک ماسک FFP3 وجود دارد که لایه های مختلف ماسک را نشان می دهد.

از طرفی هرچه ظرافت الیاف تشکیل دهنده لایه های ماسک فیلتر دار بیشتر باشد، لایه ماسک به مشابه صافی با مش ریز تر عمل می کند. این امر اجازه عبور ذرات ریز تر را نخواهد داد. برای روشن تر شدن مساله از یک مثال ساده می توان استفاده کرد.

• مش لایه ماسک تشکیل شده از پارچه اسپان باند، مشابه مش صافی سیب است.
• مش لایه ماسک تشکیل شده از منسوج ملت بلون، مشابه مش صافی برنج است.
• مش لایه ماسک تشکیل شده از نانوالیاف، مشابه مش صافی نمک است.

بدیهی است در حجمی از سیال که ذرات آلاینده ها با ابعاد مختلف وجود دارد ماسکی که از فیلتر نانو الیاف تولید شده باشد، جلوی عبور ذرات ریز تر را خواهد گرفت.

نتیجه گیری

بیشترین ذرات آلاینده های موجود در هوا، قطری بین 200 تا 500 نانومتر دارند. ماسک های تولید شده از روش های مرسوم که فقط لایه اسپان باند و ملت بلون در آن ها وجود دارد، به هیچ  وجه قادر به فیلتر کردن ذراتی با این ابعاد نیستند. به دلیل اینکه قطر الیاف و سایز مش لایه فیلتر تشکیل شده توسط آنها از سایز ذرات آلاینده بزرگتر است. بنابراین توصیه ما برای آلودگی هوا و شرایط فعلی ماسک های N99 و FFP3 هستند که علاوه بر لایه های فیلتری معمول ( اسپان باند و ملت بلون ) لایه فیلتری نانوالیاف نیز دارند. این ماسک ها می توانند ذرات را تا ۰.۳ میکرون با بازدهی ۹۹٪ فیلتر کنند.