Nanofasermembran ersetzt schmelzgeblasenes Stoffmaskenmaterial

Maskenfiltrationsmaterial Nanofasermembran

Elektrostatisch gesponnene funktionelle Nanofasermembranen weisen kleine Durchmesser von etwa 100–300 nm auf und zeichnen sich durch geringes Gewicht, große Oberfläche, kleine Poren und gute Luftdurchlässigkeit aus. Sie eignen sich für Präzisionsfilter in Bereichen wie Luft- und Wasserfilterung, medizinische Schutzausrüstung und aseptische Arbeitsumgebungen für Präzisionsinstrumente. Die geringen Porengrößen sind mit herkömmlichen Filtermaterialien nicht vergleichbar.

Nanofasermembranen haben sich als neuartiges Material mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Membrantrennverfahren etabliert. Sie werden bereits für einige Luftfiltrationsanwendungen kommerziell eingesetzt und werden aufgrund ihrer kleinen und regelmäßigen Porengröße sowie des geringen hydraulischen Widerstands, der auf einer hohen intrinsischen Porosität beruht, seit Kurzem auch für Flüssigkeitstrennungen, insbesondere in der Wasseraufbereitung, in Betracht gezogen. Darüber hinaus ermöglichen die relativ großen Oberflächen dieser Materialien ihren Einsatz in adsorptiven Anwendungen.

Der Vorteil der Nanofasermembran

Der aktuelle Maskenmarkt besteht im Wesentlichen aus Vliesstoff und schmelzgeblasener Baumwolle, wobei der Vliesstoff etwa 20 μm dick ist. Die Dicke von schmelzgeblasener Baumwolle beträgt etwa 1-5 μm. Die Öffnungsweite der Nanofasermembran kann 100-300 Nanometer betragen.

Vergleichbar mit Meltblown-Gewebe und Nanomaterialien

Auf dem heutigen Markt ist Meltblown-Gewebe weit verbreitet. Es handelt sich um PP-Polymerfasern, die durch Hochtemperaturschmelzen hergestellt werden und einen Durchmesser von etwa 1 bis 5 μm aufweisen.

Die von Shandong Blue Future hergestellte Nanofasermembran hat einen Durchmesser von 100-300 nm (Nanometer).

Vergleiche des Filterprinzips und der Stabilitätspersistenz

Um eine bessere Filterwirkung zu erzielen, benötigen die auf dem Markt erhältlichen Meltblown-Vliesstoffe elektrostatische Adsorption. Das Material wird durch elektrostatische Elektrete polarisiert und weist eine stabile Ladung auf. Dies ermöglicht eine hohe Filtrationseffizienz bei gleichzeitig niedrigem Filtrationswiderstand. Allerdings werden der elektrostatische Effekt und die Filtrationseffizienz stark von der Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Die Ladung nimmt mit der Zeit ab und verschwindet schließlich. Dadurch können die vom Meltblown-Vlies adsorbierten Partikel das Vlies durchdringen. Die Schutzwirkung ist somit nicht stabil und nur von kurzer Dauer.

Die Nanofasermembran von Shandong Blue Future bietet eine physikalische Isolation und ist unempfindlich gegenüber Ladungen und Umwelteinflüssen. Sie isoliert Verunreinigungen auf der Membranoberfläche und gewährleistet so eine stabile und lang anhaltende Schutzwirkung.

Vergleicht mit zusätzlichen Funktionen und der Leckagerate

Da die Herstellung von Schmelzblasvlies ein Hochtemperaturverfahren ist, lassen sich diesem Vlies nur schwer weitere Funktionen hinzufügen, insbesondere keine antimikrobiellen Eigenschaften durch Nachbearbeitung. Da die elektrostatischen Eigenschaften des Schmelzblasvlieses durch die Beladung mit antimikrobiellen Wirkstoffen stark reduziert werden, verliert es seine Adsorptionsfähigkeit.

Die antibakterielle und entzündungshemmende Wirkung von Filtermaterialien auf dem Markt wird durch zusätzliche Trägermaterialien erzielt. Diese Träger weisen große Poren auf, wodurch Bakterien durch Aufprall abgetötet werden. Die verbleibenden Schadstoffe lagern sich durch statische Aufladung an das Meltblown-Gewebe an. Nach dem Abklingen der statischen Aufladung überleben die Bakterien weiter. Dadurch wird die antibakterielle Wirkung des Meltblown-Gewebes stark reduziert und die Schadstoffdurchlässigkeit erhöht sich.

Die Nanofasermembran wird unter milden Bedingungen hergestellt und ermöglicht die einfache Zugabe von bioaktiven Substanzen und antibakteriellen Wirkstoffen. Die Leckrate ist gering.

Die Nanomaske hat sich aufgrund ihrer hohen Filterleistung als effektive Schutzmaske etabliert. Neben der Verwendung von Meltblown-Baumwolle und antibakteriellen Nano-Markierungen besteht sie aus einer Membran mit 100–300 Nanofasern mit feinen Poren. Die Oberfläche weist eine spinnennetzartige, mikroporöse Struktur auf, die durch komplexe dreidimensionale Strukturveränderungen wie Netzwerkverbindungen, Poren und Kanalbiegungen eine hervorragende Oberflächenfilterung ermöglicht. Die aus diesem Material hergestellte Nanofasermaske zeichnet sich durch hohe Barrierewirkung, lange Lebensdauer, geringe Dicke und Atmungsaktivität aus und erzielt eine präzisere Filtration. Dadurch werden die Nachteile herkömmlicher Filtermaterialien – die zeit- und umgebungsabhängige Ladungsadsorption von Meltblown-Baumwolle und die damit einhergehende Abschwächung der Filterleistung – behoben. Die direkte Integration antibakterieller Eigenschaften löst zudem das Problem der hohen Bakteriendurchlässigkeit antibakterieller Materialien auf dem Markt.

Eine höhere Wirksamkeit und ein länger anhaltender Schutz sind zukünftige Entwicklungsrichtungen für Masken. Dies stellt auch einen neuen Ansatz in der Epidemieprävention dar.