A proposito delle mascherine: sono davvero solo pochi strati di stoffa?

Questo è il 3535° articolo di Da Yi Xiao Hu

Quando è scoppiata l'epidemia, tutti hanno iniziato a esitare se acquistare o meno le mascherine; con il progressivo diffondersi dell'epidemia, ogni famiglia ha iniziato a seguire il consiglio degli esperti e ad acquistare delle mascherine; e ora le mascherine sono quasi diventate una necessità per tutti coloro che escono... La maggior parte di noi ha dovuto imparare a non usare le mascherine, e ora ha una conoscenza generale dei tipi e degli utilizzi delle mascherine; è anche molto probabile che ci sia capitato di non avere un posto dove acquistare mascherine e di dover cercare alternative ovunque.

L'epidemia non è ancora finita e le mascherine potrebbero accompagnare la nostra vita quotidiana ancora per molto tempo. Diamo quindi un'occhiata più da vicino a tutti gli aspetti delle mascherine!

1. La maschera stessa

Prendiamo innanzitutto come esempio le mascherine chirurgiche.

Le mascherine chirurgiche sono divise in tre strati: lo strato più esterno e quello più interno sono in tessuto non tessuto spunbond, mentre lo strato intermedio è in cotone meltblown. Anche se potresti non avere familiarità con questi due materiali, tieni presente che entrambi questi "panni" non sono realizzati in cotone, ma in polipropilene (PP).

Sebbene le materie prime siano le stesse, le funzioni di questi due "tessuti" non sono le stesse: gli strati interno ed esterno dei tessuti non tessuti possono solo bloccare le goccioline, mentre lo strato intermedio di cotone meltblown è quello che filtra effettivamente i germi. La mascherina N95 che tutti conoscono può proteggerci dai virus grazie a questo strato di cotone meltblown.

Credo che tutti abbiano sentito parlare di queste nozioni di base durante l'epidemia. Diamo ora un'occhiata più da vicino al cotone meltblown che gioca un ruolo decisivo, nonché alla squisita fattura artigianale che sta dietro alla mascherina, che ne determina le caratteristiche.

1. Cosa ha di così speciale il cotone meltblown? [1]

Rispetto ai tessuti non tessuti spunbond realizzati con le stesse materie prime, l'effetto filtrante del cotone meltblown deriva principalmente dalle caratteristiche del suo processo. In parole povere: le fibre del cotone meltblown medicale sono molto fini, quindi l'efficienza di filtraggio è molto elevata.

Il diametro della fibra di cotone meltblown finita è di circa 0,5-10 micron, mentre il diametro della fibra dello strato spunbond è di circa 20 micron.

Il diametro delle fibre del cotone meltblown è estremamente piccolo, il che significa che il cotone meltblown ha un'ampia superficie e può assorbire varie particelle. Allo stesso tempo, è relativamente traspirante, il che lo rende la scelta migliore per la realizzazione di filtri per maschere. Ma allo stesso tempo è facile immaginare che il processo di produzione di questo materiale sia relativamente complicato. Infatti, la tecnologia meltblowing è attualmente l'unica tecnologia utilizzata per produrre in serie fibre di dimensioni micrometriche.

La macchina genera un flusso di aria calda ad alta velocità, che spruzza il polipropilene fuso da un piccolo ugello come uno spray, per poi raccoglierlo su un rullo o una piastra piana per formare un tessuto non tessuto.

Tuttavia, nonostante il processo di produzione del cotone meltblown sia molto sofisticato, l'efficienza di filtrazione del cotone meltblown stesso è pari solo al 25% circa. Come fa la mascherina N95 a raggiungere un'efficienza di filtrazione del 95%? La risposta è il trattamento di carica elettrostatica.

(ii) Trattamento di carica elettrostatica[1]

Il termine "trattamento con carica elettrostatica" potrebbe non essere familiare a molte persone, ma il concetto è relativamente facile da comprendere. Tutti noi, in una certa misura, siamo esposti all'elettricità statica nella nostra vita quotidiana. Quando i nostri capelli sono carichi di elettricità statica, possono facilmente attaccarsi alle pareti, ai palloncini, ecc. e possono anche raccogliere piccoli pezzi di carta. L'elettricità statica utilizzata qui segue lo stesso principio.

Nell'industria, gli ingegneri utilizzano campi elettrici per caricare minuscole particelle, che vengono poi catturate dalle reti elettriche. Per combattere lo smog, alcune regioni hanno adottato anche il metodo dell'elettricità statica per assorbire le particelle più piccole.

Per quanto riguarda le mascherine, Cai Bingyi ha inventato un metodo per caricare la plastica, in modo che il tessuto fuso possa caricarsi di elettricità statica e caricarsi in modo permanente, diventando ciò che chiamiamo "elettrete". Questo trattamento è anche quello che chiamiamo "trattamento elettrete".

Dopo questo trattamento, questo strato di tessuto meltblown può anche attrarre piccole particelle con un diametro di circa 100 nanometri, come il nuovo coronavirus.

(III) Riepilogo delle caratteristiche

Sulla base della struttura, dei materiali, della tecnologia, ecc. delle mascherine che abbiamo appreso sopra, possiamo riassumere le tre caratteristiche delle mascherine:

1. Impermeabile (gli strati interni ed esterni dei tessuti non tessuti spunbond hanno un buon effetto impermeabile)

2. Non infiammabile (la materia prima polipropilene si scioglie facilmente se esposta al fuoco, ma non è facile da incendiare)

3. C'è elettricità statica (lo strato interno del tessuto meltblown è stato trattato con elettrete elettrostatico)

Sulla base di queste tre caratteristiche possiamo comprendere meglio le mascherine e possiamo anche esprimere giudizi sulle mascherine che abbiamo già portato a casa.

2. Come valutare se la maschera è qualificata

1. Effettuare ispezioni di base sulle maschere ricevute

In base alle caratteristiche delle mascherine che conosciamo, possiamo individuare approssimativamente tre metodi di ispezione semplici e basilari.

1. Versamento di acqua: dopo aver versato acqua pulita sulla maschera, questa non si bagnerà rapidamente e non ci saranno perdite. (Ciò dipende principalmente dai tessuti non tessuti, quindi può dimostrare solo che il tessuto non tessuto sullo strato esterno della mascherina è qualificato.)

2. Fuoco: passa la fiamma di un accendino sul bordo della maschera, così non brucerà. (Si tenga presente che sia i tessuti meltblown che i tessuti non tessuti sono realizzati in polipropilene, quindi questo metodo non può essere utilizzato per distinguere tra mascherine realizzate in normali tessuti non tessuti e mascherine chirurgiche.)

3. Adsorbimento: posizionare la maschera vicino a ritagli di carta. I piccoli pezzettini di carta verranno assorbiti dalla mascherina e potresti avere la sensazione che la mascherina si attacchi alla mano quando la tieni in mano. (Questo metodo serve per testare il cotone meltblown ed è il punto più importante.)

(ii) Informazioni prima dell'acquisto[2]

Possiamo selezionare "Prodotti per dispositivi medici nazionali" o "Prodotti per dispositivi medici importati" sul sito web della State Food and Drug Administration, inserire le informazioni pertinenti e confermare che si tratta di prodotti regolari.

PARTE III Riutilizzo e disinfezione delle mascherine N95 nelle normali abitazioni

Sebbene il prezzo delle mascherine stia gradualmente tornando alla normalità con la progressiva attenuazione della situazione epidemica, le questioni della disinfezione e del riutilizzo delle mascherine continuano a ricevere molta attenzione.

(I) Situazioni in cui le mascherine devono essere smaltite[3]

1. Attualmente, non è consigliabile riutilizzare le mascherine non N95 dopo la disinfezione perché non vi sono sufficienti supporti di ricerca per una disinfezione adeguata.

2. Le mascherine N95 devono essere eliminate quando diventa difficile respirare.

3. Quando la mascherina N95 è danneggiata, deve essere smaltita.

4. Quando la mascherina N95 è contaminata da fluidi corporei umani, deve essere smaltita.

5. Se la mascherina N95 non si adatta bene al viso, deve essere gettata via.

2. Riutilizzo e disinfezione delle mascherine N95

Al momento non esiste un metodo unificato e chiaro per la disinfezione delle mascherine durante l'epidemia di nuovo coronavirus, ma sulla base delle ricerche attuali, alcuni esperti hanno fornito alcuni suggerimenti.

Per le famiglie comuni, molti dei metodi fattibili attualmente sviluppati sono impossibili da attuare. Allo stesso tempo, dovremmo prestare attenzione anche a molti metodi di disinfezione errati o ad alcuni malintesi.

1. L'asciugatura delle maschere N95 al sole non le sterilizzerà.[4]

A partire dal 21 aprile 2020, gli studi hanno dimostrato che i raggi UV-C presenti nella luce solare hanno un certo effetto di inattivazione sul nuovo coronavirus. Tuttavia, la luce solare che raggiunge effettivamente il suolo dopo aver attraversato l'atmosfera non contiene raggi UV-C. Sebbene i raggi UV-B in esso contenuti possano avere un certo effetto disinfettante, sono troppo deboli per disinfettare le mascherine. Pertanto la luce solare non può disinfettare le mascherine.

2. È possibile lasciare la maschera N95 in un ambiente idoneo per più di 7 giorni prima di riutilizzarla[5]

Si tratta del metodo di disinfezione più semplice ed economico, ed è attualmente il metodo maggiormente raccomandato dai Centers for Disease Control. Conservare le mascherine N95 separatamente in un contenitore pulito e traspirante a temperatura ambiente e lasciarle riposare per 7 giorni prima dell'uso può ridurre notevolmente il rischio di contatto con il nuovo coronavirus attraverso la mascherina N95.

Ma allo stesso tempo dobbiamo prestare attenzione all'igiene delle mani, limitare il riutilizzo e assicurarci di smaltire immediatamente la mascherina quando è danneggiata o contaminata.

3. Non possiamo utilizzare alcol medico o alcun metodo a base di acqua per pulire o disinfettare le maschere N95.[6]

Gli esperimenti hanno confermato che l'immersione in alcol al 75%, la nebulizzazione di una soluzione di ipoclorito di sodio al 2% e il trattamento con vapore acqueo ridurranno notevolmente l'efficienza di filtrazione del tessuto meltblown, compromettendo così la funzionalità delle maschere N95. Pertanto, in parole povere, non bagnare la mascherina quando la si disinfetta.

4. Non è consigliabile utilizzare semplicemente aria calda (calore secco) o condizioni di calore umido per disinfettare le maschere N95 [3]

Sebbene alcuni dati di ricerca attuali dimostrino che una certa combinazione di temperatura elevata e umidità possa avere un effetto sulla purificazione delle mascherine N95, non ci sono abbastanza lavori sperimentali a supporto di questa tesi e il meccanismo dell'umidità nell'inattivazione dei virus non è stato ancora determinato. Allo stesso tempo, questo metodo di disinfezione non riesce a uccidere molti altri agenti patogeni, come le spore batteriche. In breve, che si tratti di metodi di disinfezione con calore secco o con calore umido, al momento mancano ricerche e verifiche più approfondite, pertanto per il momento non è consigliabile affidarsi completamente a metodi correlati per la disinfezione.

In sintesi, poiché la ricerca sul nuovo coronavirus è ancora in corso, molti metodi sono promettenti ma non sono ancora stati conclusi.

Attualmente, il metodo più consigliato per rendere riutilizzabile la mascherina N95 è di non indossarla per più di 7 giorni. Questo metodo è facilmente realizzabile anche nelle abitazioni comuni. È un'ottima scelta per coloro che avranno bisogno delle mascherine per molto tempo!

Infine, anche se l'epidemia interna non è più così grave, indossare le mascherine è ancora essenziale per noi. Una mascherina così "squisita" è uno strato di protezione indispensabile per noi stessi e per gli altri! Diamo un'ultima occhiata alle goccioline che si diffondono quando si tossisce senza mascherina. Assicurati di indossare una mascherina quando esci, non abbassare la guardia!

Riferimenti:

[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

Autore: Studente della Facoltà di Medicina dell'Università Jiao Tong di Shanghai

Xu Mengmeng

ID studente: 319710910024