Tekstil Teknik Dergisi Tekstil Haberleri, Tekstil Sektörü, Tekstil Teknik
Related Articles
Ingo Mählmann
Pandemi çağında solunum maskeleri, sağlığımızı ve bazı durumlarda hayatımızı virüslere ve mikroplara karşı korur. Bugün her yerde hazır ve nazır olan bu refakatçının kalbi meltblown nonwovendir. Gelişmiş üretim teknolojisi, mümkün olan en düşük solunum direncini ve en yüksek konfor seviyesini sağlayan son derece etkili partikül filtrelemenin anahtarıdır ve bunların tümü düşük bir ağırlıkla sağlanmaktadır.
Alexander Lopez (isim değiştirildi) evden her çıkışında kendisi için tehdit oluşturan bir dünyaya giriyor. Alışverişe gittiğinde, doktoru ziyaret ettiğinde, pratik olarak herhangi bir sokak köşesinde kendine mikroplar- hayatına mal olabilecek enfeksiyonlar- bulaştırabilir. 31 yaşında pulmoner fibrozdan (akciğer sertleşmesi) mustarip, akciğer fonksiyonu giderek kötüleşiyor ve nefes alması zorlaşıyor. Yakın zamanda akciğer nakli geçirmesine rağmen, vücudunun yeni akciğeri reddetmemesini sağlamak için bağışıklık sistemini etkileyen ilaçları alması gerekiyor. Bir başka deyişle: vücudunun kendi savunma mekanizmasından vazgeçmek zorunda kaldı. Bu- koronavirüs salgını sırasında- enfeksiyonlardan korunmasına ve hayatta kalmasına yardımcı olacaktı. Bu nedenle evden çıkmadan önce özenle taktığı solunum maskeleri daha da önemli hale geliyor. Alexander Lopez için tam anlamıyla bir cankurtaran.
Bu şüphesiz birçok riskli hasta grubu için geçerli. Ancak korumaya ihtiyaç duyma konusunda yalnız değiller. Halka açık yerlerde maske takmanın zorunlu olması nedeniyle, şu anda bu yüz maskelerinden milyarlarcası dünya çapında üretilmektedir. Peki, bu maskeler nasıl güvenlik sağlıyor ve virüslere ve mikroplara karşı nasıl koruma sağlıyor? Bu muhtemelen en açık şekilde en önemli temel malzemeyi üreten biri tarafından açıklanabilir: Innovatec Microfibre Technology Genel Müdürü Daniel Krumme, “On yıldan fazla bir süredir maskeler için meltblown nonwoven üretiyoruz,” diyor. “Bugün, 1,5 milyarı aşan koruyucu maskeler için yeterli olacak 1.500 tonluk mevcut üretimimizle, alıştığımızdan çok daha fazlasını üretiyoruz.” Bu sözlerle Alman, Troisdorf merkezli şirket, kendisini Avrupa’nın en büyük maske nonwovenleri üreticisi olarak görüyor ve dünya çapında ihracat yapıyor.
Koruyucu maskelerin temeli meltblown nonwoven kumaşlar
İki spunbond malzeme tabakası arasına gömülü olan meltblown nonwoven kumaşlar koruyucu maskelerin temelini oluşturur. Her şeyden önce, havadaki en küçük partiküllerin, damlacıkların ve aerosollerin solunmasına karşı koruma sağlayan, solunum veya FFP (süzme maskeleri) maskelerinin. Genel olarak, bunlar iki ila üç meltblown nonwoven katmanına sahipken, tıbbi yüz maskelerinde (cerrahi maskeler) yalnızca bir katman bulunur. Maske yapısına bağlı olarak, bu nonwovenların metre ağırlıkları metrekare başına yaklaşık 20 ila 80 gram arasında değişmektedir. Hafifliği, partiküllere karşı korumanın yanı sıra başka bir işlevi yerine getirmesi gerektiğini, yani mümkün olan en az solunum direncini mümkün kıldığını gösterir.
Turbo-şarjlı hava akış mekanizması ile en ince filamentler
Meltblown nonwoven kumaşın süper hafif olması gerçeğinden ötürü, nefes alma kolaylığı sağlaması ve aynı zamanda çok iyi filtrelemesi diğer koz kartları olarak öne çıkıyor. Ve Innovatec bu faydaları özel üretim teknolojisi ve karmaşık üretim sürecine ilişkin kapsamlı bilgisi sayesinde garanti etmektedir. Meltblown nonwoven, diğer tekstiller gibi dokunmaz. Bu, Troisdorf’taki üretim tesislerinde gösterilmiştir. Orada kurulan sistemler ilk önce polipropileni (PP) eritmek için kullanır. Sonrasında bu eriyiği yüzlerce ince düze bloklarından (paketlerinden) geçirir ve sonsuz viskoz filamentler haline çektirir. Takip eden ikincil hava soğutma ve ultra-ince filamentlere çekilmesi mühendisliğin şaheserliğidir. Filamentleri, insan saçından yaklaşık 70 kat daha ince olan, bir mikrometreden daha küçük çaplara indirmek için, sıcak hava yaklaşık 500 kph hıza çıkarılır.
Elektrostatik filtreleme: virüs ve mikropların yakalanmasında yeni süreç
Daniel Krumme, “Burada işin püf noktası, bu turboşarjlı hava akımında filamentlerin kırılmamasını sağlamaktır,” diye vurguluyor. Sofistike bir hava saptırma sistemi, sıcak, yapışkan filamentleri döndürerek, serildiğinde rastgele fakat birbirine sıkı sıkıya bağlı bir ağ oluşturur ki bu ağlar 200 tabakayı bulur. Bu, yabancı partiküllerin kolayca yapışabileceği çok geniş bir yüzey oluşturur. Bu nonwovenlardaki gözeneklerin boyutu 15 ila 20 mikrometre arasındadır. Bunlar, 120 ila 160 nanometre arasında değişen koronavirüs virüslerinin çaplarından önemli ölçüde daha büyüktür. Bununla birlikte, bu patojenler genellikle daha büyük çaplı aerosollerde veya damlacıklarda bulunur. Ayrıca, filamentler rastgele yerleştirilmiş birçok katmandan oluşan bir bariyer oluşturduğundan, dokunmamış gözenekler neredeyse hiçbir zaman birbirinin arkasına yerleştirilmez ve bu nedenle sürekli bir “tünel” oluşturmaz. Ve son olarak, mühendisler virüs ve mikropları “yakalayabilecekleri” bir süreç keşfettiler: elektrostatik filtreleme. Burada, nonwoven kumaş elektrostatik olarak yüklenmiştir ve iletken parçacıkları çeker. Aynı zeminleri temizlemek için kullanılan toz tutucu mikrofiber bezlerden biri gibi.
Oerlikon Nonwoven çift kirişili meltblown sistemleri verimliliği artırıyor
Bu kombine yöntemlerle, yüksek kaliteli meltblown nonwovenlar yüksek düzeyde filtreleme verimliliği elde eder. Bu da tam olarak yapmaları gerekendir. Geçerli standartlar, FFP maskelerinin 0,6 mikrometre boyuta kadar partikülleri yüzde 80 (FFP-1) ila yüzde 99 (FFP-3) arasında filtrelemesini gerektirir. Tüm FFP ürünleri bu standartlarla uyumlu değildir: Innovatec’in sahibi Christian Klöber, “Çeşitli kaynaklardan ithal edilen ürünleri test ettik ve çoğunluğunun bu standartlara uyumsuz olduğunu gördük,” diyor. Onun için bu, özellikle koronavirüs nedeniyle hızlı talep artışı göz önüne alındığında, “Made in Germany” kaliteli ürünlerinin bu pazarda şüphesiz başarılı olabileceğinin bir işareti. Bu amaçla Innovatec, koruyucu maskelerin üretimi için tamamen yerli bir altyapı oluşturma misyonunun bir parçası olarak, Alman hükümetinden destek alan ilk Alman şirketidir. Bunun için lider üretici, meltblown kapasitesini yalnızca 2020’de üç yeni sistemi içerecek şekilde artırmıştır ve Oerlikon Nonwoven iki çift kirişili meltblown sistemi sağlayacaktır.
“Bununla, tek-kirişli bir sisteme göre iki kat daha fazla ürün üretebileceğiz. Dahası çift eğirme kirişleri iki katman ve dolayısıyla bu amaç için çok daha homojen, üstün nitelikli dokunmamış kumaşlar üretebildiğinden, maskeli dokunmamış kumaşların üretimi için çok büyük faydalar sunar”, diye açıklıyor Daniel Krumme.
Verimli ve revaçta: Neumünster’den meltblown teknolojisi
Neumünster’in meltblown teknolojisi, pazar tarafından plastik elyaflardan yüksek oranda ayırıcı filtre ortamı üretmek için teknik olarak en verimli yöntemlerden biri olarak kabul edilmektedir. Bu sistemler sadece tüm maske sınıfları için nonwoven üretmenin yanında aynı zamanda hava temizleme sistemlerinde kullanılan yüksek performanslı filtreler için de kullanılabilir. Koronavirüs pandemisinin patlak vermesinden bu yana, koruyucu maskeler ve diğer tıbbi koruyucu ekipmanlara yönelik dünya çapındaki talebin Oerlikon Nonwoven’da çift haneli milyonlarca avro ile rekor sayıda yeni siparişle sonuçlanmasının kesin nedenleri şüphesiz bunlar.
Oerlikon Nonwoven Başkanı Rainer Straub, “Bu talep ışığında, Neumünster merkezli üretim tesisimizde meltblown sistemlerin daha da hızlı teslim edilmesini sağlayan önlemler başlattık” diyor. Mevcut siparişler Almanya, Çin, Türkiye, İngiltere, Güney Kore, İtalya, Fransa, Kuzey Amerika ve ayrıca ilk kez Avustralya’dan geldi. Bu da bizi 2021’e gayet iyi taşıyor. Bununla birlikte, bugüne kadar Avrupa’da mevcut olan solunum maskeleri kapasiteleri, şirket bilgilerine göre, ağırlıklı olarak Oerlikon Nonwoven ekipmanı kullanılarak üretilmektedir. Ve kim bilir- belki Alexander Lopez, Neumünster’den çıkan bir sistemde üretilmiş meltblown nonwoven kullanılarak yapılmış bir maske takmıştır?
Virüsleri yakalamak: ecuTEC+
Nonwoven kumaşlar, nano boyutlu partikülleri ve mikropları yakalamalarına izin vermek için özel olarak işlenir.Bunun için Oerlikon Nonwoven, sistemleriyle birlikte ecuTEC + elektro-şarj ünitesini kullanıyor. Meltblown malzemeler, patentli bir işlem kullanılarak bu şekilde elektrostatik olarak da şarj edilebilir.Bu amaçla, en küçük parçacıklar bile çekilmeye devam edilir. Sonrasında nispeten açık gözenekli bir nonwoven malzeme ile güvenilir bir şekilde ayrılır. Burada, nonwoven kumaş üreticileri, ilgili filtre uygulamaları için optimum şarj yöntemini ve yoğunluğu ayarlayabilirler.. Sonuç olarak, konsept piyasada bulunan diğer süreçlerden ayrılmaktadır.
