Máy làm khẩu trang y tế

Vải không dệt là nguyên liệu chính được sử dụng trong sản xuất khẩu trang y tế và khẩu trang phẫu thuật. Cũng như quy trình sản xuất vải không dệt, máy móc sản xuất khẩu trang chuyên dụng được sử dụng để sản xuất hàng loạt khẩu trang y tế dùng một lần (Xem Hình 3). Để hiểu được chức năng của các loại máy này, trước tiên cần tìm hiểu về cấu tạo của các loại khẩu trang này.

Hình 3 - Máy sản xuất khẩu trang tự động (Nguồn: staintec )

Khẩu trang y tế thường được tạo ra từ việc xếp chồng ba hoặc bốn lớp vật liệu không dệt lại với nhau. 

• Một lớp bên trong tiếp xúc với khuôn mặt của người mặc được sử dụng để hút ẩm được tạo ra trong khoảng thời gian nhất định.
•  Một lớp vải không dệt bên ngoài đóng vai trò như một hàng rào chống thấm nước ngăn chặn bất kỳ chất lỏng nào được bệnh nhân tống ra ngoài khi nói chuyện, ho hoặc hắt hơi do khẩu trang truyền hoặc hấp thụ. 
• Kẹp giữa lớp trong và ngoài của mặt nạ là Meltblown một lớp ở giữa đóng vai trò như một bộ lọc. Lớp giữa này thường được tạo ra từ vải không dệt thổi nóng chảy bằng polypropylene (PP) và được xử lý để trở thành một lớp đệm điện. Xử lý điện tử bổ sung các đặc tính tĩnh điện cho lớp lọc cho phép hấp phụ tĩnh điện giúp giữ lại các hạt sol khí thông qua lực hút tĩnh điện.

Quy trình làm khẩu trang:

Máy móc sản xuất khẩu trang được sử dụng để nhanh chóng tạo ra khẩu trang y tế dùng một lần tự động hóa các bước cần thiết trong quy trình. Các bước quy trình cơ bản để tạo khẩu trang y tế hoặc phẫu thuật dùng một lần như sau:

1. Kết hợp ba lớp vật liệu với nhau để tạo ra vải khẩu trang nhiều lớp - Máy lấy các loại vải không dệt khác nhau từ các giá đỡ của chúng và ghép chúng lại với nhau thành một cấu trúc nhiều lớp.
2. Đính kèm dải kim loại mũi - máy khâu dây kim loại dẹt lên vải 3 lớp sẽ được người đeo sử dụng để lắp mặt nạ vào mũi và cải thiện niêm phong cho khuôn mặt.
3. Thêm nếp gấp - máy sử dụng một thiết bị gấp để thêm nếp gấp vào khẩu trang, cho phép điều chỉnh khẩu trang để phù hợp với khuôn mặt của những người đeo khác nhau.
4. Cắt & khâu - vật liệu ba lớp được cắt thành các phần có kích thước riêng lẻ và các cạnh được kết dính lại để nối các lớp.
5. Đính kèm các vòng tai - dây tai được gắn và dán keo, sau đó là ép nhiệt để cố định các vòng tai vào vị trí. Các phương pháp gắn kết khác bao gồm việc sử dụng hàn siêu âm.
6. Khử trùng - khẩu trang y tế phải trải qua quá trình khử trùng bằng cách sử dụng ethylene oxide để làm cho bất kỳ sự ô nhiễm vi sinh vật nào sẽ không hoạt động. Sau quá trình xử lý này, mặt nạ phải được để trong khoảng thời gian 7 ngày cho đến khi mức ôxít etylen tiêu tan, vì vật liệu này độc đối với cơ thể con người cũng như dễ cháy.
7. Đóng gói - sau thời gian chờ đợi, mặt nạ đã hoàn thành được đóng gói để vận chuyển.

Khẩu trang hình cốc và khẩu trang phòng độc được tạo ra bằng quy trình tương tự, nhưng sử dụng máy móc khác nhau, đồng thời cần có các vật liệu và từng bước khác.
Ví dụ: thành phần vật liệu của khẩu trang 3M ™ [1] Mặt nạ phòng độc kiểu 8210, là khẩu trang loại N95, yêu cầu sử dụng vỏ polyester và mạng che phủ, bộ lọc polypropylene (lớp giữa), dạng mũi polyurethane, nhôm kẹp mũi và dây đai đàn hồi dẻo nhiệt dẻo giúp cố định mặt nạ phòng độc cho vừa khít với khuôn mặt của người đeo.

Cũng như khẩu trang y tế, lớp lọc polypropylene không dệt là chìa khóa cho hiệu suất lọc của khẩu trang. Định hướng ngẫu nhiên của các sợi từ quy trình đùn thổi nóng chảy đã được mô tả trước đó kết hợp với mật độ và kích thước sợi mịn để tạo ra một vật liệu có thể lọc ra các hạt nhỏ nhất với hiệu quả cao. Những đặc điểm này làm cho vật liệu trở nên cần thiết để lọc vi rút và các mầm bệnh khác trong các cơ sở y tế và giúp giải thích tại sao vải không dệt đóng vai trò quan trọng trong các sản phẩm lọc cho các mục đích sử dụng khác nhau.

Máy sản xuất khẩu trang đắt tiền tương đương với khoản đầu tư hàng trăm nghìn đô la. Tuy nhiên, họ có thể sản xuất hàng trăm nghìn chiếc mặt nạ mỗi ngày với chất lượng ổn định khiến khoản đầu tư phải trả trong thời gian ngắn. Và trong một tình huống khủng hoảng như đại dịch coronavirus, và quy trình tự động là cách duy nhất để đáp ứng nhu cầu về PPE thiết yếu như khẩu trang y tế và phẫu thuật để bảo vệ sức khỏe của nhân viên tuyến đầu như bác sĩ, y tá và EMT.