Met de wereldwijde verspreiding van coronavirusinfecties, persoonlijke beschermingsmiddelen, vooral gezichtsmaskers, krijgen veel aandacht. Maskers zijn essentiële onderdelen voor de primaire bescherming van de luchtwegen tegen virussen en bacteriën die als druppeltjes door de lucht worden overgedragen.

N95-maskers zijn momenteel moeilijk te verkrijgen, er is dus dringend behoefte aan een veilige methode om hun bruikbaarheid te verlengen door middel van desinfectie en hergebruik met minimaal verlies aan prestatie en integriteit. Deeltjesfiltratie en luchtdoorlaatbaarheid zijn sleutelfactoren bij het bepalen van de prestaties bij het reinigen en desinfecteren van N95-gecertificeerde maskers. Dit is cruciaal bij het voorkomen van infecties. Shinshu University heeft een staat van dienst in het uitvoeren van onderzoek naar productiemethoden en toepassingen van "nanovezel non-woven stof" sinds vóór de uitbraak van het coronavirus.

Te midden van de huidige sociale achtergrond, een onderzoeksteam onder leiding van professor Ick Soo Kim van Shinshu University's Institute for Fiber Engineering (IFES) met Ph.D. studenten Sana Ullah en Azeem Ullah en professor Cha Hyung Joon van POSTECH (speciaal uitgenodigde professor van IFES) met Ph.D. studenten Jaeyun Lee en Yeonsu Jeong, onderzocht de effectiviteit van het steriliseren van N95-maskers. Ze keken naar in de handel verkrijgbare melt-blown nonwoven stof N95 maskers en nonwoven nanofiber maskers met N95 filters. Ze onderzochten de filtratie-efficiëntie, comfort van de drager, en filtervormverandering na wassen en desinfecteren. De methoden van desinfectietest omvatten het direct spuiten van 75% ethanol op het maskerfilter en drogen aan de lucht, en het maskerfilter gedurende 5 minuten tot 24 uur in 75% ethanoloplossing te laten weken en het op natuurlijke wijze aan de lucht te laten drogen.

Filtratie-efficiëntie van beide filters (smeltgeblazen filter en het nanovezelfilter) was 95% of meer vóór gebruik, wat aangeeft dat de ademhalingsorganen van de drager effectief kunnen worden beschermd. De tests maakten ook duidelijk dat de binnenkant van het filter effectief kan worden gesteriliseerd door 3 keer of meer ethanol te sproeien of door het gedurende meer dan 5 minuten in een ethanoloplossing te dompelen. Echter, wanneer het masker werd hergebruikt na de desinfectie met ethanol, de filtratie-efficiëntie van het meltblown-filter nam af tot 64%. Anderzijds, het nanovezelfilter verslechterde niet in filterprestaties, zelfs niet na 10 of meer gebruik.

Melt-blown filters werken volgens het principe van elektrostatische lading voor het verwijderen van fijnstof, als gevolg van het sproeien of onderdompelen van ethanol ging de elektrostatische lading op het oppervlak van het smeltgeblazen filter verloren, dus de efficiëntie van het smeltgeblazen filter was aanzienlijk verminderd. Anderzijds, filtratiemechanisme van nanovezelfilter is onafhankelijk van statische lading en volledig afhankelijk van poriediameter, poriënverdeling, en morfologie van nanovezels. Net als bij desinfectie, morfologie van nanovezels werd niet beïnvloed, dus hield het ook zijn filtratie zo optimaal als het was vóór gebruik.

In aanvulling, het nanovezelfilter heeft een hogere warmteafgifte en koolstofdioxide-emissieprestaties dan het smeltgeblazen filter, en vertoont een uitstekend ademend vermogen. evenzo, er werd bevestigd dat het nanovezelfilter een lagere cytotoxiciteit had dan het smeltgeblazen filter toen een veiligheidsexperiment met menselijke huid en vasculaire cellen werd uitgevoerd.

Zoals hierboven vermeld, beide maskerfilters hebben vergelijkbare filterprestaties op het moment van eerste gebruik, maar na desinfectie en hergebruik, het nanovezelfilter vertoont geen verslechtering van de prestaties. Met andere woorden, nanovezelfilters kunnen eenvoudig thuis met ethanol worden gesteriliseerd en meerdere keren worden hergebruikt.

"Dit onderzoek is een experimentele verificatie van de biologische veiligheid van nanovezelmaskers en het behoud van filtratie-efficiëntie na het wassen, wat de laatste tijd een probleem is geworden, "Professor Cha Hyung Joon stelt:die het onderzoek mede heeft geleid. Professor Ick Soo Kim hoopt dat nanovezelmaskers zullen dienen als preventiemiddel bij de tweede en derde golf van coronavirusinfecties.