Pendahuluan
Sejak penyebaran virus corona SARS-CoV-2 di seluruh dunia, perlindungan mulut-hidung telah menjadi bagian dari kehidupan kita sehari-hari. Awalnya, bandana, syal, dan masker kain digunakan dalam kehidupan sehari-hari, tetapi karena penyebaran virus yang cepat, mereka digantikan oleh masker medis seperti masker bedah atau masker FFP2. Setelah pelindung mulut-hidung dipasang, masker ini akan terus berada dalam aliran pernapasan yang menghirup dan menghembuskan napas. Aliran pernapasan yang menghembuskan napas, khususnya, hampir jenuh, dengan kelembapan 98% saat menghembuskan napas [1]. Akibatnya, bahan masker terus dibasahi, sehingga mengurangi fungsi filter. Selain itu, lingkungan yang lembab mendorong perkembangbiakan bakteri dan jamur berbahaya di dalam bahan filter dan dapat menyebabkan penyakit pernapasan menular bagi pemakai masker [2].
Berikut ini, kuantifikasi Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan kelembapan untuk pelindung mulut-hidung diselidiki sebagai fungsi dari bahan yang digunakan dan mengikuti waktu pemakaian yang disarankan untuk setengah masker sesuai dengan asuransi kecelakaan menurut undang-undang Jerman [3]. Untuk tujuan ini, sampel disiapkan dari kain dan masker FFP2. Karena perubahan dari kain ke masker FFP2, strukturnya berubah dari kain katun satu lapis menjadi bulu domba berlapis-lapis. Melalui pengukuran termogravimetri pada berbagai tingkat kadar kelembapan relatif, kemungkinan Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan kelembapan dari berbagai jenis masker dikarakterisasi.
Kondisi Pengukuran
Untuk penyelidikan, sebuah STA 449 F3 Jupiter® dengan tungku tembaga dipasangkan ke generator kelembaban MHG 100. Sampel dari masing-masing bahan masker (10 mm x 10 mm) disiapkan dari bagian tengah (gambar 1) dan ditempatkan pada jaring Pt/Ir (gambar 2) untuk penentuan perubahan massa. Dengan menggunakan dukungan sampel ini, pengukuran termogravimetri dapat dilakukan dalam STA. Efek endotermal dan EksotermikTransisi sampel atau reaksi dikatakan eksotermik jika dihasilkan panas. eksotermal tidak dicatat. Selanjutnya, spesimen disejajarkan dengan sisi dalam masker yang menghadap ke aliran uap air, sehingga dapat meniru kondisi operasi sebenarnya.
Kondisi pengukuran terperinci tercantum dalam tabel 1.
Program suhu dibuat sesuai dengan investigasi Universitas Ilmu Terapan Münster mengenai penggunaan kembali masker FFP2. Program pengukuran mencakup 5 siklus program suhu yang ditunjukkan pada tabel 2.
Tabel 1: Kondisi pengukuran
| Parameter | Masker Kain | Masker FFP2 |
| Massa sampel | 16.313 mg | 19.921 mg |
| Tungku | Tembaga | |
| Tempat sampel | Pembawa sampel TG, Pt / Ir 10 bersih | |
| Atmosfer gas | Nitrogen | |
| Laju aliran gas | 20 ml / menit | |
| Aksesori | Generator kelembaban MHG | |
Tabel 2: Program suhu dan penyesuaian kelembapan pengukuran
Mengukur segmen | Suhu | Rel. kelembaban | Waktu |
1 | 32°C | 40% | 60 menit |
2 | 32°C | 90% | 60 menit |
3 | 32°C | 40% | 60 menit |
4 | 32°C → 80°C (10 K/menit) | 40% → 2.6% | - |
5 | 80°C | 2.6% | 60 menit |
6 | 80°C → 32°C (10 K/menit) | 2,6 % → 40 % | - |
Hasil Pengukuran
Gambar 3 menunjukkan kurva TGA yang diperoleh sebagai fungsi suhu dan kelembaban relatif untuk sampel kain dan masker FFP2. Kedua sampel menunjukkan peningkatan massa karena peningkatan kelembaban relatif, dengan peningkatan massa yang jauh lebih tinggi untuk sampel kain (hitam) dibandingkan dengan masker FFP2 (hijau).
Jika melihat hasil TGA dari sampel masker kain (gambar 4) secara lebih rinci, peningkatan massa rata-rata sebesar 8% dapat dideteksi setelah peningkatan kelembaban relatif 40% hingga 90% pada suhu 32°C. Hal ini disebabkan oleh adsorpsi air pada sampel. Ketika kelembaban relatif kemudian dikurangi hingga 40%, beban residu hingga 0,75% tetap ada. Perilaku Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan dan desorpsi masker kain untuk 5 siklus yang dilakukan dapat direproduksi dan dibalik.
Sebagai perbandingan, gambar 5 menyajikan kurva TGA yang diperoleh untuk sampel masker FFP2. Seperti halnya masker kain, bahan ini juga menunjukkan peningkatan massa segera setelah kelembapan relatif ditingkatkan menjadi 80% pada suhu 32°C. Namun, peningkatan massa secara signifikan lebih rendah; hanya sekitar 0,2%. Mengurangi kadar kelembapan relatif hingga 40% memastikan pelepasan kelembapan yang diserap sepenuhnya. Berbeda dengan masker kain, beban sisa tidak dapat dideteksi secara jelas untuk sampel masker FFP 2. Akibatnya, bahkan kenaikan suhu hingga 80°C tidak menyebabkan perubahan massa yang signifikan.
Ringkasan
Penggandengan STA 449 F3 Jupiter® yang dilengkapi dengan tungku tembaga ke generator kelembapan menawarkan kemungkinan untuk memperoleh wawasan terperinci tentang perubahan massa berbagai macam sampel sebagai fungsi dari tingkat kandungan kelembapan yang bervariasi. Saat pelindung mulut-hidung dipakai, alat ini terus terpapar udara pernapasan yang lembap. Dengan menyelidiki perubahan massa pada tingkat kadar kelembapan yang berbeda, dapat ditarik kesimpulan tentang kapasitas Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan atau beban kelembapan sisa dari masing-masing bahan masker. Hasilnya jelas menunjukkan bahwa masker kain menyerap kelembapan dalam jumlah yang jauh lebih tinggi daripada masker FFP2 dan menunjukkan beban sisa setelah kadar kelembapan berkurang. Rendahnya beban masker FFP2 mungkin dapat dijelaskan oleh lapisan yang berbeda serta bahan yang digunakan dalam masker FFP2. Ada kemungkinan bahwa masing-masing lapisan memiliki sifat yang berbeda sehubungan dengan reaksinya terhadap kelembapan. Namun demikian, karakterisasi ini memerlukan penyelidikan lebih lanjut.
Sampel masker kain menunjukkan penetrasi kelembapan yang lebih kuat yang hanya dilepaskan secara keseluruhan pada suhu penyimpanan yang tinggi. Oleh karena itu, perlakuan suhu pada 80°C memastikan pengeringan masker secara menyeluruh dan juga mencegah penyebaran bakteri dan/atau jamur di dalam kain.