FFR에서 필터 미디어가 작동하는 방식

Jun 19, 2023

응답자는 미시간주 플리머스 타운십에 있는 Shawmut Corp.의 제품 마케팅 관리자인 Nancy Sabin입니다.

필터 미디어의 작동 방식을 이해하려면 먼저 그것이 무엇인지 알아야 합니다.

N95 안면부 필터링 호흡보호구의 경우 필터 매체는 스펀본드 재료의 외부 층과 사용자의 얼굴에 밀봉된 내부 쉘 사이에 끼워진 재료의 중간 층입니다. 일반적으로 내부 층은 FFR에 대한 모양이나 지지를 제공하는 반면 외부 층은 필터 매체를 보호하는 데 도움이 됩니다.

재료에 있어서 필터 미디어는 "멜트블로운"이라는 용어와 동의어입니다. 멜트블로운은 고분자를 고체 물질에서 마이크로필라멘트로 변화시켜 제조된 부직포 소재입니다. 이는 열을 사용하여 분말 형태의 폴리머를 평평한 고체 덩어리로 변환함으로써 달성됩니다. 이 과정에서 섬유는 무작위로 엉키고 결합되어 필터 매체를 만듭니다. 그 결과 FFR을 사용할 때 공기가 흐르도록 하는 다공성 물질이 탄생했습니다.

입자는 확산, 차단 및 충격 과정에서 필터 매체에 의해 포착됩니다. 더 작은 입자는 임의의 움직임(확산)으로 이동하여 섬유에 포획될 확률을 높입니다. 더 큰 입자는 공기 흐름 경로를 극복하고 더 직선적인 경로를 따라 섬유와 충돌(충돌)하기에 충분한 관성을 가지고 있습니다. 0.1~0.3 마이크론 크기의 가장 관통하는 입자는 차단 및 충격을 통해 포착됩니다. 이 크기 범위의 입자는 섬유 주변의 공기 흐름을 따라갈 가능성이 가장 높습니다.

확산, 차단 및 충격을 통해 입자를 포착하는 것 외에도 멜트블로운은 전자기적으로 대전됩니다. 생산 공정에서 필터 매체에 정전기 전하가 적용됩니다. 그런 다음 이 처리를 통해 재료에 전하가 생성되고, 이는 먼지를 포함한 전하를 띤 미립자를 향해 정전기적 인력을 형성합니다.

FFR의 기능은 중화되는 가장 침투성이 높은 입자의 95% 이상을 걸러내는 것입니다. 이렇게 하면 먼지, 꽃가루, 연기, 박테리아 및 바이러스와 같은 입자가 걸러집니다. 기본적으로 이 소재의 역할은 FFR 외부에 최대한 많은 입자를 유지하여 95% 효율 등급을 유지하는 것입니다.

미립자가 FFR 쪽으로 끌려가면 사용자가 숨을 들이쉴 때 재료에 달라붙게 됩니다. 미립자는 외부 층에 달라붙을 뿐만 아니라 멜트블로운 생산 과정에서 생성되는 작은 틈에 갇히게 됩니다. 사용자가 숨을 내쉴 때 양전하 입자는 FFR에 부착된 상태로 유지됩니다. FFR의 필터 매체는 자석처럼 작용하여 미립자가 걸려서 떨어지지 않게 합니다.

FFR을 착용할 때 숨을 쉴 때 편안하고 제한이 없기를 원합니다. FFR 사용자가 숨을 들이마시면 공기가 재료를 통해 흐릅니다. 사용자가 숨을 내쉴 때 숨이 쉽게 역류해야 합니다. 물질을 통해 숨을 들이쉬고 내쉬는 작용을 통기성이라고 합니다. 통기성이 좋은 소재일수록 사용 중에 FFR이 더욱 편안해집니다.

결국, 필터 매체의 목표는 FFR이 설계된 대로 작동하도록 하는 것입니다. FFR은 공기를 필터링해야 하며 사용자의 호흡을 방해해서는 안 됩니다. 공기 흐름을 제한하지 않고 오염 물질로부터 사용자를 보호해야 합니다. N95가 효율적으로 작동하려면 사용자를 보호하기 위해 필요할 때마다 적절하게 꼭 맞고 착용되어야 합니다.

편집자 주: 이 기사는 저자의 독립적인 견해를 나타내며 국가 안전 위원회(National Safety Council)의 지지로 해석되어서는 안 됩니다.

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