Маска с крахмала для лица: Маски для лица из крахмала: от морщин, домашние рецепты

Содержание

Кефир с крахмалом для лица

Выглядеть на свой возраст — это прекрасно. Однако я бы слукавила, если бы сказала, что не хотела бы всегда выглядеть на 5–10 лет моложе. И, честно говоря, не знаю подруг, которые не думали бы так же. Речь не о том, чтобы молодиться или бежать к хирургу. Ведь иногда самый обычный кефир с крахмалом может оказаться полезнее многих косметических средств.

Этот рецепт домашней маски для лица был найден мной случайно. Про него говорят, что он помогает подтянуть овал лица, сделать кожу сияющей и здоровой. Опробовали его с подругой и можем сказать точно: всем, кто мечтает об узких порах и упругости, рекомендуем! Делюсь подробностями приготовления.

Маска из кефира с крахмалом

Применять маску из кефира с крахмалом нужно регулярно, желательно полным курсом. Курс длится один месяц, и делать процедуру рекомендуют два раза в неделю. Уже после первых трех раз кожа оздоравливается, уходят рыхлость и раздражения.

Прелесть в том, что у кисломолочного продукта нет возрастных ограничений. Подростку маска поможет справиться с высыпаниями и отрегулирует уровень выработки себума (кожного сала). А людям в возрасте она пригодится для того, чтобы держать кожу в тонусе и бороться с морщинами. Всё это возможно благодаря простому, но действенному составу.

Кислота чистит поры и нормализует работу клеток, витамины А, B и Е эффективно напитывают кожу. А содержащийся в маске белок сужает поры и способствует восстановлению.

Рецепт маски из кефира и крахмала

Вам понадобится:

  • 1 ст. л. картофельного крахмала (не кукурузного!)
  • 1 ст. л. жирного кефира
  • 1 яичный белок

Белок нужно взбить и смешать его с крахмалом, добавить кефир и нанести на лицо, шею и зону декольте на 20 минут. Смывать обязательно прохладной водой! Это не только не позволит ему свернуться, но также улучшит приток крови и обмен веществ.

Увидеть благотворное влияние кефира на органические ткани с первого раза тоже можно. Просто используйте его для приготовления домашних масок для волос. Он делает их гладкими, убирает пушистость и напитывает влагой. Смывать только холодной водой!

Существует целый ряд причин, которые делают кефир идеальным кандидатом для вашей косметики из натуральных средств.

  • Подходит всем типам кожи (в отличие от слишком жирной сметаны и слишком водянистого йогурта).
  • Доступный, широко распространенный продукт.
  • Делать такую маску можно хоть каждый день. К тому же она не вызывает аллергической реакции.
  • Маски на основе кефира быстро готовятся, ингредиенты, как правило, всегда под рукой.

Поэтому, если вы еще не пробовали маску из кефира с крахмалом, самое время оценить ее действие. Мы с подругой были приятно удивлены тем, как быстро она приводит кожу в порядок (даже после тяжелых трудовых будней лицо остается свежим и гладким).

Маска из крахмала рецепт | Tonik

Маска на основе крахмала применяется для борьбы с морщинами.
Эти маски помогают выглядеть молодо и привлекательно.

Если Ваш бюджет не позволяет вам посещать салоны, профессиональных специалистов и вы хотите прекрасно выглядеть, то попробуйте маски от морщин на основе крахмала по – нашим рецептам.

Прежде всего расскажем, что крахмал содержит в составе важные для человека микроэлементы: железо, холин (впервые холин был получен из желчи и это незаменимый элемент для человека), калий и витамин С.
Эти микроэлементы помогают коже нашего лица выглдеть моложе.

Рецепты масок от морщин на основе крахмала.

Маски для жирной и нормальной типов кожи.

1. Крахмал перемешиваем до однородного состояния кашицы с теплой водой. Добавляем 3 капли сока лимона и белок одного яйца.

2. Крахмал перемешиваем с мелкой морской солью в пропорции 1:1. Добавляем 4 столовые ложки мякоти свежего огурца.

3. В крахмал добавляем лимонный сок в пропорции 1:1, перемешиваем и наносим на кожу лица. Держим маску 5 минут. Эту маску нельзя делать чаще чем раз в неделю.

4. Крахмал (1 столовая ложка) перемешиваем с 1 чайной ложкой соли, после добавляем 1 чайную ложку мёда (желательно жидкого) и тёплое молоко до образования кашеобразной массы.

5. Крахмал смешиваем с кефиром в пропорции 1:1 и добавляем белок яйца.

Маски для нормальной и сухой типов кожи.

1. 1 столовую ложку крахмала смешиваем с молоком в пропорции 1:1 и добавляем 1 чайную ложку масла (желательно косметического).

2. 1 столовую ложку крахмала перемешиваем с половиной спелого банана, наносим на кожу лица и выдерживаем 10 минут.

3. 1 столовую ложку крахмала добавляем в один стакан воды. После добавляем 5 столовых ложек сока моркови и 1 столовую ложку жирной сметаны. Эту маску необходимо наносить в несколько слоёв и выдерживать от 15 до 20 минут.

4. Крахмал смешиваем с молоком в пропорции 1:1, добавляем чайную ложку сливочного масла.

Морщины теперь не так страшны! Будьте красивы, молоды и здоровы!

Крахмальные маски для лица | Делимся советами

Старение лица обойдёт любую женщину стороной, если как натуральное средство от морщин будет регулярно использоваться маска из крахмала. Возможности современной косметологии поистине безграничны, с помощью инновационных методик и средств можно за несколько сеансов избавиться от появившихся морщин. Вопрос лишь в том, стоит ли тратить своё время и деньги на не всегда безопасные сеансы омоложения кожи. Маска из крахмала без негативных последствий вернёт молодость кожи, действуя вместо синтетического ботокса, а лёгкость её приготовления позволит домашний уход сделать комфортным и быстрым.

Механизм действия компонентов крахмала на кожу

Порошок крахмала в основном получается из клубней картофеля, реже можно увидеть кукурузный крахмал. Но независимо от того, на какой основе сделан уникальный продукт, эффект от его воздействия объясняется полезными для кожи компонентами.

Витамин С относится к группе базовых витаминов, необходимых для поддержания молодости кожи лица. Антиоксидантный эффект аскорбиновой кислоты защищает клетки от разрушения, повышает их регенерацию, предохраняет кожу от негативного влияния окружающей среды.

Ниацин улучшает окислительные реакции кожи, заставляет в полную силу работать все клетки эпидермиса.

Холин нормализует работу желез, ответственных за выработку сального секрета.

Маски с крахмалом содержат и железо, повышение его уровня улучшает и проникновение кислорода в клетки кожи.

Калий крахмала относится к природным увлажнителям и препятствует потере влаги.

Помогают от морщин и содержащиеся в крахмале углеводы. Основное их действие – питание кожи лица, что позволяет добиться насыщения клеток всеми полезными микроэлементами.

В масках с крахмалом находятся и другие полезные вещества. Это и витамины группы В, и фолиевая кислота, и токоферол. Их наличие в слоях кожи положительно влияет на работу волокон коллагена, предотвращает вредное влияние косметики, экологии, не позволяет развиться воспалительным реакциям. Маски из крахмала от морщин по механизму воздействия на кожу лица можно отнести к использованию ботокса, то есть при регулярном и грамотном уходе можно заметить исчезновение морщин, разглаживание складок, повышение упругости. А именно таких результатов хочет добиться каждая женщина в зрелом возрасте, и это вполне реально, если на основе крахмала будут готовиться и использоваться чудодейственные маски.

Показания к использованию крахмальных масок для лица

Маски с крахмалом – одно из самых недорогих и эффективных средств при первых видимых признаках старения и увядания.

Маски с крахмалом могут использоваться вместо кремов с лечебным эффектом для устранения явлений раздражения на проблемной коже лица.

Крахмал помогает повысить влажность при сухом типе кожи и регулирует выделения секрета, когда беспокоит повышенный жирный блеск лица.

На основе крахмала получаются хорошие питательные маски для здоровой кожи, что позволяет добиться молодости кожи на долгие годы.

В косметологии крахмальные процедуры для лица оцениваются на пять баллов. Под воздействием компонентов крахмала лицо разглаживается, уменьшается количество морщин, линии становятся тонкими и четкими, то есть несложные процедуры вполне сходны с использованием ботокса и с лифтинг-эффектом. Но у крахмальных масок есть и несомненное преимущество – их можно делать самостоятельно, а по средствам это обойдется в сотни раз дешевле, чем салонные процедуры.

Крахмал достаточно хорошо переносится, он не вызывает аллергических реакций и не приводит к раздражениям. Временным противопоказанием считаются в косметологии к использованию крахмала открытые раны и острые дерматологические заболевания.

Эффективные и лёгкие в приготовлении крахмальные маски

В качестве основы для домашней маски с лифтинг-эффектом может браться картофельный крахмал, не меньшими полезными свойствами наделён и кукурузный. Главное при приготовлении рецепта соблюдать все пропорции, а приготовленную смесь наносить только на чистое лицо.

С маслом персика

Картофельный крахмал в объёме одной ложки нужно размешать с равным количеством свежего молока. После перемешивания смесь разводится одной чайной ложкой масла персика. Приготовленная маска окажет хороший лифтинг-эффект на чувствительную кожу.

С белком

Картофельный крахмал в количестве одной ложки до состояния клейстера доводится тёплой водой и перемешивается с пеной от одного белка, эффективность повышается, если в маску добавить несколько капель сока из сочного лимона. Приготовленный состав может использоваться вместо ботокса обладательницами жирного типа кожи, кроме эффекта лифтинга маска стянет и поры, а значит, предотвратит их закупоривание.

С мёдом

Чайную ложку соли нужно перемешать с сухим картофельным крахмалом в объёме одной столовой ложки. Сухая смесь разводится тёплым молоком до состояния кашицы и обогащается чайной ложечкой натурального мёда. Полученный состав может использоваться вместо скраба, наносить его рекомендуется круговыми движениями. Медово-крахмальная маска оценивается в косметологии как одно из лучших средств от возрастных морщин.

С кефиром

Столовую ложку крахмала нужно перемешать с равным количеством кефира и с одним белком. Маска используется не только от морщин и для достижения состояния кожи как после ботокса, но и вместо тонизирующего средства. Под воздействием такого рецепта лицо становится свежим, отдохнувшим, а при регулярном использовании уходят желтизна и тусклый цвет.

С помидорами

Мякоть от половинки помидора нужно перемешать с одним желтком, затем к смеси добавляется картофельный крахмал в количестве одной ложки и масло оливы (его потребуется в два раза меньше). Крахмальная маска из помидора увлажняет кожу, питает клетки микроэлементами и позволяет избавиться как от мелких, так и от глубоких морщин.

С бананом

Столовая ложка пюре спелого банана перемешивается с картофельным крахмалом в равном объёме. После перемешивания в смесь добавляются домашние сливки. Маска из банана и крахмала разглаживает кожу, придаёт ей упругость и по получившемуся результату при регулярном использовании рецепта сравнима с применением ботокса для кожи.

Крахмальная маска – альтернативный вариант дорогим салонным сеансам омоложения. Попробуйте подходящий рецепт и вы поймёте, что не обязательно быть богатой для того, чтобы достойно выглядеть в зрелом возрасте.

Сергей

Маски из крахмала для лица от морщин

Такой продукт, как картофельный крахмал является отличным средством для поддержания молодости и упругости кожи лица. Если использовать его регулярно, кожа действительно становится более эластичной и подтянутой. Также стоит отметить отбеливающий эффект крахмала и его способность нормализовать работу сальных желез. Благодаря этим свойствам маски с крахмалом успешно применяются в домашней косметологии.

Маски на основе крахмала подходят женщинам любого возраста и с любым типом кожи. Единственное условие – на коже не должно быть открытых ранок и воспалений!

Рецепты масок с крахмалом для молодости и красоты кожи

Крахмал + мёд + соль

Возьмите в одинаковых количествах картофельный крахмал, мед и обычную поваренную соль. Тщательно перемешайте ингредиенты до однородности и нанесите полученную маску на кожу одним слоем. На лице маска начнет подсыхать, слегка стягивая кожу. Пока она воздействует, ограничьте мимические движения. Смойте маску теплой водой через 30 минут, затем нанесите на кожу питательный крем.

Чтобы разгладились мелкие морщинки на лице, и кожа посвежела, проведите курс масок из 5 процедур через день. После чего сделайте паузу на 2 недели. Если понадобится, то курс можно повторить.

Крахмал + кефир

Еще одна замечательная маска с эффектом лифтинга готовится из крахмала и кефира. Ингредиенты берутся в равных количествах (по 1 ст.л.), смешиваются в однородную массу, которая наносится на кожу. Спустя 30 минут, маска смывается теплой водой, а на кожу можно нанести подходящий по типу питательный крем.

Крахмал + кефир + яичный белок

Крахмал в сочетании с яичным белком очень быстро возвращает коже упругость и эластичность. Чтобы в этом убедиться, приготовьте такую маску: смешайте по 1 ст.л. крахмала и кефира, добавьте яичный белок. Нанесите маску плотным слоем на кожу на 15 минут. Смойте прохладной водой.

Крахмал + банан + сливки

Эта маска хорошо питает кожу и борется с признаками увядания. Вам нужно смешать по 1 столовой ложке бананового пюре, крахмала и сливок. Полученную маску нанести на лицо, через 15 минут смойте теплой водой и нанесите крем для своего типа кожи.

Крахмал + лимон от пигментации

Такая маска прекрасно осветляет кожу и помогает избавиться от пигментных пятен. Лимон – агрессивный компонент, воздействие которого смягчает крахмал. В паре они дают замечательный отбеливающий и омолаживающий эффект.

Для приготовления маски картофельный крахмал и лимон смешивают в равных количествах – по 1 столовой ложке. Наносят смесь на лицо примерно на 10 минут. Смывают теплой водой, а затем наносят крем для своего типа кожи.

Чтобы ваше лицо с возрастом выглядело все таким же свежим и подтянутым, необязательно делать ставку на дорогие крема и сыворотки. Такой простой и доступный каждой из нас продукт, как крахмал способен подарить коже желанную молодость!

Желаем вам красоты и гармонии.

И до встречи на сайте InLady.ru

ТАКЖЕ РЕКОМЕНДУЕМ:

Омоложение лица маслами

Зелёный чай для молодости и красоты кожи

Японский массаж лица для красоты и омоложения

Похожие статьи

♦  Рубрика: Красота и уход.

Крахмал для масок — здоровая и молодая кожа

Крахмал для масок для лица. Чаще применяется для сухой кожи, так как обладает лечебным, питательным и смягчающим действием. Маска с таким компонентом обеспечивает полноценный уход за кожей. Крахмал также полезен для увядающей кожи, поскольку помогает уменьшить морщины. Также избавиться от жирного блеска при жирной коже поможет маска для лица на крахмале.

Маска для сухого типа кожи

Чтобы приготовить маску из крахмала для сухой кожи, вам потребуются следующие ингредиенты: масло сливочное — 5 грамм, молоко — 1 столовая ложка, крахмал — 1 чайная ложка.Все компоненты тщательно перемешиваются, и маска наносится на лицо. Следует учесть, что смесь следует применять сразу после приготовления, иначе она потеряет свои полезные свойства. Через 15-20 минут маску можно смыть теплой водой.

Приготовление маски для жирной кожи

Крахмал для масок применяется также для жирного типа кожи. Такое средство поможет сузить поры, разгладить мелкие морщинки. Для его приготовления нужно залить крахмалом теплой водой, чтобы получилась паста.В полученную смесь нужно добавить по одному взбитому белку и овсянке (по одной столовой ложке). Маска наносится на очищенную кожу на 20 минут. Смыть теплой водой.

Рецепт маски для жирной или увядающей кожи

В данном случае маска включает следующие компоненты: теплое молоко — 1 ч. Ложка, мелкая соль — ½ чайной ложки, крахмал для масок для лица — 1 ст. л. Компоненты перемешивают до получения однородной массы. Смесь наносится на лицо ватным диском.Смывается через 20 минут теплой водой, а затем холодной.

Рецепт подтягивающей маски

Это маска для лица, протеин, крахмал в которой -основные ингредиенты. Прекрасно очищает и отбеливает кожу, подтягивает ее, а также сужает поры. Его можно использовать для любого типа кожи. Необходимо проводить курс таких масок два-три раза в неделю, всего десять процедур. После этого вы заметите, что ваша кожа стала гладкой и ровной.

Итак, для приготовления подтягивающей маски вам потребуются следующие ингредиенты: крахмал и яичный белок.Учтите, что яйцо должно быть теплым, поэтому его нужно заблаговременно достать из холодильника. Белок нужно отделить от желтка и взбить до пены. Затем в него нужно добавить крахмал. Последние следует вливать, постепенно перемешивая. И главное не переборщить с его количеством. Когда смесь начнет загустевать, маска готова к нанесению. По мере высыхания у вас будет ощущение стянутой кожи, поэтому лучше полежать и не напрягать мышцы лица 15-20 минут.

Смягчающая маска для рук

Крахмал для масок для лица очень полезен и эффективен. Однако ваши руки тоже требуют ухода. Такой рецепт сделает их мягкими и привлекательными. Вам понадобятся: две-три картофелины, теплое молоко и вода. Картофель необходимо отварить, очистить и вымесить. Затем смешайте его с молоком и нанесите смесь на руки примерно на 30 минут. Эта маска также убережет от раздражения кожи. Поэтому для приготовления полезных масок для лица и рук можно использовать не только крахмал, но и обычное картофельное пюре.А эти простые ингредиенты, которые всегда найдутся в доме каждой хозяйки, надолго сохранят красоту и молодость вашей кожи.

Маска из кассавы. Преимущества для здоровой кожи • She Look Book

Маниока или маниок также являются корнеплодами, которые являются основным продуктом питания, особенно для восточной Индонезии. Маниоку также легко выращивать в саду и на рисовых полях.

Эту маску из маниоки можно использовать почти так же, как батат.Вот как это сделать.

Для разглаживания и осветления лица:
  1. Пилинг кассавы осуществляется вертикальным разделением для облегчения отшелушивания кожи. Далее промойте водой и почистите поверхность щеткой, чтобы остальная земля не прилипала.
  2. Маниока натереть на терке, при необходимости добавить воды.
  3. Перед нанесением маски на лицо, маниока промойте лицо теплой водой, чтобы открыть поры и эффективность маски маниока легко впитывается.
  4. После очищения лица разгладьте его по лицу и подождите, пока он высохнет
  5. Ополоснуть лицо холодной водой, чтобы закрыть поры.
  6. Сухой способ похлопать пальцами
  7. Делайте это регулярно каждые 2-3 раза в неделю.

Кроме того, для удаления шрамов от прыщей.

  1. Маниоку очистить и натереть на терке
  2. После измельчения взять сари отжатым способом
  3. Убедитесь, что лицо чистое. Затем равномерно втирать сок в лицо
  4. Подождите, пока высохнет, и ополосните лицо. Сушка феном
  5. Делайте это каждый день, пока не исчезнут шрамы от прыщей.
  6. В дополнение к удалению шрамов от угревой сыпи, вода из крахмала маниоки, которая была отложена, может использоваться в качестве лекарств для местного применения в ране с раной.

Для максимального результата

можно смешать маску с медом или оливковым маслом, чтобы кожа стала влажной. Вы также можете комбинировать маски с другими фруктами, такими как лимон или лайм.

Помимо маски, маниока также полезна для организма. Высокое содержание углеводов способно обеспечить организм энергией. Маниока также может быть основным заменителем риса или хлеба.

Кроме того, калий, содержащийся в маниоке, может предотвратить высокое кровяное давление.Низкое содержание сахара в маниоке может помочь диабетикам. У детей маниока может повысить аппетит, поэтому рост и развитие детей не нарушаются.

Не только питательная маниока, листья маниоки также могут лечить различные заболевания, такие как ревматизм, головные боли и диарея. От ревматизма и головных болей растирали листья маниоки и прикрепляли к районной больнице.

Что касается поноса, пить воду из кипяченых листьев маниоки до твердого стула.
Если вы хотите посадить его во дворе дома, просто методом срезки.Обрежьте стебли маниоки на 15-20 см и воткните в землю. Маниока вырастет сама по себе.

Одноразовая маска для лица, 25 рупий / штука Shubham Starch Chem Private Limited

О компании

Год основания 1995

Юридический статус компании с ограниченной ответственностью (Ltd./Pvt.Ltd.)

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников От 51 до 100 человек

Годовой оборот 10-25 крор

Участник IndiaMART с мая 2005 г.

GST06AAECS2076D1ZM

Код импорта и экспорта (IEC) 05060 *****

Экспорт в Йемен

Мы, Shubham Starch Chem Private Limited , получившие признание за производство, экспорт и поставку ассортимента крахмального порошка с гарантией качества, начали свою деятельность в год , 1995, .С момента нашего включения в эту область мы предлагаем продукцию самого высокого качества. В этой категории продуктов мы предлагаем модифицированный крахмал, природный крахмал и клеи. Предлагаемый порошок обрабатывается путем взятия компонентов гарантии качества под руководством наших высококвалифицированных профессионалов. Все эти продукты пользуются большим уважением в отрасли за их оптимальную производительность и непревзойденное качество. Более того, мы предлагаем этот порошок в различных вариантах упаковки, чтобы удовлетворить разнообразные потребности нашей широкой клиентской базы.Мы предлагаем эти порошки по ведущей в отрасли цене. Предлагаемый ассортимент порошка крахмала, используемого в различных отраслях промышленности, таких как текстильная, фармацевтическая, клейкая, бумажная, гофрированная и клейкая, пищевая, строительная химия и литейное производство.
Чтобы обработать предлагаемый диапазон порошка крахмала согласно отраслевым стандартам, мы разработали ультрасовременную единицу инфраструктуры в наших помещениях. Наша инфраструктура далее сегментирована на отделы для бесперебойного выполнения всех бизнес-операций.Каждый отдел нашего предприятия находится в ведении опытных членов нашей команды. Все члены нашей команды работают в тесном взаимодействии, чтобы четко определенным образом достичь хорошо поставленной цели нашей организации.

Видео компании

Дизайн и разработка экологически чистой маски для лица небулайзер

К. Амута и Р. Приянка Департамент текстиля и дизайна одежды, Бхаратиарский университет, Коимбатур.

Электронная почта: [электронная почта защищена]

5.1 Введение Медицинский текстиль — важная категория продукции технического текстиля. это одна из самых важных, постоянно расширяющихся и растущих областей технического текстиля. Продукты гигиены обладают огромным рыночным потенциалом. Медицинская текстильная промышленность расширилась за счет новых продуктов и инновационных дизайнов. В зависимости от характера применения многие текстильные изделия являются одноразовыми. Текстильные материалы очень важны во всех аспектах медицины, хирургия, гигиена и весь диапазон и степень применения, в которых они используется является отражением их огромной универсальности.Астма — одна из распространенных проблемы с легкими, от которых страдают как взрослые, так и дети. Распыление является одним из методов лечения астмы

, при котором лекарство доставляется пациенту с помощью маски для лица. А небулайзер превращает жидкое лекарство в тонкий туман, позволяя пациенту дышать им в дыхательные пути. При использовании небулайзера пациент ощущает раздражение кожи пластиковая маска для лица. Это также считается негигиеничным. Настоящее исследование направлено на изучение трудностей пациентов с пластиковой лицевой маской небулайзера и исходя из их мнения, спроектировать и разработать тканевую маску для лица.Для придания дополнительной жесткости маске для лица была добавлена ​​крахмальная отделка. Крахмал тапиоки был выбран, так как он придает большую жесткость и хорошо прилегает к хлопчатобумажной ткани. Крахмал на тканевой маске для лица придает ей форму и внешний вид, аналогичные лицевой маске литьевого типа. Был выбран метод погружения и сушки, чтобы получить крахмал. отделка дизайнерской тканевой маски для лица. Обычно частицы, присутствующие в крахмале имеют жевательную резинку, которая делает нити плотно прилегающими к поверхности ткани и не позволять воздуху проходить свободно.Это помогает в полной мере усвоить лекарство. который находится в форме тумана.

Потребность в лицевых масках, полностью изготовленных на биологической основе, для противодействия вспышкам коронавируса: перспектива

Sci Total Environ. 2020 сен 20; 736: 139611.

, a, f, ⁎ , b , c, d , c, ⁎⁎ , e , f , , g и g

Oisik Das

a Отделение материаловедения, Департамент инженерных наук и математики, Технологический университет Лулео, Лулео 97187, Швеция

f Школа машиностроения, Нанкинский университет науки and Technology, 210094 Нанкин, Китай

Расул Эсмаили Нейсиани

b Кафедра материалов и полимеров, инженерный факультет, Университет Хакима Сабзевари, Сабзевар 9617976487, Иран

Антонио Хосе Капецца

cber and Технология полимеров, Школа инженерных наук в области химии, биотехнологии и здравоохранения, Королевский технологический институт KTH, Стокгольм 100 44, Швеция

d De отдел селекции растений, Шведский университет сельскохозяйственных наук SLU, BOX 101, SE-230 53 Alnarp, Sweden

Mikael S.Hedenqvist

c Департамент технологии волокон и полимеров, Школа инженерных наук в области химии, биотехнологии и здравоохранения, Королевский технологический институт KTH, Стокгольм 100 44, Швеция

Майкл Ферст

e Подразделение структурной и пожарной инженерии, Департамент гражданского строительства, окружающей среды и природных ресурсов Технологического университета Лулео, Лулео 97187, Швеция

Цян Сюй

f Школа машиностроения, Нанкинский университет науки и технологий, 210094 Нанкин, Китай

Линь Цзян

f Школа машиностроения, Нанкинский университет науки и технологий, 210094 Нанкин, Китай

Dongxiao Ji

g Кафедра машиностроения Национального университета Сингапура, Сингапур 117575, Сингапур

Сирам Рамакришна

g Кафедра машиностроения, Национальный университет университет Сингапура, Сингапур 117575, Сингапур

a Отделение материаловедения, Отдел инженерных наук и математики, Технологический университет Лулео, Лулео 97187, Швеция

b Отделение материалов и полимеров, Инженерный факультет, Хаким Университет Сабзевари, Сабзевар 9617976487, Иран

c Кафедра технологии волокон и полимеров, Школа инженерных наук в области химии, биотехнологии и здравоохранения, Королевский технологический институт KTH, Стокгольм 100 44, Швеция

d Департамент селекции растений , SLU Шведский университет сельскохозяйственных наук, BOX 101, SE-230 53 Alnarp, Швеция

e Подразделение структурной и противопожарной инженерии, Департамент инженерии гражданских, экологических и природных ресурсов, Технологический университет Лулео, Лулео 97187, Швеция

f Школа машиностроения, Нанкинский университет науки и Те chnology, 210094 Нанкин, Китай

g Кафедра машиностроения, Национальный университет Сингапура, Сингапур 117575, Сингапур

⁎ Для корреспонденции: О.Дас, Отделение материаловедения, Департамент инженерных наук и математики, Технологический университет Лулео, Лулео 97187, Швеция. [email protected], zn.ca.inudnalkcua@665sado

Поступила в редакцию 29 апреля 2020 г .; Пересмотрено 15 мая 2020 г .; Принято 19 мая 2020 г.

Copyright © 2020 Elsevier B.V. Все права защищены.

С января 2020 года компания Elsevier создала ресурсный центр COVID-19 с бесплатной информацией на английском и китайском языках о новом коронавирусе COVID-19. Ресурсный центр COVID-19 размещен на сайте публичных новостей и информации компании Elsevier Connect.Elsevier настоящим разрешает сделать все свои исследования, связанные с COVID-19, которые доступны в ресурсном центре COVID-19, включая этот исследовательский контент, немедленно в PubMed Central и других финансируемых государством репозиториях, таких как база данных COVID ВОЗ с правами на неограниченное исследование, повторное использование и анализ в любой форме и любыми средствами с указанием первоисточника. Эти разрешения предоставляются Elsevier бесплатно до тех пор, пока ресурсный центр COVID-19 остается активным.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Начало пандемии коронавируса вызвало нехватку масок практически во всех странах. Без этого средства индивидуальной защиты поставщики медицинских услуг, основные работники и широкая общественность подвергаются риску заражения. В свете вышесказанного очень важно сбалансировать спрос и предложение на маски. COVID-19 также гарантирует, что маски всегда будут рассматриваться как необходимый товар для обеспечения готовности к будущей пандемии.Более того, миллиарды лицевых масок производятся из сырья, полученного из нефтехимии, которое не разлагается при утилизации после однократного использования, что приводит к загрязнению окружающей среды и ущербу. Устойчивый путь вперед — использовать сырье, которое является побочным продуктом местной промышленности, для разработки масок для лица, имеющих такую ​​же или лучшую эффективность, чем обычные. В связи с этим биополимер пшеничного глютена, который является побочным продуктом или побочным продуктом зерновой промышленности, может быть подвергнут электропрядению в мембраны из нановолокна и впоследствии карбонизован при температуре выше 700 ° C с образованием сетчатой ​​структуры, которая может одновременно действовать как фильтрующий материал. и усиление масок на основе глютена.Параллельно тот же самый клейковинный материал может быть переработан в тонкие когезионные пленки с использованием пластификатора и горячего прессования. Кроме того, ланозол, вещество природного происхождения, придает глютеновым пластикам огнестойкость (рейтинг V-0 в тесте вертикального горения) и устойчивость к микробам. Таким образом, тонкие пленки гибкой клейковины с очень низким содержанием ланозола (<10 мас.%) Могут быть связаны вместе с карбонизированным матом и сформированы путем термоформования для создания масок для лица. Угольный мат, действующий как фильтр, может быть прикреплен к маскам с помощью переходников, которые также могут быть изготовлены из глютена, полученного методом литья под давлением.Создание этих масок может одновременно быть эффективным в снижении передачи инфекционных заболеваний и проложить путь для экологически безопасных устойчивых продуктов.

Ключевые слова: Маски для лица, Коронавирус, Глютен, Электропрядение, Мембраны на биологической основе

Графическое резюме

Возможный путь разработки масок, полностью основанных на биологических веществах.

1. Введение и история вопроса

Продолжающаяся пандемия новой коронавирусной инфекции (COVID-19) представляет собой глобальную чрезвычайную ситуацию в области общественного здравоохранения.Быстрое распространение болезни объясняется передачей от человека человеку в социальных и семейных условиях ( Chan et al., 2020 ; Phan et al., 2020 ; Yao et al., 2019 ). По состоянию на 15 мая 2020 года зарегистрировано 4498579 подтвержденных случаев с более чем 300000 смертей ( Website1, 2020 : https://gisanddata.maps.arcgis.com/apps/opsdashboard/index.html#/bda7594740fd40299423467b48e9ecf6). Географическое распространение болезни за пределы первоначального эпицентра повысило потребность в эффективных и широко доступных медицинских учреждениях.Это также доказало, что обычные производственные линии не могут удовлетворить спрос во время пандемии. Передача COVID-19 происходит через кашель или капли из дыхательных путей, физиологические жидкости и загрязненные поверхности ( Chan et al., 2020 ). Крайне важно, чтобы медицинские работники не были инфицированы, что обеспечит непрерывный уход за пациентами, а пациенты с субклиническим статусом во время болезни и после выздоровления не передают вирус. Например, Доступность средств индивидуальной защиты (СИЗ) среди китайских медицинских работников привела к очень небольшому распространению продолжающегося коронавируса в больницах.Однако более 25% медицинских работников в Швеции были инфицированы из-за отсутствия СИЗ ( Website2, 2020 : https://time.com/5785223/medical-masks-coronavirus-covid-19/). Кроме того, для сдерживания пандемии крайне важно, чтобы здоровые люди оставались свободными от болезней. Следовательно, применение агрессивных защитных мер, таких как маски для лица, оправдано для защиты медицинского персонала, пациентов и здоровых людей во время этой пандемии, а также от будущих вирусных вспышек.Маски также эффективны в предотвращении распространения вируса инфицированными людьми.

Лицевые маски стали необходимостью во всем мире в сфере здравоохранения после пандемии COVID-19 и особенно важны на начальных этапах, когда отсутствует информация о силе инфекции и передаче. Фильтрующие маски для лица нефармакологически используются для снижения ингаляционного воздействия переносимых по воздуху частиц, связанных с опасностями для здоровья, такими как вирусы гриппа, тем самым предотвращая быструю передачу инфекционных заболеваний.Основная функция лицевой маски — гарантировать, что владелец не испускает аэрозоли, потенциально заразив других ( Yao et al., 2019 ). Хотя медицинские работники обычно используют эти устройства защиты органов дыхания, они распространяются на непрофессиональное использование и становятся предметом активного поиска во время эпидемии или пандемии ( Cohen and Enserink, 2009, ). В настоящее время маски стали универсальным требованием, поскольку не хватает других средств индивидуальной защиты, таких как вакцины и противовирусные препараты.Более того, респираторов N95, как правило, не хватает, и они недоступны во многих странах во время продолжающейся пандемии ( Loeb et al., 2009, ). Розничные торговцы многих стран сообщают о нехватке масок, тогда как интернет-магазины, такие как Amazon, непомерно повышают цены ( Website2, 2020 ). Кроме того, большинство масок изготовлено из невозобновляемых полимеров на нефтяной основе, таких как полипропилен, полистирол, поликарбонат, полиэтилен и полиэстер ( Website3, 2020 : https: // www.thomasnet.com/articles/other/how-surgical-masks-are-made/), которые не поддаются биологическому разложению и способствуют загрязнению окружающей среды и последующим вторичным проблемам со здоровьем. В свете вышеупомянутого обсуждения существует острая необходимость в быстрой разработке лицевых масок, которые были бы полностью биологическими и эффективными, а также были бы недорогими, легкими, удобными и одноразовыми ( Belkin, 1997, ).

Для лицевых масок фильтрующий материал является одним из наиболее важных компонентов. Как правило, волокнистые материалы используются для создания фильтров твердых частиц (ТЧ), которые могут быть сконструированы в соответствии с конкретным размером ТЧ.ТЧ можно разделить на ультратонкие (<0,1 мкм), мелкие (0,1–2,5 мкм) и крупнозернистые (2,5–10 мкм), обозначенные как ТЧ 0,1, ТЧ 2,5 и ТЧ 10 соответственно ( Kadam et al., 2018 ) . Фильтрация происходит за счет перехвата, инерционного удара, диффузии, межмолекулярных / электростатических / гравитационных взаимодействий целевых частиц на поверхности фильтрующей среды. Для частиц вириона, диаметр которых очень мал (примерно 20–400 нм), броуновская диффузия является центральным механизмом фильтрации ( Mao, 2017 ).Инфицированный человек через дыхание, речь, чихание и кашель выделяет патогенные аэрозоли. Таким образом, маски для лица обеспечивают защиту органов дыхания от инфицированного субъекта за счет фильтрующей способности среды против аэрозольных частиц. Поскольку размер коронавируса находится в диапазоне 160–200 нм ( Pellett et al., 2014, ), нетканые фильтрующие материалы будут намного эффективнее тканых аналогов ( Chellamani et al., 2013, ). . Фактически, нетканые фильтры обладают более высокими барьерными свойствами по сравнению с хлопковыми полимерами на нефтяной основе (например,грамм. полиэстер) и некоторые тканые фильтры улучшенного качества. Фильтр из нетканого материала выполняет свое действие за счет взаимодействия между целевыми ТЧ и отдельными волокнами фильтрующего материала ( Chellamani et al., 2013, ). Эти нетканые фильтрующие материалы можно изготавливать с помощью процесса электроспиннинга, который является одним из наиболее экономичных и простых методов создания волокнистых мембран, имеющих различный диаметр и пористость волокон ( Purwar et al., 2016 ).

Электроформованные фильтрующие мембраны продемонстрировали большой потенциал для применения в фильтрации благодаря контролируемому производству, которое позволяет создавать индивидуальную структуру материала для целевых применений ( Lv et al., 2018 ; Neisiany et al., 2020 ). Универсальные волокна могут быть получены из множества сырьевых материалов с помощью процесса электропрядения с диаметрами в диапазоне от десятков нанометров до микрометров ( Zhu et al., 2017 ). Электроформованные мембраны обеспечивают высокую эффективность фильтрации благодаря большой пористости (около 80%), обусловленной одновременно открытыми и взаимосвязанными пористыми структурами, и высокой удельной площадью поверхности ( Zhu et al., 2019 ). Несмотря на то, что мембраны из электропряденого волокна обладают высокопористой нетканой структурой, которая помогает при фильтрации, их механическая прочность остается низкой из-за слабого взаимодействия волокна с волокном из-за физических переплетений.Эта проблема может быть несколько облегчена путем частичного совмещения электропряденых волокон ( Andersson et al., 2014 ; Strain et al., 2015 ). В предыдущем исследовании выровненные электропряденые нановолокна продемонстрировали улучшение прочности на разрыв и модуля упругости на 250 и 450%, соответственно, по сравнению со случайно ориентированными нановолокнами ( Andersson et al., 2012 ). На рисунке a показана установка для электропрядения, состоящая из источника высокого напряжения, шприцевого насоса для производства струи раствора полимера, заземленного коллектора, фильеры, которая является электропроводящей, и раствора полимера, который должен быть электропряден.Способность к прядению и конечные свойства волокна являются факторами трех аспектов, а именно обработки, раствора полимера и параметров окружающей среды. Параметры обработки включают приложенное напряжение, скорость подачи и воздушный зазор, тогда как параметры раствора полимера включают концентрацию, вязкость раствора, молекулярную массу полимера и испарение растворителя. Параметры окружающей среды связаны с температурой и влажностью ( Lee et al., 2018 ). Для фильтрации частиц вириона размер пор фильтрующей мембраны является определяющим фактором ее производительности.Исследования показали, что размер пор случайно ориентированных матов из электропряденых нановолокон зависит от диаметра отдельных волокон. Например, в исследовании Ma et al. ( Ma et al., 2011 ) сообщалось, что средний и максимальный размер пор мембраны из нановолокна составлял, соответственно, прибл. В 3 и 10 раз больше среднего диаметра отдельных нановолокон. Следовательно, «дизайнерская» мембрана из нановолокна с предпочтительным размером пор и диаметром волокна может быть получена путем модификации параметров электропрядения.Широкий спектр биополимеров, включая поли (виниловый спирт), полиэтиленоксид, поли (молочную кислоту), сополимер молочной и гликолевой кислоты, альгинат, хитин, хитозан, ацетат целлюлозы, поликапролактон или смеси этих биополимеров. , были использованы для разработки мембран из электропряденого нановолокна для фильтрации ( Kadam et al., 2018 ; Lv et al., 2018 ). Следует отметить, что некоторые из них биоразлагаемы, а другие — нет. Кроме того, карбонизация некоторых из этих биополимеров возможна и была изучена ранее.

(a) Схематическое изображение процесса электропрядения для производства матов из глютеновых нановолокон. (b) СЭМ-микрофотография нановолокон глютена, модифицированная из ( Johansson et al., 2010 ). (c) СЭМ-изображения нановолокна ПВС / глютена, воспроизведенные с разрешения ( Dhandayuthapani et al., 2014 ). Авторское право, 2014 г., Американское химическое общество.

Для разработки масок целесообразно использовать биоматериалы. В этом направлении требуются новые подходы к производству, и идеальное решение сочетало бы использование дешевых прекурсоров ( Srinivasan et al., 2015 ). Предыдущее исследование ( Strain et al., 2015 ) также вдохновляет на использование более экологически чистых материалов, а не традиционных аналогов на основе ископаемых. Авторы исследования электроспрядили переработанный полиэтилентерефталат (rPET) для разработки волокнистых мембран для фильтрации сигаретного дыма. Глютен, побочный или побочный продукт предприятий по переработке зерновых, является привлекательным биополимером из-за его хороших барьерных и когезионных свойств (возможность образования е.грамм. пленки и пластины) и достаточно хорошими механическими характеристиками ( Das et al., 2020a ; Das et al., 2019b ; Wang et al., 2019 ). Кроме того, глютену можно придать огнестойкость за счет включения природного ланозола ( Das et al., 2020b ). Клейковина, как и большинство товарных полимеров (например, полиэтилена и полипропилена), может быть переработана с использованием известных методов компрессионного формования, литья под давлением, экструзии и термоформования для создания различных форм, включая тонкие пленки и сложные геометрические формы ( Capezza et al., 2020b ; Rasel et al., 2016 ; Redl et al., 1999 ). Кроме того, глютен можно также электроспрядить в мембраны из нановолокон. В исследовании 5 мас.% Глютена смешивали с поливиниловым спиртом (ПВС) и методом электроспряжения получали маты из нановолокна, которые показали эффективность фильтрации 99% по отношению к наночастицам золота и серебра ( Dhandayuthapani et al., 2014 ). В другом исследовании было успешно осуществлено электропрядение глютена (с ПВС) в мембраны из нановолокон с использованием различных растворителей, таких как этанол, уксусная кислота и 2-пропанол ( Aziz et al., 2019 ). Мембрана из электропряденого нановолокна глютена может быть впоследствии подвергнута термохимической карбонизации (т.е. пиролизу) при высокой температуре и в инертной атмосфере, чтобы сделать их механически прочными и увеличить площадь поверхности отдельных волокон. Таким образом, можно изготавливать маты из углеродного нановолокна из глютена, которые могут служить отличным кандидатом для разработки масок. Характеристики масок следует демонстрировать в основном в четырех областях, а именно: эффективность фильтрации, воспламеняемость, сопротивление жидкости и перепад давления ( Oberg and Brosseau, 2008, ).Следовательно, существует возможность разработки матов из зеленых углеродных нановолокон из глютена и их интеграции с биополимером глютена, обработанным ланозолом, для создания новых полностью биологических масок, которые обладают большей эффективностью фильтрации в циклических или пульсирующих условиях дыхания. Предполагается, что разработанные маски будут одновременно огнестойкими и биоразлагаемыми.

При разработке масок необходимо заняться междисциплинарными исследованиями, охватывающими электропрядение с глютеном, термохимическое преобразование, обработку биополимера глютена и тестирование масок.Электропрядение с глютеном позволит производить автономные маты с непрерывными волокнами и контролируемым диаметром (следовательно, желаемым размером пор). Кроме того, поскольку электроспиннинг основан на электростатических зарядах, недавнее исследование показало, что глютен можно химически модифицировать для обеспечения большего количества зарядов, что может быть полезно при изготовлении электропряденых волокон из глютена ( Capezza et al., 2020a, ). Термохимическое преобразование карбонизирует глютеновые маты в мембраны из углеродного волокна, имеющие высокую удельную поверхность.Обработка биополимеров обеспечит благоприятную огнестойкость за счет добавления ланозола к глютену и применения компрессионного формования для первоначального создания матов из карбонизированных нановолокон глютена, ламинированных между пластифицированными пленками глютена. После этого следует сформировать маски с помощью техники вакуумного формования. Наконец, эффективность фильтрующих материалов, то есть открытых матов из карбонизированного нановолокна, в разработанных масках должна быть оценена на проникновение частиц при постоянном потоке воздуха.В этой статье описывается необходимость разработки масок с альтернативным сырьем и процессами для противодействия вирусным вспышкам. Кроме того, в статье описывается возможный путь производства масок, который может вдохновить исследователей одновременно осознать остроту своих требований во время текущих и будущих вирусных вспышек и начать исследования в этом отношении. Это одна из первых статей, в которых подчеркивается необходимость полностью биологических масок для лица для обеспечения готовности к пандемии, что также указывает путь их производства, особенно когда речь идет о одноразовых изделиях.

2. Возможный метод разработки маски для лица

Два основных компонента масок — это карбонизированный мат из нановолокна глютена и глютен с огнезащитным ланозолом. Для успешного создания масок необходимо решить две проблемы. Первый заключается в создании пор в углеродных мембранах из электропряденого волокна, которые смогут фильтровать вирионы коронавируса в диапазоне размеров 120–160 нм ( Pellett et al., 2014, ). Вторая задача — повысить влагостойкость и огнестойкость, а также улучшить механические свойства клейковины за счет армирования тем же углеродным матом из электропряденого волокна.Таким образом, необходимые исследования следует разделить на четыре междисциплинарные области, ведущие к разработке маски. Сферы деятельности: 1) производство мата из углеродного нановолокна из глютена методом электроспиннинга, 2) производство ламинатов из глютена, армированного углеродным нановолокном, 3) производство масок с использованием вакуумного формования и 4) оценка характеристик маски. Первоначально глютен можно было смешивать с ПВС и предварительно формовать в маты из нановолокна с помощью электропрядения. Глютен требует растворителей для улучшения прядения мембран из нановолокна.b показывает изображение, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) электропряденого чистого глютена, морфология которого аналогична другому ранее опубликованному исследованию нановолокон ПВС / глютен, подготовленных Dhandayuthapani et al., 2014 для фильтрации воды. Затем разработанный мат из нановолокна может быть подвергнут карбонизации в любом реакторе пиролиза в атмосфере N 2 при температуре обработки выше 700 ° C. Нано / микроструктура подготовленного материала должна быть оценена с помощью электронной и атомно-силовой микроскопии.Для проведения химического / структурного анализа мата до и после карбонизации следует использовать инфракрасную и рамановскую спектроскопию наряду с дифракцией рентгеновских лучей. Для выяснения удельной площади поверхности и пористости карбонизированного мата необходимо провести БЭТ-анализ. показывает схематическое изображение процессов карбонизации.

Схематическое изображение процесса карбонизации, с помощью которого можно производить маты из углеродного нановолокна (охлаждающая рубашка способствует быстрому снижению температуры после завершения реакции).

Хотя жесткая клейковина может иметь предел прочности на разрыв, аналогичный пределу прочности коммерческого полипропилена, добавление пластификатора снижает это свойство. Кроме того, глютен подвержен разложению в огне и подвержен поглощению влаги ( Das et al., 2019b ). Таким образом, глютен следует обрабатывать прибл. 4 мас.% Ланозола, который обеспечивает самозатухание и дает показатель V-0, указывающий на наивысшую классификацию по огнестойкости ( Das et al., 2020b ). также указывает на то, что ланозол значительно улучшает огнезащитные свойства глютена, как было исследовано с помощью конического калориметра.В целях производства масок и безопасного хранения важно также выполнить тесты UL94 и конусной калориметрии фильтрующего материала в его конфигурации конечного использования; то есть проведение испытаний комбинированного мата из углеродного нановолокна / армированного ламината из глютена, обработанного ланозолом, а также материала адаптера. Целью таких испытаний было бы изменение различных параметров, таких как, например, концентрация ланозола, для достижения оптимальной общей пожарной безопасности при производстве, транспортировке и хранении лицевых масок.

Таблица 1

Улучшение огнезащитных свойств глютена с добавлением ланозола (обратите внимание на значительное снижение значения PHRR). Таблица изменена из ( Das et al., 2020b ).

Образцы Результаты конического калориметра
TTI (s) PHRR (кВт / м, 2 ) TPHRR (s) THR (MJ / MJ / m) FPI
(м 2 с / кВт)		 CO
(кг / кг)		 CO 2
(кг / кг)
Глютен 28.5 ± 0,7 703,4 ± 48,7 207,5 ± 60,1 103,7 ± 2,3 0,041 0,031 ± 0,002 1,28 ± 0,04
Глютен + 4 мас. 3,4 115,0 ± 70,7 89,6 ± 7,4 0,088 0,048 ± 0,010 1,13 ± 0,04

Предыдущее исследование показало, что добавление углерода к глютену улучшает как механические свойства, так и водостойкость ( ) ( Das et al., 2019а ). Влагостойкость глютена может быть дополнительно увеличена путем добавления добавки для повышения прочности во влажном состоянии из возобновляемых источников полиаминоамида эпихлоргидрина (PAE). Следовательно, электропряденый мат из углеродного нановолокна может быть ламинирован пленками глютена, пластифицированными глицерином (содержащими ланозол), с использованием горячего пресса, который сделает всю структуру прочной, огнестойкой и влагостойкой. Вышеупомянутые свойства следует оценивать с помощью механического анализа на универсальной испытательной машине (ASTM D638), определения характеристик воспламеняемости в конусном калориметре (ASTM E1354), испытания на вертикальное горение (ASTM D6413 Огнестойкость тканей) и скорости пропускания водяного пара на 25 см 2 чашки проницаемости VF2201 (ASTM D1653).Предполагается, что ламинатная структура будет иметь предел прочности при растяжении прибл. 15 МПа, а влагостойкость улучшится прим. 38% ( Das et al., 2019a ; Gällstedt et al., 2004 ). Вакуумное формование можно использовать для придания слоистой структуре формы масок. Параллельно с этим следует изготовить адаптер фильтрующего материала путем литья под давлением ланозола с добавлением глютена без (или с небольшим количеством) пластификатора. Затем углеродный мат из электропрядения должен быть прикреплен к адаптеру, который должен быть собран вместе с вакуумной формованной структурой для получения конечного продукта лицевой маски ( ).резюмирует правила и / или тесты, которые используются для сертификации масок. Разработка масок из биологических ресурсов, обладающих свойствами, аналогичными синтетическим полимерам, при более низкой стоимости приведет к уменьшению воздействия на окружающую среду с потенциалом снижения их цены, что позволит их широко использовать для повышения готовности к пандемии.

(а) Улучшение механических свойств глютена с добавлением углерода, (б) снижение сорбции воды глютеном в результате добавления углерода.Рисунок изменен из ( Das et al., 2019a ).

Схема, показывающая окончательную форму и внутреннюю структуру потенциальных лицевых масок.

Таблица 2

Правила / испытания, используемые для сертификации лицевых масок.

92% протестированных элементов не имеют утечки> 5% частиц
Регламент / тест Область применения Ограничение Примечание
Шведский стандарт SS-EN 149 + A1: 2009 Устройства защиты органов дыхания — Фильтрующие полумаски для защиты от частиц2 Не менее Значение взято для класса устройств FFP3.
NIOSH 42 CFR 84 US (NIOSH 1995) Фильтрующая способность Не менее 95% поступающих частиц должны быть отфильтрованы. Частицы NaCl используются в качестве суррогатных частиц. Типичные значения для респираторных масок N95.
Фильтрация вируса бактериофага T4D, Tiliket et al., 2011 Тестирование фильтрующих свойств различных фильтрующих слоев Время фильтрации в течение 1 часа привело к «бесконечному» захвату вируса T4D, тогда как 2 часа дали 1.1 × 10 8 На основе маски FFP2
Относительная выживаемость (RS) вирусов MS2 на фильтрах, по Junter and Lebrun, 2017 Проверить соотношение выживаемости вирусов на обработанных фильтрах по сравнению с необработанными фильтры 1. Фильтр PF PP (DuPont ™ 01361 N): RS = 1 ± 0,1.
2. Крупнопористая фильтровальная бумага из целлюлозы CCF (Whatman ™ Grade 54): RS = 1 ± 0,2.
Мелкопористая фильтровальная бумага 3.FCF (Whatman ™ Grade 50): RS = 1 ± 0,15
ASTM F2100 — 19e1 Стандартные характеристики материалов, используемых в медицинских масках для лица Требуются материалы для медицинских масок к:
1.Бактериальная фильтрация> 95%
2. Эффективность фильтрации субмикронных частиц (0,1 мкм)> 95.
3. Устойчивость к проникновению крови> 80%.
4. Распространение пламени Класс 1		 Значения основаны на барьере уровня 1.
1. Эффективность фильтрации бактерий на основе метода испытаний F2101.
2. Субмикронная фильтрация частиц на основе метода испытаний F2299
3. Устойчивость к проникновению синтетической кровью на основе метода испытаний F1862.
4. Воспламеняемость в соответствии с 16 CFR Part 1610

3.Обсуждение и заключительные замечания

Каждый член общества должен внести свой вклад в усилия по сдерживанию нынешней (и будущей) пандемии, и исследования по разработке масок для лица, полностью основанных на биологии, станут шагом к улучшению качества жизни во время глобального здравоохранения. кризисы. Успешные исследования будут способствовать разработке масок для лица, которые могут использоваться как медицинскими работниками, так и населением для ограничения передачи инфекционных заболеваний. Доступность масок в обществе особенно важна во время всплеска новых заболеваний, таких как нынешний COVID-19, когда вакцины и противовирусные препараты — это вещи будущего.Положение о доступности предлагаемых масок предотвратит панику, сдержит рост цен и обеспечит потенциальную занятость во время пандемии или эпидемии. С другой стороны, это принесет пользу обществу, поскольку материалы, используемые для производства масок, заменят пластмассы на нефтяной основе, тем самым сократив выбросы парниковых газов. Более того, поскольку сырье для разработки предлагаемых масок является побочным или побочным продуктом промышленности, это будет способствовать устойчивому использованию ресурсов.Это также будет выгодно для компаний, поскольку они смогут продавать свои продукты из глютена с более высокой добавленной стоимостью. Все вышеупомянутые аспекты не только помогут стабилизировать общество во время вспышки, но и обогатят его, повысив устойчивость, чтобы восстановиться и процветать после стихийного бедствия.

После пандемии коронавируса маски для лица стали неотъемлемой частью здравоохранения во всем мире. Во время вспышек заболеваний уравнять спрос и предложение на маски — непростая задача. Существующие маски, которые сделаны из невозобновляемых ресурсов и не поддаются биологическому разложению, вредны для окружающей среды.Утилизация одноразовых масок из полимеров на нефтяной основе создает вредные микропластики в окружающей среде. В недавнем исследовании микропластик был впервые обнаружен в морском льду Антарктики, несмотря на то, что он географически удален от значительных источников загрязнения пластиком ( Kelly et al., 2020 ). Таким образом, существует острая необходимость в повышении эффективности утилизации масок за счет включения сырья, которое по своей природе безвредно для окружающей среды, а также обеспечивает превосходные рабочие характеристики.Одним из самых больших преимуществ использования глютенового пластика является его быстрое разложение на открытом воздухе до безвредных продуктов. 27 марта 2020 года H&M, крупный шведский ритейлер модной одежды, объявил о производстве лицевых масок категории FFP2 в Китае, которые будут распространяться в больницах. Поскольку маски могут быть изготовлены из сырья, доступного во всех странах, где есть предприятия по переработке зерновых, с использованием глютена в качестве побочного или побочного продукта, производство может быть перенесено на внутренние предприятия.

Компонент, который можно использовать для разработки масок, представляет собой продукт с добавленной стоимостью, использование которого сводит к минимуму загрязнение и способствует более экологичной окружающей среде.Пиролиз или термохимическое преобразование — это углеродно-нейтральный (или отрицательный) метод преобразования биологических ресурсов в углерод. Эти угли чрезвычайно устойчивы к химическому разложению и возгоранию, а также являются гипоаллергенными. Таким образом, применение этих углей в разработке продуктов (в данном случае масок) одновременно обеспечит общественную безопасность и наделит превосходными эксплуатационными характеристиками. С другой стороны, хотя глютен подвержен разложению на открытом воздухе, он остается неизменным в менее суровых условиях внутреннего применения.Фактически, глютен очень устойчив в применениях, которые являются гидрофобными по своей природе, например жиры и масла. Кроме того, растущее преобладание непереносимости глютена и, как следствие, снижение производства пищевых продуктов на основе пшеницы создают мотивацию для производства пластиковых изделий из этого промышленного побочного потока. Кроме того, ланозол, соединение природного происхождения, которое придает глютену полезную огнестойкость, также делает его устойчивым к микробам, что является важным фактором при использовании глютена для изготовления масок.показывает глютен с добавлением ланозола, создающий зону ингибирования против E . coli ( Das et al., 2019a ).

Lanosol добавил глютен, создавая зону ингибирования по отношению к кишечной палочке (Изображение изменено из ( Das et al., 2019a ).

Весь процесс производства и распространения масок может осуществляться внутри страны с минимальной транспортировкой, что одновременно сэкономит энергии и уменьшить загрязнение. Процесс, который можно использовать для карбонизации электропряденого нановолокна глютена, часто представляет собой медленный пиролиз, который потенциально может компенсировать 2.2 миллиона тонн CO 2 эквивалента ( Kung et al., 2014 ). Углерод, образующийся в результате пиролиза, имеет значительно меньший углеродный след по сравнению с углеродом из источников на основе нефти ( Bartocci et al., 2016 ). Точно так же глютен имеет более низкий углеродный след, чем полимеры на масляной основе, а также некоторые полимеры на биологической основе (например, поли (молочная кислота), PLA). Альтернативные полимеры на биологической основе, такие как PLA, также можно рассматривать в качестве сырья для замены пластмасс на нефтяной основе и их применения.Однако анализ жизненного цикла показал, что использование побочного продукта белка пшеничного глютена (из производства пшеничного крахмала) приводит к лучшим экологическим характеристикам, чем PLA (т.е. меньшее воздействие на окружающую среду). Кроме того, мировое производство пшеницы в 2018 году составило> 700 миллионов тонн, таким образом производя, по оценкам, более 1 миллиона тонн в год пшеничного глютена, легко доступного в качестве сырья для будущих применений. Производство превышает спрос на рынке продуктов питания, что создает дополнительную мотивацию для их использования в качестве биологического ресурса ( Deng et al., 2013 ).

Учитывая, что основные медицинские защитные изделия являются одноразовыми, ключевым фактором является необходимость найти безопасную биоразлагаемую альтернативу. Если продукт попадает в окружающую среду через поля в странах с менее строгой политикой в ​​отношении сортировки отходов, необходимо убедиться, что продукты разложения более безопасны, чем традиционные полимеры. Здесь глютен представляет собой преимущество, так как он не разлагается на микропластики, а, скорее, на компоненты на основе азота, которые могут даже работать как кондиционер почвы.В заключение, успешные исследования в области разработки масок обеспечат общественную поддержку в обеспечении готовности к пандемии, позволив снизить передачу инфекционных заболеваний. Одновременно процесс разработки масок будет способствовать использованию биологических ресурсов, сокращению выбросов парниковых газов и сокращению производства вредных микропластиков. Таким образом, это исследование может внести свой вклад в преодоление множества технологических и социальных проблем, связанных с эксплуатацией природных ресурсов в новом высокоценном приложении.

Эта идея разработки лицевых масок имеет три основных преимущества. Что касается общества, то успешное создание масок позволит уменьшить острую нехватку масок во время пандемий / эпидемий, что, следовательно, поможет в борьбе с распространением болезней. Что касается экономических выгод, деятельность по развитию предоставит компаниям возможность производить предлагаемые маски внутри страны, тем самым создавая рабочие места на местном уровне и стимулируя экономику на национальном уровне. Наконец, что касается окружающей среды, успешные исследования будут способствовать использованию возобновляемого сырья, сдерживать загрязнение и способствовать целостному устойчивому производству.Таким образом, разработка масок на полностью биологической основе, обладающих превосходными эксплуатационными характеристиками, удачно вписывается в парадигму нового социально-экономического развития, где их можно использовать как для повышения ценности отходов, так и для создания новых и необходимых масок для лица для обеспечения готовности к пандемии.

Заявление о конкурирующих интересах

Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, описанную в этой статье.

Отчет об авторском взносе CRediT

Ойсик Дас: Концептуализация, Написание — оригинальный черновик, Написание — просмотр и редактирование, Визуализация, Формальный анализ, Методология. Расул Эсмаили Нейсиани: Написание — просмотр и редактирование, Визуализация, Формальный анализ, Методология. Антонио Хосе Капецца: Написание — просмотр и редактирование, Визуализация, Формальный анализ. Микаэль С. Хеденквист: Написание — просмотр и редактирование, Визуализация. Михаэль Ферст: Написание — рецензирование и редактирование, Формальный анализ. Цян Сюй: Написание — просмотр и редактирование. Линь Цзян: Написание — просмотр и редактирование. Дунсяо Цзи: Написание — просмотр и редактирование. Сирам Рамакришна: Концептуализация, Написание — обзор и редактирование, Финансирование.

Благодарности

Авторы выражают благодарность NUS COVID-19 RESEARCH SEED FUNDING (R-265-000-A01-133). Кроме того, первый автор благодарит Bio4Energy .

Ссылки

  • Андерссон Р.Л., Салайкова М., Мэллон П.Е., Берглунд Л.А., Хеденквист М.С., Олссон Р.Т. Испытание на микромеханическое растяжение электропряденых волокон, армированных целлюлозой, с использованием метода переноса шаблона (TTM) J.Polym. Environ. 2012; 20: 967–975. [Google Scholar]
  • Андерссон Р.Л., Стрем В., Гедде Ю.В., Мэллон П.Э., Хеденквист М.С., Олссон Р.Т. Микромеханика сверхупрочненных электропряденых волокон ПММА / ПЭО, выявленная в ходе испытаний на растяжение в электронном микроскопе. Sci. Отчет 2014; 4: 6335. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Азиз С., Хоссейнзаде Л., Аркан Э., Азандарьяни А.Х. Приготовление электропряденых нановолокон на основе глютена пшеницы, содержащего азатиоприн, для биомедицинского применения.Int. J. Polym. Матер. Polym. Биоматер. 2019; 68: 639–646. [Google Scholar]
  • Барточчи П., Бидини Г., Сапуто П., Фантоцци Ф. Углеродный след гранул Biochar. Chem. Англ. Пер. 2016; 50: 217–222. [Google Scholar]
  • Белкин Н.Л. Эволюция хирургической маски: эффективность фильтрации против эффективности. Инфекционный контроль и больничная эпидемиология. 1997. 18: 49–57. [PubMed] [Google Scholar]
  • Capezza A.J., Lundman M., Olsson R.T., Newson W.R., Hedenqvist M.S., Johansson E.Карбоксилированные белки глютена пшеницы: зеленое решение для производства устойчивых супервпитывающих материалов. Биомакромолекулы. 2020; 21 (5): 1709–1719. [PubMed] [Google Scholar]
  • Capezza J.A., Robert E., Lundman M., Newson R.W., Johansson E., Hedenqvist S.M. Экструзия пористых полимеров на белковой основе и их характеристики абсорбции жидкости. Полимеры. 2020; 12: 459. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Chan JF-W., Yuan S., Kok K.-H., To KK-W., Chu H., Yang J. Семейный кластер ассоциированной пневмонии с новым коронавирусом 2019 года, указывающим на передачу от человека к человеку: исследование семейного кластера.Ланцет. 2020; 395: 514–523. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Chellamani K.P., Veerasubramanian D., Balaji R.S.V. Маски хирургические для лица: методы изготовления и классификация. Журнал академических и промышленных исследований. 2013; 2: 320–324. [Google Scholar]
  • Коэн Дж., Энсеринк М. После отсрочек ВОЗ соглашается: пандемия 2009 г. началась. Наука. 2009; 3241: 496–1497. [PubMed] [Google Scholar]
  • Das O., Hedenqvist M.S., Johansson E., Olsson R.T., Loho T.A., Capezza A.J. Биокомпозит, полностью содержащий глютен: сравнение с композитами сажи и соснового угля. Compos. A: Прил. Sci. Manuf. 2019; 120: 42–48. [Google Scholar]
  • Дас О., Рашид Ф., Ким Н.К., Йоханссон Э., Капецца А.Дж., Каламкаров А.Л. Разработка экологически безопасных глютеновых пластиков, устойчивых к воздействию огня и микробов. J. Clean. Prod. 2019; 222: 163–173. [Google Scholar]
  • Das O., Capezza J.A., Mårtensson J., Dong Y., Neisiany E.R., Pelcastre L. Влияние сажи на свойства биополимера пластифицированного пшеничного глютена.Молекулы. 2020; 25: 2279. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Das O., Kim N.K., Hedenqvist M.S., Bhattacharyya D., Johansson E., Xu Q. Природный бромфенол для разработки огнестойких биополимеров глютена. J. Clean. Prod. 2020; 243 [Google Scholar]
  • Дэн Ю., Ахтен В. М. Дж., Ван Акер К., Дюфлоу Дж. Р. Оценка жизненного цикла порошка пшеничного глютена и производной упаковочной пленки. Биотопливо Биопрод. Биорефин. 2013; 7: 429–458. [Google Scholar]
  • Дхандаютапани Б., Маллампати Р., Шрирамулу Д., Дсуза Р.Ф., Валияветтил С. Гибридные нановолокна ПВС / глютена для удаления наночастиц из воды. ACS Sustain. Chem. Англ. 2014; 2: 1014–1021. [Google Scholar]
  • Gällstedt M., Mattozzi A., Johansson E., Hedenqvist M.S. Транспортные и растягивающие свойства прессованных пленок из пшеничной глютена. Биомакромолекулы. 2004; 5: 2020–2028. [PubMed] [Google Scholar]
  • Йоханссон К.С., Чен Х., Хофманн Дж. Л., Суэрин А., Хеденквист М., Дубрей М. 240-е Национальное собрание и выставка ACS, 22–26 августа.2010. Модификация поверхности пленок из пшеничного глютена для улучшения водостойкости. (Бостон, Массачусетс, США) [Google Scholar]
  • Джунтер Г.-А., Лебрун Л. Фильтры, удерживающие вирусы на основе целлюлозы: обзор. Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2017; 16: 455–489. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Кадам В.В., Ван Л., Падхай Р. Нановолокно из электропряденого волокна для фильтрации загрязнителей воздуха — обзор. J. Ind. Text. 2018; 47: 2253–2280. [Google Scholar]
  • Келли А., Ланнузель Д., Родеманн Т., Майнерс К.М., Ауман Х.Дж. Микропластическое загрязнение морского льда в Восточной Антарктике. Mar. Pollut. Бык. 2020; 154 [PubMed] [Google Scholar]
  • Kung C.-C., McCarl A.B., Chen C.-C. Экологическая и экономическая оценка пиролиза для производства энергии на Тайване с выбросами эндогенных парниковых газов на суше. Int. J. Environ. Res. Здравоохранение. 2014; 11: 2973–2991. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Lee J.K.Y., Chen N., Peng S., Li L., Tian L., Thakor N.Композиты на основе полимеров методом электроспиннинга: получение и функционализация наноуглеродами. Прог. Polym. Sci. 2018; 86: 40–84. [Google Scholar]
  • Леб М., Дефо Н., Махони Дж., Джон М., Сарабия А., Главин В. Хирургическая маска против респиратора N95 для профилактики гриппа среди медицинских работников: рандомизированное исследование. ДЖАМА. 2009; 302: 1865–1871. [PubMed] [Google Scholar]
  • Лв Д., Чжу М., Цзян З., Цзян С., Чжан К., Сюн Р. Зеленые электропряденые нановолокна и их применение в фильтрации воздуха.Макромол. Матер. Англ. 2018; 303 [Google Scholar]
  • Ма Х., Бургер К., Сяо Б.С., Чу Б. Ультратонкие нановолокна целлюлозы: новые наноразмерные материалы для очистки воды. J. Mater. Chem. 2011; 21: 7507–7510. [Google Scholar]
  • Mao N. 6 — Фильтры из нетканого материала. В: Браун П.Дж., Кокс С.Л., редакторы. Волокнистый фильтрующий материал. Издательство Woodhead Publishing; 2017. С. 133–171. [Google Scholar]
  • Нейсиани Р.Э., Энаяти М.С., Каземи-Бейдохти А., Дас О., Рамакришна С. Многослойные электропряденые мембраны на биологической основе: потенциальная пористая среда для применения в фильтрации.Границы в материалах. 2020; 7: 67. [Google Scholar]
  • Оберг Т., Бросо Л. М. Фильтр хирургической маски и характеристики посадки. Являюсь. J. Infect. Контроль. 2008. 36: 276–282. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Pellett P.E., Mitra S., Holland T.C. Глава 2 — Основы вирусологии. В: Целис А.С., Босс Дж., Редакторы. Справочник по клинической неврологии. Vol. 123. Elsevier; 2014. С. 45–66. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Phan L.T., Nguyen T.V., Luong Q.C., Nguyen T.В., Нгуен Х.Т., Le HQ. Ввоз и передача от человека человеку нового коронавируса во Вьетнаме. N. Engl. J. Med. 2020; 382: 872–874. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Purwar R., Sai Goutham K., Srivastava C.M. Electrospun Нановолокнистые маты из серицина / ПВС / глины для антимикробной маски для фильтрации воздуха. Волокна и полимеры. 2016; 17: 1206–1216. [Google Scholar]
  • Rasel H., Johansson T., Gällstedt M., Newson W., Johansson E., Hedenqvist M. Разработка биопластиков на основе сельскохозяйственных побочных продуктов: экструзия пленки из смесей Crambe abyssinica / пшеничного глютена для упаковочные цели.J. Appl. Polym. Sci. 2016; 133 [Google Scholar]
  • Redl A., Morel MH, Bonicel J., Vergnes B., Guilbert S. Экструзия пшеничного глютена, пластифицированного глицерином: влияние условий процесса на текучесть, реологические свойства и распределение молекул по размерам . Cereal Chem. 1999. 76: 361–370. [Google Scholar]
  • Сринивасан П., Сарма А.К., Смерник Р., Дас О., Фарид М., Гао В. Технико-экономическое обоснование использования биомассы сельского хозяйства и сточных вод в качестве биоугля, биоэнергетики и биокомпозитного сырья: производство, характеристика и потенциальные применения .Sci. Total Environ. 2015; 512–513: 495–505. [PubMed] [Google Scholar]
  • Strain I.N., Wu Q., Pourrahimi A.M., Hedenqvist M.S., Olsson R.T., Andersson R.L. Электроформование переработанного ПЭТ для создания прочных мезоморфных волоконных мембран для фильтрации дыма. J. Mater. Chem. А. 2015; 3: 1632–1640. [Google Scholar]
  • Тиликет Г., Сейдж Д.Л., Мулес В., Роса-Калатрава М., Лина Б., Валлетон Дж. М. Новый материал для фильтрации переносимых по воздуху вирусов. Chem. Англ. J. 2011; 173: 341–351. [Google Scholar]
  • Ван Л., Сетогучи А., Оиси К., Сонода Ю., Кумагаи Х., Ирбис К. Оценка жизненного цикла 36 молочных ферм с кормлением побочными продуктами в Юго-Западном Китае. Sci. Total Environ. 2019; 696 [Google Scholar]
  • Website1 2020. https://gisanddata.maps.arcgis.com/apps/opsdashboard/index.html#/bda7594740fd40299423467b48e9ecf6 (по состоянию на 15 мая 2020 г.)
  • Website2 2020. https: // time .com / 5785223 / medical-masks-coronavirus-covid-19 / (дата обращения: 15 мая 2020 г.)
  • Website3 2020. https://www.thomasnet.com / article / other / how-operating-masks-are-made / (дата обращения: 15 мая 2020 г.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *