‘ปตท.’ หนุน ‘วิศวะ จุฬาฯ’ พัฒนา ‘หน้ากากผ้า 2in1’

กันทั้ง ‘โควิด-ฝุ่น PM 2.5’ แถมช่วยลดขยะติดเชื้อ

ในสถานการณ์ปัจจุบันที่โลกเผชิญวิกฤตจาก “ไวรัสโควิด-19” การสวมหน้ากากปิดปาก-จมูก ไม่ว่าจะเป็นหน้ากากผ้าหรือหน้ากากอนามัย กลายเป็นวิธีการสำคัญในการลดความเสี่ยงติดเชื้อ อย่างไรก็ตาม สำหรับสังคมไทยนั้นเราคุ้นเคยกับการ “ใส่แมสก์ออกจากบ้าน” กันมาก่อนหน้านั้นแล้ว เนื่องจากปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก 2.5 ไมครอน หรือ “PM 2.5” ที่เวียนมาทุกปี ทั้งในกรุงเทพฯ และปริมณฑล ตลอดจนหลายจังหวัดทางภาคเหนือ

เมื่อหน้ากากกลายเป็นสิ่งของจำเป็นในการป้องกันทั้งฝุ่นและเชื้อโรค แม้ในอนาคตโควิด-19 อาจไม่ใช่ปัญหาแล้วก็ตาม แต่ก็ยังมีไข้หวัดประจำฤดูกาล ซึ่งการสวมหน้ากากจะสามารถป้องกันการแพร่เชื้อและติดเชื้อได้ จึงเกิดเป็นความร่วมมือกันระหว่าง บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) ร่วมกับ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในการพัฒนา “หน้ากาก 2in1” ซึ่งเป็นหน้ากากผ้าที่มีประสิทธิภาพป้องกันได้ทั้งเชื้อโรคและฝุ่น PM 2.5

การพัฒนาหน้ากากผ้าต้นแบบของโครงการนี้มีแนวคิดในการออกแบบโดยพิจารณาจาก ความสามารถในการป้องกันการแพร่ระบาดของเชื้อ SARS-CoV-2 หรือไวรัสโควิด-19 และการป้องกันอนุภาคขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน โดยมีกลไกที่ต้องคำนึงถึง ได้แก่ การกรองละอองขนาดใหญ่เพื่อการป้องกันฝอยละอองขนาดใหญ่ (Droplet transmission) การกรองละอองขนาดเล็กเพื่อการป้องกันฝอยละอองขนาดเล็ก (Aerosol transmission) และการป้องกันการสัมผัสกับเชื้อโรคโดยตรง (Contact transmission) จากหลักเกณฑ์ดังกล่าวข้างต้น ทำให้หน้ากากต้นแบบนั้นจะประกอบไปด้วย 3 ชั้นหลักๆ

ชั้นที่ 1 หรือชั้นนอกสุด จะเป็นผ้าทอจากใยสังเคราะห์เช่น Polyester หรือมีส่วนผสมด้วยเส้นใยธรรมชาติ มีหน้าที่กรองละอองน้ำ หรือ Droplets ขนาดใหญ่ โดยจะเป็นผ้าที่มีการเจือสารเคมีเพื่อสะท้อนน้ำ ในขณะเดียวกันจะมีการใส่สารเพื่อป้องกันการเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย และมีรูพรุนที่มากพอเพื่อไม่ให้ผู้สวมใส่อึดอัดมากเกินไป ในส่วนของการดักจับ PM 2.5 นั้นจะอยู่ที่ชั้นกลางซึ่งเป็นช่องสำหรับการใส่แผ่น กรอง ซึ่งผลิตมาจากเส้นใยสังเคราะห์ที่มีความละเอียดสูง สามารถถอดเปลี่ยนได้ และในชั้นสุดท้ายจะเป็นผ้าผลิตจากเส้นใยธรรมชาติ 100% เช่น ฝ้าย โดยจะไม่มีสารเคมีใดๆ อีก เพื่อป้องกันการเกิดอาการระคายเคืองและความปลอดภัยของผู้สวมใส่

โดยเกณฑ์ของการพัฒนาหน้ากากผ้านั้นมี 3 ประการคือ 1.การต่อต้านการเจริญเติบโตของจุลชีพ ทดสอบตามมาตรฐาน ASTM 2149-13 2.การสะท้อนน้ำ (Water Repellency) ใช้การทดสอบตามมาตรฐาน ISO 4920-2012 ด้วยการทำ Spray test และ 3.ประสิทธิภาพการกรอง (Filtration Efficiency) ใช้การทดสอบตามมาตรฐาน ASTM F2299-03 ซึ่งหลังได้หน้ากากผ้าต้นแบบ 4,000 ชิ้น มีการแจกจ่ายให้บุคลากรในเครือบริษัทของกลุ่ม ปตท. ได้ทดลองใช้ ความคิดเห็นที่ได้มีดังนี้

1.ความพึงพอใจโดยรวมของผู้ตอบแบบสอบถาม กลุ่มตัวอย่างมากกว่า 76% มีความพึงพอใจในตัวหน้ากากที่ 80% หรือมากกว่า 2.ความพึงพอใจเรื่องความสะดวกจากการหายใจ อยู่ที่ 80% โดยที่ผู้ตอบแบบสอบถามส่วนใหญ่ยังมีความต้องการให้พัฒนาปรับปรุงเพิ่มความสะดวกในการหายใจให้ดียิ่งขึ้นไปอีก ซึ่งคุณสมบัติทางกายภาพของหน้ากากผ้านั้นจะไม่สามารถกรองอนุภาคขนาดเล็ก หรือ PM2.5 ได้หากไม่ได้มีการใส่แผ่นกรองเสริม อีกทั้งมีความหนา และมีค่าแรงต้านทานของการผ่านของอากาศ (Delta P) ที่สูงเมื่อเทียบกับหน้ากากอนามัย

ดังนั้นประเด็นที่น่าพิจารณาเพิ่มเติมสำหรับการพัฒนาคือ ความสะดวกในการพูดขณะใส่หน้ากาก ซึ่งสามารถทำได้โดยพัฒนาหน้ากากและตัวกรองให้มีความหนาน้อยที่สุดที่ยังสามารถทำการกรองและคงรูปได้ในขณะที่มีการหายใจเข้าหรือออก หากหน้ากากมีความบางที่เหมาะสม ผู้ใช้จะสามารถใช้หน้ากากได้ในสภาวะที่ร้อนและมีเหงื่อได้ง่าย เช่น การปฏิบัติงานกลางแจ้ง โดยความบางของหน้ากากจะช่วยถ่ายเทความชื้นออกได้อย่างรวดเร็ว และจะทำให้ผู้ใช้ไม่รู้สึกชื้นและเหนียวเหนอะหนะ ส่งผลให้ผู้ใช้รู้สึกเย็นสบายมากขึ้น

ในขณะเดียวกันด้วยหน้ากากที่มีความบางเหมาะสมนั้นจะสามารถลดอุปสรรคในการสื่อสารและพูดระหว่างการใส่หน้ากาก และทำให้เกิดความสบายขณะสวมใส่ ซึ่งหลังจากนี้จะมีการพัฒนาและปรับปรุงในระยะต่อไปเพื่อให้สามารถผลิตออกแจกจ่ายในวงกว้างหรือจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ เป็นการเพิ่มทางเลือกให้ประชาชนและลดปัญหาการขาดแคลนหน้ากากอนามัยในกลุ่มอาชีพที่มีความต้องการใช้สูง เช่น บุคลากรด้านการเผชิญเหตุต่างๆ เป็นต้น รวมถึงยังสามารถลดปริมาณขยะติดเชื้อจากหน้ากากอนามัยประเภทใช้แล้วทิ้งได้

อนึ่ง การพัฒนาต้นแบบหน้ากากผ้าข้างต้นยังอาจต่อยอดไปสู่เทคโนโลยีระบบไส้กรองอากาศ (Filter) เพื่อพัฒนาระบบกรองอากาศที่ใช้กรองทั้งเชื้อโรคและฝุ่น PM 2.5 ซึ่งหากทำงานร่วมกับกระบวนการฆ่าเชื้อจะสามารถผลิตอากาศที่สะอาดปลอดภัย สำหรับใช้ในอาคารและยานพาหนะในอนาคตได้