การพัฒนาหน้ากากอนามัยจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาหน้ากากอนามัยที่มีประสิทธิภาพสูงในการกรองเชื้อไวรัสและฝุ่น PM2.5 โดยเน้นการพัฒนาแผ่นกรองเส้นใยที่มีสมบัติพิเศษ งานวิจัยครอบคลุมการพัฒนาต้นแบบหน้ากากอนามัยสองประเภทหลัก คือ ประเภททรงแบน (Flat shape) และประเภททรงเข้ารูปใบหน้า (Facial fit shape) ทั้งสองประเภทมีการทดสอบประสิทธิภาพการกรองอย่างเข้มข้นตามมาตรฐานสากล สำหรับหน้ากากประเภททรงแบน มุ่งเน้นให้ได้ค่าประสิทธิภาพการกรองอนุภาค (Particle Filtration Efficiency: PFE) ที่สูงกว่า 98% สำหรับอนุภาคขนาด 0.1 ไมครอน ตามมาตรฐาน ASTM F2299 และประสิทธิภาพการกรองเชื้อไวรัส (Viral Filtration Efficiency: VFE) สูงกว่า 98% ตามมาตรฐาน Modified ASTM F2101 ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการป้องกันอนุภาคขนาดเล็กและเชื้อไวรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง ส่วนหน้ากากประเภททรงเข้ารูปใบหน้า มีการพัฒนาสองแบบ แบบแรกมุ่งสู่มาตรฐาน NIOSH N95 โดยมีเป้าหมาย PFE ที่สูงกว่า 95% สำหรับอนุภาคขนาด 0.26 ไมครอน และ VFE สูงกว่า 98% ส่วนแบบที่สอง ใช้เทคนิคขั้นสูงอย่าง Electrospinning เพื่อสร้างเส้นใยนาโน มุ่งสู่มาตรฐาน EN149: FFP1-3 โดยมีเป้าหมาย PFE ที่สูงกว่า 80% สำหรับอนุภาคขนาด 0.5 ไมครอน และ VFE สูงกว่า 98% นอกจากนี้ ยังมีการทดสอบประสิทธิภาพในการต้านเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบด้วย
ความโดดเด่นของงานวิจัยนี้คือการนำเสนอหน้ากากอนามัยที่สามารถตอบโจทย์ความต้องการในการป้องกันทั้งเชื้อไวรัสและฝุ่น PM2.5 ได้อย่างครอบคลุม การกำหนดเป้าหมายสู่มาตรฐานสากลหลายมาตรฐาน เช่น NIOSH N95 และ EN149: FFP1-3 แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นในการสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงและได้รับการยอมรับในระดับสากล การใช้เทคนิค Electrospinning ในการสร้างเส้นใยนาโน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกรองและคุณสมบัติอื่นๆ ของหน้ากาก การออกแบบให้มีทั้งแบบทรงแบนและทรงเข้ารูป ช่วยให้สามารถตอบสนองความต้องการและความสะดวกสบายของผู้ใช้งานได้หลากหลายกลุ่ม การวางแผนการทดสอบทั้งในห้องปฏิบัติการ การทดสอบภาคสนาม และการทดสอบตลาด แสดงให้เห็นถึงกระบวนการวิจัยและพัฒนาที่ครบวงจร และการประเมินต้นทุนการผลิตและการพัฒนารูปแบบธุรกิจ แสดงให้เห็นถึงความเข้าใจในด้านการผลิตและการตลาด ทำให้ผลงานวิจัยนี้มีศักยภาพในการนำไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ได้จริง
นอกเหนือจากประสิทธิภาพในการกรองแล้ว งานวิจัยยังคำนึงถึงความสบายในการสวมใส่ เช่น การระบุว่าหน้ากากควรมีความเบา สบาย สวมใส่ง่าย และหายใจสะดวก ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการยอมรับและการใช้งานจริงของผลิตภัณฑ์ โดยรวมแล้ว งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและนวัตกรรมในการพัฒนาหน้ากากอนามัย ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการป้องกันสุขภาพของประชาชน โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่มีการระบาดของโรคติดเชื้อทางเดินหายใจและปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก การพัฒนาต้นแบบระดับอุตสาหกรรม และการวางแผนการทดสอบที่ครอบคลุม แสดงถึงความพร้อมในการนำผลงานวิจัยไปสู่การผลิตและจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ ซึ่งจะก่อให้เกิดประโยชน์ต่อทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภค
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ อุตสาหกรรมสิ่งทอ และอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE)
เหตุผล:
-
อุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์: หน้ากากอนามัยที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพสูงในการกรองเชื้อไวรัสและอนุภาคขนาดเล็ก ตรงกับความต้องการของโรงพยาบาล คลินิก และห้องปฏิบัติการ สามารถนำไปใช้ในห้องผ่าตัด ห้องผู้ป่วย และพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงต่อการติดเชื้อได้
-
อุตสาหกรรมสิ่งทอ: งานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาแผ่นกรองเส้นใย ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมสิ่งทอ การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตแผ่นกรองเส้นใยที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในอุตสาหกรรมสิ่งทอได้
-
อุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE): หน้ากากอนามัยเป็นอุปกรณ์ PPE ที่สำคัญ งานวิจัยนี้สามารถนำไปพัฒนาและผลิตหน้ากากอนามัยที่มีคุณภาพสูง สามารถป้องกันผู้ใช้งานจากเชื้อไวรัส ฝุ่น PM2.5 และมลพิษทางอากาศอื่นๆ เหมาะสำหรับจำหน่ายทั้งในตลาดทั่วไปและตลาดเฉพาะกลุ่ม เช่น ตลาดสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ คนงานในโรงงานอุตสาหกรรม และประชาชนทั่วไป
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับบุคลากรทางการแพทย์ พนักงานในโรงงานอุตสาหกรรม เจ้าหน้าที่ในสถานที่เสี่ยงต่อการติดเชื้อ และประชาชนทั่วไป
เหตุผล:
-
บุคลากรทางการแพทย์: จำเป็นต้องใช้หน้ากากอนามัยที่มีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันตนเองจากเชื้อโรคและมลพิษในอากาศ หน้ากากอนามัยที่พัฒนาขึ้นในงานวิจัยนี้สามารถตอบโจทย์ความต้องการนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
-
พนักงานในโรงงานอุตสาหกรรม: บางโรงงานมีฝุ่นละอองและสารเคมีในอากาศ หน้ากากอนามัยที่มีประสิทธิภาพสูงในการกรองฝุ่น PM2.5 สามารถปกป้องสุขภาพของพนักงานได้
-
เจ้าหน้าที่ในสถานที่เสี่ยงต่อการติดเชื้อ: เช่น เจ้าหน้าที่ในสนามบิน สถานีรถไฟ หรือสถานที่สาธารณะอื่นๆ มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อจากผู้คนจำนวนมาก หน้ากากอนามัยที่มีคุณสมบัติต้านเชื้อไวรัสจะช่วยป้องกันการติดเชื้อได้
-
ประชาชนทั่วไป: ในช่วงที่มีการแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อทางเดินหายใจ หรือในพื้นที่ที่มีมลภาวะทางอากาศสูง ประชาชนทั่วไปสามารถใช้หน้ากากอนามัยเพื่อป้องกันตนเองจากเชื้อโรคและมลพิษได้
| รหัสโครงการ : | 37891 |
| หัวหน้าโครงการ : | นายวรล อินทะสันตา |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | เพื่อพัฒนาต้นแบบระดับอุตสาหกรรมหน้ากากจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5 สำหรับใช้ในการกรองละเอียดและกำจัดเชื้อไวรัสในอากาศ เพื่อใช้ประโยชน์ในการกรองทางการแพทย์ เช่น ในห้องผ่าตัด ห้องพักผู้ป่วยเสี่ยงติดเชื้อ และยังสามารถขยายผลไปสู่ระบบขนส่งสาธารณะ เช่น รถไฟฟ้า สถานที่ราชการ หรือสถานที่ที่อาจมีความเสี่ยงในการระบาดของโรคจากการติดเชื้อในระบบทางเดินอากาศ ต้นแบบระดับอุตสาหกรรม (Manufacturing Prototype) หน้ากากจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5 ทรงกึ่งเข้ารูปกับใบหน้า (Omega shape) สำหรับใช้ในการกรองละเอียดโดยมีประสิทธิภาพการกรองตามมาตรฐาน EN149:FFP1 ต้นแบบระดับอุตสากรรม (Manufacturing Prototype) หน้ากากจากแผ่นกรองเส้นใยนาโนสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5 ทรงเข้ารูปกับใบหน้า (Facial fit) โดยใช้นาโนเทคโนโลยีขั้นสูงและเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิ่ง (Electrospinning) ดังนี้ หน้ากากจากแผ่นกรองเส้นใยนาโนสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5 สำหรับใช้ในการกรองละเอียดตามมาตรฐาน NIOSH N95 หน้ากากจากแผ่นกรองเส้นใยนาโนสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5 สำหรับใช้ในการกรองละเอียดตามมาตรฐาน EN149:FFP1-3 เพื่อการทดสอบหน้ากากจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5 สำหรับการกรองละเอียดและต้านเชื้อไวรัสให้ได้ใบรับรอง (Certificate) ตามมาตรฐานสากล (Viral filtration efficiency (VFE), NIOSH N95, EN 149 FFP1-3) เพื่อการทดสอบระดับภาคสนามของต้นแบบหน้ากากจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5 เพื่อการทดสอบตลาดของต้นแบบหน้ากากจากแผ่นกรองเส้นใยต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5 เพื่อประเมินต้นทุนการผลิต และพัฒนารูปแบบธุรกิจให้เหมาะสม |
นายวรล อินทะสันตา. (2563). การพัฒนาหน้ากากอนามัยจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). ปทุมธานี.
นายวรล อินทะสันตา. 2563. "การพัฒนาหน้ากากอนามัยจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). ปทุมธานี.
นายวรล อินทะสันตา. "การพัฒนาหน้ากากอนามัยจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.), 2563. ปทุมธานี.
นายวรล อินทะสันตา. การพัฒนาหน้ากากอนามัยจากแผ่นกรองเส้นใยสมบัติพิเศษต้านเชื้อไวรัสและฝุ่น PM 2.5. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.); 2563. ปทุมธานี.