نقش پلاستیک ها و مواد پلیمری در مهار ویروس کرونا

همه گیری بیماری کرونا ویروس در سال 2019 (19COVID-) در بیشترین حالت خود بوده است و جهان همواره در حال مبارزه برای کمک به سلامت عمومی جهانی است. در این زمینه نقش پلیمرها و مواد پلیمری از جمله پلاستیک به عنوان ماده اصلی در تجهیزات پزشکی، تجهیزات حفاظت فردی کارکنان مراقبت های بهداشتی بسیار زیاد است.

مزایایی مانند تولید انبوه، هزینه کمتر و امکان استریل کردن و ضد عفونی کردن مواد پلاستیکی، آنها را به یک ماده اجتناب ناپذیر در بخش مراقبت های بهداشتی تبدیل می کند. جدای از پلاستیک، پوشش‌های ضد ویروسی و ضد میکروبی، نانوکامپوزیت‌های پلیمری و پلیمرهای کاربردی به عنوان ابزار کمکی در برابر 19COVID- معرفی شده‌اند. در سالهای اخیر، به دلیل آلودگی محیط زیستی ایجاد شده ناشی از انباشت پلاستیک ها، کشورها همراه به دنبال راهی برای حذف پلاستیک ها بوده اند. اتحادیه اروپا بهخعنوان پرچم دار مبارزه ً با پسماندهای پلیمری تقریبا در حال حذف و کاهش مصرف پلاستیک ها بوده است. دستکش و گروهی از ماسک‌ها از جمله این کالا ها بوده اند. اما با ظهور ویروس کویید-19 و تبدیل شدن همه‌گیری آن به بحرانی جهانی، بار دیگر پلاستیک ها بودند که توانستند به عنوان عاملی موثر در حفاظت از بهداشت فردی معرفی شوند. این بررسی بر روی کاربرد پلیمرها و مواد پلیمری در همه‌گیری کووید 19 تمرکز دارد.

استفاده از پلاستیک ها در تجهیزات بیمارستانی

به دلیل سرعت بالای شیوع این بیماری در سراسر جهان، نیاز به کیت های تشخیص کرونا امری مهم است. با توجه به گسترش وسیع بیماری، به چندین برابر این تعداد کیت نیاز است. انجام هر آزمایش کرونا و همچنین انواع آزمایش های تشخیص پزشکی نیاز به تعدادی وسایل نمونه برداری، ویال، ظروف و وسایل آزمایشگاهی پلاستیکی وجود دارد. بنابراین تقاضا برای این محصولات در حال حاضر صدها برابر شده است. کیسه های خون و سرم، انواع سوندهای پزشکی، لوله هاه ای انعطافپذیر عروقی، سرنگ و .. را نیز می‌توان نام برد. تولیدکنندگان این وسایل پزشکی این روزها همپای کادر درمانی در صف اول نبرد علیه کرونا قرار گرفته اند. انواع پلاستیک ها از جمله برخی کالاها و برخی پلاستیک های مهندسی مانند پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی پروپیلن (PP)، پلی وینیل کلراید (PVC)، نایلون، پلی اتیلن ترفتالات (PET) و پلی کربنات (PC) برای ساخت تجهیزات حفاظت فردی( PPE، مخفف Personal protective equipment) مختلف استفاده می شوند. برای مثال در ماه های گذشته، انتقال پلاسما از بیماران بهبود یافته کووید به بیماران مبتلا به عنوان عاملی برای درمان این بیماری مشخص شده است. این پلاسمای خون با استفاده از فرآیند پلاسمافرزیس (plasmapheresis) از بیماران بهبود یافته جمع آوری می شود. چنین غشاهایی که برای پلاسمافرزیس استفاده می شوند از پلی اتر سولفون (PES)، پلی متیل متاکریلات (PMMA) یا حتی PPساخته شده اند.

استفاده از پلاستیک ها در تجهیزات حفاظت شخصی

از تجهیزات حفاظت شخصی پلاستیکی، برای جلوگیری از انتقال ویروس و عفونت بین افراد استفاده می‌شود، عمده ترین و اصلی ترین این لوازم، ماسک های صورت، دستکش، محافظ و سپرهای صورت و روپوش و سربند های پزشکی می‌باشد.

نگرانی های بهداشت جهانی، همواره برای محافظت از افراد در برابر ذرات ویروسی پراکنده در هوا و کنترل آن بوده است. ماسک های صورت به عنوان موثرترین وسیله حفاظتی تنفسی شناخته شده اند. این ماسک ها می‌توانند در جلوگیری از انتقال ویروس بسیار موثر واقع شوند. در دوران اوج گیری ویروس کرونا، استفاده از ماسک های تنفسی یکی از اقدامات پیشگیرانه پیشنهاد شده برای کاهش نرخ انتقال ویروس کرونا، به ویژه در افراد بدون علامت و دارای علائم خفیف مطرح شده است.

ماسک های صورت لایه های متنوعی از پارچه های نبافته ساخته شده از الیاف پلیمری هستند که اصلی ترین آنها از اسپان باند و ملت بلون ذوب شده تشکیل شده است. در فرآیند تولید ملت بلون، دستگاه با استفاده از هوای گرم با سرعت بالا، جریان باریکی از پلیمر مذاب را که از روزنه قالب خارج می‌شود، بیرون می‌کشد، در نتیجه الیاف بسیار ریزی تشکیل می‌شود که روی صفحه یا غلتک متراکم می‌شود. این الیاف از طریق “خود چسبندگی” به یک پارچه نبافته تبدیل می‌شود.

(الف) نمای شماتیک یک ماسک پزشکی را نشان می دهد، که از سه لایه، ، دو لایه spunbond و یک لایه meltblown داخلی تشکیل شده است. ب)اسکن تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM) از ذوب لایه فیلتراسیون و (ج) و تصاویر SEM از نمای جانبی سه لایه ماسک

شرکت دانش بنیان رخشان پلیمر صنعت در راستای ایجاد سهولت تولید ماسک های تنفسی و بهبود شرایط همه گیری کرونا، با بهره گیری از پشتوانه علمی و از طریق نوآوری اقدام به تولید کامپاند ملت بلون جهت تولید پارچه های ملت بلون نموده است.

محافظ های صورت که به عنوان تجهیزات حفاظتی در محیط های آلوده به ویروس کرونا در نظر گرفته می شوند، با پلیمرهای ترموپلاستیک مقاوم در برابر حرارت، ضربه و مواد شیمیایی ساخته می شوند. ورق های پلی کربنات (PC) و پلی (اتیلن ترفتالات) (PET) ترجیحاً برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا آن‌ها علاوه بر مقاومت و ویژگی های منحصر به فرد، با درجه شفافیت بالایی قابل تولید هستند و برای کاربرد های محافظتی ایده آل هستنند. برای مثال امروزه، از بطری‌های PET، با استفاده از فرآیندهای بازیافت ساده می‌توانند ورقه‌هایی از این پلیمر تولید کنند که پس از اتمام، به محافظ صورت تبدیل می‌شوند.

دستکش های پلیمری همچنین جزو پرمصرفترین کالا در دوران کرونا و این روزها هستند تا جایی که در فروشگاه ها شاهد نایاب شدن این محصول بوده ایم. دستکش های پلاستیکی به دو دسته دستکش های وینیلی (پلی وینیل کلرید) و دستکش های پلی اتیلنی تقسیم میشوند. علاوه بر دستکش های وینیلی دستکش های لاستیکی مثل دستکش های لاتکس در مهار کردن ویروس کرونا نقش مهمی داشته اند.

بازیافت پلاستیک های مورد استفاده در دوران کرونا

پلاستیک ها به دلیل زباله های بی رویه و سوءمدیریت آنها در میان افزایش استفاده از پلاستیک و تولید زباله در این بحران بی سابقه، به عنوان آلوده کننده ای مضر تلقی می شوند. پلاستیکها اگر به درستی مدیریت شوند و با استراتژی های اقتصاد چرخشی از نظر کاهش، بازیافت و بازیابی تکمیل شود و در نتیجه از نشت به محیط جلوگیری شود، می میتواند حافظ جان انسان باشد و علاوه بر این مصرف انرژی را در جهان به شدت اهش دهد. نکته مهم در استفاده از این پلاستیک ها، آن است که نباید دور ریخته شوند بلکه باید به صورت انتخابی جمع آوری و بازیافت شوند تا در رودخانه ها، اقیانوس ها و جنگل ها به عنوان مخرب محیط زیست رها نشوند. ماسک های مصرف شده در بیمارستان ها ممکن است به عنوان پسماندهای خطرناک در نظر گرفته شوند. در این مورد، بازیافت فیزیکی به معنی اکستروژن در حالت مذاب می‌تواند به عنوان روشی ایمن برای دفع زباله ها در نظر گرفته شود و به جای ممنوعیت استفاده از پلاستیک ها، باید از آنها با مسئولیت پذیری در بازیافت، در جایی استفاده شود که به بهبود کیفیت زندگی و در صورت لزوم برای جلوگیری از انتشار بیماری های مسری، در حال حاضر ویروس کرونا کمک کننده باشد.

منابع و مراجع

Gadhave, R. V., Vineeth, S. K., & Gadekar, P. T. (2020). Polymers and polymeric materials in covid-19 pandemic: A review. Open Journal of Polymer Chemistry, 10(03), 66.
Armentano, I., Barbanera, M., Carota, E., Crognale, S., Marconi, M., Rossi, S., … & Calabro, G. (2021). Polymer materials for respiratory protection: processing, end use, and testing methods. ACS Applied Polymer Materials, 3(2), 531-548.
Corrêa, H. L., & Corrêa, D. G. (2020). Polymer applications for medical care in the COVID-19 pandemic crisis: will we still speak ill of these materials?. Frontiers in Materials, 7, 283.
Silva, A. L. P., Prata, J. C., Walker, T. R., Campos, D., Duarte, A. C., Soares, A. M., … & Rocha-Santos, T. (2020). Rethinking and optimising plastic waste management under COVID-19 pandemic: policy solutions based on redesign and reduction of single-use plastics and personal protective equipment. Science of the Total Environment, 742, 140565.