Estimation of Permeability Properties of Surgical Masks by Regression Analysis

Gizem Celep; Fulya Yılmaz; Gamze Tetik

Makale detayları

Estimation of Permeability Properties of Surgical Masks by Regression Analysis

Yazarlar:

Gizem Celep | Fulya Yılmaz | Gamze Tetik

Yayıncı:

Giresun University

Ana Başlıklar:

Kumaş Teknolojisi | Tekstil Teknolojisi

Dergi:

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Vol.15 Issue 2, pp.615-632

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

6/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001350558

pISSN:

2564-7377

Anahtar kelimeler:

Özet:

 The aim of this study is to estimate the air and water vapor permeability properties expected from masks, which are important for end-user comfort, before production, depending on thickness, weight per unit area, and porosity parameters. For this purpose, firstly, the layer morphologies of three-layer spunbond-meltblown-spunbond SMS surgical masks obtained from the market were examined by scanning electron microscope SEM and structural-physical properties such as thickness, weight per unit area, porosity, air and water vapor permeability were tested. The ANOVA test was used to determine whether the difference between the measured properties of the surgical masks was statistically significant. Regression equations were obtained to estimate air permeability and water vapor permeability with thickness, weight per unit area, and porosity parameters. The air permeability values of the examined masks varied between 81.4-149.4 lm2s and water vapor permeability values varied between 6.67-9.78 g.mmm2.day.kPa. The results show that the increase in the thickness and weight per unit area of the masks decreases the air and water vapor permeability values, while the increase in porosity increases the air and water vapor permeability. It was found that the weight, thickness and porosity values included in the multiple linear regression model could explain the air permeability of surgical masks by 99.6, while the porosity and thickness values could explain the water vapor permeability by 91.9. The regression analysis performed in the study revealed that the permeability properties of surgical masks can be explained to a high extent by the selected structural-physical properties.

 The aim of this study is to estimate the air and water vapor permeability properties expected from masks, which are important for end-user comfort, before production, depending on thickness, weight per unit area, and porosity parameters. For this purpose, firstly, the layer morphologies of three-layer spunbond-meltblown-spunbond SMS surgical masks obtained from the market were examined by scanning electron microscope SEM and structural-physical properties such as thickness, weight per unit area, porosity, air and water vapor permeability were tested. The ANOVA test was used to determine whether the difference between the measured properties of the surgical masks was statistically significant. Regression equations were obtained to estimate air permeability and water vapor permeability with thickness, weight per unit area, and porosity parameters. The air permeability values of the examined masks varied between 81.4-149.4 lm2s and water vapor permeability values varied between 6.67-9.78 g.mmm2.day.kPa. The results show that the increase in the thickness and weight per unit area of the masks decreases the air and water vapor permeability values, while the increase in porosity increases the air and water vapor permeability. It was found that the weight, thickness and porosity values included in the multiple linear regression model could explain the air permeability of surgical masks by 99.6, while the porosity and thickness values could explain the water vapor permeability by 91.9. The regression analysis performed in the study revealed that the permeability properties of surgical masks can be explained to a high extent by the selected structural-physical properties.

 The aim of this study is to estimate the air and water vapor permeability properties expected from masks, which are important for end-user comfort, before production, depending on thickness, weight per unit area, and porosity parameters. For this purpose, firstly, the layer morphologies of three-layer spunbond-meltblown-spunbond SMS surgical masks obtained from the market were examined by scanning electron microscope SEM and structural-physical properties such as thickness, weight per unit area, porosity, air and water vapor permeability were tested. The ANOVA test was used to determine whether the difference between the measured properties of the surgical masks was statistically significant. Regression equations were obtained to estimate air permeability and water vapor permeability with thickness, weight per unit area, and porosity parameters. The air permeability values of the examined masks varied between 81.4-149.4 lm2s and water vapor permeability values varied between 6.67-9.78 g.mmm2.day.kPa. The results show that the increase in the thickness and weight per unit area of the masks decreases the air and water vapor permeability values, while the increase in porosity increases the air and water vapor permeability. It was found that the weight, thickness and porosity values included in the multiple linear regression model could explain the air permeability of surgical masks by 99.6, while the porosity and thickness values could explain the water vapor permeability by 91.9. The regression analysis performed in the study revealed that the permeability properties of surgical masks can be explained to a high extent by the selected structural-physical properties.

 Bu çalışmanın amacı, maskelerden beklenen ve son kullanıcı konforu için önemli olan hava ve su buharı geçirgenlik özelliklerinin üretim öncesinde kalınlık, gramaj ve gözeneklilik parametrelerine bağlı olarak tahmin edilmesidir. Bu amaçla, piyasadan temin edilen üç katlı spunbond- meltblown- spunbond SMS cerrahi maskelerin katman morfolojileri taramalı elektron mikroskobu SEM ile incelenerek; kalınlık, gramaj ve gözeneklilik gibi yapısal-fiziksel özellikleri ile hava ve su buharı geçirgenlikleri test edilmiştir. Cerrahi maskelerin ölçülen özellikleri arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığı ANOVA testi ile belirlenmiştir. Hava geçirgenliği ve su buharı geçirgenliklerinin kalınlık, gramaj ve gözeneklilik parametreleri ile tahminlenmesine yönelik regresyon denklemleri oluşturulmuştur. İncelenen maskelerin hava geçirgenliği değerleri 81,4-149,4 lm2s, su buharı geçirgenlik değerleri ise 6,67-9,78 g.mmm2.gün.kPa arasında değişmektedir. En yüksek hava geçirgenliği ve su buharı geçirgenliğine sahip maskenin gözeneklilik değerinin diğer maskelere göre daha yüksek; kalınlık ve gramaj değerlerinin ise daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Sonuçlar maskelerin kalınlık ve gramajındaki artışın hava ve su buharı geçirgenliği değerlerini düşürdüğünü, gözeneklilikteki artışın ise hava ve su buharı geçirgenliğini artırdığını göstermektedir. Çoklu doğrusal regresyon modeline dahil edilen gramaj, kalınlık ve gözeneklilik değerlerinin cerrahi maskelerin hava geçirgenliğini 99,6; gözeneklilik ve kalınlık değerlerinin ise su buharı geçirgenliğini 91,9 oranında açıklayabileceği bulunmuştur. Çalışmada yapılan regresyon analizi ile cerrahi maskelerin geçirgenlik özelliklerinin seçilen yapısal-fiziksel özellikler ile yüksek bir oranda açıklanabileceği ortaya konulmaktadır.

Makale detayları

Estimation of Permeability Properties of Surgical Masks by Regression Analysis

Yazarlar:

Gizem Celep | Fulya Yılmaz | Gamze Tetik

Yayıncı:

Giresun University

Ana Başlıklar:

Kumaş Teknolojisi | Tekstil Teknolojisi

Dergi:

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Vol.15 Issue 2, pp.615-632

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

6/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001350558

pISSN:

2564-7377

Air permeability

Medical textile

Regression analysis

Surgical mask

Water vapor permeabilityCerrahi maske

Hava geçirgenliği

Regresyon analizi

Su buharı geçirgenliği

Tıbbi tekstil

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Gizem Celep | Fulya Yılmaz | Gamze Tetik

Yayıncı: Giresun University

Ana Başlıklar: Kumaş Teknolojisi | Tekstil Teknolojisi

Dergi: Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Vol.15 Issue 2, pp.615-632

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 6/2025

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001350558

pISSN: 2564-7377

Sayı

Yazarlar:

Gizem Celep | Fulya Yılmaz | Gamze Tetik

Yayıncı:

Giresun University

Ana Başlıklar:

Kumaş Teknolojisi | Tekstil Teknolojisi

Dergi:

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Vol.15 Issue 2, pp.615-632

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

6/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001350558

pISSN:

2564-7377