Pokud přemýšlíte, jaký kostým zvolit na příští postapokalyptický karnevalový průvod, máme pro vás návod, jak si doma vyrobit karnevalovou polomasku biologické ochrany. Budete potřebovat:
3D pero na PLA filamenty
100 metrů PLA filamentu libovolné barvy
sádrový obvaz (a silně promašťovaci vazelínovou mast)
sádru
smirkový papír P100
potravinářskou fólii
tepelné hladítko na cca 250 °C (nebo pájku)
brusku s frézami a brusnými válci
gumové těsnění, nejlépe okenní D-profil
plochou gumu pruženku
filtry (koupené nebo vyrobené např. krystalizací chemických látek na viskózním podkladu)
těsnění k filtrům
a být starší 18-ti let, či být pod dozorem rodičů
Sádrování obličeje
Aby maska správně sedla na obličej, musíte si udělat model obličeje. K tomu se využívá technika se sádrovým obvazem. Při této operaci byste neměli být doma sami, ale někdo by vás měl hlídat, neboť hrozí, že se udusíte nebo zpanikaříte. Nejprve je dobré si obličej dobře vyčistit od nečistot, zbavit se všudepřítomných vlasů, aby nám nenapadaly do díla (například plavací čepicí nebo potravinářskou fólií, případně se můžete oholit dohola), a silně si promastit obličej, například vazelínou. Sádrový obvaz nastříháme na proužky, připravíme si misku s vodou a postupně proužek po proužku namáčíme do vody a přikládáme si jej na obličej, až vytvoříme podklad budoucí polomasky, tedy zakrýváme pouze nos až ke špičce (necháme si nosní dírky nezasádrované, abychom mohli dýchat), ústa a tváře s bradou až po krk. Abychom mohli v masce i mluvit, máme dolní čelist trochu staženou. Po zaschnutí, ale i dříve, sádru sejmeme a necháme den doschnout.
Model polomasky ze sádry
Na zaschlém sádrovém obvaze budeme modelovat tvar polomasky, a to opět ze sádry. Já v době koronakrize sádru neměla a obchody byly zrovna zavřené, použila jsem proto na obrázku spárovací hmotu mezi dlaždice. Nanášením husté sádry vymodelujeme tvar polomasky a necháme opět den zaschnout. Zde upozorňuji, že je dobré mít dopředu představu, jak budou filtry vypadat a fungovat. Já jsem například v kruhové krabičce na mastičku odlila dva sádrové kruhy a ty jsem pak do ještě nezaschlé masky přitiskla. Aby se nám v masce dobře dýchalo a mluvilo, namodelujeme ji s dostatečným prostorem pod nosem a kolem úst. Po zaschnutí masku vyhladíme smirkovým papírem zrnitosti P100.
*Sádru nelijeme do umyvadla ani do záchodu, ucpaly by se trubky. Nechame ji v misce zaschnout a pak vyhodíme do koše.
Obtažení masky PLA filamentem
PLA filament je tisková struna, která se prodává namotaná na kotoučích do 3D tiskáren. Je ekologicky odbouratelná, protože je složena nejčastěji z vláken celulózy a biomasy. Patří ale mezi křehčí vlákna, takže maska nebude pružná, ale bude pevně držet svůj tvar, čili bude tvrdá. Vlákno se zahřívá při teplotě cca 225 °C. Abychom ho nahřáli, potřebujeme 3D pero na PLA filamenty. Zde si hlídáme průměr PLA vlákna, které naše 3D pero požaduje. Na tomto příkladě jsem použila vlákno o průměru 1,75 mm.
Při provedení několika pokusů jsem dospěla k závěru, že sádrový model je před ručním tiskem nejlepší pokrýt potravinářskou fólií. Vlákno se na fólii při tisku totiž nepřilepí. Stejně tak se nepřilepí na alobal, ale s ním se zase těžce pokrývá sádrová forma. Tisk na samotnou sádru znamená, že se sádra přilepí k vláknu a pak se těžce odstraňuje. Nejhoršího výsledku jsem dosáhla tiskem na nalakovanou sádru, kdy vlákno s lakem splynulo v jeden objekt.
Sádrový model proto pokryjeme potravinářskou fólií tak, aby byl zachován tvar budoucí masky.
Poté model obkreslujeme PLA filamentem, nejlépe vodorovnými čárami jedna vedle druhé tak, aby nevznikaly mezi vlákny škvíry a vzduchové bubliny. Mně se osvědčilo takto postupně udělat čtyři vrstvy na sobě, ale klidně jich může být více.
Naučit se kreslit 3D perem chce trénink, každému vyhovuje jiná rychlost tisku. Doporučuji si proto tisk nejprve nacvičit a poté se vrhnout do tisku masky.
Mnoho lidí má s 3D pery špatné zkušenosti, říkají, že jim po pár minutách přestávají tisknout a jsou na vrácení. I mně se stalo, že jsem si odstřihla příliš dlouhý PLA filament, který se mi zasekl o nábytek, zlomil se uvnitř pera a pak nešlo tisknout, dokud jsem pero v rozporu s doporučením výrobce nerozebrala a vlákno z něj neodstranila. Je dobré si proto hlídat, co se s vláknem trčícím z pera během tisku děje. Pro juniory doporučuji nenechat ho celé zajet až do pera, a pokud už zajede, vložit hned do pera vlákno nové navazující. Po skončení tisku nechat vlákno vyjet z pera ven. Rozhodně není dobré koupit si kotouč s navinutou strunou o délce stovek metrů a rovnou z něj tisknout. Je lepší si strunu nastříhat třeba po pěti metrech.
S velkou pečlivosti tvořte část kolem nosu, ta je kriticky důležitá.
*Při práci s 3D perem se můžete popálit, dodržujte pokyny výrobce.
Vyhlazení masky
Ačkoliv i „stromovitý tvar“ je svým způsobem působivý, bude tento návod pokračovat tepelným vyhlazením masky do jednolitého povrchu. K tomu se používá tepelné hladítko, což je placatý kov, který se nahřeje na teplotu, pod kterým PLA vlákno taje. V době koronakrize samozřejmě nesehnatelné, proto jsem použila pájku s vysouvacím hrotem, kdy hrot se zahřívá až na 450 °C, což je teplota vysoce převyšující teplotu tisku tiskové struny. Nicméně díky tomu, že je hrot vysouvací, vysunula jsem jej maximálně a tím jsem snížila teplotu zahřátí hrotu na vyhovující teplotu.
Postupně s hrotem pájky masku vyhladíme do jednolitého povrchu. Podle teploty hrotu dostáváme masku buď lesklou (teplota pod 225 °C) nebo matnou u teplot vyšších. Snažíme se, abychom na ní neměli příliš nerovného povrchu a byla opravdu maximálně vyhlazená, jak jen to jde.
Dáváme pozor, abychom na materiál příliš netlačili, a maska nebyla v některých místech příliš tenká, či děravá. Určitě nechcete polomasku biologické ochrany s dírami!
Po vyhlazení masky z ní vyndáme sádrovou formu. Půjde to těžce, takže sádrová forma se nezachová a budete ji muset rozsekat na drobné části. Díky potravinářské fólii a tepelnému hlazení budete mít ale vyhlazen i vnitřek masky.
*Asi netřeba podotýkat, že při práci s horkým předmětem hrozí popálení a můžou vám ohořet i vlasy, pokud se takto horkého předmětu dotknou.
Frézování a broušení
Pokud masku hladítkem dobře vyhladíte, pravděpodobně již nebudete muset frézovat a brousit nerovnosti a vystačíte si maximálně se smirkovým papírem. Ostatní si připraví brusku, nejlépe s flexibilním ramenem, vloží vhodnou frézu a pustí se do mechanického vyhlazení nerovnosti. Zde opět hrozí smrtelné nehody, jak napovídá každý návod dodávaný spolu s bruskou. Masku při frézování nedržíme v ruce, ale máme ji upnutou ve svěráku. Flexibilní rameno s frézou držíme směrem od těla a nikdy s ním nemíříme na druhou osobu. Frézovat se má i s ochranným štítem na obličeji (opět v obchodech nesehnatelný) a v pracovních rukavicích. Hrozí totiž pořezaní od létajících odštěpků. Minimálně si nasaďte aspoň brýle, ať nepřijdete o zrak.
Pečlivě vyfrézujeme i okraje masky, aby nás nerovnosti neškrábaly do tváře.
Poté můžeme masku ještě vybrousit smirkovým papírem.
Maska by měla dobře sedět v místech kolem nosu, pod očima, podél tváří i pod bradou. Pokud nesedí, opět dokreslujeme části PLA filamentem, frézujeme a dobrušujeme k samé dokonalosti.
Hledání defektů
Maska biologické ochrany by neměla být děravá. Některé defekty jsou však pouhým okem těžko detekovatelné. Osvědčilo se mi vzít silnou LED svítilnu a v naprosté tmě masku kousek po kousku prosvěcovat. Pokud skrze ní paprsek pronikl, místo jsem znovu zadělala PLA vláknem a vyhladila, dobrousila.
Lze vymyslet i jiné způsoby hledání defektů.
Tento bod je také rozhodující, proč maska je „karnevalová“. PLA vlákna, i kdyby jste jimi tiskli na 3D tiskárně, jsou zatížené na defekty a maska tak obsahuje škvíry mikroskopických rozměrů, kterými virus pronikne.
Nicméně může sloužit jako základ pro skutečnou masku biologické ochrany, pokud se povrch pokryje vhodnou vrstvou, která nebude tak děravá. Například by šel povrch pokovit. Někteří doporučují vyrovnat nerovnosti masky nejprve tmelem ve spreji, vybrousit, poté provést několik vrstev základního podkladového nástřiku a nakonec několik vrstev akrylátové barvy, opět aplikované sprejem, vše pouze z vnější strany masky. Povrch musí být desinfikovatelný.
Na YouTube je několik dobře míněných návodů na masku biologické ochrany, ale jde o návody chybné, které zajistí pouze falešný pocit bezpečí. Jiné jsou zdravotně rizikové.
Těsnění
Jako nejvhodnější těsnění mi přišlo gumové těsnění do oken, tak zvaný D profil extra large velikosti. Těsnění jsem nalepila zvnitřku masky podél obvodu.
Maska by měla na obličej dokonale padnout a těsnění by se mělo jako polštářek přitisknout na obličej.
Pokud otvory na filtry zakryjeme dlaněmi, zkusíme se nadechnout a nepůjde to, těsnění je dobré.
Filtry
Nasazení filtrů je kritická část každé polomasky biologické ochrany. Jednak musíte zvolit správný materiál, ale také ho musíte utěsnit tak, abyste dýchali pouze skrz něj a nikudy jinudy.
Já jako filtr používám 100 % viskózu, na které krystalizuji kuchyňskou sůl s různými jinými chemickými látkami, návody jsou volně k dohledání na internetu. Jelikož tento filtr by po krátké chvíli zvlhl a na lidi kolem sebe bych prskala bílé sliny, obaluji filtr mezi další dvě vrstvy viskózy. Filtr pak vložím zevnitř masky do otvorů na filtry a přilepím je ze všech stran náplastí opět vyrobenou z viskózy. Protože však hrozí vyražení filtru prodýcháním, zvláště pokud náplast navlhne, mám uvnitř filtru proti sobě dvě vyčnívající tyčky opět vyrobené z PLA struny, pod které vkládám pevné kruhy, které mi filtry u masky drží ještě mechanicky.
Toto řešení určitě není nejlepší, ale v době koronakrize, kdy byly všechny obchody zavřené, mě nic lepšího nenapadlo.
Fantazii kutilů se však meze nekladou. Je dobré si to prostě dobře dopředu promyslet.
Připnutí masky k hlavě
Na připnutí masky stačí použít obyčejnou plochou gumu, díky vyvýšeným filtrům není potřeba dělat ani úchytky, pokud se použije správná délka gumy, maska drží pevně.
Zkušenosti s maskou
Díky době koronavirové mám možnost polomasku testovat prakticky kdekoliv a nevzbuzovat příliš pozornosti.
V tomto provedení je ideální na hodinové venkovní nošení zcela spolehlivě. V chladném vlhkém prostředí se v ní dýchá dobře zhruba hodinu, v teplém slunečném dni bez problému i tři hodiny. V místnosti vydrží i déle. Po tomto specifickém čase v masce začne vznikat podtlak, lidé kolem přestávají rozumět tomu, co jim říkáte, protože každé vaše slovo se mění jen v nesrozumitelné dunění. S vlhnutím filtrů se snižuje jejich prodyšnost a musíte vynaložit více síly k nadechnutí, maska se zevnitř zapařuje a máčíte si bradu. Maska se proto ještě před tímto stavem z obličeje musí zavčas sejmout, osušit a filtry se musí vyměnit, aby se dala zase používat a dobře se v ní dýchalo i mluvilo.
Díky dobrému těsnění můžete nosit dioptrické brýle bez jejich zamlžování. Pokud ale nosíte brýle, musíte to vzít v potaz už při výrobě, aby vám při nošení masky brýle sedly na nos a nepadaly.
Maska se dá umývat pod tekoucí vodou mýdlem, zvládá i vystříkání s desinfekcí. Těsnění mytí zvládá dobře, ale po měsíci používání je patrné, že jednoho dne bude potřeba vyměnit za nové, protože povolí lepidlo.
Tak jako každá home made věc ani tato maska neprošla testy zdravotní nezávadnosti, takže pokud se v ní zabijete, zraníte, onemocníte v ní, otrávíte se, můžete si za to sami.
Polomaska a Covid-19
Maska je vyrobena z PLA vlákna, které není vhodným povrchovým materiálem pro bezpečnou masku biologické ochrany, neboť se na něm viry a bakterie drží a špatně se dezinfikuje. Mikroskopické defekty v materiálu jsou navíc lákavou vstupní bránou pro virus. Povrch by se proto musel nastříkat vrstvou jiného chemického složení, na kterém se viry tolik nedrží a neobsahuje mikroskopické otvory. Povrchová vrstva by navíc musela být bezpečná pro ošetření dezinfekcí. Stejně tak by se muselo dořešit těsnění a rychloupínání filtrů. Ale ani tak není zdravotně vhodné takovou masku nosit několik hodin denně.
