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    口罩過濾效率不達標?罪魁禍首在熔噴布靜電駐極工藝上


      現在國外“一罩難求”,而國內各大港口口罩集裝箱堆積如山,中國口罩出口的口子正在收緊。從4月10日開始,口罩被列入出口法檢名單,抽檢達標才能出口,現在中國各大港口正積壓了大批不達標的口罩。

    N95口罩里的N代表not resistant to oil,即:不防油;數字代表使用0.3微米顆粒進行測試時的過濾效率,95就是至少能過濾掉95%的流感病毒、灰塵、花粉、霧霾、以及煙塵等微小顆粒物。與醫用外科口罩類似,N95口罩的主體結構是由表層抗濕層、中間過濾吸附層以及內層貼膚層三部分組成,原材料均為高分子材料聚丙烯熔噴布,既然都是熔噴布,那么過濾效率不達標的原因是什么呢?

    熔噴無紡布本身的過濾性能其實只有70%以下的,純粹靠熔噴超細纖維的纖維細、空隙小、孔隙率高的纖維三維集合體的機械阻擋作用是不夠的。不然,一味增加材料克重厚度反而會大大增加過濾阻力。所以熔噴過濾材料普遍都是會通過靜電駐極的工藝對熔噴布進行添加靜電電荷效應,利用靜電的方法提升過濾效率,可以達到99.9%到99.99%。也就是達到N95標準或以上。

    N95標準口罩使用的熔噴布主要是通過機械阻擋和靜電吸附雙重作用來捕獲粒子。機械阻擋作用與材料的結構以及性質密切相關:當熔噴布經過電暈充電后帶有幾百到幾千伏電壓,由于靜電的排斥作用使纖維擴散成網狀孔洞,纖維間的尺寸遠大于粉塵的尺寸,從而形成一種開放式結構。當粉塵經過熔噴過濾材料時,靜電作用不僅能有效吸引帶電粉塵粒子,而且以靜電感應效應捕獲極化的中性粒子。材料靜電勢越高,材料的電荷密度越大,帶點電荷越多,靜電作用越強。電暈放電能大大提高聚丙烯熔噴布的過濾性能。加入電氣石微粒能有效改善駐極效益,過濾效率增加,過濾阻力降低,纖維表面電荷密度增加,纖網貯存電荷能力也增強。加入6%的電氣石駐極綜合效果較好。太多駐極材料反而會增加載流子的移動中和現象。駐極母粒要有納米或微納米級別尺寸和均勻性。好的駐極母粒可以改善紡絲性能,不影響噴嘴,提高過濾效率,抗靜電衰退,降低空氣阻力,增加電荷捕集的密度和深度,讓更多的電荷有更大的幾率存在纖維中聚集體中,并使得捕獲的電荷處于更低能量狀態,不易脫離電荷載體陷阱或被中和,減緩衰退。

    熔噴靜電駐極工藝

    熔噴靜電駐極的工藝是事先在PP聚丙烯聚合物中加入電氣石、二氧化硅、磷酸鋯等無機材料,然后在卷布前通過靜電發生器針狀電極電壓35-50KV一組或多組電暈放電的方式對熔噴材料帶上電荷,施加高壓時針尖下方的空氣產生電暈電離,產生局部擊穿放電,載流子通過電場的作用,而沉積到熔噴布表面,一部分載流子會深入表層被駐極母粒的陷阱捕獲,從而使熔噴布成為駐極體過濾材料。此電暈過程的電壓和相比高壓200Kv左右的放電是小了一點,相比沒那么多臭氧產生。充電距離和充電電壓的作用使反效的。隨著充電距離越遠,材料俘獲的電荷越少。駐極熔噴布需要1、熔噴設備一套2、駐極母粒3、高壓靜電放電裝置四套4、分切設備

    熔噴布應防潮防水儲存

    在常溫常濕條件下,PP熔噴駐極材料具有很好的電荷儲存穩定性能,但是當樣品在高濕環境時,由于水分子中的極性基團,大氣中的異性粒子對纖維上電荷的補償效應,而造成電荷的大量損失。電荷隨著濕度增加下降,并且越來越快。因此,熔噴布在運輸儲存過程中,一定要防潮保存,避免接觸高濕環境,要不及時買了達標的熔噴布,保存不好,做出來的口罩還是難以達標。


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    五星宏辉