N95-maskien N-kirjain tarkoittaa, että maski ei ole öljynkestävä. Luku edustaa suodatustehokkuutta testattaessa 0,3 mikronin hiukkasilla, ja 95 tarkoittaa, että maski pystyy suodattamaan vähintään 95 % pienistä hiukkasista, kuten influenssaviruksesta, pölystä, siitepölystä, savusta ja savusta. Kuten lääketieteellisissä kirurgisissa maskeissa, N95-maskien päärakenne koostuu kolmesta osasta: pintakosteutta hylkivästä kerroksesta, keskimmäisestä suodatus- ja adsorptiokerroksesta sekä sisäkerroksesta. Käytetty raaka-aine on suurimolekyylipainoinen polypropeenista valmistettu sulapuhallettu kangas. Koska ne kaikki ovat sulapuhallettuja kankaita, mitkä syyt siihen, että suodatustehokkuus ei täytä standardia?
Syyt maskin sulapuhalletun kankaan heikkoon suodatustehokkuuteen
Sulapuhalletun kuitukankaan suodatuskyky on itse asiassa vain alle 70 %. Pelkkä sulapuhallettujen ultrapienten kuituaggregaattien, joissa on hienoja kuituja, pieniä onteloita ja korkea huokoisuus, mekaanisen esteen vaikutukseen luottaminen ei riitä. Muuten pelkkä materiaalin painon ja paksuuden lisääminen lisää huomattavasti suodatusvastusta. Niinpä sulapuhalletut suodatinmateriaalit lisäävät yleensä sähköstaattisia varauksia sulapuhallettuun kankaaseen sähköstaattisen polarisaation avulla, jolloin sähköstaattisten menetelmien avulla parannetaan suodatustehokkuutta, joka voi nousta 99,9–99,99 %:iin. Toisin sanoen se saavuttaa N95-standardin tai sitä korkeamman.
Sulapuhalletun kangaskuidun suodatuksen periaate
N95-standardin mukaisissa maskeissa käytetty sulapuhallettu kangas vangitsee hiukkasia pääasiassa mekaanisen esteen ja sähköstaattisen adsorption avulla. Mekaaninen este liittyy läheisesti materiaalin rakenteeseen ja ominaisuuksiin: kun sulapuhallettu kangas ladataan koronalla useiden satojen tai tuhansien volttien jännitteellä, kuidut diffundoituvat huokosverkostoksi sähköstaattisen hylkimisen vuoksi, ja kuitujen välinen koko on paljon suurempi kuin pölyllä, muodostaen avoimen rakenteen. Kun pöly kulkee sulapuhalletun suodatinmateriaalin läpi, sähköstaattinen vaikutus ei ainoastaan vetää tehokkaasti puoleensa varautuneita pölyhiukkasia, vaan myös vangitsee polarisoituneita neutraaleja hiukkasia sähköstaattisen induktion vaikutuksen kautta. Mitä suurempi materiaalin sähköstaattinen potentiaali on, sitä suurempi on materiaalin varaustiheys, sitä enemmän pistevarauksia se kantaa ja sitä voimakkaampi on sähköstaattinen vaikutus. Koronapurkaus voi parantaa huomattavasti polypropeenista valmistetun sulapuhalletun kankaan suodatuskykyä. Turmaliinihiukkasten lisääminen voi tehokkaasti parantaa polarisoituvuutta, lisätä suodatustehokkuutta, vähentää suodatusvastusta, lisätä kuidun pinnan varaustiheyttä ja parantaa kuiturainan varauksen varastointikapasiteettia.
6 % turmaliinin lisääminen elektrodiin antaa paremman kokonaisvaikutuksen. Liian monet polarisoituvat materiaalit voivat itse asiassa lisätä varauksenkuljettajien liikkumista ja neutraloitumista. Sähköistetyn masterbatsin kooltaan ja tasaisuudeltaan tulisi olla nanometri- tai mikronanometrimittakaavainen. Hyvä polaarinen masterbatsi voi parantaa kehruutehoa vaikuttamatta suuttimeen, parantaa suodatustehokkuutta, vastustaa staattista hajoamista, vähentää ilmanvastusta, lisätä varauksen sieppaustiheyttä ja -syvyyttä, lisätä todennäköisyyttä, että kuituaggregaatteihin jää enemmän varauksia, ja pitää siepatut varaukset alhaisemmassa energiatilassa, mikä vaikeuttaa varauksenkuljettajien loukuista poistumista tai neutraloitumista, mikä hidastaa hajoamista.
Sulapuhallussähköstaattinen polarisaatioprosessi
Sulapuhalluksen sähköstaattisen purkauksen prosessissa PP-polypropeenipolymeeriin lisätään etukäteen epäorgaanisia materiaaleja, kuten turmaliinia, piidioksidia ja zirkoniumfosfaattia. Ennen kankaan rullaamista sulapuhallusmateriaali varataan yhdellä tai useammalla koronapurkaussarjalla käyttämällä sähköstaattisen generaattorin tuottamaa 35–50 kV:n neulanmuotoista elektrodijännitettä. Kun käytetään korkeaa jännitettä, neulan kärjen alapuolella oleva ilma tuottaa koronaionisaatiota, mikä johtaa paikalliseen läpilyöntipurkaukseen. Varauksenkuljettajat kerrostuvat sulapuhalluksen pinnalle sähkökentän vaikutuksesta, ja osa niistä jää loukkuun paikallaan olevien emohiukkasten loukkuun, mikä tekee sulapuhalluksesta suodatusmateriaalin elektrodille. Tämän koronapurkauksen aikana jännite on hieman alhaisempi kuin noin 200 kV:n korkeajännitteisessä purkauksessa, mikä johtaa pienempään otsonin tuotantoon. Latausmatkan ja latausjännitteen vaikutus on haitallinen. Latausmatkan kasvaessa materiaalin keräämän varauksen määrä vähenee.
Sähköistetty sulapuhallettu kangas vaaditaan
1. Yksi sulapuhalluslaitteiden sarja
2. Sähköistetty masterbatch
3. Neljä korkeajännitteisten staattisten purkauslaitteiden sarjaa
4. Leikkauslaitteet
Sulatettu kangas tulee säilyttää kosteudenkestävänä ja vedenpitävänä
Normaaleissa lämpötila- ja kosteusolosuhteissa PP-sulapuhalluksella varustetuilla polarisoituvilla materiaaleilla on erinomainen varauksen säilyvyys. Kuitenkin, kun näyte on korkeassa kosteudessa ympäristössä, tapahtuu suuri varaushäviö johtuen vesimolekyylien polaaristen ryhmien ja ilmakehän anisotrooppisten hiukkasten kompensoivasta vaikutuksesta kuitujen varauksiin. Varaus pienenee kosteuden kasvaessa ja kiihtyy. Siksi kuljetuksen ja varastoinnin aikana sulapuhallettu kangas on pidettävä kosteudenkestävänä ja vältettävä kosketusta korkean kosteuden ympäristöihin. Jos sitä ei säilytetä oikein, valmistettujen maskien standardien täyttäminen on edelleen vaikeaa.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.perustettiin toukokuussa 2020. Se on laajamittainen kuitukankaiden tuotantoyritys, joka yhdistää tutkimuksen ja kehityksen, tuotannon ja myynnin. Se voi tuottaa eri värejä PP-kehruunitettuja kuitukankaita, joiden leveys on alle 3,2 metriä ja paino 9 grammasta 300 grammaan.
Julkaisuaika: 27.10.2024