האם אתה מבין את עקרון תהליך הקיטוב האלקטרוסטטי עבור בדים מפוחים בהתכה?

ה-N במסכות N95 מייצג "לא עמידות לשמן", כלומר, לא עמידות לשמן; המספר מייצג את יעילות הסינון כאשר נבדק עם חלקיקים של 0.3 מיקרון, ו-95 פירושו שהוא יכול לסנן לפחות 95% מהחלקיקים הקטנים כגון נגיף שפעת, אבק, אבקנים, ערפל ועשן. בדומה למסכות כירורגיות רפואיות, המבנה העיקרי של מסכות N95 מורכב משלושה חלקים: שכבה עילית אטומה לחות, שכבת סינון וספיחה אמצעית, ושכבת עור פנימית. חומר הגלם בו נעשה שימוש הוא בד פוליפרופילן מפוח להמסה במשקל מולקולרי גבוה. מכיוון שכולן בדים מפוחים להמסה, מהן הסיבות לכך שיעילות הסינון אינה עומדת בתקן?

סיבות ליעילות הסינון הנחותה של בד מסכה מפוצץ

ביצועי הסינון של בד לא ארוג מפוח להמסה עצמם הם למעשה רק מתחת ל-70%. לא מספיק להסתמך אך ורק על אפקט המחסום המכני של אגרגטים תלת-ממדיים של סיבים דקים במיוחד מפוחים להמסה עם סיבים דקים, חללים קטנים ונקבוביות גבוהה. אחרת, פשוט הגדלת המשקל והעובי של החומר תגדיל מאוד את עמידות הסינון. לכן, חומרי סינון מפוחים להמסה מוסיפים בדרך כלל מטענים אלקטרוסטטיים לבד המפוח להמסה באמצעות תהליך הקיטוב האלקטרוסטטי, תוך שימוש בשיטות אלקטרוסטטיות כדי לשפר את יעילות הסינון, שיכולה להגיע ל-99.9% עד 99.99%. כלומר, להגיע לתקן N95 ומעלה.

עקרון סינון סיבי בד מפוח נמס

בד המותך המשמש למסכות סטנדרטיות N95 לוכד בעיקר חלקיקים באמצעות אפקט כפול של מחסום מכני וספיחה אלקטרוסטטית. אפקט המחסום המכני קשור קשר הדוק למבנה ולתכונות של החומר: כאשר הבד המותך נטען על ידי קורונה במתח של כמה מאות עד כמה אלפי וולט, הסיבים מתפזרים לרשת של נקבוביות עקב הדחייה האלקטרוסטטית, והגודל בין הסיבים גדול בהרבה מזה של האבק, ובכך יוצר מבנה פתוח. כאשר אבק עובר דרך חומר המסנן המותך, ההשפעה האלקטרוסטטית לא רק מושכת ביעילות חלקיקי אבק טעונים, אלא גם לוכדת חלקיקים ניטרליים מקוטבים באמצעות אפקט אינדוקציה אלקטרוסטטית. ככל שהפוטנציאל האלקטרוסטטי של החומר גבוה יותר, כך צפיפות המטען של החומר גבוהה יותר, כך הוא נושא יותר מטענים נקודתיים, והאפקט האלקטרוסטטי חזק יותר. פריקת קורונה יכולה לשפר מאוד את ביצועי הסינון של בד פוליפרופילן מותך. הוספת חלקיקי טורמלין יכולה לשפר ביעילות את הקיטוב, להגביר את יעילות הסינון, להפחית את התנגדות הסינון, להגדיל את צפיפות המטען של פני השטח של הסיבים ולשפר את קיבולת אחסון המטען של רשת הסיבים.

הוספת 6% טורמלין לאלקטרודה מעניקה השפעה כוללת טובה יותר. יותר מדי חומרים מקוטבים יכולים למעשה להגביר את התנועה והנטרול של נושאי מטען. אבצ' מחושמל צריך להיות בגודל ואחידות בקנה מידה ננומטרי או מיקרו-ננומטרי. אבצ' פולארי טוב יכול לשפר את ביצועי הסיבוב מבלי להשפיע על הפיה, לשפר את יעילות הסינון, להתנגד לפירוק אלקטרוסטטי, להפחית את התנגדות האוויר, להגדיל את צפיפות ועומק לכידת המטען, להגדיל את הסבירות של מטענים נוספים ללכידה באגרגטים של הסיבים, ולשמור על המטענים הלכודים במצב אנרגיה נמוך יותר, מה שמקשה על הבריחה ממלכודות נושאי מטען או ניטרול, ובכך להאט את הפירוק.

תהליך קיטוב אלקטרוסטטי מפוח

תהליך פריקת האלקטרוסטטיקה המותכת כולל הוספת חומרים אנאורגניים כגון טורמלין, סיליקון דיאוקסיד וזירקוניום פוספט לפולימר פוליפרופילן PP מראש. לאחר מכן, לפני גלגול הבד, החומר המותכת נטען על ידי סט אחד או יותר של פריקות קורונה באמצעות מתח אלקטרודה בצורת מחט של 35-50 קילו-וולט הנוצר על ידי גנרטור אלקטרוסטטי. כאשר מופעל מתח גבוה, האוויר מתחת לקצה המחט מייצר יינון קורונה, וכתוצאה מכך לפריקת פירוק מקומית. נושאי המטען מושקעים על פני השטח של הבד המותכת באמצעות פעולת השדה החשמלי, וחלקם נלכדים על ידי מלכודת חלקיקי האם הנייחים, מה שהופך את הבד המותכת לחומר סינון לאלקטרודה. המתח במהלך תהליך קורונה זה נמוך במקצת בהשוואה לפריקה עם מתח גבוה של כ-200 קילו-וולט, וכתוצאה מכך ייצור אוזון נמוך יותר. ההשפעה של מרחק הטעינה ומתח הטעינה היא הפוכה. ככל שמרחק הטעינה גדל, כמות המטען הנלכדת על ידי החומר פוחתת.

נדרש בד מפוח חשמלי

1. סט אחד של ציוד להמסה

2. מאסטרבץ' מחושמל

3. ארבע קבוצות של התקני פריקה אלקטרוסטטית במתח גבוה

4. ציוד חיתוך

יש לאחסן בד מותך עמיד בפני לחות ועמיד למים

בתנאי טמפרטורה ולחות רגילים, לחומרים מקוטבים של PP המנופחים בהמסה יש יציבות אחסון מטען מעולה. עם זאת, כאשר הדגימה נמצאת בסביבה לחות גבוהה, מתרחשת כמות גדולה של אובדן מטען עקב אפקט הפיצוי של קבוצות פולריות במולקולות מים וחלקיקים אניזוטרופיים באטמוספירה על המטענים על הסיבים. המטען יורד עם עליית הלחות והופך למהיר יותר. לכן, במהלך ההובלה והאחסון, יש לשמור על הבד המנופח בהמסה עמיד בפני לחות ולהימנע ממגע עם סביבות לחות גבוהה. אם הוא לא מאוחסן כראוי, המסכות המיוצרות עדיין יתקשו לעמוד בתקנים.

Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.הוקמה במאי 2020. זהו מפעל ייצור בקנה מידה גדול של בדים לא ארוגים המשלב מחקר ופיתוח, ייצור ומכירות. הוא יכול לייצר צבעים שונים של בדים לא ארוגים מצופים PP spunbond ברוחב של פחות מ-3.2 מטרים, החל מ-9 גרם ועד 300 גרם.