Kaip pagerinti išlydyto audinio filtravimo efektyvumą?

Kaip pagrindinė medicininių kaukių medžiaga, lydyto pūtimo būdu pagaminto audinio filtravimo efektyvumas tiesiogiai veikia kaukių apsauginį poveikį. Yra daug veiksnių, turinčių įtakos lydyto pūtimo būdu pagaminto audinio filtravimo efektyvumui, pavyzdžiui, pluošto linijų tankis, pluošto tinklelio struktūra, storis ir tankis.

Tačiau, kaiporo filtravimo medžiagaKaukių atveju, jei medžiaga per tanki, poros per mažos, o kvėpavimo pasipriešinimas per didelis, naudotojas negali sklandžiai įkvėpti oro, ir kaukė praranda savo vertę.

Dėl to filtro medžiaga turi ne tik pagerinti filtravimo efektyvumą, bet ir kiek įmanoma sumažinti kvėpavimo pasipriešinimą, o kvėpavimo pasipriešinimas ir filtravimo efektyvumas yra prieštaringa pora. Elektrostatinės poliarizacijos apdorojimo procesas yra geriausias būdas išspręsti prieštaravimą tarp kvėpavimo pasipriešinimo ir filtravimo efektyvumo.

Išlydyto audinio filtravimo mechanizmas

Išlydyto pūtimo būdu pagamintų filtrų medžiagų filtravimo mechanizme dažniausiai pripažįstami Brauno difuzijos, perėmimo, inercinio susidūrimo, gravitacinio nusodinimo ir elektrostatinės adsorbcijos mechanizmai. Kadangi pirmieji keturi principai yra mechaniniai barjerai, išlydyto pūtimo būdu pagamintų audinių filtravimo mechanizmą galima paprastai apibendrinti kaip mechaninius barjerus ir elektrostatinę adsorbciją.

Mechaninis barjeras

Vidutinis pluošto skersmuopolipropileno lydyto pūtimo audinysyra 2–5 μm, o lašelius, kurių dalelių dydis ore didesnis nei 5 μm, gali blokuoti lydyto pūtimo audinys.

Kai smulkių dulkių skersmuo yra mažesnis nei 3 μm, lydyto pūtimo audinio pluoštai yra atsitiktinai išdėstyti ir sluoksniuojami, sudarydami daugiakanalio pluošto filtro sluoksnį. Kai dalelės praeina per įvairių tipų lenktus kanalus ar takus, smulkios dulkės yra adsorbuojamos ant pluošto paviršiaus mechaninio filtravimo van der Valso jėga.

Kai dalelių dydis ir oro srauto greitis yra dideli, oro srautas artėja prie filtro medžiagos ir yra užblokuojamas, todėl jis juda aplinkui, o dalelės dėl inercijos atsiskiria nuo srauto ir susiduria tiesiogiai su pluoštais, kur yra sulaikomos.

Kai dalelių dydis mažas, o srauto greitis mažas, dalelės difunduoja dėl Brauno judėjimo ir susiduria su pluoštais, kuriuos reikia pagauti.

Elektrostatinė adsorbcija

Elektrostatinė adsorbcija – tai dalelių pagavimas Kulono jėga tarp įkrautų pluoštų (poliarizacijų), kai filtro medžiagos pluoštai yra įkrauti. Kai dulkės, bakterijos, virusai ir kitos dalelės praeina pro filtro medžiagą, elektrostatinė jėga gali ne tik efektyviai pritraukti įkrautas daleles, bet ir pagauti susidariusias poliarizuotas neutralias daleles dėl elektrostatinės indukcijos efekto. Didėjant elektrostatiniam potencialui, elektrostatinės adsorbcijos efektas stiprėja.

Įvadas į elektrostatinį elektrifikavimo procesą

Kadangi įprastų lydalo pūtimo neaustinių audinių filtravimo efektyvumas yra mažesnis nei 70 %, nepakanka pasikliauti vien trimačių pluoštų agregatų su smulkiais pluoštais, mažomis tuštumomis ir dideliu poringumu, kuriuos sukuria lydalo pūtimo itin smulkūs pluoštai, mechaninio barjero efektu. Todėl lydalo pūtimo filtravimo medžiagos paprastai prideda elektrostatinio krūvio efektą lydalo pūstam audiniui, naudodamos elektrostatinę poliarizacijos technologiją, elektrostatiniais metodais pagerindamos filtravimo efektyvumą, taip pasiekdamos 99,9–99,99 % filtravimo efektyvumą. Labai plonas sluoksnis gali atitikti numatytus standartus, o kvėpavimo pasipriešinimas taip pat yra mažas.

Šiuo metu pagrindiniai elektrostatinės poliarizacijos metodai yra elektroverpimas, vainikinė iškrova, trinties sukelta poliarizacija, terminė poliarizacija ir mažos energijos elektronų pluošto bombardavimas. Iš jų vainikinė iškrova šiuo metu yra geriausias elektrostatinės poliarizacijos metodas.

Vainikinio išlydžio metodas – tai lydyto pūtimo būdu pagaminto audinio įkrovimas per vieną ar kelis adatos formos elektrodų rinkinius (įtampa paprastai 5–10 kV) elektrostatiniame generatoriuje prieš apvyniojant lydyto pūtimo būdu pagamintą pluošto tinklelį. Kai prijungiama aukšta įtampa, oras po adatos galiuku sukelia vainikinį jonizavimą, dėl kurio įvyksta vietinis pramušimo išlydis. Veikiant elektriniam laukui, ant lydyto pūtimo būdu pagaminto audinio paviršiaus nusėda krūvininkai, o kai kurie krūvininkai sulaikomi stacionarių pagrindinių dalelių gaudyklėse giliai paviršiuje, todėl lydyto pūtimo būdu pagamintas audinys tampa nejudančio kūno filtro medžiaga.

Išlydyto pūtimo būdu pagaminto audinio paviršiaus krūvį galima padidinti naudojant elektrostatinio iškrovimo koroninio išlydžio metodą, tačiau norint išvengti šio elektrostatinio kaupimo mažėjimo, išlydyto pūtimo būdu pagaminto elektrodo medžiagos sudėtis ir struktūra turi būti palanki krūvio išlaikymui. Elektretinių medžiagų krūvio kaupimo pajėgumą galima pagerinti įvedant priedų, turinčių krūvio kaupimo savybių, kad būtų sukurtos krūvio gaudyklės ir surinktos krūviai.

Todėl, palyginti su įprastomis lydalo pūtimo gamybos linijomis, gaminant lydalo pūtimo medžiagas oro filtravimui, gamybos linijoje reikia įrengti aukštos įtampos elektrostatinio iškrovimo įtaisus, o į gamybos žaliavą polipropileną (PP) įmaišyti polinių pagrindinių mišinių, tokių kaip turmalino dalelės.

Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką elektroverpimo poveikiui lydyto pūtimo audiniams

1. Įkrovimo sąlygos: įkrovimo laikas, įkrovimo atstumas, įkrovimo įtampa;

2. Storis;

3. Elektrifikuotos medžiagos.

Dongguan Liansheng Neaustinės technologijos Co., Ltd.buvo įkurta 2020 m. gegužės mėn. Tai didelio masto neaustinių audinių gamybos įmonė, integruojanti mokslinius tyrimus ir plėtrą, gamybą ir pardavimus. Ji gali gaminti įvairių spalvų PP neaustinius audinius, kurių plotis mažesnis nei 3,2 metro, nuo 9 gramų iki 300 gramų.