N-en i N95-masker representerer ikke oljebestandig, det vil si ikke oljebestandig. Tallet representerer filtreringseffektiviteten når den testes med 0,3 mikron partikler, og 95 betyr at den kan filtrere ut minst 95 % av små partikler som influensavirus, støv, pollen, dis og røyk. I likhet med medisinske kirurgiske masker består hovedstrukturen til N95-masker av tre deler: et fukttett overflatelag, et mellomliggende filtrerings- og adsorpsjonslag og et indre hudlag. Råmaterialet som brukes er smelteblåst stoff av polypropylen med høy molekylvekt. Siden de alle er smelteblåste stoffer, hva er årsakene til at filtreringseffektiviteten ikke oppfyller standarden?
Årsaker til den substandard filtreringseffektiviteten til smelteblåst stoff i maske
Filtreringsytelsen til smelteblåst ikke-vevd stoff er faktisk bare under 70 %. Det er ikke nok å bare stole på den mekaniske barriereeffekten til de tredimensjonale fiberaggregatene av smelteblåste ultrafine fibre med fine fibre, små hulrom og høy porøsitet. Ellers vil det å bare øke vekten og tykkelsen på materialet øke filtreringsmotstanden betraktelig. Så smelteblåste filtermaterialer legger vanligvis elektrostatiske ladninger til det smelteblåste stoffet gjennom prosessen med elektrostatisk polarisering, ved hjelp av elektrostatiske metoder for å forbedre filtreringseffektiviteten, som kan nå 99,9 % til 99,99 %. Det vil si å nå N95-standarden eller høyere.
Prinsipp for filtrering av smelteblåst stofffiber
Det smelteblåste stoffet som brukes til N95-standardmasker fanger hovedsakelig partikler gjennom en dobbel effekt av mekanisk barriere og elektrostatisk adsorpsjon. Den mekaniske barriereeffekten er nært knyttet til materialets struktur og egenskaper: når det smelteblåste stoffet lades av korona med en spenning på flere hundre til flere tusen volt, diffunderer fibrene inn i et nettverk av porer på grunn av den elektrostatiske frastøtingen, og størrelsen mellom fibrene er mye større enn støvets, og danner dermed en åpen struktur. Når støv passerer gjennom det smelteblåste filtermaterialet, tiltrekker den elektrostatiske effekten ikke bare effektivt ladede støvpartikler, men fanger også polariserte nøytrale partikler gjennom elektrostatisk induksjonseffekt. Jo høyere materialets elektrostatiske potensial er, desto høyere ladetetthet er materialet, desto flere punktladninger bærer det, og desto sterkere er den elektrostatiske effekten. Koronautladning kan forbedre filtreringsytelsen til polypropylen-smelteblåst stoff betraktelig. Å tilsette turmalinpartikler kan effektivt forbedre polariserbarheten, øke filtreringseffektiviteten, redusere filtreringsmotstanden, øke fiberoverflatens ladetetthet og forbedre fiberbanens ladningslagringskapasitet.
Å tilsette 6 % turmalin til elektroden har en bedre totaleffekt. For mange polariserbare materialer kan faktisk øke bevegelsen og nøytraliseringen av ladningsbærere. Elektrifisert masterbatch bør ha nanometer- eller mikronanometerskalastørrelse og ensartethet. God polar masterbatch kan forbedre spinningsytelsen uten å påvirke dysen, forbedre filtreringseffektiviteten, motstå elektrostatisk nedbrytning, redusere luftmotstand, øke tettheten og dybden av ladningsfangst, øke sannsynligheten for at flere ladninger blir fanget i fiberaggregatene, og holde de fangede ladningene i en lavere energitilstand, noe som gjør det vanskelig å unnslippe fra ladningsbærerfeller eller bli nøytralisert, og dermed bremse nedbrytningen.
Smelteblåst elektrostatisk polarisasjonsprosess
Prosessen med smelteblåst elektrostatisk utladning innebærer å tilsette uorganiske materialer som turmalin, silisiumdioksid og zirkoniumfosfat til PP polypropylenpolymer på forhånd. Deretter, før valsing av stoffet, lades det smelteblåste materialet med ett eller flere sett med koronautladninger ved hjelp av en nåleformet elektrodespenning på 35–50 kV generert av en elektrostatisk generator. Når høy spenning påføres, produserer luften under nålespissen koronaionisering, noe som resulterer i lokal gjennombruddsutladning. Ladningsbærerne avsettes på overflaten av det smelteblåste stoffet gjennom virkningen av det elektriske feltet, og noen av dem vil bli fanget av fellen til de stasjonære moderpartiklene, noe som gjør det smelteblåste stoffet til et filtermateriale for elektroden. Spenningen under denne koronaprosessen er litt lavere sammenlignet med en utladning med en høy spenning på rundt 200 kV, noe som resulterer i mindre ozonproduksjon. Effekten av ladeavstand og ladespenning er kontraproduktiv. Etter hvert som ladeavstanden øker, reduseres mengden ladning som fanges opp av materialet.
Elektrifisert smelteblåst stoff er nødvendig
1. Ett sett med smelteblåst utstyr
2. Elektrifisert masterbatch
3. Fire sett med høyspennings elektrostatiske utladningsenheter
4. Skjæreutstyr
Smeltblåst stoff bør lagres fukttett og vanntett
Under normale temperatur- og fuktighetsforhold har PP-smelteblåste polariserbare materialer utmerket ladningslagringsstabilitet. Når prøven imidlertid er i et miljø med høy fuktighet, oppstår det et stort ladningstap på grunn av kompensasjonseffekten av polare grupper i vannmolekyler og anisotrope partikler i atmosfæren på ladningene på fibrene. Ladningen avtar med økende fuktighet og blir raskere. Derfor må det smelteblåste stoffet holdes fukttett under transport og lagring og unngå kontakt med miljøer med høy fuktighet. Hvis det ikke lagres riktig, vil det fortsatt være vanskelig for maskene som produseres å oppfylle standardene.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.ble etablert i mai 2020. Det er en storstilt produksjonsbedrift for ikke-vevde stoffer som integrerer forskning og utvikling, produksjon og salg. Den kan produsere PP spunbond ikke-vevde stoffer i forskjellige farger med en bredde på mindre enn 3,2 meter, fra 9 gram til 300 gram.
Publisert: 27. oktober 2024