Jako główny materiał maseczek medycznych, wydajność filtracji tkaniny meltblown bezpośrednio wpływa na efekt ochronny maseczek. Na wydajność filtracji tkanin meltblown wpływa wiele czynników, takich jak gęstość włókien, struktura oczek, grubość i gęstość.
Jednakże jakomateriał do filtracji powietrzaw przypadku masek, jeśli materiał jest zbyt ciasny, pory są zbyt małe, a opór oddychania jest zbyt duży, użytkownik nie może swobodnie wdychać powietrza, a maska traci swoje właściwości.
Wymaga to od materiału filtracyjnego nie tylko poprawy wydajności filtracji, ale także zminimalizowania oporu oddechowego w jak największym stopniu, a opór oddechowy i wydajność filtracji to sprzeczne pary. Proces obróbki polaryzacją elektrostatyczną jest najlepszym sposobem na rozwiązanie sprzeczności między oporem oddechowym a wydajnością filtracji.
Mechanizm filtracji tkaniny meltblown
W mechanizmie filtracji materiałów filtracyjnych melt blown, powszechnie znane mechanizmy obejmują głównie dyfuzję Browna, przechwytywanie, zderzenie bezwładnościowe, osiadanie grawitacyjne i adsorpcję elektrostatyczną. Ponieważ pierwsze cztery zasady opierają się na barierach mechanicznych, mechanizm filtracji tkanin melt blown można po prostu streścić jako bariery mechaniczne i adsorpcję elektrostatyczną.
Bariera mechaniczna
Średnia średnica włóknatkanina polipropylenowa meltblownwynosi 2-5 μm, a krople o wielkości cząstek większej niż 5 μm w powietrzu mogą zostać zablokowane przez tkaninę meltblown.
Gdy średnica drobnego pyłu jest mniejsza niż 3 μm, włókna w tkaninie meltblown są losowo ułożone i ułożone warstwowo, tworząc wielowarstwową warstwę filtracyjną z włókien o zakrzywionych kanałach. Gdy cząstki przechodzą przez różnego rodzaju zakrzywione kanały lub ścieżki, drobny pył jest adsorbowany na powierzchni włókna za pomocą mechanicznej siły filtracji van der Waalsa.
Gdy zarówno wielkość cząstek, jak i prędkość przepływu powietrza są duże, strumień powietrza zbliża się do materiału filtracyjnego i zostaje zablokowany, co powoduje jego przepływ dookoła, podczas gdy cząstki odrywają się od strumienia z powodu bezwładności i zderzają się bezpośrednio z włóknami, gdzie zostają wychwytywane.
Gdy rozmiar cząstek jest niewielki, a natężenie przepływu niskie, cząstki rozpraszają się wskutek ruchów Browna i zderzają się z włóknami, które mają zostać wychwytane.
Adsorpcja elektrostatyczna
Adsorpcja elektrostatyczna polega na wychwytywaniu cząstek przez siłę Coulomba naładowanych włókien (polaryzacje), gdy włókna materiału filtracyjnego są naładowane. Gdy kurz, bakterie, wirusy i inne cząsteczki przechodzą przez materiał filtracyjny, siła elektrostatyczna może nie tylko skutecznie przyciągać naładowane cząstki, ale także wychwytywać indukowane spolaryzowane cząstki neutralne poprzez efekt indukcji elektrostatycznej. Wraz ze wzrostem potencjału elektrostatycznego, efekt adsorpcji elektrostatycznej staje się silniejszy.
Wprowadzenie do procesu elektryfikacji elektrostatycznej
Ze względu na to, że wydajność filtracji zwykłych włóknin meltblown wynosi mniej niż 70%, poleganie wyłącznie na mechanicznym efekcie barierowym, jaki zapewniają trójwymiarowe agregaty włókien o drobnych włóknach, małych pustkach i wysokiej porowatości, wytwarzane przez ultracienkie włókna meltblown, jest niewystarczające. Dlatego materiały filtracyjne meltblown zazwyczaj dodają ładunki elektrostatyczne do tkaniny meltblown poprzez technologię polaryzacji elektrostatycznej, wykorzystując metody elektrostatyczne w celu poprawy wydajności filtracji, co umożliwia osiągnięcie wydajności filtracji na poziomie 99,9% do 99,99%. Bardzo cienka warstwa może spełniać oczekiwane normy, a opór oddechowy jest również niski.
Obecnie do głównych metod polaryzacji elektrostatycznej należą elektroprzędzenie, wyładowania koronowe, polaryzacja indukowana tarciem, polaryzacja termiczna oraz bombardowanie wiązką elektronów o niskiej energii. Spośród nich wyładowania koronowe są obecnie najlepszą metodą polaryzacji elektrostatycznej.
Metoda wyładowania koronowego to metoda ładowania materiału meltblown przez jeden lub więcej zestawów elektrod igłowych (napięcie zazwyczaj 5-10 kV) generatora elektrostatycznego przed nawinięciem siatki włókien meltblown. Po przyłożeniu wysokiego napięcia, powietrze pod końcówką igły powoduje jonizację koronową, skutkującą lokalnym wyładowaniem przebiciowym. Nośniki osadzają się na powierzchni tkaniny meltblown pod wpływem pola elektrycznego, a niektóre nośniki są uwięzione głęboko w powierzchni przez pułapki stacjonarnych cząstek macierzystych, czyniąc tkaninę meltblown materiałem filtracyjnym dla ciała stacjonarnego.
Zwiększenie ładunku powierzchniowego tkaniny meltblown można uzyskać metodą wyładowań koronowych w procesie elektrostatycznym, jednak aby zapobiec zanikowi tego ładunku elektrostatycznego, skład i struktura materiału elektrody meltblown muszą sprzyjać retencji ładunku. Sposobem na poprawę zdolności magazynowania ładunku w materiałach elektretowych jest wprowadzenie dodatków o właściwościach magazynowania ładunku, które tworzą pułapki i wychwytują ładunki.
Dlatego w porównaniu ze zwykłymi liniami produkcyjnymi wykorzystującymi technologię melt blown, produkcja materiałów melt blown do filtracji powietrza wymaga dodania do linii produkcyjnej urządzeń do wyładowań elektrostatycznych wysokiego napięcia oraz dodania polarnego koncentratu barwiącego, takiego jak cząsteczki turmalinu, do surowca produkcyjnego, jakim jest polipropylen (PP).
Główne czynniki wpływające na efekt obróbki elektroprzędzenia w przypadku tkanin meltblown
1. Warunki ładowania: czas ładowania, odległość ładowania, napięcie ładowania;
2. Grubość;
3. Materiały naelektryzowane.
Dongguan Liansheng Non tkane Technology Co., Ltd.Firma została założona w maju 2020 roku. Jest to przedsiębiorstwo zajmujące się produkcją włóknin na dużą skalę, integrujące badania i rozwój, produkcję oraz sprzedaż. Może produkować włókniny PP typu spunbond w różnych kolorach o szerokości poniżej 3,2 metra i gramaturze od 9 do 300 gramów.
Czas publikacji: 26-10-2024