Číslo N v maskách N95 predstavuje „nie je odolné voči oleju“, teda nie je odolné voči oleju. Toto číslo predstavuje účinnosť filtrácie pri testovaní s časticami s veľkosťou 0,3 mikrónu a 95 znamená, že dokáže odfiltrovať najmenej 95 % malých častíc, ako je vírus chrípky, prach, peľ, opar a dym. Podobne ako pri lekárskych chirurgických maskách, aj hlavná štruktúra masiek N95 pozostáva z troch častí: povrchovej vrstvy odolnej voči vlhkosti, strednej filtračnej a adsorpčnej vrstvy a vnútornej vrstvy pokožky. Použitou surovinou je vysokomolekulárna polypropylénová tkanina vyfukovaná z taveniny. Keďže všetky sú vyrobené z vyfukovaných tkanín, aké sú dôvody, prečo účinnosť filtrácie nespĺňa normu?
Dôvody nedostatočnej filtračnej účinnosti z tavenej fúkanej tkaniny na masky
Filtračný výkon netkanej textílie z taveniny je v skutočnosti len pod 70 %. Nestačí sa spoliehať len na mechanický bariérový efekt trojrozmerných vláknitých agregátov z ultrajemných vlákien z taveniny s jemnými vláknami, malými dutinami a vysokou pórovitosťou. V opačnom prípade samotné zvýšenie hmotnosti a hrúbky materiálu výrazne zvýši filtračný odpor. Preto filtračné materiály z taveniny z taveniny vo všeobecnosti pridávajú elektrostatický náboj do tkaniny z taveniny procesom elektrostatickej polarizácie, pričom sa elektrostatické metódy používajú na zlepšenie účinnosti filtrácie, ktorá môže dosiahnuť 99,9 % až 99,99 %. To znamená, že sa dosiahne štandard N95 alebo vyšší.
Princíp filtrácie z taveniny fúkaných vlákien z tkaniny
Fúkaná tkanina používaná pre štandardné masky N95 zachytáva častice najmä prostredníctvom dvojitého efektu mechanickej bariéry a elektrostatickej adsorpcie. Mechanický bariérový efekt úzko súvisí so štruktúrou a vlastnosťami materiálu: keď je fúkaná tkanina nabitá korónou s napätím niekoľko stoviek až niekoľko tisíc voltov, vlákna difundujú do siete pórov v dôsledku elektrostatického odpudzovania a veľkosť medzi vláknami je oveľa väčšia ako veľkosť prachu, čím sa vytvára otvorená štruktúra. Keď prach prechádza cez fúkaný filtračný materiál, elektrostatický efekt nielen účinne priťahuje nabité prachové častice, ale tiež zachytáva polarizované neutrálne častice prostredníctvom elektrostatického indukčného efektu. Čím vyšší je elektrostatický potenciál materiálu, tým vyššia je hustota náboja, tým viac bodových nábojov nesie a tým silnejší je elektrostatický efekt. Korónový výboj môže výrazne zlepšiť filtračný výkon polypropylénovej fúkanej tkaniny. Pridanie turmalínových častíc môže účinne zlepšiť polarizovateľnosť, zvýšiť účinnosť filtrácie, znížiť filtračný odpor, zvýšiť hustotu povrchového náboja vlákien a zvýšiť kapacitu vláknitej siete na ukladanie náboja.
Pridanie 6 % turmalínu do elektródy má celkový účinok lepší. Príliš veľa polarizovateľných materiálov môže v skutočnosti zvýšiť pohyb a neutralizáciu nosičov náboja. Elektrifikovaná predzmes by mala mať nanometrovú alebo mikronanometrovú veľkosť a rovnomernosť. Dobrá polárna predzmes môže zlepšiť výkon zvlákňovania bez ovplyvnenia trysky, zvýšiť účinnosť filtrácie, odolávať elektrostatickej degradácii, znížiť odpor vzduchu, zvýšiť hustotu a hĺbku zachytenia náboja, zvýšiť pravdepodobnosť zachytenia väčšieho množstva nábojov vo vláknitých agregátoch a udržiavať zachytené náboje v stave s nižšou energiou, čo sťažuje únik z pascí nosičov náboja alebo ich neutralizáciu, čím sa spomaľuje degradácia.
Proces elektrostatickej polarizácie z taveniny fúkaným z taveniny
Proces elektrostatického výboja z taveniny fúkanej z taveniny zahŕňa pridanie anorganických materiálov, ako je turmalín, oxid kremičitý a fosforečnan zirkoničitý, do polyméru PP polypropylénu vopred. Pred valcovaním tkaniny sa tavená fúkaná z taveniny nabíja jednou alebo viacerými sadami korónových výbojov pomocou ihlovitej elektródy s napätím 35 – 50 kV, ktoré generuje elektrostatický generátor. Pri použití vysokého napätia vzduch pod hrotom ihly vytvára korónovú ionizáciu, čo vedie k lokálnemu prieraznému výboju. Nosiče náboja sa ukladajú na povrchu tavenej fúkanej tkaniny pôsobením elektrického poľa a niektoré z nich sa zachytia v pasci stacionárnych materských častíc, čím sa tavená fúkaná tkanina stáva filtračným materiálom pre elektródu. Napätie počas tohto korónového procesu je o niečo nižšie v porovnaní s výbojom s vysokým napätím okolo 200 kV, čo vedie k menšej produkcii ozónu. Vplyv nabíjacej vzdialenosti a nabíjacieho napätia je kontraproduktívny. S rastúcou nabíjacou vzdialenosťou sa znižuje množstvo náboja zachyteného materiálom.
Vyžaduje sa elektrifikovaná fúkaná tkanina
1. Jedna sada zariadení na fúkanie z taveniny
2. Elektrifikovaná predzmes
3. Štyri sady zariadení na elektrostatický výboj vysokého napätia
4. Rezacie zariadenie
Tkanina z taveniny by sa mala skladovať vo vodeodolnom a vlhkotesnom stave
Za normálnych teplotných a vlhkostných podmienok majú PP tavené fúkané polarizačné materiály vynikajúcu stabilitu pri skladovaní náboja. Avšak, keď je vzorka v prostredí s vysokou vlhkosťou, dochádza k veľkej strate náboja v dôsledku kompenzačného efektu polárnych skupín v molekulách vody a anizotropných častíc v atmosfére na náboje na vláknach. Náboj sa so zvyšujúcou sa vlhkosťou znižuje a zrýchľuje sa. Preto musí byť tavená fúkaná tkanina počas prepravy a skladovania chránená pred vlhkosťou a musí sa vyhnúť kontaktu s prostredím s vysokou vlhkosťou. Ak nie je správne skladovaná, vyrobené masky budú stále ťažko spĺňať normy.
Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.bola založená v máji 2020. Je to rozsiahly podnik na výrobu netkaných textílií, ktorý integruje výskum a vývoj, výrobu a predaj. Dokáže vyrábať rôzne farby netkaných textílií z PP spunbond so šírkou menšou ako 3,2 metra od 9 gramov do 300 gramov.
Čas uverejnenia: 27. októbra 2024