จะปรับปรุงประสิทธิภาพการกรองของผ้าเมลต์โบลนได้อย่างไร

เนื่องจากเป็นวัสดุหลักของหน้ากากอนามัย ประสิทธิภาพการกรองของผ้าเมลต์โบลนจึงส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการป้องกันของหน้ากากอนามัย มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการกรองของผ้าเมลต์โบลน เช่น ความหนาแน่นของเส้นใย โครงสร้างตาข่ายของเส้นใย ความหนา และความหนาแน่น

อย่างไรก็ตามในฐานะที่เป็นวัสดุกรองอากาศสำหรับหน้ากาก หากวัสดุแน่นเกินไป รูพรุนเล็กเกินไป และความต้านทานการหายใจสูงเกินไป ผู้ใช้จะไม่สามารถสูดอากาศได้อย่างราบรื่น และหน้ากากก็จะสูญเสียคุณค่าไป

สิ่งนี้ต้องการวัสดุกรองที่ไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพการกรองเท่านั้น แต่ยังต้องลดความต้านทานของระบบทางเดินหายใจให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งความต้านทานของระบบทางเดินหายใจและประสิทธิภาพการกรองเป็นของคู่กัน กระบวนการบำบัดด้วยไฟฟ้าสถิตเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการแก้ไขความขัดแย้งระหว่างความต้านทานของระบบทางเดินหายใจและประสิทธิภาพการกรอง

กลไกการกรองของผ้าเมลต์โบลน

ในกลไกการกรองของวัสดุกรองแบบเมลต์โบลน กลไกที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปประกอบด้วย การแพร่แบบบราวเนียน การสกัดกั้น การชนกันโดยแรงเฉื่อย การตกตะกอนโดยแรงโน้มถ่วง และการดูดซับไฟฟ้าสถิต เนื่องจากหลักการสี่ประการแรกล้วนเป็นอุปสรรคทางกล กลไกการกรองของผ้าเมลต์โบลนจึงสามารถสรุปได้ง่ายๆ ว่าเป็นอุปสรรคทางกลและการดูดซับไฟฟ้าสถิต

อุปสรรคทางกล

เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ยของผ้าโพลีโพรพีลีนเมลต์โบลนมีขนาด 2-5 μm และละอองที่มีขนาดอนุภาคใหญ่กว่า 5 μm ในอากาศสามารถถูกบล็อกโดยผ้าเมลต์โบลนได้

เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของฝุ่นละเอียดน้อยกว่า 3 ไมโครเมตร เส้นใยในผ้าเมลต์โบลนจะถูกจัดเรียงอย่างสุ่มและซ้อนทับกันเป็นชั้นกรองเส้นใยแบบช่องโค้งหลายชั้น เมื่ออนุภาคผ่านช่องหรือเส้นทางโค้งหลายแบบ ฝุ่นละเอียดจะถูกดูดซับบนพื้นผิวเส้นใยด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์ (van der Waals force) ของการกรองเชิงกล

เมื่อขนาดของอนุภาคและความเร็วของกระแสลมมีขนาดใหญ่ กระแสลมจะเข้าใกล้วัสดุกรองและถูกขัดขวาง ทำให้ไหลไปรอบๆ ในขณะที่อนุภาคจะแยกออกจากเส้นกระแสลมเนื่องจากความเฉื่อยและชนกับเส้นใยโดยตรง และถูกจับเอาไว้

เมื่อขนาดอนุภาคมีขนาดเล็กและอัตราการไหลต่ำ อนุภาคจะแพร่กระจายเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบบราวน์และชนกับเส้นใยที่จะจับ

การดูดซับไฟฟ้าสถิต

การดูดซับไฟฟ้าสถิต หมายถึง การจับอนุภาคด้วยแรงคูลอมบ์ของเส้นใยที่มีประจุ (โพลาไรเซชัน) เมื่อเส้นใยของวัสดุกรองมีประจุ เมื่อฝุ่น แบคทีเรีย ไวรัส และอนุภาคอื่นๆ เคลื่อนผ่านวัสดุกรอง แรงไฟฟ้าสถิตไม่เพียงแต่ดึงดูดอนุภาคที่มีประจุได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังจับอนุภาคที่เป็นกลางที่มีโพลาไรซ์ที่ถูกเหนี่ยวนำด้วยปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต เมื่อศักย์ไฟฟ้าสถิตเพิ่มขึ้น ผลการดูดซับไฟฟ้าสถิตจะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น

บทนำสู่กระบวนการไฟฟ้าสถิต

เนื่องจากประสิทธิภาพการกรองของผ้าไม่ทอเมลต์โบลนทั่วไปต่ำกว่า 70% การพึ่งพาเพียงผลกระทบทางกลจากการรวมตัวของเส้นใยสามมิติที่มีเส้นใยละเอียด ช่องว่างขนาดเล็ก และรูพรุนสูงที่เกิดจากเส้นใยเมลต์โบลนขนาดเล็กพิเศษจึงไม่เพียงพอ ดังนั้น โดยทั่วไปวัสดุกรองเมลต์โบลนจะเพิ่มผลกระทบจากประจุไฟฟ้าสถิตให้กับผ้าเมลต์โบลนด้วยเทคโนโลยีโพลาไรเซชันไฟฟ้าสถิต โดยใช้วิธีการไฟฟ้าสถิตเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกรอง ทำให้สามารถบรรลุประสิทธิภาพการกรอง 99.9% ถึง 99.99% แม้ชั้นบางมากก็สามารถบรรลุมาตรฐานที่คาดหวังได้ และความต้านทานต่อการหายใจก็ต่ำเช่นกัน

ปัจจุบัน วิธีการหลักในการโพลาไรเซชันไฟฟ้าสถิต ได้แก่ อิเล็กโตรสปินนิง การคายประจุโคโรนา การโพลาไรเซชันเหนี่ยวนำด้วยแรงเสียดทาน การโพลาไรเซชันความร้อน และการระดมยิงด้วยลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานต่ำ ในบรรดาวิธีการเหล่านี้ การคายประจุโคโรนาถือเป็นวิธีการโพลาไรเซชันไฟฟ้าสถิตที่ดีที่สุดในปัจจุบัน

วิธีการปล่อยประจุโคโรนาเป็นวิธีการชาร์จวัสดุเมลต์โบลนผ่านอิเล็กโทรดรูปเข็มหนึ่งชุดหรือมากกว่า (โดยทั่วไปคือแรงดันไฟฟ้า 5-10 กิโลโวลต์) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไฟฟ้าสถิต ก่อนที่จะพันตาข่ายเส้นใยเมลต์โบลน เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าสูง อากาศที่อยู่ใต้ปลายเข็มจะทำให้เกิดการแตกตัวของโคโรนา ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยประจุแบบสลายตัวเฉพาะที่ ตัวพาจะถูกสะสมบนพื้นผิวของผ้าเมลต์โบลนภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า และตัวพาบางส่วนจะถูกดักจับโดยกับดักของอนุภาคแม่ที่อยู่นิ่งซึ่งอยู่ลึกลงไปบนพื้นผิว ทำให้ผ้าเมลต์โบลนกลายเป็นวัสดุกรองสำหรับตัวผ้าที่อยู่นิ่ง

การเพิ่มประจุบนพื้นผิวของผ้าเมลต์โบลนสามารถทำได้โดยใช้วิธีการปล่อยประจุไฟฟ้าแบบโคโรนา แต่เพื่อป้องกันการสลายตัวของวัสดุเก็บประจุไฟฟ้านี้ องค์ประกอบและโครงสร้างของวัสดุอิเล็กโทรดเมลต์โบลนจำเป็นต้องเอื้อต่อการกักเก็บประจุ วิธีการปรับปรุงความสามารถในการกักเก็บประจุของวัสดุอิเล็กเตรตสามารถทำได้โดยการใช้สารเติมแต่งที่มีคุณสมบัติในการกักเก็บประจุเพื่อสร้างตัวดักจับประจุและจับประจุ

ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับสายการผลิตแบบเป่าหลอมละลายทั่วไป การผลิตวัสดุเป่าหลอมละลายเพื่อการกรองอากาศ จำเป็นต้องเพิ่มอุปกรณ์คายประจุไฟฟ้าสถิตแรงดันสูงในสายการผลิต และเติมมาสเตอร์แบตช์ที่มีขั้ว เช่น อนุภาคทัวร์มาลีน ลงในวัตถุดิบการผลิตโพลีโพรพีลีน (PP)

ปัจจัยหลักที่มีผลต่อผลของการบำบัดด้วยไฟฟ้าสถิตต่อผ้าเมลต์โบลน

1. เงื่อนไขการชาร์จ: เวลาในการชาร์จ, ระยะทางในการชาร์จ, แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ

2. ความหนา;

3.วัสดุที่ทำให้เกิดไฟฟ้า

ตงกวน Liansheng ไม่ทอเทคโนโลยี จำกัดก่อตั้งขึ้นในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2563 เป็นบริษัทผลิตผ้าไม่ทอขนาดใหญ่ที่บูรณาการการวิจัยและพัฒนา การผลิต และการจัดจำหน่ายเข้าด้วยกัน สามารถผลิตผ้าไม่ทอ PP สปันบอนด์หลากสีสันที่มีความกว้างน้อยกว่า 3.2 เมตร ตั้งแต่ 9 กรัม ถึง 300 กรัม