Tıbbi maskelerin temel malzemesi olan meltblown kumaşın filtrasyon verimliliği, maskelerin koruyucu etkisini doğrudan etkiler. Meltblown kumaşların filtrasyon performansını etkileyen birçok faktör vardır; elyaf hattı yoğunluğu, elyaf örgü yapısı, kalınlık ve yoğunluk gibi.
Ancak, birhava filtreleme malzemesiMaskelerde, eğer malzeme çok sıkı, gözenekler çok küçük ve solunum direnci çok yüksek olursa, kullanıcı havayı rahatça soluyamaz ve maske değerini kaybeder.
Bu, filtre malzemesinin yalnızca filtrasyon verimliliğini artırmasını değil, aynı zamanda solunum direncini de mümkün olduğunca en aza indirmesini gerektirir ve solunum direnci ile filtrasyon verimliliği birbiriyle çelişen bir çifttir. Elektrostatik polarizasyon işlemi, solunum direnci ile filtrasyon verimliliği arasındaki çelişkiyi çözmenin en iyi yoludur.
Meltblown kumaşın filtrasyon mekanizması
Meltblown filtre malzemelerinin filtrasyon mekanizmasında, yaygın olarak bilinen mekanizmalar temel olarak Brown difüzyonu, kesme, atalet çarpışması, yerçekimi çökmesi ve elektrostatik adsorpsiyondur. İlk dört ilkenin tamamı mekanik bariyerler olduğundan, meltblown kumaşların filtrasyon mekanizması basitçe mekanik bariyerler ve elektrostatik adsorpsiyon olarak özetlenebilir.
Mekanik bariyer
Ortalama lif çapıpolipropilen meltblown kumaş2-5 μ m olup, havadaki 5 μ m'den büyük parçacık boyutuna sahip damlacıklar meltblown kumaş tarafından bloke edilebilir.
İnce tozun çapı 3 μm'den küçük olduğunda, meltblown kumaştaki lifler rastgele düzenlenir ve çok eğimli kanallı bir fiber filtre tabakası oluşturmak üzere katmanlar halinde birleşir. Parçacıklar çeşitli eğimli kanallardan veya yollardan geçerken, ince toz, van der Waals kuvvetinin mekanik filtrasyonuyla lif yüzeyine adsorbe edilir.
Parçacık boyutu ve hava akış hızı büyük olduğunda, hava akışı filtre malzemesine yaklaşır ve engellenir, bu da etrafında akmasına neden olur, parçacıklar ise atalet nedeniyle akım çizgisinden ayrılır ve doğrudan liflere çarparak yakalanır.
Parçacık boyutu küçük ve akış hızı düşük olduğunda, parçacıklar Brown hareketi nedeniyle difüze olur ve yakalanması gereken liflerle çarpışır.
Elektrostatik adsorpsiyon
Elektrostatik adsorpsiyon, filtre malzemesinin lifleri yüklendiğinde yüklü liflerin Coulomb kuvveti (polarizasyonlar) tarafından parçacıkların yakalanmasını ifade eder. Toz, bakteri, virüs ve diğer parçacıklar filtre malzemesinden geçtiğinde, elektrostatik kuvvet yalnızca yüklü parçacıkları etkili bir şekilde çekmekle kalmaz, aynı zamanda elektrostatik indüksiyon etkisiyle indüklenen polarize nötr parçacıkları da yakalar. Elektrostatik potansiyel arttıkça, elektrostatik adsorpsiyon etkisi güçlenir.
Elektrostatik Elektrifikasyon İşlemine Giriş
Sıradan meltblown dokunmamış kumaşların filtrasyon verimliliği %70'in altında olduğundan, meltblown ultra ince liflerin ürettiği ince lifli, küçük boşluklu ve yüksek gözenekli liflerin üç boyutlu agregalarının mekanik bariyer etkisine güvenmek yeterli değildir. Bu nedenle, meltblown filtrasyon malzemeleri genellikle elektrostatik polarizasyon teknolojisi aracılığıyla meltblown kumaşa elektrostatik yük etkisi ekleyerek filtrasyon verimliliğini artırır ve %99,9 ila %99,99 filtrasyon verimliliği elde edilmesini mümkün kılar. Çok ince bir tabaka beklenen standartları karşılayabilir ve solunum direnci de düşüktür.
Günümüzde elektrostatik polarizasyonun başlıca yöntemleri arasında elektrospinning, korona deşarjı, sürtünme kaynaklı polarizasyon, termal polarizasyon ve düşük enerjili elektron demeti bombardımanı yer almaktadır. Bunlar arasında korona deşarjı şu anda en iyi elektrostatik polarizasyon yöntemidir.
Korona deşarj yöntemi, meltblown elyaf örgüsünü sarmadan önce, meltblown malzemeyi bir elektrostatik jeneratörün bir veya daha fazla iğne şeklindeki elektrot seti (genellikle 5-10 KV voltaj) aracılığıyla şarj etme yöntemidir. Yüksek voltaj uygulandığında, iğne ucunun altındaki hava korona iyonizasyonu üreterek yerel bir deşarj deşarjına neden olur. Taşıyıcılar, elektrik alanının etkisi altında meltblown kumaşın yüzeyine birikir ve bazı taşıyıcılar, sabit ana parçacıkların tuzakları tarafından yüzeyin derinliklerine hapsedilerek meltblown kumaşı sabit gövde için bir filtre malzemesi haline getirir.
Meltblown kumaşın yüzey yükünün artırılması, elektrostatik deşarj işlemi için korona deşarj yöntemi ile elde edilebilir, ancak bu elektrostatik depolamanın bozulmasını önlemek için, meltblown elektrot malzemesinin bileşimi ve yapısının yük tutmaya elverişli olması gerekir. Elektret malzemelerin yük depolama kapasitesini artırmanın yolu, yük tuzakları oluşturmak ve yükleri yakalamak için yük depolama özelliklerine sahip katkı maddeleri eklemektir.
Bu nedenle, sıradan melt blown üretim hatlarıyla karşılaştırıldığında, hava filtrasyonu için melt blown malzemelerin üretimi, üretim hattına yüksek voltajlı elektrostatik deşarj cihazlarının eklenmesini ve üretim hammaddesi polipropilen (PP)'e turmalin parçacıkları gibi polar masterbatch eklenmesini gerektirir.
Elektrospinning işleminin meltblown kumaşlar üzerindeki etkisini etkileyen başlıca faktörler
1. Şarj koşulları: şarj süresi, şarj mesafesi, şarj voltajı;
2. Kalınlık;
3. Elektrikli malzemeler.
Dongguan Liansheng Sigara Dokuma Technology Co, Ltd.Mayıs 2020'de kurulmuştur. Ar-Ge, üretim ve satış departmanlarını bünyesinde barındıran büyük ölçekli bir nonwoven kumaş üretim işletmesidir. 9 gramdan 300 grama kadar 3,2 metreden daha az genişliğe sahip çeşitli renklerde PP spunbond nonwoven kumaşlar üretebilmektedir.
Gönderim zamanı: 26 Ekim 2024