Літера N у масках N95 означає, що вони не стійкі до олії, тобто не є стійкими до олії; це число відображає ефективність фільтрації при випробуванні на частинках розміром 0,3 мікрона, а 95 означає, що маска може фільтрувати щонайменше 95% дрібних частинок, таких як вірус грипу, пил, пилок, дим та інші. Подібно до медичних хірургічних масок, основна структура масок N95 складається з трьох частин: поверхневого вологонепроникного шару, середнього фільтруючого та адсорбційного шару та внутрішнього шкірного шару. Сировиною є високомолекулярна поліпропіленова тканина, отримана методом розплавлення. Оскільки всі вони виготовлені з тканин, отриманих методом розплавлення, які причини не відповідають стандарту ефективності фільтрації?
Причини неякісної фільтраційної ефективності тканини маски, виготовленої методом розплавлення
Фільтрувальна продуктивність нетканого матеріалу, отриманого методом видування з розплаву, насправді становить лише менше 70%. Недостатньо покладатися виключно на механічний бар'єрний ефект тривимірних волокнистих агрегатів з надтонких волокон, отриманих методом видування з розплаву, з тонкими волокнами, невеликими пустотами та високою пористістю. В іншому випадку, просте збільшення ваги та товщини матеріалу значно збільшить опір фільтрації. Тому фільтруючі матеріали, отримані методом видування з розплаву, зазвичай додають електростатичні заряди до тканини, отриманої методом видування з розплаву, шляхом процесу електростатичної поляризації, використовуючи електростатичні методи для підвищення ефективності фільтрації, яка може досягати 99,9%-99,99%. Тобто, досягаючи стандарту N95 або вище.
Принцип фільтрації волокон тканини з розплавленого видуву
Розплавлена тканина, що використовується для стандартних масок N95, переважно захоплює частинки завдяки подвійному ефекту механічного бар'єру та електростатичної адсорбції. Ефект механічного бар'єру тісно пов'язаний зі структурою та властивостями матеріалу: коли розплавлена тканина заряджається коронним розрядом напругою від кількох сотень до кількох тисяч вольт, волокна дифундують у мережу пор через електростатичне відштовхування, а розмір між волокнами значно більший, ніж у пилу, утворюючи таким чином відкриту структуру. Коли пил проходить через розплавлений фільтрувальний матеріал, електростатичний ефект не тільки ефективно притягує заряджені частинки пилу, але й захоплює поляризовані нейтральні частинки завдяки ефекту електростатичної індукції. Чим вищий електростатичний потенціал матеріалу, тим вища щільність заряду матеріалу, тим більше точкових зарядів він несе і тим сильніший електростатичний ефект. Коронний розряд може значно покращити фільтраційні характеристики поліпропіленової розплавленої тканини. Додавання частинок турмаліну може ефективно покращити поляризовність, підвищити ефективність фільтрації, зменшити опір фільтрації, збільшити щільність поверхневого заряду волокон та збільшити здатність волокнистого полотна накопичувати заряд.
Додавання 6% турмаліну до електрода має кращий загальний ефект. Занадто багато поляризованих матеріалів може фактично збільшити рух і нейтралізацію носіїв заряду. Електрифікований матковий батч повинен мати нанометровий або мікронанометровий розмір і однорідність. Якісний полярний матковий батч може покращити продуктивність прядіння, не впливаючи на сопло, підвищити ефективність фільтрації, протистояти електростатичній деградації, зменшити опір повітря, збільшити щільність і глибину захоплення заряду, збільшити ймовірність захоплення більшої кількості зарядів у агрегатах волокон і утримувати захоплені заряди в нижчому енергетичному стані, що ускладнює вихід з пасток носіїв заряду або їх нейтралізацію, тим самим уповільнюючи деградацію.
Процес електростатичної поляризації розплаву видуванням
Процес електростатичного розряду методом видування розплаву включає попереднє додавання неорганічних матеріалів, таких як турмалін, діоксид кремнію та фосфат цирконію, до поліпропіленового полімеру PP. Потім, перед згортанням тканини, матеріал, видований методом видування розплаву, заряджається одним або кількома наборами коронних розрядів за допомогою голкоподібного електрода напругою 35-50 кВ, що генерується електростатичним генератором. При застосуванні високої напруги повітря під кінчиком голки створює коронну іонізацію, що призводить до локального пробивного розряду. Носії заряду осідають на поверхні тканини, видованого методом видування розплаву, під дією електричного поля, і деякі з них будуть захоплені пасткою нерухомих материнських частинок, що перетворює тканину, видованого методом видування розплаву, на фільтруючий матеріал для електрода. Напруга під час цього процесу коронування трохи нижча порівняно з розрядом з високою напругою близько 200 кВ, що призводить до меншого утворення озону. Вплив дистанції зарядки та напруги зарядки є контрпродуктивним. Зі збільшенням дистанції зарядки кількість заряду, що захоплюється матеріалом, зменшується.
Потрібна електрифікована тканина методом розплавлення
1. Один комплект обладнання для видувного розплаву
2. Електрифікований матковий батч
3. Чотири комплекти високовольтних пристроїв електростатичного розряду
4. Різальне обладнання
Тканину, отриману методом розплавлення, слід зберігати у вологостійкому та водонепроникному стані
За нормальних умов температури та вологості поляризаційні матеріали з розплавленого поліпропілену (PP) мають чудову стабільність зберігання заряду. Однак, коли зразок знаходиться в середовищі з високою вологістю, відбувається велика втрата заряду через компенсаційний ефект полярних груп у молекулах води та анізотропних частинок в атмосфері на заряди на волокнах. Заряд зменшується зі збільшенням вологості та стає швидшим. Тому під час транспортування та зберігання тканину, розплавлену методом видування, необхідно тримати вологостійкою та уникати контакту з середовищем з високою вологістю. Якщо її неправильно зберігати, виготовлені маски все одно не відповідатимуть стандартам.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.було засновано у травні 2020 року. Це велике підприємство з виробництва нетканих матеріалів, що об'єднує дослідження та розробки, виробництво та продаж. Воно може виробляти неткані матеріали спанбонд з поліпропілену різних кольорів шириною менше 3,2 метра та вагою від 9 до 300 грамів.
Час публікації: 27 жовтня 2024 р.