Là vật liệu cốt lõi của khẩu trang y tế, hiệu quả lọc của vải meltblown ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả bảo vệ của khẩu trang. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lọc của vải meltblown, chẳng hạn như mật độ sợi, cấu trúc lưới sợi, độ dày và mật độ.
Tuy nhiên, như mộtvật liệu lọc không khíĐối với khẩu trang, nếu chất liệu quá chật, lỗ chân lông quá nhỏ, lực cản hô hấp quá cao thì người sử dụng không thể hít thở dễ dàng, khẩu trang sẽ mất đi giá trị sử dụng.
Điều này đòi hỏi vật liệu lọc không chỉ phải cải thiện hiệu quả lọc mà còn phải giảm thiểu tối đa sức cản hô hấp, mà sức cản hô hấp và hiệu quả lọc là một cặp đối lập. Quy trình xử lý phân cực tĩnh điện là cách tốt nhất để giải quyết mâu thuẫn giữa sức cản hô hấp và hiệu quả lọc.
Cơ chế lọc của vải meltblown
Trong cơ chế lọc của vật liệu lọc thổi nóng chảy, các cơ chế thường được biết đến chủ yếu bao gồm khuếch tán Brown, chặn, va chạm quán tính, lắng trọng lực và hấp phụ tĩnh điện. Do bốn nguyên lý đầu tiên đều là rào cản cơ học, cơ chế lọc của vải thổi nóng chảy có thể được tóm tắt đơn giản là rào cản cơ học và hấp phụ tĩnh điện.
Rào cản cơ học
Đường kính sợi trung bình củavải thổi polypropylenelà 2-5 μm và các giọt có kích thước hạt lớn hơn 5 μm trong không khí có thể bị chặn bởi vải thổi tan chảy.
Khi đường kính bụi mịn nhỏ hơn 3 μm, các sợi trong vải thổi tan chảy được sắp xếp ngẫu nhiên và đan xen vào nhau tạo thành lớp lọc sợi nhiều kênh cong. Khi các hạt đi qua nhiều loại kênh hoặc đường cong khác nhau, bụi mịn được hấp phụ trên bề mặt sợi nhờ lực Van der Waals lọc cơ học.
Khi kích thước hạt và vận tốc luồng khí đều lớn, luồng khí sẽ tiếp cận vật liệu lọc và bị cản trở, khiến vật liệu lọc chảy xung quanh, trong khi các hạt tách khỏi dòng khí do quán tính và va chạm trực tiếp với các sợi, bị giữ lại.
Khi kích thước hạt nhỏ và lưu lượng thấp, các hạt khuếch tán do chuyển động Brown và va chạm với các sợi cần thu giữ.
Hấp phụ tĩnh điện
Hấp phụ tĩnh điện là hiện tượng các hạt bị giữ lại bởi lực Coulomb của các sợi tích điện (phân cực) khi các sợi vật liệu lọc tích điện. Khi bụi, vi khuẩn, virus và các hạt khác đi qua vật liệu lọc, lực tĩnh điện không chỉ có thể hút hiệu quả các hạt tích điện mà còn có thể giữ lại các hạt trung tính phân cực cảm ứng thông qua hiệu ứng cảm ứng tĩnh điện. Khi điện thế tĩnh điện tăng lên, hiệu ứng hấp phụ tĩnh điện trở nên mạnh hơn.
Giới thiệu về quá trình điện hóa tĩnh điện
Do hiệu suất lọc của vải không dệt thổi tan chảy thông thường thấp hơn 70%, nên chỉ dựa vào hiệu ứng rào cản cơ học của các sợi ba chiều với các sợi mịn, lỗ rỗng nhỏ và độ xốp cao do sợi thổi tan chảy siêu mịn tạo ra là không đủ. Do đó, vật liệu lọc thổi tan chảy thường bổ sung hiệu ứng tĩnh điện vào vải thổi tan chảy thông qua công nghệ phân cực tĩnh điện, sử dụng phương pháp tĩnh điện để cải thiện hiệu suất lọc, giúp đạt hiệu suất lọc 99,9% đến 99,99%. Một lớp rất mỏng có thể đáp ứng các tiêu chuẩn mong muốn, và sức cản hô hấp cũng thấp.
Hiện nay, các phương pháp phân cực tĩnh điện chủ yếu bao gồm quay điện, phóng điện corona, phân cực cảm ứng ma sát, phân cực nhiệt và bắn phá chùm electron năng lượng thấp. Trong số đó, phóng điện corona là phương pháp phân cực tĩnh điện tốt nhất hiện nay.
Phương pháp phóng điện corona là phương pháp nạp vật liệu thổi tan chảy qua một hoặc nhiều bộ điện cực hình kim (điện áp thường là 5-10KV) của máy phát tĩnh điện trước khi quấn lưới sợi thổi tan chảy. Khi điện áp cao được áp dụng, không khí bên dưới đầu kim sẽ tạo ra hiện tượng ion hóa corona, dẫn đến phóng điện đánh thủng cục bộ. Các hạt mang điện được lắng đọng trên bề mặt vải thổi tan chảy dưới tác động của điện trường, và một số hạt mang điện sẽ bị giữ lại bởi các hạt mẹ cố định sâu trong bề mặt, biến vải thổi tan chảy thành vật liệu lọc cho vật thể cố định.
Việc tăng điện tích bề mặt của vải thổi tan chảy có thể đạt được thông qua phương pháp phóng điện corona trong xử lý tĩnh điện, nhưng để ngăn ngừa sự phân hủy của khả năng lưu trữ tĩnh điện này, thành phần và cấu trúc của vật liệu điện cực thổi tan chảy cần phải có lợi cho việc lưu giữ điện tích. Phương pháp cải thiện khả năng lưu trữ điện tích của vật liệu electret có thể đạt được bằng cách bổ sung các chất phụ gia có đặc tính lưu trữ điện tích để tạo ra các bẫy điện tích và thu giữ điện tích.
Do đó, so với các dây chuyền sản xuất thổi nóng chảy thông thường, việc sản xuất vật liệu thổi nóng chảy để lọc không khí đòi hỏi phải bổ sung các thiết bị phóng tĩnh điện cao áp trong dây chuyền sản xuất và bổ sung các hạt masterbatch phân cực như hạt tourmaline vào nguyên liệu sản xuất polypropylen (PP).
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả của xử lý kéo sợi điện trên vải thổi nóng chảy
1. Điều kiện sạc: thời gian sạc, khoảng cách sạc, điện áp sạc;
2. Độ dày;
3. Vật liệu nhiễm điện.
Công ty TNHH Công nghệ vải không dệt Đông Quan LianshengĐược thành lập vào tháng 5 năm 2020, đây là doanh nghiệp sản xuất vải không dệt quy mô lớn, tích hợp nghiên cứu phát triển, sản xuất và kinh doanh. Công ty có thể sản xuất vải không dệt PP spunbond nhiều màu sắc, khổ rộng dưới 3,2 mét, định lượng từ 9g đến 300g.
Thời gian đăng: 26-10-2024