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靜電駐極工藝原理解讀

閱讀：1755發(fā)布時間：2022-8-18

靜電駐極工藝原理解讀

N95口罩里的N代表not resistant to oil，即：不防油；數(shù)字代表使用0.3微米顆粒進(jìn)行測試時的過濾效率，95就是至少能過濾掉95%的流感病毒、灰塵、花粉、霧霾、以及煙塵等微小顆粒物。與醫(yī)用類似，N95口罩的主體結(jié)構(gòu)是由表層抗?jié)駥印⒅虚g過濾吸附層以及內(nèi)層貼膚層三部分組成，原材料均為高分子材料聚丙烯，既然都是，那么過濾效率不達(dá)標(biāo)的原因是什么呢?

口罩過濾效率不達(dá)標(biāo)的原因

熔噴無紡布本身的過濾性能其實只有70%以下的，純粹靠熔噴超細(xì)纖維的纖維細(xì)、空隙小、孔隙率高的纖維三維集合體的機械阻擋作用是不夠的。不然，一味增加材料克重厚度反而會大大增加過濾阻力。所以熔噴過濾材料普遍都是會通過靜電駐極的工藝對進(jìn)行添加靜電電荷效應(yīng)，利用靜電的方法提升過濾效率，可以達(dá)到99.9%到99.99%。也就是達(dá)到N95標(biāo)準(zhǔn)或以上。

纖維過濾原理

N95標(biāo)準(zhǔn)口罩使用的主要是通過機械阻擋和靜電吸附雙重作用來捕獲粒子。機械阻擋作用與材料的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)密切相關(guān)：當(dāng)經(jīng)過電暈充電后帶有幾百到幾千伏電壓，由于靜電的排斥作用使纖維擴散成網(wǎng)狀孔洞，纖維間的尺寸遠(yuǎn)大于粉塵的尺寸，從而形成一種開放式結(jié)構(gòu)。當(dāng)粉塵經(jīng)過熔噴過濾材料時，靜電作用不僅能有效吸引帶電粉塵粒子，而且以靜電感應(yīng)效應(yīng)捕獲極化的中性粒子。材料靜電勢越高，材料的電荷密度越大，帶點電荷越多，靜電作用越強。電暈放電能大大提高聚丙烯的過濾性能。加入電氣石微粒能有效改善駐極效益，過濾效率增加，過濾阻力降低，纖維表面電荷密度增加，纖網(wǎng)貯存電荷能力也增強。加入6%的電氣石駐極綜合效果較好。太多駐極材料反而會增加載流子的移動中和現(xiàn)象。駐極母粒要有納米或微納米級別尺寸和均勻性。好的駐極母?？梢愿纳萍徑z性能，不影響噴嘴，提高過濾效率，抗靜電衰退，降低空氣阻力，增加電荷捕集的密度和深度，讓更多的電荷有更大的幾率存在纖維中聚集體中，并使得捕獲的電荷處于更低能量狀態(tài)，不易脫離電荷載體陷阱或被中和，減緩衰退。

熔噴靜電駐極工藝

熔噴靜電駐極的工藝是事先在PP聚丙烯聚合物中加入電氣石、二氧化硅、磷酸鋯等無機材料，然后在卷布前通過靜電發(fā)生器針狀電極電壓35-50KV一組或多組電暈放電的方式對熔噴材料帶上電荷，施加高壓時針尖下方的空氣產(chǎn)生電暈電離，產(chǎn)生局部擊穿放電，載流子通過電場的作用，而沉積到表面，一部分載流子會深入表層被駐極母粒的陷阱捕獲，從而使成為駐極體過濾材料。此電暈過程的電壓和相比高壓200Kv左右的放電是小了一點，相比沒那么多臭氧產(chǎn)生。充電距離和充電電壓的作用使反效的。隨著充電距離越遠(yuǎn)，材料俘獲的電荷越少。

駐極需要

1、熔噴設(shè)備一套

2、駐極母粒

3、高壓靜電放電裝置四套

4、分切設(shè)備

應(yīng)防潮防水儲存

在常溫常濕條件下，PP熔噴駐極材料具有很好的電荷儲存穩(wěn)定性能，但是當(dāng)樣品在高濕環(huán)境時，由于水分子中的極性基團，大氣中的異性粒子對纖維上電荷的補償效應(yīng)，而造成電荷的大量損失。電荷隨著濕度增加下降，并且越來越快。因此，在運輸儲存過程中，一定要防潮保存，避免接觸高濕環(huán)境，要不及時買了達(dá)標(biāo)的，保存不好，做出來的口罩還是難以達(dá)標(biāo)。

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