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浅谈PP驻极母粒在口罩生产中的作用

时间:2020-05-21 作者:91再生 来源:91再生网

 

  这被口罩刷了屏的时代虽然已经过去但是曾经最壮观的场面是这样的:最开始几天企业纷纷要上口罩线,接下来口罩机厂商登场了,千家企业纷纷跟进,到后来,发现口罩核心材料熔喷布才是硬通货。不少企业明白过来,早已经是一吨难求。于是,各种产线、各种布料纷纷登场,如很多造粒企业纷纷改产出做熔喷布原料,汽车配件厂的多组分无纺布改造成口罩熔喷布产线等。八仙过海,各显神通,但是检验口罩的几个重要指标,一个呼吸阻力,还有就是过滤效率。因为大家都希望口罩呼吸阻力小,过滤效率高,有效期长。
 
  要给大家讲的是口罩的PP驻极母粒处理和驻极母粒,跟这些指标息息相关,当然这里主要讲的是医疗用口罩,因为目前大批量在上的产线,其实都是民用口罩。
 
  口罩过滤除了机械阻挡,还有静电吸附。纤维过滤材料就是一种处理污染,净化空气和水源的常用材料。其捕尘机理主要依靠布朗扩散、截留、惯性碰撞、直接拦截等机械阻挡作用,但这种机械阻挡作用对粒径小于1μm以下的粒子过滤效果很差,不能起到净化作用。
 
  如果除原有的机械阻挡作用外,在空气过滤的过程中增加静电吸附,依靠库仑力直接吸引气相中的带电微粒并将其捕获,或诱导中性微粒产生极性再将其捕获,就可以更有效地过滤气体载体相中的亚微粒子,大大增强过滤效率,而空气阻力却不会增加。这就是所谓的迅速低阻过滤材料。驻极体材料恰好具有这一性质。
 
  驻极体是指具有长期储存电荷功能的电介质材料,它所储存的电荷可以是外界注入的单极性真实电荷(或称空间电荷),也可以是极性电介质中偶极子有序取向而形成的偶极电荷,或者两类电荷同时兼有。
 
  当熔喷法纤维从喷孔喷出纤维后,若受到带电质子如电子或离子的轰击,就可以使得熔喷法纤维基材成为驻极体;同样,当微纤维基材收集以后,使其受到电晕处理,也可使其成为驻极体。
 
  有人说,如果没有口罩测试仪器,如何知道口罩的过滤效率?一个简单方法,就是看口罩靠近大腿时能否把长长的脚毛变得直立起来!驻极处理能够增加口罩静电吸附的能力,驻极母粒能够让静电保持时间久。下面我们就来了解下这两个概念。
 
  (一)PP驻极母粒处理
 
  小编在网上没有查找到驻极处理的定义,但是所谓驻极处理就是让驻极体增加更多电荷的方法。驻极方法主要有静电纺丝法、电晕充电法、摩擦起电法、热极化法、低能电子束轰击法等。
 
  (二)PP驻极母粒
   
  刚刚提到增加电荷可以靠驻极处理。而要让这个静电储存,那就要让材料成分和结构让驻极体有利于电荷保持。当然,在目前口罩流通速度下,静电的衰减不足虑(比如出厂后,半个月到用户),而正常的医疗口罩都是有效期6个月,而日本有些口罩有效期是三年。提高驻极体材料电荷储存能力的途径有两种方法:
 
  1、通过提高材料的结晶度和机械变形,使材料的结构发生变化,形成细长的孔洞通道阻止电荷漂移。
 
  2、通过引入具有电荷存储性能的添加剂来产生电荷陷阱捕获电荷。
 
  所以,相对应两种方法,驻极母粒有两种类型:
 
  1:改变PP材料的结晶度和机械变形,比如结晶相关的助剂。这里大家也可以理解为何熔喷的模头很重要,因为模头直接影响无纺布的微观形态。
 
  电气石名称:电气石俗称碧玺、碧茜,又译为托玛琳,由于电气石具有热电性及压电性,容易因静电效应而带电,因而得名。
 
  2:引入电荷存储,如加入纳米极的电气石母粒。因为这两种类型的驻极母粒在添加量、价格上有很大的区别。
 
  电镜下PP熔喷无纺布的微观状态(未驻极处理)
 
  (三)口罩过滤效率测试
 
  传统本过滤效率测定方法是:采用美国TSI8130过滤效率测定仪测定,NaCl气溶胶粒子直径为0.26μm以下。
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