谈PP驻极母粒与熔喷布(1):熔喷布厂家应该明白的知识!
时间：2020-06-10 作者：91再生 来源：91再生网
新型冠状病毒（COVID-19），是有史以来人类遭受的最严重疫情之一。疫情之下，全球化热潮戛然而止，全球经济迅速冷冻，但部分产业却因此受益。
以多层空气过滤材料复合口罩为代表的的防护相关产品的生产、制造以及内外贸成为当前最活跃的经济领域。常见空气滤材包括长纤维、化纤无纺、玻璃纤维以及活性炭滤料等，也包括熔喷无纺布以及静电纺丝滤材。
近年发展起的静电纺丝技术，被应用于空气过滤，不过存在一定的技术壁垒，投资大、产能有限，不能满足当前形势下的市场需求。
相对而言，熔喷滤材是完美的存在。熔喷滤材相关项目投资规模不高，中低端熔喷滤材不存在很高的技术壁垒。在这样的背景下，在短短三四个月内，我国各地同时爆发了一起“产业奇迹”。
截止本次疫情前，熔喷技术在我国已经有一定的产业基础，但不过区区30多条生产线；但疫情期间，呈现井喷式增长。据不完全统计，在过去的4个月内，我国新建熔喷生产线已达几万条，这主要出自于我国熔喷领域相关零配件、设备制造企业之手。
熔喷技术的核心是原材料、设备、工艺。设备的核心是喷丝板，工艺的核心是熔体经螺杆机挤出、经喷丝板产生丝线并成网的整个过程的控制。
目前，高端喷丝板主要由德国恩卡、日本卡森、日本喷丝板等厂家设计、生产。但对于中低端喷丝板，我国很多企业有能力生产，并且可以满足市场的基本需求。
设备搭建好，工艺控制则主要依赖于有经验、有一定技术水平的调机师傅。专业的熔喷布调机师傅，本来非常少；但赶鸭子上架，在新机器开起来后，边试机边投产边调机，许多脑子灵光的人便很快成为生产前线的主角。
有了不算太差的设备，有了能调机的师傅，另一个核心是原材料。
熔喷布的主要原材料是熔喷母料，最常用的熔喷母料是高流动性聚丙烯（PP），熔融指数为1200g/10min（~230℃，比如大林巴塞尔，埃克森美孚等品牌）或1500g/10min（主要有中石化，道恩，金发，GS加德士等品牌）。
除熔融指数，PP驻极母料的关键参数也包括分子量及其分布、等规度以及挥发成分含量等。国内熔喷布生产企业大多仅关注熔融指数，而忽视了其他参数；但另外几个参数才是熔喷母料品质优劣的关键。
熔喷布的主要参数包括过滤效率和流动阻力（在口罩使用中包括吸气与呼气阻力）。优质的熔喷布具有更高的滤效和更低的阻力。
常规熔喷布主要是机械阻隔，因孔径结构及分布等问题，对细小微粒包括空气粉尘、气溶胶、细菌、病毒的过滤效率不高。
为提高其过滤效率，必须降低孔径。通常通过增加克重实现（对于熔喷布而言，纤维直径很难低于1μm），会导致孔隙率的降低，进而增加空气流动阻力。
因此，单纯靠熔喷布的机械阻隔并不能同时解决滤效与流动阻力问题。因为滤效低，对于暴露于病毒环境下的个体来说，使用这种熔喷布制造的空气滤材，感染风险很高。
有了PP驻极母料，便可以生产熔喷布。
驻极，驻意为充，极即为电。有了驻极，便可以充电。常用的驻极方式包括电驻极，热驻极，光驻极，磁驻极，辐射驻极以及机械驻极等。熔喷无纺布充上电，就可以成为高效空气滤材，在人类抵抗新型冠状肺炎等战役中发挥关键作用。
聚烯烃尤其PP因其优异的综合性能成为理想的驻极体空气滤材，是应用最广泛的高分子驻极体材料之一。
不过，单纯的PP熔喷布经驻极处理后，并不具备良好的过滤效率；甚至，在一定湿度、温度的空气介质中，会快速回复到未驻极的状态。这里便牵涉出两个概念，驻极材料的储电功能，以及抗衰减能力。
提升熔喷布性能的主要原材料是驻极母料，它是将具有长期储电功能的驻极粉体材料与PP经熔融共混复合的树脂母料。
驻极熔喷布使用材料自身驻极体产生的的静电吸附作用，依靠库仑力直接吸引气相中的带电颗粒物，或诱导非带电颗粒物产生偶极矩并将之捕获，过滤掉微米及亚微米级尺度粒子，大幅度提高熔喷布的过滤效率。
相对于机械阻隔，驻极技术使得滤材在过滤效率提高的同时，气相流动阻力保持不变。而流动阻力是空气滤材相关技术标准的另一项重要指标，因此，驻极母料对于高效低阻空气滤材具有重要意义。
驻极母料的另一个重要指标是对于熔喷布静电衰减的作用。
驻极熔喷布的静电衰减与材料本身的化学成分与物理结构比如聚丙烯的等规度、微细纤维内部的结晶度以及滤材内部多层次尺度、结构以及相互作用有关。
不过，驻极材料的电荷密度，以及铺获电荷后的能阱深度（低能量态），将决定储存电荷的能力（滤效）和持久度（抗衰减）。
第 11 年
