你是否知道口罩中的PP驻极母粒？

时间：2020-06-13 作者：91再生 来源：91再生网

　　20020年开始，随着突如其来的新冠疫情席卷中国，接着席卷了全球，各国民众对口罩的需求量起井喷式增长。

 

　　同时也伴随着口罩的制造原料出现空前的紧缺。

 

　　市面上的口罩一般共有三层，内外两层均为无纺布，中间的过滤层为熔喷布。“熔喷布”俗称口罩的“心脏”，它具有良好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，是生产医用外科口罩与N95口罩的重要原料。

 

　　熔喷无纺布

 

　　熔喷布是一种以高熔融指数的聚丙烯为材料，在高温高速喷出细丝由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的网，在空气中自然冷却而成。纤维直径范围 0.5~10 微米，其纤维直径大约有头发丝的三十分之一。

 

　　这样喷出来的布，密度小到可阻隔粉尘、病毒、细菌和飞沫。同时，经过驻极处理后的熔喷布，还增加静电吸附功能，飞沫靠近熔喷布后也会被静电吸附在表面，无法透过。

 

　　合格熔喷布的防护原理是什么，不同质量有何差别？可以简单理解成两种网，一种孔大，一种孔小。孔小的过滤效率自然更好。

 

　　PP驻极母粒是什么

 

　　对于医用口罩，带PP驻极母粒和驻极高压电处理的驻极熔喷布，这层是最核心的部分，只有驻极处理后熔喷布上很多电荷才对也同样带电荷的0.3微米的非油性小颗粒物有高效的吸附效果，通常要求要大于95%以上，这个其实只有专业仪器才能测试出来，有些厂家也用两层25-28克驻极处理后的熔喷布去达到50-60克驻极熔喷布的效果。

 

　　PP驻极母粒基本组成

 

　　以聚丙烯为基材，使用专用助剂，使助剂在母料中达到了均匀分散，在熔喷布的纺丝过程中加入建议的添加量，可以有效增加熔喷无纺布中电荷捕集能阱的密度和深度，达到提高熔喷无纺布综合滤效和抗热衰减的性能。

 

　　口罩生产为何要使用PP驻极母粒

 

　　口罩过滤除了机械阻挡，还有静电吸附。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。这就是所谓的高效低阻过滤材料。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。

 

　　PP驻极母粒不合格带来的风险

 

　　在熔喷布紧缺的现状下，很多企业由于不懂驻极技术，产品不加PP驻极母粒，不进行驻极处理，出售过滤效率不合格的产品，仍然可以供不应求，卖出高价，但是后期，产品追踪，追责，可能要付出违法的代价。

 

　　同样，上游企业看到了PP驻极母粒的商机，仓储之间开发出驻极产品，在市场上，未经过长期产品的检验，过滤效率和长效性没有得到充分验证，同样存在风险。

 

　　熔喷布的表面电荷会随着时间而衰减，加入PP驻极母粒后，衰减的时间大大延长了，随着PP驻极母粒添加量适当增加，电荷保持率也越长，不同PP驻极母粒配方衰减率不同。

 

　　一些熔喷布商家，为了节约成本，少加PP驻极母粒，虽然做成口罩后，在短期内检测合格，1个月或者半年内有效，但是医用口罩的保质期往往是2年，如此操作，存在较大的风险。

 

　　日本N95口罩有效期要长达三年！所以这就需要高品质的PP驻极母粒给予他这样的一个能力，三年依然保持那么好的细菌阻隔效率。

 

　　有机PP驻极母粒和无机PP驻极母粒

 

　　PPPP驻极母粒的核心材料就是电荷引发剂，根据电荷引发剂种类的不同，我们可以把现在市场上PPPP驻极母粒分为两大类：一类就是有机类的PP驻极母粒，一类就是无机类的PP驻极母粒。

 

　　有机类的PP驻极母粒外观透明，看起来很漂亮，过滤网性能各方面都非常的好，但是它也存在的一些缺点就是静电场极其的不稳定，会造成这个率效的不稳定，还有有机材料上面的电荷的衰减也会造成这个率效的衰减，到目前为止还没有发现一款有机材料的电荷引发剂能够对电荷储存三个月以上而不衰减！

 

　　而无机材质的电荷引发剂在最终产品当中达到1%含量的时候，它对电荷的储存能力就可以达到12个月以上不衰减，所以无机PP驻极母粒还是被公认为最有效的产品。

 

　　那么无机PP驻极母粒里面主要成分是什么?它的电荷引发剂就是电气石粉！

 

　　电气石

 

　　电气石是电气石族类矿物的总称，是一种环状硅酸盐矿物，我们常常可以听到锂电气石、铝电气石、铁电气石等等。

 

　　电气石具有自放电性、预热放电性、负离子释放、远红外等等特性。因为电气石在环境温度、压力发生变化以后，其晶体结构里面的带电粒子会发生位移，正电荷负电荷的中心会发生分离，造成电气石的两极形成了一个静电场，也就是带有极性。

 

　　由于电气石晶体结构的不同，以及里面所含的原子和离子的不同，它的这些物理性能会发生非常大的变化，不同的电气石它的物理性能是完全不同！

 

　　有很多的PP驻极母粒都是用电气石去做，但是不同的PP驻极母粒储存电荷的能力差异却是非常大。因为不同的电气石组分不同、生产过程中配方也不同！并不是说只要是电气石做的PP驻极母粒都是一样的！

 

　　举一个例子，很多物质都是碳原子构成的，如石墨、炭黑、金刚石等，因为结构的不同造成功效完全不同，价格也会有巨大的差异。电气石粉末优异的物理性能会随着它粉体颗粒的减小而有增强的趋势，这就是我们所说的小尺寸效应！所以，我们就拼命地会想着把电气石粉末颗粒做到更小。

 

　　但是这里面就有一个问题，因为分子之间还存在着一种范德华力，当你把电气石粉末做到很小的时候，微小的粉粒之间它们会相互吸引，会再一次的聚在一起，更多的小颗粒聚集在一起反而会形成一种大的团聚体，反映到材料上面就会造成纤维表面形成的电荷不均匀，因为电气石分散的不均，所以我们要对电气石粉进行表面改性。

 

　　电气石粉进行表面改性的过程

 

　　首先，我们用气流磨对它进行粉碎做到纳米尺寸。

 

　　同时，为了减少小尺寸粉末表面的吸附，我们还要对颗粒的表面去进行有机的包覆，所以PP驻极母粒的生产过程就是怎么把这种粉体进行处理。

 

　　然后，通过挤出设备让纳米级的电气石粉均匀的分散在载体材料上面，从而能够使我们的熔喷纤维上面均匀附着电气石粉释放储存电荷，做出来的熔喷料就拥有很强的静电吸附作用，能很好的对病毒、细菌起到过滤作用。

 

　　最后，当经过驻极处理的熔喷布生产完成以后，它的表面是长期带电荷。但是因为我们环境当中的水分会使得电荷下降造成过滤功效的衰减，所以做好的熔喷布以及做好的口罩都要有一个什么比较好的储存方式和好的运输方式。

 

　　我们建议生产完以后可以真空密封包装，防止水分的侵袭，这样就能够使熔喷布、口罩能够更长久的保持对细菌、病毒的吸附作用。