這幾天被口罩刷了屏,開始幾天企業(yè)紛紛要上口罩線,接下來口罩機廠商登場了,千家企業(yè)紛紛跟進,到了上周,發(fā)現(xiàn)口罩核心材料熔噴布才是硬通貨。不少企業(yè)明白過來,已經(jīng)是一噸難求。于是,各種產(chǎn)線、各種布料紛紛登場,如汽車配件廠的多組分無紡布改造成口罩熔噴布產(chǎn)線等。八仙過海,各顯神通,但是檢驗口罩的幾個重要指標,一個呼吸阻力,還有就是過濾效率。因為大家都希望口罩呼吸阻力小,過濾效率高,有效期長。
要給大家講的是口罩的駐極母粒處理和駐極母粒,跟這些指標息息相關(guān),當然這里主要講的是醫(yī)療用口罩,因為目前大批量在上的產(chǎn)線,其實都是民用口罩。
口罩過濾除了機械阻擋,還有靜電吸附。纖維過濾材料就是一種處理污染,凈化空氣和水源的常用材料。其捕塵機理主要依靠布朗擴散、截留、慣性碰撞、直接攔截等機械阻擋作用,但這種機械阻擋作用對粒徑小于1μm以下的粒子過濾效果很差,不能起到凈化作用。
如果除原有的機械阻擋作用外,在空氣過濾的過程中增加靜電吸附,依靠庫侖力直接吸引氣相中的帶電微粒并將其捕獲,或誘導中性微粒產(chǎn)生極性再將其捕獲,就可以更有效地過濾氣體載體相中的亞微粒子,大大增強過濾效率,而空氣阻力卻不會增加。這就是所謂的迅速低阻過濾材料。駐極體材料恰好具有這一性質(zhì)。
駐極體是指具有長期儲存電荷功能的電介質(zhì)材料,它所儲存的電荷可以是外界注入的單極性真實電荷(或稱空間電荷),也可以是極性電介質(zhì)中偶極子有序取向而形成的偶極電荷,或者兩類電荷同時兼有。
當熔噴法纖維從噴孔噴出纖維后,若受到帶電質(zhì)子如電子或離子的轟擊,就可以使得熔噴法纖維基材成為駐極體;同樣,當微纖維基材收集以后,使其受到電暈處理,也可使其成為駐極體。
有人說,如果沒有口罩測試儀器,如何知道口罩的過濾效率?一個簡單方法,就是看口罩靠近大腿時能否把長長的腳毛變得直立起來!駐極處理能夠增加口罩靜電吸附的能力,駐極母粒能夠讓靜電保持時間久。下面我們就來了解下這兩個概念。
(一):駐極母粒處理
小編在網(wǎng)上沒有查找到駐極處理的定義,但是所謂駐極處理就是讓駐極體增加更多電荷的方法。駐極方法主要有靜電紡絲法、電暈充電法、摩擦起電法、熱極化法、低能電子束轟擊法等。下面這個就是常見的駐極處理設(shè)備:
(二):駐極母粒
剛剛提到增加電荷可以靠駐極處理。而要讓這個靜電儲存,那就要讓材料成分和結(jié)構(gòu)讓駐極體有利于電荷保持。當然,在目前口罩流通速度下,靜電的衰減不足慮(比如出廠后,半個月到用戶),而正常的醫(yī)療口罩都是有效期6個月,而日本有些口罩有效期是三年。提高駐極體材料電荷儲存能力的途徑有兩種方法:
1、通過提高材料的結(jié)晶度和機械變形,使材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,形成細長的孔洞通道阻止電荷漂移。
2、通過引入具有電荷存儲性能的添加劑來產(chǎn)生電荷陷阱捕獲電荷。
所以,相對應(yīng)兩種方法,駐極母粒有兩種類型:
1:改變PP材料的結(jié)晶度和機械變形,比如結(jié)晶相關(guān)的助劑。這里大家也可以理解為何熔噴的模頭很重要,因為模頭直接影響無紡布的微觀形態(tài)。
電氣石名稱:電氣石俗稱碧璽、碧茜,又譯為托瑪琳,由于電氣石具有熱電性及壓電性,容易因靜電效應(yīng)而帶電,因而得名。
2:引入電荷存儲,如加入納米極的電氣石母粒。因為這兩種類型的駐極母粒在添加量、價格上有很大的區(qū)別。
電鏡下PP熔噴無紡布的微觀狀態(tài)(未駐極處理)
(三)口罩過濾效率測試
傳統(tǒng)本過濾效率測定方法是:采用美國TSI8130過濾效率測定儀測定,NaCl氣溶膠粒子直徑為0.26μm以下。
目前很多熔噴布廠商未必有駐極處理設(shè)備,因為他們主要生產(chǎn)民用口罩;也有很多熔噴布廠商,是從別的產(chǎn)品過來的,壓根都不知道有駐極處理這一個工藝。在口罩機、熔噴布火熱之后,口罩相關(guān)測試儀、噴碼、包裝將成為熱點。