提高熔喷无纺布过滤效率最有效的方法
熔喷无纺布是医用口罩的核心材料,其过滤效率直接影响口罩的防护效果。影响熔喷布过滤性能的因素有很多,如纤维线密度、纤维网的结构、厚度和密度等。作为口罩的空气过滤材料,如果材料太紧,孔隙太小,呼吸阻力太大,使用者就不能顺利吸入空气,口罩就会失去使用价值。这就要求过滤材料不仅要提高其过滤效率,还要尽可能降低其呼吸阻力,而呼吸阻力和过滤效率是一对矛盾。静电驻极处理工艺是解决呼吸阻力与过滤效率矛盾的最佳途径。
1、机械屏障
空气中粒径大于5μm的飞沫可以被熔喷布阻挡;当粉尘颗粒直径小于3μm时,熔喷布中的纤维随机排列并形成夹层,形成具有多个弯曲通道的纤维过滤层。、当颗粒通过各种类型的弯曲通道或路径时,颗粒通过机械过滤的范德华力吸附在纤维表面;当粒径和风速较大时,气流靠近滤料,因受阻而向四周流动,颗粒因惯性作用直接与纤维碰撞而被捕获;当颗粒尺寸很小并且流速很低时,颗粒由于布朗运动的扩散而撞击纤维并被捕获。
2、静电吸附
静电吸附是指当静电吸附时,带电纤维(驻极体)通过库仑力捕获颗粒。熔喷无纺布是带电的。当灰尘、细菌、病毒等颗粒物通过滤材时,静电力不仅能有效吸引带电颗粒物,还能利用静电感应效应捕捉感应出的极化中性颗粒物。静电势越大,静电吸附作用越强。
3、静电驻极工艺
由于普通过滤效率熔喷非织造布的孔隙率低于70%,熔喷非织造布纤维细、空隙小、孔隙率高,仅依靠纤维三维聚集体的机械阻挡作用是不够的。一般采用静电驻极工艺,给熔喷布添加静电荷效应,利用静电的方法来提高过滤效率,使过滤效率可以达到99.9%~99.99%,很薄的一层就可以达到预期的标准。呼吸阻力小。
目前的静电驻极方法主要有静电纺丝法、电晕放电法、摩擦起电法、热极化法、低能电子束轰击法等,其中电晕放电法是目前最好的静电驻极法。
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