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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*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较子有序取向而形成的偶较电荷,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。
目前很多熔喷布厂商未必有驻极处理设备,因为他们主要生产民用口罩;也有很多熔喷布厂商,是从别的产品过来的,压根都不知道有驻极处理这一个工艺。在口罩机、熔喷布火热之后,口罩相关测试仪、喷码、包装将成为热点。
驻极母粒的吸附能力是哪里来的呢?
通常,我们是采用电晕充电对熔喷聚丙烯非织造材料进行驻极处理。充电电压、充电时间、充电距离和环境湿度等对空气过滤材料所带静电荷的稳定性都会起到很大影响。
其中,充电电压对驻极效果影响明显,其次是环境湿度和充电距离,充电时间对样品的驻极效果影响小。
充电电压
随着充电电压的增加,熔喷驻极非织造材料的过滤效率。这是因为随着充电电压的增加,样品表面的驻极电荷增多,对颗粒物的吸附力增加,从而提高了过滤效率。
充电时间
随着充电时间的增加,熔喷驻极体材料的过滤效率,其影响规律和充电电压的影响类似。这是因为充电时间越多,样品表面俘获的电荷越多,可吸附的颗粒物越多,所以过滤效率越好。
如何提高驻及体材料电荷储存能力?
提高驻及体材料电荷储存能力的途径有两种方法:
1.高精驻极母粒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.高精驻极母粒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。