Huruf N pada masker N95 menunjukkan tidak tahan minyak, artinya tidak tahan minyak; Angka tersebut menunjukkan efisiensi penyaringan saat diuji dengan partikel 0,3 mikron, dan 95 berarti masker dapat menyaring setidaknya 95% partikel kecil seperti virus influenza, debu, serbuk sari, kabut, dan asap. Mirip dengan masker bedah medis, struktur utama masker N95 terdiri dari tiga bagian: lapisan kedap air di permukaan, lapisan tengah untuk penyaringan dan penyerapan, dan lapisan kulit bagian dalam. Bahan baku yang digunakan adalah kain meltblown polipropilena dengan berat molekul tinggi. Karena semuanya merupakan kain meltblown, apa alasan efisiensi penyaringannya tidak memenuhi standar?
Alasan mengapa efisiensi penyaringan masker kain meltblown kurang baik
Performa filtrasi kain non-woven meltblown sendiri sebenarnya hanya di bawah 70%. Mengandalkan efek penghalang mekanis agregat serat tiga dimensi meltblown ultrafine dengan serat halus, rongga kecil, dan porositas tinggi saja tidak cukup. Sebaliknya, hanya dengan menambah berat dan ketebalan material akan sangat meningkatkan resistansi filtrasi. Oleh karena itu, material filter meltblown umumnya menambahkan muatan elektrostatik ke kain meltblown melalui proses polarisasi elektrostatik, dengan menggunakan metode elektrostatik untuk meningkatkan efisiensi filtrasi, yang dapat mencapai 99,9% hingga 99,99%. Dengan kata lain, mencapai standar N95 atau lebih tinggi.
Prinsip penyaringan serat kain melt blown
Kain meltblown yang digunakan untuk masker standar N95 terutama menangkap partikel melalui efek ganda, yaitu penghalang mekanis dan penyerapan elektrostatik. Efek penghalang mekanis ini berkaitan erat dengan struktur dan sifat material: ketika kain meltblown diberi muatan korona dengan tegangan beberapa ratus hingga beberapa ribu volt, serat-seratnya berdifusi ke dalam jaringan pori akibat tolakan elektrostatik, dan ukuran antar serat jauh lebih besar daripada debu, sehingga membentuk struktur terbuka. Ketika debu melewati material filter meltblown, efek elektrostatik tidak hanya efektif menarik partikel debu bermuatan, tetapi juga menangkap partikel netral terpolarisasi melalui efek induksi elektrostatik. Semakin tinggi potensial elektrostatik material, semakin tinggi kerapatan muatannya, semakin banyak muatan titik yang dibawanya, dan semakin kuat efek elektrostatiknya. Pelepasan korona dapat meningkatkan kinerja filtrasi kain meltblown polipropilena secara signifikan. Penambahan partikel turmalin dapat secara efektif meningkatkan polarisabilitas, meningkatkan efisiensi filtrasi, mengurangi resistansi filtrasi, meningkatkan kerapatan muatan permukaan serat, dan meningkatkan kapasitas penyimpanan muatan jaring serat.
Penambahan 6% turmalin ke elektroda memberikan efek keseluruhan yang lebih baik. Terlalu banyak material terpolarisasi justru dapat meningkatkan pergerakan dan netralisasi pembawa muatan. Masterbatch yang dialiri listrik harus memiliki ukuran dan keseragaman skala nanometer atau mikro nanometer. Masterbatch polar yang baik dapat meningkatkan kinerja pemintalan tanpa memengaruhi nosel, meningkatkan efisiensi filtrasi, menahan degradasi elektrostatik, mengurangi hambatan udara, meningkatkan densitas dan kedalaman penangkapan muatan, meningkatkan kemungkinan lebih banyak muatan terperangkap dalam agregat serat, dan menjaga muatan yang ditangkap dalam keadaan energi yang lebih rendah, sehingga sulit untuk keluar dari perangkap pembawa muatan atau dinetralkan, sehingga memperlambat degradasi.
Proses polarisasi elektrostatik yang ditiup lelehan
Proses pelepasan muatan elektrostatik melt blown melibatkan penambahan material anorganik seperti turmalin, silikon dioksida, dan zirkonium fosfat ke polimer polipropilena PP terlebih dahulu. Kemudian, sebelum menggulung kain, material melt blown diisi oleh satu atau lebih rangkaian pelepasan muatan korona menggunakan tegangan elektroda berbentuk jarum sebesar 35-50KV yang dihasilkan oleh generator elektrostatik. Ketika tegangan tinggi diberikan, udara di bawah ujung jarum menghasilkan ionisasi korona, yang mengakibatkan pelepasan muatan rusak lokal. Pembawa muatan diendapkan pada permukaan kain melt blown melalui aksi medan listrik, dan sebagian akan terperangkap oleh perangkap partikel induk yang diam, menjadikan kain melt blown sebagai material penyaring bagi elektroda. Tegangan selama proses korona ini sedikit lebih rendah dibandingkan dengan pelepasan muatan bertegangan tinggi sekitar 200KV, sehingga menghasilkan produksi ozon yang lebih sedikit. Pengaruh jarak pengisian dan tegangan pengisian bersifat kontraproduktif. Seiring bertambahnya jarak pengisian, jumlah muatan yang ditangkap oleh material berkurang.
Kain meltblown beraliran listrik diperlukan
1. Satu set peralatan melt blown
2. Masterbatch berlistrik
3. Empat set perangkat pelepasan elektrostatik tegangan tinggi
4. Peralatan pemotongan
Kain meltblown harus disimpan dalam kondisi kedap air dan lembab
Dalam kondisi suhu dan kelembapan normal, bahan PP meltblown yang dapat dipolarisasi memiliki stabilitas penyimpanan muatan yang sangat baik. Namun, ketika sampel berada di lingkungan dengan kelembapan tinggi, kehilangan muatan dalam jumlah besar terjadi akibat efek kompensasi gugus polar dalam molekul air dan partikel anisotropik di atmosfer terhadap muatan serat. Muatan berkurang seiring meningkatnya kelembapan dan menjadi lebih cepat. Oleh karena itu, selama transportasi dan penyimpanan, kain meltblown harus dijaga agar tetap kedap air dan terhindar dari kontak dengan lingkungan dengan kelembapan tinggi. Jika tidak disimpan dengan benar, masker yang dihasilkan akan tetap sulit memenuhi standar.
Dongguan Liansheng bukan tenunan Technology Co, Ltd.Didirikan pada Mei 2020, perusahaan ini merupakan perusahaan produksi kain non-woven berskala besar yang mengintegrasikan penelitian dan pengembangan, produksi, dan penjualan. Perusahaan ini dapat memproduksi kain non-woven PP spunbond berbagai warna dengan lebar kurang dari 3,2 meter, mulai dari 9 gram hingga 300 gram.
Waktu posting: 27-Okt-2024