La lettera N in "mascherine N95" indica "non resistente all'olio", ovvero non resistente all'olio; il numero rappresenta l'efficienza di filtrazione quando testata con particelle di 0,3 micron, e 95 significa che può filtrare almeno il 95% di piccole particelle come virus influenzale, polvere, polline, foschia e fumo. Analogamente alle mascherine chirurgiche mediche, la struttura principale delle mascherine N95 è composta da tre parti: uno strato superficiale a prova di umidità, uno strato intermedio filtrante e adsorbente e uno strato interno di pelle. La materia prima utilizzata è un tessuto meltblown in polipropilene ad alto peso molecolare. Poiché si tratta di tessuti meltblown, quali sono i motivi per cui l'efficienza di filtrazione non soddisfa lo standard?
Motivi della scarsa efficienza di filtrazione del tessuto meltblown della maschera
Le prestazioni di filtrazione del tessuto non tessuto meltblown sono in realtà solo inferiori al 70%. Non è sufficiente affidarsi esclusivamente all'effetto barriera meccanico degli aggregati di fibre tridimensionali delle fibre ultrafini meltblown, caratterizzate da fibre fini, piccoli vuoti ed elevata porosità. In caso contrario, il semplice aumento del peso e dello spessore del materiale aumenterà notevolmente la resistenza alla filtrazione. Pertanto, i materiali filtranti meltblown generalmente aggiungono cariche elettrostatiche al tessuto meltblown attraverso il processo di polarizzazione elettrostatica, utilizzando metodi elettrostatici per migliorare l'efficienza di filtrazione, che può raggiungere il 99,9% - 99,99%. Vale a dire, raggiungendo lo standard N95 o superiore.
Principio di filtrazione delle fibre di tessuto soffiato a fusione
Il tessuto meltblown utilizzato per le mascherine standard N95 cattura principalmente le particelle attraverso un duplice effetto di barriera meccanica e adsorbimento elettrostatico. L'effetto barriera meccanica è strettamente correlato alla struttura e alle proprietà del materiale: quando il tessuto meltblown viene caricato dall'effetto corona con una tensione da diverse centinaia a diverse migliaia di volt, le fibre si diffondono in una rete di pori a causa della repulsione elettrostatica e le dimensioni tra le fibre sono molto maggiori di quelle della polvere, formando così una struttura aperta. Quando la polvere attraversa il materiale filtrante meltblown, l'effetto elettrostatico non solo attrae efficacemente le particelle di polvere cariche, ma cattura anche le particelle neutre polarizzate attraverso l'effetto di induzione elettrostatica. Maggiore è il potenziale elettrostatico del materiale, maggiore è la densità di carica del materiale, maggiore è il numero di cariche puntiformi trasportate e maggiore è l'effetto elettrostatico. La scarica corona può migliorare notevolmente le prestazioni di filtrazione del tessuto meltblown in polipropilene. L'aggiunta di particelle di tormalina può migliorare efficacemente la polarizzabilità, aumentare l'efficienza di filtrazione, ridurre la resistenza di filtrazione, aumentare la densità di carica superficiale delle fibre e migliorare la capacità di accumulo di carica della rete di fibre.
L'aggiunta del 6% di tormalina all'elettrodo ha un effetto complessivo migliore. Troppi materiali polarizzabili possono effettivamente aumentare il movimento e la neutralizzazione dei portatori di carica. Il masterbatch elettrizzato dovrebbe avere dimensioni e uniformità su scala nanometrica o micro-nanometrica. Un buon masterbatch polare può migliorare le prestazioni di filatura senza compromettere l'ugello, migliorare l'efficienza di filtrazione, resistere alla degradazione elettrostatica, ridurre la resistenza dell'aria, aumentare la densità e la profondità di cattura della carica, aumentare la probabilità che più cariche vengano intrappolate negli aggregati di fibre e mantenere le cariche catturate a uno stato energetico inferiore, rendendo difficile la fuoriuscita dalle trappole dei portatori di carica o la loro neutralizzazione, rallentando così la degradazione.
Processo di polarizzazione elettrostatica melt blown
Il processo di scarica elettrostatica tramite melt blown prevede l'aggiunta preventiva di materiali inorganici come tormalina, biossido di silicio e fosfato di zirconio al polimero di polipropilene PP. Quindi, prima di arrotolare il tessuto, il materiale melt blown viene caricato da una o più serie di scariche corona utilizzando un elettrodo a forma di ago con una tensione di 35-50 kV generata da un generatore elettrostatico. Quando viene applicata alta tensione, l'aria sotto la punta dell'ago produce ionizzazione corona, con conseguente scarica di rottura locale. I portatori di carica vengono depositati sulla superficie del tessuto melt blown attraverso l'azione del campo elettrico e alcuni di essi vengono intrappolati dalla trappola delle particelle madri stazionarie, trasformando il tessuto melt blown in un materiale filtrante per l'elettrodo. La tensione durante questo processo corona è leggermente inferiore rispetto a una scarica con un'alta tensione di circa 200 kV, con conseguente minore produzione di ozono. L'effetto della distanza di carica e della tensione di carica è controproducente. All'aumentare della distanza di carica, la quantità di carica catturata dal materiale diminuisce.
È richiesto tessuto meltblown elettrificato
1. Un set di attrezzature per fusione soffiata
2. Masterbatch elettrificato
3. Quattro serie di dispositivi di scarica elettrostatica ad alta tensione
4. Attrezzatura da taglio
Il tessuto meltblown deve essere conservato in modo impermeabile e a prova di umidità
In condizioni normali di temperatura e umidità, i materiali polarizzabili in PP meltblown presentano un'eccellente stabilità di conservazione della carica. Tuttavia, quando il campione si trova in un ambiente ad alta umidità, si verifica una notevole perdita di carica a causa dell'effetto di compensazione dei gruppi polari nelle molecole d'acqua e delle particelle anisotrope presenti nell'atmosfera sulle cariche presenti sulle fibre. La carica diminuisce con l'aumentare dell'umidità e aumenta più rapidamente. Pertanto, durante il trasporto e lo stoccaggio, il tessuto meltblown deve essere protetto dall'umidità ed evitare il contatto con ambienti ad alta umidità. Se non viene conservato correttamente, le mascherine prodotte avranno comunque difficoltà a soddisfare gli standard.
Dongguan Liansheng Non tessuto Technology Co., Ltd.Fondata nel maggio 2020, è un'azienda di produzione di tessuti non tessuti su larga scala che integra ricerca e sviluppo, produzione e vendita. È in grado di produrre tessuti non tessuti spunbond in PP di vari colori, con una larghezza inferiore a 3,2 metri, da 9 a 300 grammi.
Data di pubblicazione: 27-10-2024