口罩熔噴布測試儀用于提升熔噴布過濾效率

更新時間：2020-12-08

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熔噴無紡布作為醫用口罩的核心材料，其過濾效率直接影響口罩的防護效果。影響熔噴布過濾性能的因素很多，如纖維線密度，纖網的結構、厚度和密度等。

但是，作為口罩的空氣過濾材料，如果材料太緊密，孔隙太小，呼吸阻力太大，使用者無法順利吸入空氣，口罩也就失去了使用價值。

這就要求過濾材料不僅要提高其過濾效率，還要盡可能地降低其呼吸阻力，而呼吸阻力和過濾效率是一對矛盾體。靜電駐極處理工藝就是解決呼吸阻力和過濾效率這對矛盾體的好辦法。

熔噴無紡布的過濾機理
在熔噴過濾材料的過濾機理中，普遍認可的機理主要有布朗擴散、截留、慣性碰撞、重力沉降和靜電吸附五種過濾機理。由于前四種原理都是機械阻隔，因此熔噴布的過濾機理可簡單歸納為機械阻隔和靜電吸附。

01機械阻隔
聚丙烯熔噴布的纖維直徑平均為 2～5 μm，空氣中粒徑大于 5 μm 的飛沫可以被熔噴布阻隔在外。
當微塵直徑小于 3 μm 時，由于熔噴布中的纖維隨機和隔層交叉排列成型，構成多彎曲通道的纖維過濾層，當微粒經過各種類型的彎曲通道或路徑時，微塵便被機械過濾式的范德華力吸附在纖維表面。
當顆粒粒徑與氣流速度都較大時，氣流接近過濾材料因受阻而繞流，而顆粒由于慣性作用脫離流線直接與纖維碰撞被捕獲。
當顆粒粒徑很小且流速很低時，顆粒因布朗運動產生擴散而撞擊到纖維上被捕獲。

02靜電吸附
靜電吸附是指當過濾材料的纖維帶電時，通過荷電纖維(駐極體)的庫侖力去實現對微粒的捕獲。當粉塵、細菌、病毒等微粒經過過濾材料時，靜電力不僅能有效地吸引帶電微粒，而且以靜電感應效應捕獲感應極化的中性粒子，隨著靜電勢提高，靜電吸附作用越強。

靜電駐極工藝
由于普通熔噴無紡布的過濾效率不到70%，純粹靠熔噴超細纖維的纖維細、空隙小、孔隙率高的纖維三維集合體的機械阻擋作用是不夠的，所以熔噴過濾材料普遍都是會通過靜電駐極工藝對熔噴布添加靜電電荷效應，利用靜電的方法提升過濾效率，使其過濾效率可以達到99.9%到99.99%，很薄的一層就能達到預期的標準，呼吸阻力還小。
目前的靜電駐極方法主要有靜電紡絲法、電暈放電法、摩擦起電法、熱極化法、低能電子束轟擊法等，其中電暈放電法是目前佳的靜電駐極方法。
電暈放電法是熔噴纖網在收卷前通過靜電發生器針狀電極（電壓一般為5-10KV）一組或多組電暈放電的方式使熔噴材料帶上電荷，施加高壓時針尖下方的空氣產生電暈電離，產生局部擊穿放電，載流子受到電場的作用而沉積到熔噴布表面，一部分載流子會深入表層被駐極母粒的陷阱捕獲，從而使熔噴布成為駐極體過濾材料。
增加熔噴布表面的電荷可以通過電暈放電法駐極處理工藝獲得，但是要讓這個靜電儲存不衰減，那就需熔噴駐極體材料的成分和結構有利于電荷保持。提高駐極體材料電荷儲存能力的途徑可通過引入具有電荷存儲性能的添加劑來產生電荷陷阱捕獲電荷。
因此，生產用于空氣過濾材料的熔噴生產線與普通熔噴生產線相比，需要在生產線中增加高壓靜電放電裝置，并且需要在生產原料聚丙烯（PP）中加入駐極母粒，如電氣石微粒。

熔噴布過濾效率測試：
G506口罩熔噴布測試儀潔凈壓縮空氣將預配好的NaCl溶液或DEHS/PAO等類似溶液從氣溶膠發生器中噴出，經過一個分級器（慣性原理）,將不需要的大顆粒收集到收集瓶內，符合要求的氣溶膠顆粒從氣溶膠發生器噴嘴處噴出進入測試系統。

G506口罩熔噴布測試儀用于呼吸防護產品的濾芯，一次性口罩，過濾介質等的性能測試，適用于此類產品的安全性測試，基本過濾性能評定以及新產品的開發指導。
儀器也適用于研發新產品的性能驗證，生產部門的品質控制，第三方檢測機構，產品性能驗證實驗室，質量技術監督部門等對材料性能的測定。

測試原理：
油霧法：
干燥無油壓縮空氣以一定流量進入氣溶膠發生器，產生一定顆粒分布的氣溶膠，經級聯撞擊器篩分，將滿足標準要求的粒度分布的顆粒從氣溶膠出口排出，進入測試管道。
并到達濾料，濾料兩側安裝有壓差傳感器，測試過程中對濾料上游及下游顆粒進行顆粒數目監測;整個測試過程以一定流量或風量進行。
鹽霧法：
干燥無油壓縮空氣以一定流量進入氣溶膠發生器，產生一定顆粒分布的氣溶膠，經級聯撞擊器篩分，將滿足標準要求的粒度分布的顆粒從氣溶膠出口排出，進入測試管道。
由于鹽霧氣溶膠產生帶有靜電，故需對鹽霧氣溶膠進行中和處理。且對鹽霧氣溶膠來講，需對其進行加熱以產生鹽顆粒。方法為：將產生滿足粒度要求的氣溶膠與加熱氣體混合然后氣溶膠中水分被蒸發產生鹽顆粒。
并到達濾料，濾料兩側安裝有壓差傳感器，測試過程中對濾料上游及下游顆粒進行顆粒數目監測;整個測試過程以一定流量或風量進行。

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