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相信很多人在2020年之前可能都不知道什么是熔喷布,什么是驻极处理什么是驻极母粒,因为大家并不太关注口罩。而随着口罩产业的急速增长,很多新朋友都进入到口罩生产这个领域当中。
从目前疫情情况来看,经历这次疫情之后人们的防疫防护意识增强,我们口罩行业也可能会是一个长期、长足的发展的过程,为了使我们口罩以及相关领域能够更平稳有序高质量的发展,我们有必要对它用一种专业、科学的态度去了解,去研究它。
口罩的分类首先看一看口罩的分类,口罩分为普通纱布口罩、日用防护型口罩、工业防尘口罩以及医用口罩,普通的纱布口罩防寒保暖透气性比较好,能够阻挡一些灰尘,日用防护型口罩主要是防PM2.5、花粉等等这些东西,工业防尘口罩它主要是隔离在工业生产过程当中的粉尘等东西,是起到一个职业防护的保护作用。
而在口罩分类当中只有医用口罩中的医用外科口罩以及医用防护口罩才能够对空气当中的细菌、病毒进行有效的阻隔。
我国对医用外科口罩的技术要求根据我们国家对于医用外科口罩的技术要求,主要有几个方面:第一个,口罩的空气阻力要小。也就是说我们戴着口罩以后不会喘不过气来,透气性要好;第二个也是核心的一个,就是对细菌的过滤。细菌过滤率要高,不能让细菌进入到我们身体当中;第三个,就是时效性和有效期较长。也就是我们对细菌过滤率这个指标要能够长期的保持。这三个技术要点跟驻极体、驻极处理以及驻极母粒息息相关。
什么是驻极体、驻极处理、驻极机?驻极体就是能够长期的储存电荷的一种电介质。我们的聚丙烯纤维就是一种典型的驻极性材料,非常适合于作为我们过滤材料。用聚丙烯材料通过熔喷工艺成为熔喷布,就是口罩当中最核心的过滤层。做成熔喷布以后就会对熔喷布进行驻极处理,给熔喷布施加静电,让纤维表面带电,从而能够捕捉空气当中的微粒提高过滤效率。驻极处理就是让我们的驻极体增加更多电荷的这样一个过程。驻极处理一定会有驻极的设备,这就是我们的驻极机或者是静电发生器。大型的熔喷机,它的宽幅在1米2以上,会用驻极机去对它进行电处理,一般的电压是在6万到12万伏特。而一些小型的这个熔喷设备,比如说65机,我们会采用一些50到60级KV的静电发生器去对他进行电处理。
过滤材料及过滤结构接下来再看看我们的过滤材料,它到底是一种什么样子的呢?它的结构是一种什么状态呢?我们看一下这张图,这张就是我们的溶喷布在高倍的显微镜下面的结构示意图。
大家可以看到在这张图上熔喷布它是一种多层纵横交错的一种网状结构。这种网状结构它的纵横是一种随机的无序的排列,这就使熔喷布中间的纤维纤维网中有大量的微小的空隙。同时这种随机分布又使得熔喷布的空气进入的时候是一种多弯曲型的这种通道,弯弯曲曲的不是规整的直上直下,这种特点就造成了我们空气当中的微粒颗粒物与熔喷纤维进行碰撞而被阻截的概率大大的提高。
熔喷纤维的过滤机理熔喷纤维过滤空气中颗粒物的过滤机理到底是什么样的呢?它过滤空气当中的颗粒物主要有两种方法,第一种是机械阻隔,第二种是静电吸附。
所谓的机械阻隔就是利用驻极母粒颗粒物的布朗运动惯性碰撞进行拦截,用机械性的方式把颗粒拦截掉,但是这种方式对于颗粒粒径小于一个微米以下的这种颗粒的过滤效果就非常差。而典型的病毒的颗粒的大小在0.02~0.2微米之间,新型冠状病毒颗粒大小在0.1微米,显然利用机械阻隔的方式是拦不住这些微小颗粒。要使这种病毒细菌能够被口罩拦截,就需要第二种过滤方式,也就是静电吸附。细菌、病毒表面都带有电荷,静电吸附就是通过口罩上的电荷,利用库仑力作用,将病毒、细菌吸附,从而能够有效地防止这种小颗粒进入的人体。口罩能够有效的阻挡细菌和病毒,主要靠的是静电吸附。