熔噴布中的靜電是怎麼產生的（熔噴布靜電駐極後布上的靜電為何過一晚就沒了）

2023-10-27 14:21:19 2

小編先講一下熔噴布過濾原理。

熔噴無紡布主要材質是聚丙烯，是一種超細靜電纖維布，可以捕捉粉塵。含有肺炎病毒的飛沫靠近熔噴無紡布後，會被靜電吸附在無紡布表面，無法透過。這就是這種材料隔絕病菌的原理。粉塵被超細靜電纖維捕捉住後，極不易因清洗而脫離，且水洗亦會被破壞靜電的吸塵能力。因此這種口罩只能一次性使用。

下來帶大家認識一下靜電駐極母粒。駐極母粒是什麼

對於醫用口罩，帶駐極母粒和駐極高壓電處理的駐極熔噴布，這層是最核心的部分，只有駐極處理後熔噴布上很多電荷才對也同樣帶電荷的0.3μm的非油性小顆粒物m m有高效的吸附效果，通常要求要大於95%以上，這個其實只有專業的儀器才能測試出來，有些廠家也用兩層25-28克駐極處理後的熔噴布去達到50-60克駐極熔噴布的效果！

熔噴布為何要添加駐極母粒？

口罩過濾除了機械阻擋，還有靜電吸附。纖維過濾材料就是一種處理汙染，淨化空氣和水源的常用材料。其捕塵機理主要依靠布朗擴散、截留、慣性碰撞、直接攔截等機械阻擋作用，但這種機械阻擋作用對粒徑小於1μm以下的粒子過濾效果很差，不能起到淨化作用。

除原有的機械阻擋作用外，在空氣過濾的過程中增加靜電吸附，依靠庫侖力直接吸引氣相中的帶電微粒並將其捕獲，或誘導中性微粒產生極性再將其捕獲，就可以更有效地過濾氣體載體相中的亞微粒子，大大增強過濾效率，而空氣阻力卻不會增加。這就是所謂的高效低阻過濾材料。駐極體材料恰好具有這一性質。

而要讓這個靜電儲存，就要求材料成分和結構讓駐極體有利於電荷保持。在靜電存儲和電荷保持過程中，駐極母粒的添加起到了至關重要的作用。

添加少量的駐極母粒，就能增加熔噴無紡布中電荷捕集能阱的密度和深度，有效釋放負離子和儲存電荷達到提高熔噴無紡布的綜合濾效和抗熱衰減的性能。使其在同等纖維細度和克重的情況下，降低無紡布產品阻力，同時提高無紡布產品濾效。

性能優異，質量穩定的駐極母粒是生產駐極熔噴布不可或缺的材料。具有長期產生電離子儲存電荷的功能，在引發劑的作用下，鎂鋰電氣石永久性的釋放電荷、空氣負離子，增加口罩靜電吸附和負離子殺菌的能力，有效阻隔微米以下的飛沫、粉塵、病毒等。

駐極劑加熱加壓後鎂鋰電氣石放電特性會得到進一步加強，溫度每提高十度效果倍增，並且細度越細其靜電產生的越多，電壓也越高。

駐極處理

駐極體是指具有長期儲存電荷功能的電介質材料，具有高效率，低流阻，抗菌，節能等優點，在保證常規濾材的物理碰撞阻隔作用基礎上，增加了靜電吸附作用。駐極處理使得過濾材料纖維帶有電荷，結合熔噴超細纖維材料緻密的特點，因此帶電纖維間形成了大量的電極，帶電纖維不僅能夠像磁鐵一樣吸引環境中大部分的帶電微粒，同時也可將未帶電的部分顆粒極化，進而吸附一些粒徑較小的汙染物，甚至病毒這種納米級的物質也可進行靜電吸附或電荷相斥阻隔。

實驗證明，加入駐極母粒之後，熔噴布的駐極效果大大改善，其表面電荷密度、過濾性能及抗菌性均有明顯提高。

熔噴布達95標準核心的核心:駐極母粒及駐極技術!

駐極工藝

1、駐極處理

電暈充電法是工業生產中應用最廣泛的生產駐極體過濾材料的方法。利用一個均勻電場引起空氣局部擊穿的電暈放電產生離子束轟擊電介質，並使離子電荷沉積於電介質中，材料便帶上電荷。

2、工藝流程

將已經製備好的熔噴無紡布置於電極極板上→多排電暈絲對準試樣→打開高壓靜電發生器電壓升高→達到一定電壓→電極絲附近的空氣產生局部電暈放電→釋放出電子或離子→在電極下方的試樣表面捕獲與放電絲極性相同的電荷→使聚丙烯熔噴纖維帶電。

影響熔噴布駐極性能的因素有哪些？

首先，要分為材料結構性質和駐極工藝條件兩方面來觀察：

材料結構性質對駐極性能的影響

1、聚丙烯的結晶度

結晶度是結晶性聚合物的一個重要參數，對材料的物理機械性能有重要的影響。影響結晶度的因素包括聚丙烯的規整度、成核劑等，但起主要作用的是規整度。材料的規整度和結晶度越高，空間電荷的穩定性越好，結晶能力也越強。

有研究表明，成核劑對PP的結晶行為有明顯影響。一般來說成核劑能提高PP的結晶溫度，使其結晶度增大，結晶速率加快。所以一般通過結晶溫度提高來評價成核劑的作用，PP結晶溫度提高得越多，成核劑就越有效。當成核劑使PP在較高溫度下成核結晶， 形成完善性高的結晶時， 在一定程度上可改善材料空間電荷的穩定性。

2、纖維細度

纖維細度是決定濾材過濾效率和壓損的重要參數之一。在過濾材料的定量相同時，纖維越細， 濾材的表面積越大，過濾係數大，吸附效果越好。

在實際儲存過程中，材料的過濾效率會隨著時間而變化，呈下降趨勢，相比纖維直徑大的，纖維直徑小的樣品，其過濾效率初始較高，隨著存放時間的延長，所有樣品的過濾效率都隨時間而衰減，對於樣品直徑較小的，其過濾效率下降百分數較小，過濾效率保留率較高，因而過濾效率保持得較持久。

3、材料的孔徑

過濾材料的孔徑是決定材料過濾精度的重要參數，決定表面過濾的效果好壞。多孔過濾材料的過濾作用是通過其內部的微孔通道來實現，所以熔噴材料的過濾精度在很大程度上取決於其微孔尺寸。孔徑對材料初始表面靜電勢並無太大影響。基本集中在6.5kV左右。但是，孔徑小的樣品其初始過濾效率較高。隨著存放時間的延長，材料的過濾效率都隨時間而逐漸下降，最終穩定在某一值。所以從某種程度上來說，孔徑小的材料，過濾性能和駐極性能都較好。

駐極工藝條件對駐極性能的影響

通常採用電暈充電對熔噴聚丙烯非織造材料進行駐極處理。充電電壓、充電時間、充電距離和環境溼度等對空氣過濾材料所帶靜電荷的穩定性起到很大影響。

其中，充電電壓對樣品的駐極效果影響最明顯，其次是環境溼度和充電距離，充電時間對樣品的駐極效果影響最小。

1、充電電壓電流

隨著充電電壓電流的增加，熔噴駐極非織造材料的過濾效率增大。這是因為隨著充電電壓電流的增加，樣品表面的駐極電荷增多，對顆粒物的吸附力增加，從而提高了過濾效率。但不是越大越好。否則靜電不能長久鎖存。

2、充電時間

隨著充電時間的增加，熔噴駐極體材料的過濾效率增大，其影響規律和充電電壓的影響類似。這是因為充電時間越多，樣品表面俘獲的電荷越多，可吸附的顆粒物越多，所以過濾效率越好。

3、充電距離

隨著充電距離的增加，熔噴駐極體材料的過濾效率減小。這是因為充電距離越大，樣品表面俘獲的電荷越少，可吸附的顆粒物也隨之減少，所以過濾效率會降低。

4、環境溼度

從理論上來說，經電暈充電的熔噴非織造材料在大氣中存放時，環境溫度對其熔噴駐極材料的電荷存儲壽命沒有明顯的影響。但是總體來看，不論是材料的過濾效率還是表面靜電勢，都會隨著時間的延長而產生衰減現象，這對材料的使用來說是不利的。

對於熔噴駐極過濾材料，最理想的狀態是材料的過濾性能和駐極性能保持在一定穩定水平而不變，但是環境條件對材料的過濾性能及駐極性能，特別是電荷存儲穩定性有一定影響。

改善熔噴材料駐極耐久性方法，西安威思曼高壓電源公司，熔噴布駐極專家建議：

1、在選材上：

可從提高材料的結晶度入手，如選取等規度高的聚丙烯為原材料，或者進行摻雜改性，使材料形成微晶結構。同時，可提高材料的密實度，如減小纖維細度、增加材料的厚度、提高孔隙率等。

2、在駐極工藝上：

採用高壓電流充電、減小充電距離、適當延長充電時間或者採用高溫充電，駐極後進行熱處理等，在一定程度上可提高材料的電荷儲存穩定性。同時應注意將材料密封保存，儘量避免與潮溼環境條件的直接接觸，在一定程度上有利於保持材料的電荷穩定性。