水驻极介绍

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无纺布厂15838056980口罩的核心是熔喷布，熔喷布除了机械性能好坏之分，最重要的就是静电驻极。因为没有静电驻极技术处理的熔喷材料，过滤效率最多也只有（10-40）%，没办法过滤99%+的病毒和气溶胶。而静电驻极，有一道明显的分水岭，区分了前后两个梯队：第一梯队（水驻极静电）—高效低阻材料（高端）同时满足高效率（99%+）和低阻力的材料是（20-35）g/㎡水驻极静电熔喷材料，这是现代先进N95口罩的主力材料。因为电场电高，所以需要堆叠的材料少，可以在材料（20-35）g/㎡时达到N95级效率，这时因为材料薄，呼吸阻力很小。最好的材料甚至可以做到20g/㎡，静电驻极体有着1.5万伏的表面电场。这种材料采用的是水驻极工艺，保证聚丙烯上的驻极体是永久性的。第二梯队（电晕静电）—高效率高阻力材料（低端）(45-60)g/㎡电晕热驻极静电熔喷材料，这是现在普通医疗口罩和部分低端N95口罩选择的主要材料。因为材料选用的无纺布厂15838056980是聚丙烯加热时外加电晕带点，形成的不是永久性静电驻极，带电量少，分布不均匀，因此做N95口罩材料时，需要堆叠更多的聚丙烯丝才能到达合格的过滤效率。所以需要的聚丙烯量堆叠量是前者的两倍还多。这就带来了两个问题：第一、 用的是热驻极技术，带电少，电场不稳定，放置过程中会自然退电（无一例外）;第二、堆叠了如此多的材料，呼吸阻力高。一、不同驻极方法的寿命水驻极—静电熔喷技术，材料的静电驻极体是永久性的，保质期基本10年；欧盟一些国家的静电熔喷战略储备材料，都是超过7年才在仓库中轮换；热驻极—静电熔喷技术，材料的静电不稳定，非永久性的。疫情的蔓延导致世界各国对口罩的标准也越来越高，水驻极能够实现高效低阻，但很多人认为该技术不够成熟稳定，事实上，水驻极技术已有二十多年的历史，前后经过了五代。二、无纺布厂15838056980水驻极发展史早在1996年，第一代水驻极就在中国诞生了，最初的方式可以说是最原始的方法，利用高压喷头对熔喷布进行喷射，可以获得过滤效果99%的效果，但当时技术不成熟，对布处理不够均匀，易造成基布的损伤，应用领域也不够广泛，后来不为大众所知。第二代产品采用滚动式喷射，利用离心力将基布带电，但此方法耗能巨大，且不利于大规模生产，实用性不强。第三代水驻极采用喷头喷射外加真空吸力，可以达到有效的驻极效果，被某些企业应用至今，但是工艺不够成熟，特点是产量不高，1.6M设备每天产量在600公斤左右。第四代水驻极产品为近几年研发，利用组合驻极液，通过超声波技术让熔喷布带电，此方法适用性较强，可以对长短纤维及混合驻极体进行驻极，并且该超声波溅射充电装置的机械作用力较小，对厚度薄，强力低无纺布厂15838056980的驻极体不易产生破坏作用。但由于超声波功率有限，机械作用力度较小，导致液体对驻极体浸透不足。第五代水驻极产品（最新一代）采用了多极喷射驻极液和施加负压的协同配合下完成，可以使基体材料快速且充分的被浸湿，能够使基体在厚度方向上充分浸润，产生更好的驻电效果。1.6M设备每天产量约为1.2吨。驻极液需要特殊处理，同时对驻极母粒有要求，某些驻极母粒不适合水驻极带电。贵的驻极体未必都是合适水驻极的母粒。三、水驻极带电原理及优势水驻极在驻极方式上跟传统电晕驻电有本质区别。熔喷布经过水驻极设备，首先经历一个冷水冷却，纯水经过一定的角度、压力、流速对熔喷布进行一个喷刺，靠水与布的摩擦产生静电，再有驻极母粒中的传导材料的送输，进入电气石或者锆石内达到静电驻留。水驻极优势就在无纺布厂15838056980于它的注电过程，是在一个高湿的环境中进行的，在布上留下的静电也是真正驻在布里面的电，那些布表面的静电都被水给带走。水驻极的第二个过程，就是对熔喷布进行一个烘干锁电的过程，烘干过程用的是热风的流动，利用提高表面温度、加大表面空气流动来干燥，而这个过程呢，面临一个高温，面临一个高湿，面临一个空气的流动，这个过程实际上就是除静电设备的一个工作原理，如果不是驻在驻极母粒里面的电，将都被带走。第二个过程中又消除了一部分熔喷布表面的电，也就是虚电。经历这两个过程，熔喷布留下的是经过电气石粉或锆石缓慢释放出来的电，而不是布表面的虚电，这个时候检测的过滤效率，已经是类似老化后的效率，没有虚电。这种电由储存介质的物理化学性质决定，不会很快掉电。一个最简单的测试掉电方法，无纺布厂15838056980就是将常规电晕静电布和水驻极电晕布放在70°烘箱内，一般四个小时就会有显著变化，电晕方式驻电的布效率下降明显，而水驻极的布几乎无衰减。最早这些高端技术掌握在外国大公司手中。在日本，最初这样的一套成熟的（熔喷＋水驻极）同步生产线售价高达300多万美元。2018年，号称N95之父的华裔科学家蔡彼得研制了一种用水力摩擦起电的带电方式，此处理可以提高熔喷布过滤效率20倍，且带电饱满，稳定。这两年，国内一些大型纺织企业引进外国技术，逐步上线水驻极设备。大厂默默生产高端熔喷布，价格昂贵，也不希望核心技术流失。新冠疫情爆发后，国内外对口罩的需求量大幅攀升，高端熔喷布依然紧俏。早在疫情之前，FFP2的熔喷布市场价格不菲。目前，小厂FPP2熔喷布价格在（25-35）万/吨。FFP3熔喷布价格在50万/吨左右，少量大厂的高端部高达70-80万/吨。之所以价格昂贵，主要还是因为水驻极设备造价高，产能有限，日耗能大。同时，长久带电的熔喷布也作为国家战略储备物质，在大众市场上很难找到。近期国内出现了多家制造水驻极设备厂家，产品质量、产量也参差不齐，水刺过程需要工艺精湛，同时烘干锁电也要控制合理才能产出高效低阻的水驻极布。

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