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口罩過濾材料選擇
- 2020-05-12-

     許多廠商采購口罩機設備后,真是經歷了一波三折,首先是采購的口罩機因各種問題,遲遲不能交付,其次是等待口罩機到廠了,各種設備問題,沒法真正開展生產,接著是面臨口罩濾膜緊缺,甚至一度炒到了50+萬/噸。

     有些廠商興高采烈地買到熔噴布開啟生產后,拿去送檢,結果很多口罩都不過關,特別是送檢GB2626以及GB32610這兩個標準的樣品,過檢率非常低。特別是對于N95口罩,非常多不合格的產品,要么是呼吸阻力太大,要么是過濾效率不過關,出現這問題的主因是過濾膜性能不合格。

01 熔噴材料

熔噴材料通過加熱熔融擠出的方式,再通過噴頭的細孔經過熱風噴出,在熱風的牽引拉伸下形成微米甚至亞微米級別的纖維,纖維的堆積即可形成過濾膜,一般用于平面口罩的熔噴濾膜是25g的熔噴材料。熔噴材料再未經過靜電駐極處理之前,熔噴材料的過濾效率是相對比較低的,大概在30%-40%左右的氣溶膠過濾性能。

如果在紡絲的PP母粒中添加駐極母粒,做出來的熔噴布材料經過靜電處理后,熔噴材料的過濾性能可以大幅提高,甚至單層熔噴材料即可達到95%以上的粒子過濾性能,但靜電駐極的工藝各個廠商有所不一樣,因此,熔噴布的靜電存留能力也不一樣,大部分駐極材料在經過駐極處理后,過濾性能會快速衰減。 因此,國內大部分的熔噴材料的過濾性能穩定性極差,90%以上的熔噴布的過濾性能在30%-90%的過濾效率,因此質量參差不齊,口罩生產廠商很容易因為不了解技術而買到假口罩濾膜。這也是為什么國內出口的許多口罩均不達標。很大的原因在于核心濾膜材料性能不穩定。

另外一種水駐極工藝,可以保證聚丙烯上的駐極體是永久性的,電場分布均勻,捕獲能力強,是目前制備高效低阻熔噴材料的比較成熟的技術。水駐極工藝可以在較低的克重下,實現穩定的N95材料性能,但國內的水駐極設備不多,產能也比較低,此外設備的運營成本也比較高,因此國內滿足N95性能的熔噴材料是有限的。市場上許多拿BFE達到95%的熔噴材料當做N95材料銷售,導致許多不懂行情的口罩廠商受騙。

02 納米纖維材料 

納米纖維材料是一種新興濾膜材料,納米纖維的過濾效率主要靠物理攔截以及納米材料的范德華力去過濾更加細微的顆粒物,可以對PM2.5甚至PM1.0均具有較高的過濾效率,特別是對于納米級的病毒等傳染性微生物具有很好的隔離效果。

在疫情之前,主要是結合傳統濾膜實現高效低阻的性能,疫情發生后,熔噴材料大量短缺,熔噴材料價格一路飆升,質量參差不齊,因此催生了純納米纖維濾膜口罩。

佛山輕子精密測控技術有限公司在熔噴布短缺之際,迅速推出純納米纖維的濾膜及生產設備,可以生產顆粒物過濾效率>80%(醫用外科是>30%),BFE過濾效率大于98%(醫用外科是大于95%),成品口罩的空氣阻力25Pa(醫用外科<49Pa),此納米纖維濾膜性能優越,單臺設備可滿足10萬-12萬個醫用口罩的濾膜生產需求,所研發納米纖維口罩經廣東省醫療器械研究所檢驗,均達到醫用外科口罩的過濾性能標準。此納米纖維濾膜比市面上90%的熔噴濾膜材料均要優異??捎糜凇夺t用外科口罩》YY0469-2011;《一次性醫用口罩》YY0969-2013;《普通防護口罩》(T/CTCA7-2019);《一次性使用兒童口罩》(T/GDMDMA 0005—2020);《日常防護口罩》T/GDBX 025-2020 A級;CE標準醫用口罩(EN 14683-2019)等口罩應用標準。避免因熔噴材料濾膜質量差異太大而造成的口罩品質不穩定問題。

此外,納米纖維生產過程中還可以添加抗菌材料,起到有效的抗菌殺菌殺死病毒的效果,抗菌殺菌效率可達99.95%以上。是功能性口罩的重要選擇(如殺菌、除甲醛、具有香味、提神等),可以實現多種功能同時并存,為疫情后市場提供更多選擇。

03 納米纖維駐極熔噴材料 

前面講到,國內的N95口罩濾膜合格率不高,在制作N95口罩的時候,需要2層熔噴布疊加,方可穩定達到N95的效果,但這勢必會導致呼吸阻力大,呼吸困難等問題。

為了改變此現象,佛山輕子精密測控技術有限公司聯合多家單位,開發出納米纖維復合熔噴材料的高效低阻濾膜,可以選擇一層75%-95%的熔噴布復合一層納米纖維,即可將熔噴布的過濾性能提升到98%以上的過濾效率,但其空氣阻力不超過35Pa,通過調控結構,甚至可以實現25-30Pa的低阻力濾膜性能。這于兒童、老人、運動愛好者來說,是非常棒的一組參數。這種組合技術的產能遠遠超過水駐極技術的產能,能耗還遠遠低于水駐極設備。此外還可以實現納米纖維口罩的功能化。


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