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如何使駐極熔噴布抗菌性能更有保障
發(fā)布時間:2020-05-28 23:19:01

熔噴布主要以聚丙烯為主要原料

,纖維直徑可以達到1~5微米?div id="4qifd00" class="flower right">
?障抖?div id="4qifd00" class="flower right">
、結(jié)構(gòu)蓬松、抗褶皺能力好
,這些具有獨特的毛細結(jié)構(gòu)的超細纖維增加單位面積纖維的數(shù)量和表面積
,從而使熔噴布具有很好的過濾性
、屏蔽性
、絕熱性和吸油性?div id="jfovm50" class="index-wrap">?捎糜诳諝狻⒁后w過濾材料
、隔離材料
、吸納材料
、口罩材料、保暖材料
、吸油材料及擦拭布等領(lǐng)域。


熔噴布抗菌

以口罩為例

,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污染
,凈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于1μm以下的粒子過濾效果很差
,不能起到凈化作用


口罩截面圖


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并將其捕獲
,或誘導(dǎo)中性微粒產(chǎn)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
。而充當(dāng)靜電保持的這個角色一般的做法是采取駐極體材料


對于醫(yī)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,只有駐極處理后熔噴布上很多電荷才對也同樣帶電荷的0.3μm的非油性小顆粒物有高效的吸附效果
,通常要求要大于95%以上


駐極體是指具有長期儲存電荷功能的電介質(zhì)材料

,具有高效率
,低流阻
,抗菌
,節(jié)能等優(yōu)點,在保證常規(guī)濾材的物理碰撞阻隔作用基礎(chǔ)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(jié)合熔噴超細纖維材料致密的特點
,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(huán)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污染物,甚至病毒這種納米級的物質(zhì)也可進行靜電吸附或電荷相斥阻隔

實驗證明
,加入駐極母粒之后,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。

 

然而在駐極加工的過程中

,多種因素可能會造成駐極性能不佳
,比如聚丙烯材料的規(guī)整度的結(jié)晶度不高,造成空間電荷的穩(wěn)定性不好,PP材料的成核劑在PP結(jié)晶過程中的溫度對結(jié)晶產(chǎn)生直接影響
,間接的使空間電荷不穩(wěn)定,還有纖維直徑的細度也很關(guān)鍵
,纖維直徑越小
,其初始過濾效率越高,初始表面靜電勢也較高
。但當(dāng)纖維直徑較大時,對應(yīng)的過濾阻力較小
,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


另外駐極工藝也對駐極性能有很大影響,通常采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(huán)境濕度等對空氣過濾材料所帶靜電荷的穩(wěn)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(huán)境濕度和充電距離
,充電時間對樣品的駐極效果影響最小


從理論上來說,經(jīng)電暈充電的熔噴非織造材料在大氣中存放時

,環(huán)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(chǎn)生衰減現(xiàn)象,這對材料的使用來說是不利的

如口罩中的熔噴材料,在生產(chǎn)出來后通常會放置較長時間才使用
。在存放期間
,材料的過濾性能和駐極性能會隨時間而衰減
,最壞的情況是材料在使用時已失效,幾乎沒有過濾作用


如何改善駐極工藝熔噴布過濾和抗菌的性能呢?除了在駐極工藝上進一步改進之外

,還有一種做法就是在熔噴布纖維生產(chǎn)過程中加入抗菌劑
,比如青山新材的纖維抗菌劑,該抗菌劑有如下特點:

☆已注冊登錄美國FDA及EPA


☆抗菌性能對各種微生物都有效果。


☆可在紡織過程中用均勻的1μm微粒子將其融入纖維中


☆耐熱性在800℃以上,耐藥性很好


☆不含水分,便于加工


青山新材纖維抗菌劑可以阻止細胞內(nèi)的代謝使細菌死亡

,對E.coli大腸桿菌,O157:H7大腸桿菌
,p.aeruginosa綠膿桿菌,Salmonellla沙門氏菌
,s.aureus金黃色葡萄球菌
,MRSA耐甲氧西林金黃色葡萄球菌,B.subutirus枯草菌等都有很好的抗菌抑菌作用


以熔噴布主材聚丙烯樹脂為例

根據(jù)JIS Z 2801評價了添加了青山新材AGZ330 0.5%抗菌劑的聚丙烯樹脂成形品的初期及耐光性試驗(SWOM 耐太陽光老化照射 8小時及80小時)后的抗菌效果



大腸桿菌

金黃色葡萄球菌

初期

8小時

80小時

初期

8小時

80小時

初始菌數(shù)

2.9×105

3.7×105

空白

1.4×107

1.1×107

1.4×107

2.3×105

2.0×105

1.6×105

AGZ330 0.5%

7.4×102

2.2×102

3.5×103

1.2×102

5.3×102

3.1×102


因此熔噴布駐極吸附工藝結(jié)合抗菌劑將會使熔噴布抗菌性能更有保障

,而且熔噴布的抗菌壽命將更長,甚至可以水洗
,當(dāng)駐極體性能下降后熔噴布依然能發(fā)揮很強的抗菌性能


該抗菌劑還可以應(yīng)用于以下熔噴布制品上:

(1)醫(yī)療衛(wèi)生用布:手術(shù)衣、防護服

、消毒包布、口罩
、尿片
、婦女衛(wèi)生巾等;


(2)工業(yè)用布:過濾材料

、絕緣材料
、水泥包裝袋、土工布
、包覆布等;

(3)跟裝用布:襯里

、粘合襯、絮片
、定型棉、各種合成革底布等


(4)家庭裝飾用布:貼墻布

、臺布、床單
、床罩等;


(5)農(nóng)業(yè)用布:作物保護布

、育秧布
、灌溉布
、保溫幕簾等;

(6)其它:太空棉

、保溫隔音材料
、吸油氈
、煙過濾嘴、袋包茶葉袋等

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