驻极母粒在熔喷料熔喷布中的应用

聚合物喂入一→熔融挤出一→纤维形成一→纤维冷却一→成网一→粘合(固网切边卷绕一→后整理或特殊整理。

聚合物一般制成小球状、颗粒状的切片，倒入料桶或料斗，输入螺杆挤出机。

在螺杆挤出机的进料端，聚合物切片要与稳定剂、增白剂等添加剂及色母粒等必需的原料，经过充分搅拌混合后进入螺杆挤出机，加热成为熔体，最后由计量泵经过滤器将熔体送入喷丝板。

经过滤的清洁熔体要经过分配系统，再均匀送入每组喷丝板，使每个喷丝孔的挤出量一致。熔喷纤维的喷丝板与其它纺丝成网法不同，喷丝孔必须排成一直线，上下两侧开有高速气流的喷出孔。

在喷丝板的两侧有大量的室温空气同时被吸入，与含有超细纤维的热空气流相混,使其降温，熔融的超细纤维冷却固化。

在熔喷法纤维非织造布生产中，喷丝板可以水平放置，也可以垂直放置。如果水平放置，那么超细纤维喷在圆形收集滚筒上成网；如果垂直放置，那么纤维落到一顶水平移动的成网帘上凝集成网。

上面谈到的自身粘合加固，对于某些用途的熔喷布来说已经足够了，如:要求纤网有较蓬松的结构、良好的空气保有率或空隙率等。而对于很多其它用途来说，单有自身粘合加固还不够，还需要热轧粘合、超声波粘合或其它加固手段。

(1)工艺流程短，生产效率高；
(2纤维极细，纤网均匀度好，手感柔软,在过滤、抗菌、吸附方面有突出的优点；
(3纤维取向度较差，纤网强度低；
(4)能耗大。

虽然熔喷非织造布的原理是清楚的，设备主要结构也是明确的，但很多关键技术及生产工艺控制基本不被设备制造商所掌握。

熔喷工艺也是具有较高技术含量的领域，涉及高分子学、流体力学、气流学、纺丝学、热力学和电化学等多门学科。

以涂布复合类技术为例，每名技术服务工程师通常需要多年的技术积累，才能掌握设备运营中的技术难点从而向客户提供高品质的技术服务支持。跨专业、多领域技术团队的科学有效组合及正确的市场方向指引，才能满足业内技术研发、产品设计与服务支持的要求，客观上形成了较高的专业人才壁垒。

看完熔喷布生产工艺，咱再来看熔喷布驻极处理工艺，因为要想生产出合格的复合标准的口罩，这两者同样重要。

N95标准口罩使用的熔喷布主要是通过机械阻挡和静电吸附双重作用来捕获粒子。机械阻挡作用与材料的结构以及性质密切相关：当熔喷布经过电晕充电后带有几百到几千伏电压，由于静电的排斥作用使纤维扩散成网状孔洞，纤维间的尺寸远大于粉尘的尺寸，从而形成一种开放式结构。

当粉尘经过熔喷过滤材料时，静电作用不仅能有效吸引带电粉尘粒子，而且以静电感应效应捕获极化的中性粒子。材料静电势越高，材料的电荷密度越大，带点电荷越多，静电作用越强。电晕放电能大大提高聚丙烯熔喷布的过滤性能。加入电气石微粒能有效改善驻极效益，过滤效率增加，过滤阻力降低，纤维表面电荷密度增加，纤网贮存电荷能力也增强。

加入6%的电气石驻极综合效果较好。太多驻极材料反而会增加载流子的移动中和现象。驻极母粒要有纳米或微纳米级别尺寸和均匀性。好的驻极母粒可以改善纺丝性能，不影响喷嘴，提高过滤效率，抗静电衰退，降低空气阻力，增加电荷捕集的密度和深度，让更多的电荷有更大的几率存在纤维中聚集体中，并使得捕获的电荷处于更低能量状态，不易脱离电荷载体陷阱或被中和，减缓衰退。

熔喷静电驻极的工艺是事先在PP聚丙烯聚合物中加入电气石、二氧化硅、磷酸锆等无机材料，然后在卷布前通过静电发生器针状电极电压35-50KV一组或多组电晕放电的方式对熔喷材料带上电荷，施加高压时针尖下方的空气产生电晕电离，产生局部击穿放电，载流子通过电场的作用，而沉积到熔喷布表面，一部分载流子会深入表层被驻极母粒的陷阱捕获，从而使熔喷布成为驻极体过滤材料。此电晕过程的电压和相比高压200Kv左右的放电是小了一点，相比没那么多臭氧产生。充电距离和充电电压的作用使反效的。随着充电距离越远，材料俘获的电荷越少。驻极熔喷布主要需要：熔喷设备一套、驻极母粒、高压静电放电装置四套、分切设备。

我们先来看一段视频！

驻极处理静电吸附就是通过荷电纤维的库仑力实现对新冠病毒飞沫的捕获。原理就是让过滤材料表面更开阔，对微粒的捕获能力更强，所以，过滤层的熔喷无纺布过滤材料，必须要经过驻极处理，才能在不改变呼吸阻力的前提下，实现95%的过滤性，才能有效防止病毒，口罩要在达到阻隔效果的同时保证舒适通气性，医用口罩吸气阻力一般不超过343.2帕斯卡（Pa），民用口罩吸气阻力小于135帕斯卡（Pa）。驻极处理能够大幅提高过滤效率，不改变呼吸阻力，而且驻极电压越高，材料过滤效率越高。一般需要驻极电压在30KV-50KV。