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熔噴布小知識過濾率、克重、國內現狀、靜電問
作者：admin日期：2021-08-30閱讀：392
目前熔噴布主要數據是指熔噴布的過濾率，主要分為80%顆粒物過濾率（以下的工業熔噴布，此熔噴布的用途主要用于工業用途，做過濾、保暖、隔離等工業用途，也可以用此材料生產用于伐木場、家俱廠、面粉廠等有顆粒物擴散的渠道使用場景的防塵口罩的生產。
過濾率在80%-90%的熔噴布可以用來生產防護型口罩，這類熔噴布已經從工業級過度到民用級了，在這個過濾范圍的熔噴布一般只是提升了過濾效率，對特殊的場景起不到防護作用，比如血液紅細胞，白細胞等分子的過濾不起作用，同時對油性顆粒物的過濾效果也不是非常理想。
過濾率在90%-95%的是目前市場上生產一般防護口罩所使用的熔噴布，這個級別的熔噴布基本已經處于民用級熔噴布的入門級材料。此段過濾率的熔噴布對于油性物過濾效果逐漸體現，但是依然非常低。
過濾率在95%-98%的是目前市場上生產KN95防護口罩所使用的熔噴布，這個級別的熔噴布基本已經處于民用級熔噴布的中級材料。此段過濾率的熔噴布對于油性物過濾效果逐漸增強，其中熔噴布克重高的對油性物以及歐洲標準的FFP1，FFP2已經可以實現，但是由于產品質量的問題95熔噴布的過濾效果要是完全按歐洲標準的話是達不到的，因為對油性顆粒物的過濾還無法達到95%的阻隔效果。
過濾率在99%的是目前市場上生產高質量出口型KN95防護口罩所使用的熔噴布，這個級別的熔噴布基本已經處于民用級熔噴布的高級材料。此段過濾率的熔噴布對于油性物過濾效果對油性物以及歐洲標準的FFP1，FFP2已經可以實現，對油性顆粒物的過濾可以達到95%的阻隔效果。同時這個級別的熔噴布可以對血液透析率能夠達到30%以上。
過濾率在99.5%以上的是目前市場上生產高質量出口型KN95防護口罩，以及醫用外科口罩所使用的熔噴布，這個級別的熔噴布基本已經處于醫用級熔噴布的高端材料。此段過濾率的熔噴布對于油性物過濾效果對油性物以及歐洲標準的FFP1，FFP2已經可以實現，甚至FFP3都可以達到，其中最重要的指標是對油性顆粒過濾效果可以達到99%以上。
熔噴布的克重
熔噴布的克重一方面可以認為是熔噴布的質量或品質，但是這里的質量并不能單純用克重來表達。
25克克重的熔噴布目前市場比較普遍，主要用于生產3層一次性防護口罩，一次性醫用口罩，一次性醫用外科口罩。
35克克重的熔噴布，主要用于生產高品質的3層一次性防護口罩，一次性醫用口罩，一次性醫用外科口罩，和普通KN95級別的防護口罩具體標準是GB2626-2006。
45克克重的熔噴布目前市場比較普遍，主要用于生產超高品質的3層一次性防護口罩，一次性醫用口罩，一次性醫用外科口罩，和高品質的KN95級別的防護性口罩，以及可以用于生產KN95醫用型口罩，標準是GB19683-2010。
50克克重的熔噴布是政府管控物資，主要用于生產超高品質的3層一次性醫用外科口罩，和高品質的KN95醫療級防護口罩，標準是GB19683-2010。
熔噴布的國內現狀
中國國內生產熔噴布的原材料是聚丙烯。聚丙烯是丙烯加聚反應而成的聚合物。是石油化工的產物，系白色蠟狀材料，外觀透明而輕。密度為0.89～0.91g/cm3，小于水的密度，易燃，熔點165℃，在155℃左右軟化，使用溫度范圍為-30～140℃ 。在80℃以下能耐酸、堿、鹽液及多種有機溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解。聚丙烯廣泛應用于服裝、毛毯等纖維制品、醫療器械、食品、藥品包裝，總之聚丙烯應用十分廣泛。熔噴布就是屬于纖維制品，由于生產工藝的不同，被稱為熔噴布，其生產過程就是利用熔噴機噴射聚乙烯纖維而產生的一種纖維材料符復合疊加類似布匹的一種材料。其特點是具有靜電，能夠吸附通過熔噴布的顆粒物，細菌等物質。其吸附的特性根據它的靜電容量以及厚度來決定。
然而這里有個矛盾的東西，就是熔噴布越厚，靜電吸附物質能力越強，同時會導致氣密性增加，氣阻率增加，這個數據如果不是應用在生物上沒有關系，但是一旦用在口罩原料上，必須平衡整個過程。按照GB2626-2006的規定，在其指定的檢測環境及檢測條件下，總吸氣阻力不可大于350帕，總呼氣阻率不大于250帕。這對熔噴布的要求立刻提到了一個屬于材料科學的尖端科技水平。
首先，熔噴布所噴射的料具有良好的過濾性，那么本可以通過增加熔噴布的厚度來實現，然而由于阻力的限制，導致熔噴布太厚又要兼顧呼吸阻力，那么這將是一個無解的難題。解決這個難題的方式是減少熔噴布的克重，用厚度的減小來符合呼吸阻力的要求。按這個方向走的話，目前市場上需求的都是以25克克重為主體的原材料。
其次，在考慮呼吸阻力的前提下，那么克重越重其難度就越高，但是這里同時對過濾率來講其實這個數據是有效和有益的。因為隨著克重的增加，過濾通道就會加厚加長（過濾通道我在這里講的是濾材的厚度，即細菌顆粒物通過濾材所用的時間），通道加厚加長，會增加它的過濾效率，因此在這個方向上應該是注重呼吸阻力問題，在呼吸阻力相同的情況下，能夠做到最大的克重材料才是最牛的材料。相反在過濾性保持穩定的情況下，克重越小的熔噴布其技術含量就越高。
再次，熔噴布的靜電吸附能力是如何產生的？即靜電的產生，就是普通的摩擦生電。那么摩擦生電的技術要求又是那幾點呢？
1）摩擦生電要產生電的效果越好就需要增加接觸面積，接觸面積越大，它產生的電能就越大。（這個原理是生產熔噴布最關鍵的一點）
2）摩擦生電需要有強大的能量輸入來激活材料本身電子的活性，即在總能量保持不變的情況下，輸入的能量越大，產生的摩擦電力就越大。（這是對熔噴布設備提出的能量輸入要求，即在一定條件下，提高能量輸入就可以解決摩擦生電的電能問題）
3）摩擦生電的電能如何維系？一般情況下，電能的維持如電池，電容等原理來保持電能的維系。從這個角度來講，保持纖維之間的空隙，有利于提高電容，增加電力的維持.當然對生產環境，倉儲環境的要求以及濕度，溫度等方面也需要一定的配合，才能保持更長時間的電能存儲。
4）另外我們有人用電極母粒的說法來增加電容以及電容保持的時間，其原理也是類似的，由此可以得出，增加電量和電容就是增加纖維質之間的空隙或者使纖維內部形成空腔產生電容器的效果來保存電能。
熔噴布生產的關鍵
熔噴頭是目前國內技術的薄弱點，在一般情況下，對于噴出要求速率低，壓力小的情況下，對熔噴頭的材質要求相對要低。而在口罩熔噴布的要求下，需要過濾的BFE是指2.5UM（微米）的細菌的估算直徑，以及PFE是指0.3UM（微米）的顆粒物過濾。因此需要產生微米級甚至納米級的纖維即聚丙烯纖維，這對熔噴頭的熔噴孔大小的加工提出了技術難點。同時由于是噴射，對于噴射的方式的設計又是一個技術難題，這里的技術方向有幾種：
1）采用密集多噴孔設計，提高噴射效率，減少噴射壓力，通過位移編織來實現熔噴布的形成。其優點是壓力減小，對材料剛度要求降低；其缺點是對于步進，位移的控制符合熔噴密度的要求這個符合成功度會降低，也就是編織難度增加。
2）采用密集多噴孔設計，孔距間減小，直接噴利用重力原理進行自我非規律分布，形成熔噴布。這個技術的優點是干預度小，產品品質的一致性會較高，缺點是對熔噴頭的材質以及剛度的要求大幅度提高，需要高強度的材料來做熔噴頭，這將轉變為是材料科學的頂級最求。
3）采用多點式面積型噴射，對于噴射點的要求加工工藝增加，但是實現方式相對簡單。缺點是噴射的熔噴布的均勻程度降低。
4）采用多點式面積型噴射，加位移編織，這個優點是對熔噴布的均勻分布可以解決到相應的程度，熔噴布質量提高，缺點是步進協調的難度增加。
解決噴射方式的問題后我們還需要解決靜電問題：
1）能量輸入的大小和噴射速度有很大關系，噴射速度快，設備消耗能量大即熔噴布的摩擦產生的電能也會相應增加，即運動增加聚丙烯顆粒的外圍電子的活性，產生電能。
2）維持靜電的能力是保持一定的電容間距，將電能存儲在一定的空間中。
總之在解決了熔噴布的纖維直徑，排列方式，間距以及靜電的產生和維持后，才能生產出高品質的熔噴布。當然還需要對熔噴布的老化問題提到一定的高度。這個老化問題和原材料的使用以及存儲環境的要求有著苛刻的要求。
