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​如何为熔喷布选择正确的静电驻极设备

2020-06-30 15:19:59  来源:未知

随着美国FDA/CDC取消我国近8成口罩白名单企业后,又遇到加拿大政府要求几十家中国口罩厂自行召回不合格产品。进入五月以来,很多口罩链产业人士纷纷讨论这个行业已经进入谷底。我们认为,只要新冠特效药或者疫苗没出现前,全球口罩依然会是刚需,但市场会将不合格产品逐步淘汰,口罩链会逐步趋于理性,对于口罩核心的熔喷布只有真正长久滤效达标且均匀才能继续生存。

静电驻极是熔喷布在选用了最佳原料配方、采用最好设备和工艺之后提升滤效的最接办法,但是需要强调的是,在提高熔喷布滤效时绝对不能将静电驻极作为一种“万金油”,对于那种土炮机做出来的布在加了母粒后过滤性只有10-20%,首先要考虑的是换原料配方和工艺,然后才考虑静电驻极。如下是上海力汕针对熔喷布行业最常遇到几个问题的专业回复:

1、静电驻极设备购买时选择的电压或功率越大越好吗?

回复:电压和功率并非越大越好,我们是需要将正/负电荷驻到熔喷布的分子层,若电压和功率太大,反而容易将熔喷布的分子层破坏从而使静电只能加在布的表面,静电加在表面通常2-3天就会跑光。经过实验表明,通常用在熔喷布上的静电驻极设备,电压在20-60KV之间,根据布幅宽度选择合适功率。

2、静电驻极时产生肉眼可见的拉弧(俗称火花)是正确的吗?

回复:肉眼可见的火花会击穿熔喷布,如下这个测试结果就是火花击穿造成典型报告,5.0um的过滤性还远低于3.0um

3、静电驻极时能感受到很强的电流或者摸上去有手麻的感觉才是滤效好的布吗?

回复:如问题1中的回复,感觉静电很强的布不代表就是过滤性很好的布,因为有可能并没有驻到里面去。相反根据实测,美国3M的KN95以及韩国KF94成品口罩熔喷层的静电均不超过2KV,手碰上去也不会有静电感觉,所以不能凭感觉去推测做出来的布滤效好坏,通过PFE过滤性检测才是其金标准。

4、驻完静电后布能贴在墙上或者能反弹回去就是滤效好的布吗?

回复:能贴在墙上或者能反弹回去,并不能说明滤效好,原因还是有可能驻在表面。当然刚刚驻完静电的布若完全不能贴在墙上或者完全不能反弹,可能也有问题。但是要具体判断布的好坏,还是只有通过PFE过滤性检测的数据。

5、给布加正电好还是加负电好?

回复:我们通过测试近80份样品,发现市面上绝大部分加了母粒但是不加静电的熔喷布都呈现极性如下图所示。且通过这80份样品发现一个小规律:但凡中石化的料做出来的布呈现负极的多,非中石化如赛科、金发等料做出来的布呈现正极的多。若你已经有了稳定的原料配方以及工艺,根据上海力汕在10天实验的数据基础上(见问题8中的表格E2比E1和E8效果都要好),我们建议给原极性加一样的静电会更容易上电且保电(请注意由于实验数据有限该建议可能不严谨),若您无法确定自己熔喷布的极性,可以将布发给上海力汕,我们将免费给您测试。

6、使用一根钼丝静电棒和用针尖式静电棒驻极效果哪个更好呢?

回复:看起来一根钼丝的静电棒能实现恒流,但是其实一条直线并没有指向熔喷布,极化的离子在钼丝四周由于散射作用将四处逃逸而无法很好在熔喷布表面产生电晕,最后大部分都驻极在布的表层。而针式静电棒可以将离子极化后通过加速电压将负(正)沿着针尖方向直接在熔喷布上产生电晕效果并驻入分子层,当然由于针尖放电极易产生不均匀的静电场,这就对针式静电棒提出了极高的要求,在针式静电棒中设计了电路,在静电主机恒压输出同时通过静电棒的电路确保每根针都能恒流输出,同时通过出厂调校对应的电压值和高度值,以确保最佳电晕效果。

7、刚刚驻完静电的布使用静电测试仪测试的静电值越大越好吗?

回复:原则上大一点会好,但是前提要是驻进去了而不是用一个高压高功率全部驻在表面,最终效果还是建议使用PFE过滤性检测仪器来判断。

8、刚刚生产出来的熔喷布测试达到了95%以上我就能卖到好价钱了吗?

回复:现在市场对于口罩的品质需求越来越高,而熔喷布为口罩的“心脏”。目前口罩厂家都会要求熔喷布运过来静置7天再检测其过滤性,那么就要求熔喷布在5-7天后也能维持在95%以上,同时还要确保这一批次的布过滤性要均匀,不要有些低于只有90%。根据上海力汕与广东一家熔喷布工厂联合做的实验数据显示,市面上很多静电驻极设备都无法很好的驻极到分子层,造成3天内是98%的布,但是5-7天后就变成90%布了(见E8),而采用上海力汕高频版静电驻极设备,特别是加负电E2显示了很好的过滤性保持度,10天几乎都没有什么变化。

表1 实验数据来自上海力汕

9、我买的静电驻极主机机箱越大效果越好吗?

回复:静电驻极主机一定要确保输出电压稳定且纹波小,显然通过工频市电转换高频输出直流为最佳的方式。那种很大机箱的通常是采用廉价的且体积很大的工频变压器加倍增结合镇流来实现,根本不改变电性能而直接受国家电网的影响例如电压最大10%的周波跌落和不可预知的纹波干扰,这样就无可避免的造成静电场不均匀问题。

10、我是1200的机器做出来的布,为什么同时做出来的布过滤性不均匀呢?最大差了10%

回复:选择高频静电驻极发生器加上能恒流输出的针式静电棒是最佳选择,因为必须要确保每根针都产生恒流且稳流,只有高频设计的静电驻极设备能符合恒压(见下图),再加上经电路处理的针式静电棒,才能符合恒流,这样做出来的布才能均匀驻极。

图1 高频静电驻极设备设计原理图来自上海力汕

11、我买的静电驻极设备应该要如何安装呢?

回复:静电棒与布的高度会影响电压和电流,也需要良好接地,如下推荐一个接线图: