纳米电气石粉为什么能提高熔喷布过滤率？

       空气过滤材料的理想性能是“高过滤效率,低过滤阻力”,聚丙烯(PP)熔喷过滤材料经过驻极,表面会带上电荷,电荷产生的库伦力使材料的过滤效率大大提高,过滤阻力却并没有随之增大,因而广泛用于空气过滤领域。但驻极稳定性受环境条件的影响较大,为了改善这一缺陷,基于电气石持久的自发极化效应,可以将电气石粉掺杂到聚丙烯熔喷驻极过滤材料中来提高其驻极稳定性。



      首先对电气石的表面形态、粒径分布、热稳定性等进行研究,熔喷工艺中电气石粉确实有添加的可行性；然后对电气石粉进行改性,解决无机电气石颗粒与有机聚丙烯的相容性问题,将改性后的电气石粉与纯PP在双螺杆挤出机上共混挤出,制得电气石粉含量较高的改性母粒。最后,将高浓度的母粒与纯PP共混纺丝,制得电气石粉含量不同的熔喷非织造材料,并对其各项性能进行测试。




      熔喷无纺材料包含以下重量百分比的组分：聚丙烯93～97份、驻极母粒3～6份、聚偏氟乙烯0.1～1份。本发明的高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料,将聚丙烯与驻极母粒、聚偏氟乙烯进行复配,所得熔喷无纺材料具有高孔隙率、纤维直径小于2μm、容尘量大、过滤效率高、阻力低的特点；经驻极处理后驻极电荷储存性能好,电荷保持率可达到2年以上,可在高温高湿的环境下使用；产品环保无污染,具有使用寿命长、使用范围广的优点,尤其适合用于去除气体中的PM2.5。



      聚丙烯(PP)熔喷过滤材料经过驻极,表面会带上电荷,电荷产生的库伦力使材料的过滤效率大大提高,过滤阻力并没有随之增大,从而该材料具有低滤阻、长寿命、高集尘能力和节约能源等优点,因此广泛应用于医疗卫生健康防护领域以及空气净化滤网,如PM2.5口罩及HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter)、 ULPA (Ultra Low Penetration Air Filter)等。但由于熔喷工艺特殊的工艺特点,聚丙烯熔喷纤维的晶粒通常较大且结晶度不高,影响了空间电荷的存储,为了改善驻极体材料的这一缺陷,通常采用添加纳米级无机驻极体粒子的方法,如Si02、电气石粉等。

      一种更加安全有效的改性方法,通过添加透明成核剂细化了材料的晶型、提高了结晶度,从而提升了驻极效率；同时该改性方法可一定程度上提高非织造材料的透明度,拓展其在空气过滤领域的应用,如更加美观的高透明防霾口罩、透明HEPA.防霾纱窗等。

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