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真正的电驻极应该是这样子的,多项指标超越水驻极

发布时间:2021-01-22 16:12

新冠疫情突如其来,在尚无确切治疗药物的情况下,口罩第一次成为了我们生活的必需品,尤其N95口罩被推荐为对新冠病毒的最佳防护武器。

 

N95是一种口罩标准,于1995年被美国职业安全与健康标准(OSHA)推出规定,定义了一种能够对亚微米颗粒的过滤效率不小于 95%的新型口罩规格,需经NIOSH认证,详见NIOSH 42 CFR Part 84。

 

同时在NIOSH的提案下,TSI与3M公司联合开发口罩测试仪,90年代初,开始生产著名的8130测试仪,用于检测N95标准,直到如今8130仍被视为全球最可信的测试标杆。 

 

与医用外科口罩类似,N95口罩同样有三层结构:表层抗湿层、中间过滤吸附层(熔喷布)以及内层贴肤层。

 

提到熔喷布(meltblown fabrics,中间层),就要知道华裔科学家蔡秉燚(Peter Tsai)和电子科技大学校友刘朝宇对 N95 口罩的技术提升有重要贡献。在田纳西大学纺织系的蔡秉燚,为美国3M公司研制空调及口罩的过滤材料,如何提升过滤效率,是研究的重点和难点,其盛情邀请当时对等离子体颇有研究的的刘朝宇共同开展这个项目,学术上的严谨说法是对熔喷布驻极处理,通俗地解释,就是让纤维里面带上大量静电电荷,借助静电吸附作用来捕捉细微颗粒物,这种技术同时兼顾了口罩防护性和排气舒适性的。当美国口罩要在1995年实施N95新标时,这个项目被证明熔喷 + 静电驻极技术可以满足 N95 标准。

 

这套技术就是我们常说的电驻极,已有25年的可靠生产历史,多数厂家反复验证升级,经由TSI8130测试,电驻极生产的熔喷布一直满足N95标准,足见电驻极是一套切实可行的技术。

 

对于现在被追捧的水驻极技术,利用摩擦生电原理为熔喷布注电,是近两年开始应用熔喷生产的新技术,相对静电驻极超25的可靠生产经验,略显不成熟,仍有一些技术要点需要优化改进。

相对水驻极,电驻极的优势明显:

1、25年生产实践,技术成熟稳定可靠;

2、长期运营成本低,是水驻极的五分之一以上;

3、节能环保,无废水污染,无高耗能烘干工艺;

4、占地面积少,有利于升级改造;

5、符合国家节能减排政策,后疫情时期经营持续,高耗能的水驻极有被关停风险。

 


综上可知,电驻极在多项指标上超越水驻极,然后,当下却出现了电驻极工艺所生产的熔喷布不被看好,转而上马水驻极的现场,究其原因,这是由于3-5月份,引入电驻极的热潮中,大部分企业没有对电驻极工艺足够的了解和选型,业界普遍采用的电驻极设备、工艺、调教存在诸多问题,尚未完全发挥电驻极工艺的重要优势导致。 

 

福唐【防疫平台】联合国内上市公司,由业界知名博士团队从日本引进第三代静电驻极技术,通过模拟仿真和多月工艺调试,针对现有熔喷布电荷量及电荷稳定性不足,抗老化性能差等问题专项研究,进一步对静电驻极设备和工艺进行优化升级,经过多轮中试生产验证显示,经过第三代静电驻极设备生产的熔喷布,经过TSI8130测试,初始过滤效率、老化后测试效率和加载过滤测试效率均优于美标N95级别,优于欧标EN149的FFP2等级,因此,第三代静电驻极技术处理的熔喷非织造布的过滤效率更加优越,且具有更优秀的抗老化性能。


 

经过第三代静电驻极处理的熔喷布具有显著的特点:

1、遇水电荷不会消失,因为电荷处于材料之中,不在材料表面;

2、经过24小时的70℃热处理后,熔喷布的PFE过滤效率依旧达标,故而口罩在高温灭杀新冠病毒后可以继续安全二次使用;

3、可通过模拟佩戴口罩的加载测试,意味着人通过口罩呼吸不会导致口罩过滤效率显著降低(尤其N95、FFP2或者KN95)。

 

近日,青岛又发现新冠肺炎确诊案例,多地发布紧急提醒,建议佩戴口罩,注意防控;海外更为严重,新冠肺炎确诊人数已经超过3700万人,国内外疫情依旧防控严峻,高端熔喷布需求日益增加,其标准主要参考美国N95标准(NIOSH42 CFR Part 84)、欧洲标准(EN 143:2007 )和国标GB2626-2019,以油性颗粒测试为例,标准对比如下:


标准
NIOSH 42 CFR Part 84
EN 143:2007
GB2626-2019
油测试
DOP
Paraffin
DOP、石蜡油或者玉米油
设备
TSI 8130A(参考)
TSI 8130A(参考)
TSI 8130A(参考)
测试流速
85 ±  4  L/min
95L/min
85L/min
气溶胶浓度
≤ 200 mg/m3
20 ± 5   mg/m3
50 -200 mg/m3
加载量
200mg
120mg
200mg
PFE标准
N95(R95)≥95%
P2≥94%
KN95(KP95)≥95%


经过TSI8130A检测仪器检测,第三代静电驻极处理后的25g熔喷布,经过高低温预处理和120mg颗粒物加载测试,完全满足P2熔喷布国际标准。


标签:FFP2口罩熔喷布KN95口罩P2熔喷布水驻极石墨烯

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