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無紡布廠家15838056980口罩最核心的材料
無紡布
突如其來的新冠肺炎疫情讓口罩成為了我們生活中的必需品。口罩對進入肺部的空氣有一定的過濾作用，在呼吸道傳染病流行時，在粉塵等污染的環(huán)境中作業(yè)時，可以發(fā)揮很大的作用。
口罩為什么有濾過作用
口罩為什么有這樣的濾過作用呢？這得歸功于其中的無紡布。
無紡布，顧名思義，就是不需要編織的布，是一種非織造布。它是直接利用高聚物切片、短纖維或長絲將纖維通過氣流或機械成網(wǎng)，然后經(jīng)過水刺，針刺，或熱軋加固，最后經(jīng)過后整理形成的無編織的布料。根據(jù)生產(chǎn)工藝可以分為：水刺無紡布、熱合無紡布、漿粕氣流成網(wǎng)無紡布、濕法無紡布、紡粘無紡布、熔噴無紡布、針刺無紡布、縫編無紡布、親水無紡布。
口罩的過濾層一般為三層無紡布，從內(nèi)到外分別為紡粘層、熔噴層、紡粘層，又稱SMS結(jié)構(gòu)。口罩內(nèi)層無紡布廠家15838056980為紡粘非織造布，貼合皮膚使佩戴舒適，具有吸濕作用；中間層是熔噴聚丙烯非織造布，是核心部件，起主要的過濾防護作用；外層為紡粘非織造布，有阻水作用，可防止飛沫以及過濾較大顆粒。
圖1 口罩的SMS結(jié)構(gòu)
紡粘非織造布和熔噴非織造布的差異主要來源于制作工藝。
紡粘非織造布是將聚合物在其熔點以上溫度條件下從噴絲板細(xì)孔擠出，冷卻細(xì)化成絲狀固體，同時經(jīng)過分絲鋪網(wǎng)和加固的工藝過程而制得的一類非織造布。熔噴非織造布是利用高速熱空氣對模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細(xì)流進行拉伸，形成超細(xì)纖維并凝聚在凝網(wǎng)簾或滾筒上，并依靠自身粘合而形成的。
目前我們所使用的口罩中都是聚丙烯熔噴布。這是因為以聚丙烯為原料熔噴后生成獨特的超細(xì)纖維（約1～10μm），纖維在空間靠自身黏合和纏結(jié)形成的三維曲徑結(jié)構(gòu)無紡布廠家15838056980與傳統(tǒng)織物和梳理成網(wǎng)非織造物中的纖維分布截然不同，它具有更大的比表面積，更高的孔隙率，微孔結(jié)構(gòu)曲折，對固體顆粒具有較強的吸附作用；加上聚丙烯無毒、質(zhì)地輕、柔韌性好、耐腐蝕、價格低廉等，十分適合制作過濾材料，可作為核心部件，起最主要的過濾防護作用。
靜電駐極處理的聚丙烯熔噴布
研究表明，經(jīng)靜電駐極處理后的熔噴布，可在不增加過濾阻力情況下提高過濾效率，通過靜電吸附作用實現(xiàn)對空氣中0.3μm微塵粒子的有效過濾，對有害顆粒和大多數(shù)細(xì)菌均起到很好的隔離作用。
但是,當(dāng)熔噴布表面的電荷減少時,其靜電吸附作用將不明顯。因此,如何保證口罩在佩戴過程中其熔噴布的電荷持久穩(wěn)定,是實現(xiàn)口罩防護效果的關(guān)鍵科學(xué)問題。電暈充電能夠使駐極體表面的電荷分布更均勻,因而工業(yè)上經(jīng)常采用電暈充電無紡布廠家15838056980的方式制造PP熔噴布駐極體。
PP駐極體的電荷穩(wěn)定性也受充電過程和存放過程中的環(huán)境因素、PP自身的結(jié)晶結(jié)構(gòu)和纖維結(jié)構(gòu)影響。充電完成后存放過程中的環(huán)境濕度是決定電荷壽命的關(guān)鍵因素，PP材料中的電荷會在高濕度的情況下衰減,并且濕度越大衰減越快。研究表明，當(dāng)相對濕度超過55%時,電荷衰減速度明顯加快,也就是說,相對濕度55%以下的環(huán)境有利于PP駐極體電荷的儲存。
口罩的過濾機理
口罩發(fā)揮過濾作用的機理如下：
1.重力沉降效應(yīng)：大顆粒物質(zhì)在氣流中受重力影響沉降到過濾材料上，從氣流中分離。
2.慣性撞擊效應(yīng)：當(dāng)氣流繞過阻擋在氣流前方的濾材纖維時，較高質(zhì)量的顆粒物受慣性影響無法及時跟隨氣流，會偏離氣流方向，撞到濾材纖維上被過濾下來
3.攔截效應(yīng)：顆粒物質(zhì)量較小，可以完全沿著氣流方向運動，只有當(dāng)顆粒的半徑無紡布廠家15838056980大于氣流與濾料纖維之間的距離時，纖維直接捕獲顆粒物，大粒徑的粒子主要靠攔截效應(yīng)實現(xiàn)過濾功能，濾料內(nèi)部纖維的直徑及分布密度與大顆粒粒子的過濾效率成正比。
4.擴散效應(yīng)：受空氣分子熱運動影響，極其微小的顆粒受到空氣分子的撞擊，不斷改變運動方向，呈現(xiàn)布朗運動，隨機性地接觸到濾材纖維被過濾下來。
5.靜電效應(yīng)：如果濾料纖維帶有靜電，無論氣流中的顆粒物本身是否帶電，當(dāng)它們靠近濾材纖維時就容易受靜電吸引而被過濾。靜電作用可以在不增加氣流阻力的前提下提高過濾效率。
上述五種作用中，慣性撞擊和攔截作用對大顆粒物影響大，隨著顆粒物粒徑減小這種作用降低；而小顆粒物更容易受擴散作用和靜電作用的影響，顆粒物粒徑越大，擴散作用和靜電作用則逐漸降低。由于在過濾過程中粒子粒徑往無紡布廠家15838056980往分布較寬，成份復(fù)雜，因此熔噴非織造布往往是通過以上幾種機理協(xié)同發(fā)揮過濾作用
日常生活中的注意事項口罩在佩戴時會積累一定量的水份,這些水份中的離子濃度會高一些,可能會加快電荷的耗散;空氣中的粒子在不斷地被口罩纖維攔截的過程中也可能會消解一部分口罩中的電荷;佩戴過程中的反復(fù)呼吸以及摘戴,也可能會對纖維堆積結(jié)構(gòu)產(chǎn)生局部擴孔的影響。
研究表明，一次性醫(yī)用口罩在佩戴一天后過濾效率下降近5%，其中14–50 nm顆粒過濾效率下降更明顯；隨著使用時間的延長口罩被污染的風(fēng)險亦會變高，應(yīng)及時予以更換。
此外，盡量不要長時間佩戴口罩。人的鼻腔黏膜血液循環(huán)非常旺盛，鼻腔里的通道又很曲折，鼻毛構(gòu)起一道過濾的“屏障”。當(dāng)空氣吸入鼻孔時，氣流在曲折的通道中形成一股旋渦，使吸入鼻腔的氣流得到加溫。如果長期戴口罩，會使鼻黏膜變得脆弱，失去了鼻腔的原有生理功能。
參考文獻
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撰稿：薛丹丹
校對：徐世怡、莫文霞、丁再青