熔噴布主要以聚丙烯為主要原料，纖維直徑可以達(dá)到1～5微米。空隙多、結(jié)構(gòu)蓬松、抗褶皺能力好，這些具有獨(dú)特的毛細(xì)結(jié)構(gòu)的超細(xì)纖維增加單位面積纖維的數(shù)量和表面積，從而使熔噴布具有很好的過濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性。可用于空氣、液體過濾材料、隔離材料、吸納材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等領(lǐng)域。
以口罩為例，過濾除了機(jī)械阻擋，還有靜電吸附。纖維過濾材料就是一種處理污染，凈化空氣和水源的常用材料。其捕塵機(jī)理主要依靠布朗擴(kuò)散、截留、慣性碰撞、直接攔截等機(jī)械阻擋作用，但這種機(jī)械阻擋作用對(duì)粒徑小于1μm以下的粒子過濾效果很差，不能起到凈化作用。
除原有的機(jī)械阻擋作用外，在空氣過濾的過程中增加靜電吸附，依靠庫侖力直接吸引氣相中的帶電微粒并將其捕獲，或誘導(dǎo)中性微粒產(chǎn)生極性再將其捕獲，就可以更有效地過濾氣體載體相中的亞微粒子，大大增強(qiáng)過濾效率，而空氣阻力卻不會(huì)增加。而充當(dāng)靜電保持的這個(gè)角色一般的做法是采取駐極體材料。
對(duì)于醫(yī)用口罩，帶駐極母粒和駐極高壓電處理的駐極熔噴布，這層是最核心的部分，只有駐極處理后熔噴布上很多電荷才對(duì)也同樣帶電荷的0.3μm的非油性小顆粒物有高效的吸附效果，通常要求要大于95%以上。
駐極體是指具有長(zhǎng)期儲(chǔ)存電荷功能的電介質(zhì)材料，具有高效率，低流阻，抗菌，節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在保證常規(guī)濾材的物理碰撞阻隔作用基礎(chǔ)上，增加了靜電吸附作用。駐極處理使得過濾材料纖維帶有電荷，結(jié)合熔噴超細(xì)纖維材料致密的特點(diǎn)，因此帶電纖維間形成了大量的電極，帶電纖維不僅能夠像磁鐵一樣吸引環(huán)境中大部分的帶電微粒，同時(shí)也可將未帶電的部分顆粒極化，進(jìn)而吸附一些粒徑較小的污染物，甚至病毒這種納米級(jí)的物質(zhì)也可進(jìn)行靜電吸附或電荷相斥阻隔。
實(shí)驗(yàn)證明，加入駐極母粒之后，熔噴布的駐極效果大大改善，其表面電荷密度、過濾性能及抗菌性均有明顯提高。
然而在駐極加工的過程中，多種因素可能會(huì)造成駐極性能不佳，比如聚丙烯材料的規(guī)整度的結(jié)晶度不高，造成空間電荷的穩(wěn)定性不好，PP材料的成核劑在PP結(jié)晶過程中的溫度對(duì)結(jié)晶產(chǎn)生直接影響，間接的使空間電荷不穩(wěn)定，還有纖維直徑的細(xì)度也很關(guān)鍵，纖維直徑越小，其初始過濾效率越高，初始表面靜電勢(shì)也較高。但當(dāng)纖維直徑較大時(shí)，對(duì)應(yīng)的過濾阻力較小，在實(shí)際儲(chǔ)存過程中，材料的過濾效率會(huì)隨著時(shí)間而變化，呈下降趨勢(shì)，相比纖維直徑大的，纖維直徑小的樣品，其過濾效率初始較高，隨著存放時(shí)間的延長(zhǎng)，所有樣品的過濾效率都隨時(shí)間而衰減。
另外駐極工藝也對(duì)駐極性能有很大影響，通常采用電暈充電對(duì)熔噴聚丙烯非織造材料進(jìn)行駐極處理。充電電壓、充電時(shí)間、充電距離和環(huán)境濕度等對(duì)空氣過濾材料所帶靜電荷的穩(wěn)定性起到很大影響。其中，充電電壓對(duì)樣品的駐極效果影響最明顯，其次是環(huán)境濕度和充電距離，充電時(shí)間對(duì)樣品的駐極效果影響最小。
從理論上來說，經(jīng)電暈充電的熔噴非織造材料在大氣中存放時(shí)，環(huán)境溫度對(duì)其熔噴駐極材料的電荷存儲(chǔ)壽命沒有明顯的影響。但是總體來看，不論是材料的過濾效率還是表面靜電勢(shì)，都會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而產(chǎn)生衰減現(xiàn)象，這對(duì)材料的使用來說是不利的。
如口罩中的熔噴材料，在生產(chǎn)出來后通常會(huì)放置較長(zhǎng)時(shí)間才使用。在存放期間，材料的過濾性能和駐極性能會(huì)隨時(shí)間而衰減，最壞的情況是材料在使用時(shí)已失效，幾乎沒有過濾作用。
如何改善駐極工藝熔噴布過濾和抗菌的性能呢？除了在駐極工藝上進(jìn)一步改進(jìn)之外，還有一種做法就是在熔噴布纖維生產(chǎn)過程中加入抗菌劑，比如青山新材的纖維抗菌劑，該抗菌劑有如下特點(diǎn)：
☆已注冊(cè)登錄美國FDA及EPA。
☆抗菌性能對(duì)各種微生物都有效果。
☆可在紡織過程中用均勻的1μm微粒子將其融入纖維中。
☆耐熱性在800℃以上，耐藥性很好。
☆不含水分，便于加工。
青山新材纖維抗菌劑可以阻止細(xì)胞內(nèi)的代謝使細(xì)菌死亡，對(duì)E.coli大腸桿菌，O157：H7大腸桿菌，p.aeruginosa綠膿桿菌，Salmonellla沙門氏菌，s.aureus金黃色葡萄球菌，MRSA耐甲氧西林金黃色葡萄球菌,B.subutirus枯草菌等都有很好的抗菌抑菌作用。
以熔噴布主材聚丙烯樹脂為例
根據(jù)JIS Z 2801評(píng)價(jià)了添加了青山新材AGZ330 0.5%抗菌劑的聚丙烯樹脂成形品的初期及耐光性試驗(yàn)（SWOM 耐太陽光老化照射 8小時(shí)及80小時(shí)）后的抗菌效果。
大腸桿菌 | 金黃色葡萄球菌 | |||||
初期 | 8小時(shí) | 80小時(shí) | 初期 | 8小時(shí) | 80小時(shí) | |
初始菌數(shù) | 2.9×105 | 3.7×105 | ||||
空白 | 1.4×107 | 1.1×107 | 1.4×107 | 2.3×105 | 2.0×105 | 1.6×105 |
AGZ330 0.5% | 7.4×102 | 2.2×102 | 3.5×103 | 1.2×102 | 5.3×102 | 3.1×102 |
因此熔噴布駐極吸附工藝結(jié)合抗菌劑將會(huì)使熔噴布抗菌性能更有保障，而且熔噴布的抗菌壽命將更長(zhǎng)，甚至可以水洗，當(dāng)駐極體性能下降后熔噴布依然能發(fā)揮很強(qiáng)的抗菌性能。
該抗菌劑還可以應(yīng)用于以下熔噴布制品上：
（1）醫(yī)療衛(wèi)生用布：手術(shù)衣、防護(hù)服、消毒包布、口罩、尿片、婦女衛(wèi)生巾等；
（2）工業(yè)用布：過濾材料、絕緣材料、水泥包裝袋、土工布、包覆布等；
（3）跟裝用布：襯里、粘合襯、絮片、定型棉、各種合成革底布等；
（4）家庭裝飾用布：貼墻布、臺(tái)布、床單、床罩等；
（5）農(nóng)業(yè)用布：作物保護(hù)布、育秧布、灌溉布、保溫幕簾等；
（6）其它：太空棉、保溫隔音材料、吸油氈、煙過濾嘴、袋包茶葉袋等。
- 2020-05-28
