口罩用聚丙烯熔喷非织造布过滤性能的研究.pdf

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1、万方数据分析与测试合成纤维工业，2015，38(5)：72CHINASYNTHETICFIBERINDUSTRY口罩用聚丙烯熔喷非织造布过滤性能的研究倪冰选，张鹏，朱锐钿，高晓艳，王向钦(广州纤维产品检测研究院国家纺织品服装服饰产品质量监督检验中心，广东510220)摘要：采用盐性气溶胶颗粒对聚丙烯(PP)熔喷非织造布进行容尘实验，研究了不同气体流量、滤料层数、过滤时间对PP熔喷非织造布过滤特性的影响。结果表明：对于单层熔喷非织造布，气体流量为30L／rain时，初始阻力为37．4Pa，初始过滤效率为97．86％；气体流量为85L／min时，初始阻力为112．2

2、Pa，初始过滤效率为90．69％；随着气体流量的增加，PP熔喷非织造布的过滤效率呈现近似线性下降的趋势，而过滤阻力则呈现线性增长的趋势；当气体流量为30，85L／min，采样时间为4s时，随着叠加层数的增加，其过滤效率的差异越来越小，过滤阻力差异越来越大，呈现不同的增长趋势；对于单层熔喷非织造布，随着过滤时间的增加，过滤效率和阻力增加，但过滤效率的增长趋势呈先急后缓，而过滤阻力则呈先缓后急的趋势。关键词：聚丙烯纤维熔喷非织造布口罩过滤性能气体流量容尘实验中图分类号：TQ342+．62文献标识码：A文章编号：1001—0041(2015)05．0072—04熔喷法

3、非织造布(简称熔喷布)的纤维直径在几微米到十几微米之间，由于纤维直径超细且排列杂乱无序，因此具有三维多微孑L结构、比表面积大、孔径小、孔隙率高、可弯曲、可造型、高效低阻等特点。熔喷布对空气中的微细粉尘和细菌等微纳米颗粒具有优良的捕获能力，是一种优异的纤维过滤材料，通常作为各种中高效过滤器件的过滤部件¨J。对颗粒物的过滤效率是口罩的一项重要性能指标，在YY0469—2011《医用外科口罩》旧。标准中，实验气体流量为30L／min，要求口罩对非油性颗粒物的过滤效率大于等于30％；在GB19083--2010((医用防护口罩技术要求》∞o和GB2626--2006((

4、呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》‘4o中，气体流量为85L／min，相应地对非油性颗粒过滤效果及对氯化钠颗粒物的过滤效率均有具体指标要求。作者对国产聚丙烯(PP)熔喷布的过滤性能进行了研究，以便为口罩用PP熔喷滤材的生产和应用等方面提供参考。1实验1．1试样PP熔喷非织造布：平均厚度约为0．7mm，单位面积质量为90g／m2，广州洁特生物过滤制品有限公司产。1．2仪器HitachiS3000N扫描电子显微镜(SEM)：日本日立公司制；HitachiE1010离子溅射仪：日本日立公司制；TSICertiTest8130自动滤料测试仪：美国TSI公司制。1．3

5、实验方法采用盐性气溶胶发生器，产生粒径分布范围很窄的气溶胶固体颗粒，其空气动力学质量中值直径为(0．24±0．06)Ixm。(1)在气体流量分别为10，20，30，40，50，60，70，80，90，100L／min时，测试单层PP熔喷非织造布的过滤效率及阻力；(2)在气体流量为30L／min和85L／min时，分别对1—5层PP熔喷非织造布叠加测试，研究不同叠加层数对过滤效率和阻力的影响；(3)对单层PP熔喷非织造布在气体流量为30L／min和85L／rain时，进行连续34min的过滤实验，气溶胶不断累积在PP熔喷非织造布上，可以得到过滤效率和过滤阻力随着实

6、验时间的变化。容尘实验：采用TSICertiTest8130自动滤料测试仪进行容尘实验，选择LoadingTest程序，滤料将连续过滤气流中的气溶胶颗粒，每1min记录1个过滤效率和过滤阻力测量值，由此可以看出滤料的过滤效率和阻力在连续过滤过程中的变化。1．4测试微观形貌：采用离子溅射仪对试样进行喷金，收稿日期：2015-02-25；修改稿收到日期：2015—07-20。作者简介：倪冰选(1983一)，男，工程师，从事产业用纺织品检测技术与标准研究工作。E-mail：nibx@gtt．net．cn。万方数据第5期倪冰选等．口罩用聚丙烯熔喷非织造布过滤性能的研究7

7、3然后在SEM上观察PP熔喷非织造布的微观形貌。观察未进行容尘实验时洁净PP熔喷非织造布的纤维微观形貌、排列特征和纤维直径大小；容尘后PP熔喷非织造布的纤维和气溶胶颗粒物结合的微观形貌和累积状况，包括PP熔喷非织造布的迎尘面和非迎尘面。过滤性能：采用自动滤料测试仪进行测试。该仪器的气溶胶发生器产生的气溶胶经过上部夹具并穿过PP熔喷非织造布进入其下游，两个激光光度计同时检测熔喷非织造布上游和下游的气溶胶浓度，通过上、下游气溶胶的浓度，可以计算得到PP熔喷非织造布的过滤效率，同时，仪器的电子压力传感器测定PP熔喷非织造布的过滤阻力。容尘量：采用自动滤料测试仪进行测试

8、。计算实验前后滤料的质量