水驻极先容

口罩的焦点是熔喷布，熔喷布除了机械性能优劣之分，最重要的就是静电驻极。因为没有静电驻极技术处置惩罚的熔喷质料，过滤效率最多也只有（10-40）%，没措施过滤99%+的病毒和气溶胶。而静电驻极，有一道显着的分水岭，区分了前后两个梯队：第一梯队（水驻极静电）—高效低阻质料（高端）同时满足高效率（99%+）和低阻力的质料是（20-35）g/㎡水驻极静电熔喷质料，这是现代先进N95口罩的主力质料。

因为电场电高，所以需要堆叠的质料少，可以在质料（20-35）g/㎡时到达N95级效率，这时因为质料薄，呼吸阻力很小。最好的质料甚至可以做到20g/㎡，静电驻极体有着1.5万伏的外貌电场。这种质料接纳的是水驻极工艺，保证聚丙烯上的驻极体是永久性的。

第二梯队（电晕静电）—高效率高阻力质料（低端）(45-60)g/㎡电晕热驻极静电熔喷质料，这是现在普通医疗口罩和部门低端N95口罩选择的主要质料。因为质料选用的是聚丙烯加热时外加电晕带点，形成的不是永久性静电驻极，带电量少，漫衍不匀称，因此做N95口罩质料时，需要堆叠更多的聚丙烯丝才气到达及格的过滤效率。

所以需要的聚丙烯量堆叠量是前者的两倍还多。这就带来了两个问题：第一、 用的是热驻极技术，带电少，电场不稳定，放置历程中会自然退电（无一破例）;第二、堆叠了如此多的质料，呼吸阻力高。一、差别驻极方法的寿命水驻极—静电熔喷技术，质料的静电驻极体是永久性的，保质期基本10年；欧盟一些国家的静电熔喷战略储蓄质料，都是凌驾7年才在堆栈中轮换；热驻极—静电熔喷技术，质料的静电不稳定，非永久性的。

疫情的伸张导致世界各国对口罩的尺度也越来越高，水驻极能够实现高效低阻，但许多人认为该技术不够成熟稳定，事实上，水驻极技术已有二十多年的历史，前后经由了五代。二、水驻极生长史早在1996年，第一代水驻极就在中国降生了，最初的方式可以说是最原始的方法，使用高压喷头对熔喷布举行喷射，可以获得过滤效果99%的效果，但其时技术不成熟，对布处置惩罚不够匀称，易造成基布的损伤，应用领域也不够广泛，厥后不为公共所知。

第二代产物接纳转动式喷射，使用离心力将基布带电，但此方法耗能庞大，且倒霉于大规模生产，实用性不强。第三代水驻极接纳喷头喷射外加真空吸力，可以到达有效的驻极效果，被某些企业应用至今，可是工艺不够成熟，特点是产量不高，1.6M设备天天产量在600公斤左右。

第四代水驻极产物为近几年研发，使用组合驻极液，通过超声波技术让熔喷布带电，此方法适用性较强，可以对是非纤维及混淆驻极体举行驻极，而且该超声波溅射充电装置的机械作用力较小，对厚度薄，强力低的驻极体不易发生破坏作用。但由于超声波功率有限，机械作用力度较小，导致液体对驻极体浸透不足。第五代水驻极产物（最新一代）接纳了多极喷射驻极液和施加负压的协同配合下完成，可以使基体质料快速且充实的被浸湿，能够使基体在厚度偏向上充实浸润，发生更好的驻电效果。

1.6M设备天天产量约为1.2吨。驻极液需要特殊处置惩罚，同时对驻极母粒有要求，某些驻极母粒不适合水驻极带电。

贵的驻极体未必都是合适水驻极的母粒。三、水驻极带电原理及优势水驻极在驻极方式上跟传统电晕驻电有本质区别。熔喷布经由水驻极设备，首先履历一个冷水冷却，纯水经由一定的角度、压力、流速对熔喷布举行一个喷刺，靠水与布的摩擦发生静电，再有驻极母粒中的传导质料的送输，进入电气石或者锆石内到达静电驻留。

水驻极优势就在于它的注电历程，是在一个高湿的情况中举行的，在布上留下的静电也是真正驻在布内里的电，那些布外貌的静电都被水给带走。水驻极的第二个历程，就是对熔喷布举行一个烘干锁电的历程，烘干历程用的是热风的流动，使用提高外貌温度、加大外貌空气流动来干燥，而这个历程呢，面临一个高温，面临一个高湿，面临一个空气的流动，这个历程实际上就是除静电设备的一个事情原理，如果不是驻在驻极母粒内里的电，将都被带走。第二个历程中又消除了一部门熔喷布外貌的电，也就是虚电。履历这两个历程，熔喷布留下的是经由电气石粉或锆石缓慢释放出来的电，而不是布外貌的虚电，这个时候检测的过滤效率，已经是类似老化后的效率，没有虚电。

这种电由储存介质的物理化学性质决议，不会很快掉电。一个最简朴的测试掉电方法，就是将通例电晕静电布和水驻极电晕布放在70°烘箱内，一般四个小时就会有显著变化，电晕方式驻电的布效率下降显着，而水驻极的布险些无衰减。最早这些高端技术掌握在外国大公司手中。

在日本，最初这样的一套成熟的（熔喷＋水驻极）同步生产线售价高达300多万美元。2018年，号称N95之父的华裔科学家蔡彼得研制了一种用水力摩擦起电的带电方式，此处置惩罚可以提高熔喷布过滤效率20倍，且带电丰满，稳定。这两年，海内一些大型纺织企业引进外国技术，逐步上线水驻极设备。

大厂默默生产高端熔喷布，价钱昂贵，也不希望焦点技术流失。新冠疫情发作后，海内外对口罩的需求量大幅攀升，高端熔喷布依然紧俏。早在疫情之前，FFP2的熔喷布市场价钱不菲。

现在，小厂FPP2熔喷布价钱在（25-35）万/吨。FFP3熔喷布价钱在50万/吨左右，少量大厂的高端部高达70-80万/吨。之所以价钱昂贵，主要还是因为水驻极设备造价高，产能有限，日耗能大。同时，恒久带电的熔喷布也作为国家战略储蓄物质，在公共市场上很难找到。

近期海内泛起了多家制造水驻极设备厂家，产物质量、产量也乱七八糟，水刺历程需要工艺精湛，同时烘干锁电也要控制合理才气产出高效低阻的水驻极布。

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