可使熔喷布达到95级别的有机氟驻极材料的原理与应用

静电驻极技术

用作驻极体空气过滤器的材料需要优异的介电性能,如高体电阻和表面电阻,高介电击穿强度,低吸湿性和透气率等。这类材料主要以高聚物为主的有机驻极体材料,如非极性材料:聚丙烯、聚四氟乙烯、六氟乙烯/聚四氟乙烯共聚物等;极性材料或弱极性材料:聚三氟乙烯、聚丙烯(共混)及聚酯等。

可使熔喷布达到95级别的有机氟驻极材料的原理与应用

高熔指聚丙烯树脂以其加工性能优良,成本低廉,驻极性能良好,成为熔喷加静电工艺的首选材料,但在实践中,其静电保持能力受温度、湿度、存储时间等因素影响较大,从而导致过滤效率不够稳定。为了了解熔喷布表面静电荷的充电量,充电速度,在不同条件下的电荷稳定性,过滤效率和压降的变化情况,国内外科研人员对驻极工艺和驻极母料技术进行了非常广泛的研究。

 

可使熔喷布达到95级别的有机氟驻极材料的原理与应用

氟是电负性最大的元素,有最大的“得到电子”的能力,被氟原子捕获的电子,不容易逃脱逸散,可以有效地提高过滤材料的过滤性能和使用寿命。
 
在交流电晕或者直流电晕等各种等离子体加静电技术的帮助下,部分饱和的氟原子被电离,在有些技术条件下这些氟粒子甚至可以部分和聚丙烯纤维结合,形成科研领域所谓的“杂化”材料。国内东华大学等机构曾经对这种杂化材料在聚丙烯熔喷布中的过滤性能进行过深入研究。南京苏曼公司亦对等离子充电驻极技术具有经验。
 

可使熔喷布达到95级别的有机氟驻极材料的原理与应用

南京天诗新材料科技有限公司,利用多年来在氟化工和超细粉体加工技术方面积累的经验,生产用于熔喷布的超细有机氟驻极粉体。超细有机氟驻极粉体TF11有着非常高的静电能力,在熔喷布中添加量仅需0.05-0.2%即可大大提高过滤效率,主要用于生产过滤效率为95或者99的熔喷布。
 
比起其他无机粉体材料,超细有机氟粉体本身具有润滑性,和聚丙烯树脂有更好的相容性,制作驻极母粒相对容易,也不易堵塞喷丝板。天诗TF11有机氟驻极粉体非常细,熔点较高,在熔喷过程中可以被看作为填料。和一些文献中提到的含氟材料不同,TF11本身不会纤维化,稍高的添加量预计不会影响熔喷纤维的细度。
 

可使熔喷布达到95级别的有机氟驻极材料的原理与应用

天诗TF11熔指1500PP进行复配得到驻极母粒,TF11在驻极母粒中的添加量为5-10%,添加情况和具体设备的工艺条件也有较大关系,原则上挤出温度略低会容易一点。
 
可以通过和PP粉料进行混合,在生产熔指1500PP过程中直接加入天诗TF11有机氟驻极粉体5-15%,直接生产出驻极母粒。
 
按照以上方法生产的驻极母粒在熔喷布配方中添加1-3%,或者经过计算使天诗TF11的含量在0.1-0.2%上下。
 
亦有客户尝试把0.2%的天诗TF11有机氟驻极粉体通过预配母料等方式加入PP粉料,生产自带驻极材料的高熔指熔喷料。