熔喷布高压静电发生器~熔喷布达95标准的核心：驻极技术
2020-04-30
口罩能过滤病毒主要作用的就是极细密且带静电的中层过滤布---熔喷无纺布。
病毒防护口罩主要有医用外科口罩和N95口罩。国家YY 0469-2004《医用外科口罩技术要求》标准规定，医用外科口罩须达到的重要技术指标包括过滤效率、细菌过滤效率和呼吸阻力：
1.过滤效率：在空气流量（30±2）L/min条件下，对空气动力学中值直径（0.24±0.06）μm氯化钠气溶胶的过滤效率不低于30%；
2.细菌过滤效率：在规定条件下，对平均颗粒直径为（3±0.3）μm的金黄色葡萄球菌气溶胶的过滤效率不低于95%；
3.呼吸阻力：在过滤效率流量条件下，吸气阻力不超过49Pa，呼气阻力不超过29.4Pa。
这其中保证细菌过滤效果的标准就是第二条，金黄色葡萄球菌细菌气溶胶过滤效率不低于95%，这也就是N95概念的由来。因此N95口罩虽然不是医用口罩，但是满足过滤效率满足95%的标准，才能起到很好的病毒预防作用。
熔喷布过滤原理
熔喷无纺布主要材质是聚丙烯，是一种超细静电纤维布，可以捕捉粉尘。含有肺炎病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后，会被静电吸附在无纺布表面，无法透过。这就是这种材料隔绝病菌的原理。粉尘被超细静电纤维捕捉住后，极不易因清洗而脱离，且水洗亦会被破坏静电的吸尘能力。因此这种口罩只能一次性使用。
驻极处理
驻极体是指具有长期储存电荷功能的电介质材料，具有高效率，低流阻，抗菌，节能等优点，在保证常规滤材的物理碰撞阻隔作用基础上，增加了静电吸附作用。驻极处理使得过滤材料纤维带有电荷，结合熔喷超细纤维材料致密的特点，因此带电纤维间形成了大量的电极，带电纤维不仅能够像磁铁一样吸引环境中大部分的带电微粒，同时也可将未带电的部分颗粒极化，进而吸附一些粒径较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也可进行静电吸附或电荷相斥阻隔。
1.1WDZG-II直流高压发生器概述
直流高压发生器是根据中国最新电力行业标准DL/T848.1-2004《高压试验装置通用技术条件 第1部分：直流高压发生器》设计制造的新一代便携式高压检测仪器，专门用来检测电力器件的电气绝缘强度和泄漏电流。
本仪器采用高频倍压电路，应用最新PWM脉冲宽度调制技术和电压电流双闭环反馈技术，提高电源调整率和负载调整率，使电压稳定度高，纹波小。使用进口大功率IGBT器件及其驱动技术，消除开关干扰，实现直流高压发生器的高品质和便携性。选用进口高频高压整流二极管，使倍压筒更加小巧轻便，提升整机效率。根据EMI电磁干扰和EMC电磁兼容理论，采用屏蔽、隔离和接地等措施，提升整机安全性，并能承受额定电压放电而不损坏。仪器保护功能齐全，具有零位保护、过压保护、过流保护、击穿保护，保护电路选用纳秒级专用传感器，动作迅速可靠，有效保障人身及设备安全。过压整定选用数字拨码开关，操作简单并具有较高的整定精度。增设智能高精度0.75U功能按钮，利于氧化锌避雷器的测试。
本仪器选用一体式设计方案：倍压筒和主机放置在一个机箱内，结合最新科技、选用最新器件，实现体积小、功率大、重量轻、操作方便、安全可靠、电源输出质量高等优点，是高压测试行业的理想测试仪器。
1.2 WDZG-II直流高压发生器仪器功能
本仪器适用于电力、铁路、化工、工矿、冶金、钢铁等部门对氧化锌避雷器、磁吹避雷器、电力电缆、变压器、发电机等设备进行直流耐压试验和泄漏试验，亦可作静电吸尘、喷涂等电源。
1.3 执行标准
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序号 |
标准名称 |
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1 |
DL/T848.1-2004 高压试验装置通用技术条件 第1部分：直流高压发生器 |
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DL/T596-2005 电力设备预防性试验规程 |
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3 |
GB11032-2010 交流无间隙金属氧化物避雷器 |
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4 |
GB/T 16927.1-2011 高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求 |
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5 |
DL/T474.2-2006 现场绝缘实验实施导则:直流高电压试验 |
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6 |
GB/T.311-2012 高压输变电设备的绝缘配合 |
1.4 WDZG-II直流高压发生器仪器特征
1.输出电压稳定：采用高频倍压电路，应用最新PWM脉冲宽度调制技术和电压电流双闭环反馈技术，提高电源调整率和负载调整率，使电压稳定度高，纹波小。全量程平滑调压，输出电压精度高。主机电压表直接显示加载在负载上的电压值，无需外加分压器，接线操作简单。电压分辨率0.1kV，电流分辨率1uA。
2.保护全面：保护功能齐全，具有零位保护、过压保护、过流保护、击穿保护，保护电路选用纳秒级专用传感器，动作迅速可靠，有效保障人身及设备安全。
3.0.75U功能：增设智能高精度0.75U功能一键按钮，按下此按钮，电压电流自动跳转至0.75U状态，利于氧化锌避雷器的测试。
4.零起升压：升压电位器零起升压，采用进口多圈电位器，升压过程平稳，调节精度高。
5.过压设定：过压整定选用数字拨码开关，操作简单，并具有较高的整定精度。
6.一体式设计：选用一体式设计方案，主机和倍压筒放置在一个机箱内。选用进口高频高压整流二极管，使倍压筒体积小巧，提升整机效率，便于携带。
7.性能可靠：关键器件选用高性能进口元件，倍压筒外表涂特种绝缘材料，电气性能好、防潮能力强、无泄漏。
8.操作简单：仪器界面各功能按键，布局合理，指示清晰，易学易用。
熔喷布静电驻极高压电源怎么选？
熔喷无纺布纤维的直径约2、3个微米，一个氧分子的直径0.346纳米，氧气可以顺利通过，一个新冠状病毒的直径大约100纳米，也就是0.1微米，比PM2.5（2.5微米以下的颗粒物）还小，这时候的熔喷无纺布就像一张网，穿过这层布对于0.1微米的病毒来相对来说就简单多了。
那怎么办呢？秘密武器来了！
这个秘密武器就是——静电驻极高压电源，熔喷无纺布需要加入一种叫作“驻极体”的微量物质，这种物质很容易带有静电，无纺布通过静电驻极设备对其实施“电晕放电”，就能使熔喷无纺布达到长时间带电了。
高压静电驻极设备在这个产线当中，主要作用是给口罩的原材料附上静电，使口罩对平均颗粒直径为（3±0.3）μm的金黄色葡萄球菌气溶胶的过滤效率不低于95%。以往国内的产线都采用国外的专用高压电源，泰思曼经过近10年的尝试和努力，推出的熔喷无纺布高压电源，获得了国内客户的认可。
该电源是熔喷无纺布行业静电驻极设备专用的高压电源。采用数字化控制方式，全异常缓启，纳秒级拉弧响应能力,确保熔喷产线无故障、全天运行。储能小，放电打火时不会对无纺布造成伤害；纳秒级拉弧响应能力确保电源在20ms内快速重启，使带电效果均匀。高稳定性可使电离效果更稳定，采用武高电测的WDZG-II直流高压发生器系列高压电源的驻极设备的客户反馈布品可达要求标准。
驻极工艺条件对驻极性能的影响
通常采用电晕充电对熔喷聚丙烯非织造材料进行驻极处理。充电电压、充电时间、充电距离和环境湿度等对空气过滤材料所带静电荷的稳定性起到很大影响。
其中，充电电压对样品的驻极效果影响最明显，其次是环境湿度和充电距离，充电时间对样品的驻极效果影响最小。
1、充电电压
随着充电电压的增加，熔喷驻极非织造材料的过滤效率增大。这是因为随着充电电压的增加，样品表面的驻极电荷增多，对颗粒物的吸附力增加，从而提高了过滤效率。
2、充电时间
随着充电时间的增加，熔喷驻极体材料的过滤效率增大，其影响规律和充电电压的影响类似。这是因为充电时间越多，样品表面俘获的电荷越多，可吸附的颗粒物越多，所以过滤效率越好。
3、充电距离
随着充电距离的增加，熔喷驻极体材料的过滤效率减小。这是因为充电距离越大，样品表面俘获的电荷越少，可吸附的颗粒物也随之减少，所以过滤效率会降低。
4、环境湿度
从理论上来说，经电晕充电的熔喷非织造材料在大气中存放时，环境温度对其熔喷驻极材料的电荷存储寿命没有明显的影响。但是总体来看，不论是材料的过滤效率还是表面静电势，都会随着时间的延长而产生衰减现象，这对材料的使用来说是不利的。
如口罩中的熔喷材料，在生产出来后通常会放置较长时间才使用。在存放期间，材料的过滤性能和驻极性能会随时间而衰减，最坏的情况是材料在使用时己失效，几乎没有过滤作用。
对于熔喷驻极过滤材料，最理想的状态是材料的过滤性能和驻极性能保持在一定稳定水平而不变，但是环境条件对材料的过滤性能及驻极性能，特别是电荷存储稳定性有一定影响。
改善熔喷材料驻极耐久性方法
1、在选材上：
可从提高材料的结晶度入手，如选取等规度高的聚丙烯为原材料，或者进行掺杂改性，使材料形成微晶结构。同时，可提高材料的密实度，如减小纤维细度、增加材料的厚度、提高孔隙率等。
2、在驻极工艺上：
采用高压充电、减小充电距离、适当延长充电时间或者采用高温充电，驻极后进行热处理等，在一定程度上可提高材料的电荷储存稳定性。同时应注意将材料密封保存，尽量避免与潮湿环境条件的直接接触，在一定程度上有利于保持材料的电荷稳定性。
静电驻极应用于熔喷布设备的几点参数及注意事项
熔喷布设备4大静电驻极方法及对比是什么？
驻极工艺：随着充电电压的增加，熔喷驻极体材料表面静电势增大，这是因为随着充电电压的增大，主机材料的极化电场增强，到样品表面的电荷增多，所以静电势增大。
随着存放时间的增大，在驻极材料表面的静电势有所衰减，在不同的充电电压下材料表面点时静电衰减的趋势相同，保留率相差不大，并且在30天左右趋于稳定。这说明聚丙烯熔喷布有良好的静电性能，充电电压越大，电场强度越大，材料表面的静电势就越大，但是不能超过一定限度，如果充电电压超过10Kv时，就会出现火花放电仙此昂，导致材料被击穿，所以应谨慎选择充电电压。
注：因产品不断更新，不另行通知，以实样为准，本公司保留解释权。
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