的衰减，从而导致过滤效率的显著下降。如异丙醇、丙酮中浸泡一小时，其过滤效率值将从99%下降到30~40%，接近非驻极体材料的过滤效率值[7]。但当将材料浸泡在水中或亲水性溶剂中时，由于聚丙烯分子与水分子相互作用弱，因而不易引起驻极体电荷的衰减，其过滤效率下降就不大。本试验所用的消毒剂都是水溶液，因而，可以认为消毒剂浸泡不会引起熔喷驻极体空气过滤材料过滤效率下降的原因是聚丙烯材料的疏水性所致。
溶剂特性对材料过滤性能的影响还可通过比较纯酒精和75%医用消毒酒精浸泡前后过滤效率变化结果可看出。在我们的研究中发现，纯酒精浸泡前后材料过滤效率从99.58%下降到77.42%，减少值达22.16%，显著高于75%医用消毒酒精浸泡的1.01%。由于酒精的化学成分是乙醇，与水相比，其化学性能与聚丙烯更相近，因而酒精与聚丙烯的相互作用强于水与聚丙烯之间的作用。从而，导致纯酒精浸泡是过滤效率更大程度的下降。这进一步说明了聚丙烯材料与溶剂的相溶性是决定熔喷聚丙烯驻极体过滤材料稳定性的主要原因。
与此同时，我们还研究了不同消毒剂浸泡对聚丙烯驻极体过滤材料过滤阻力的影响。样品在浸泡前平均过滤阻力为32 pa。浸泡后的阻力有升有降，变化率在±2 pa之间。这一结果显示，消毒剂的使用对材料透气性能的影响不大。 3.3 耐清洗性能
为考察熔喷聚丙烯驻极体过滤材料的耐清洗性能，测试了材料在清洗液中浸泡24小时前后过滤效率变化情况，结果列于表2。由表中数据可见，当用洗洁精和洗衣粉清洗时，过滤效率下降值达到了24.47%和22.22%，显著高于消毒剂的浸泡，与纯酒精浸泡时的下降值相当。其原因可能与清洗液中所含的表面活性剂有关。表面活性剂是一类同时具有亲水基团和疏水基团的物质。其所含的疏水基团与聚丙烯分子可产生较强的相互作用，从而引起驻极体电荷的衰减。而熔喷聚丙烯驻极体过滤材料是医用防护口罩的主要用材，这正是呼吸防护用品建议一次性使用的原因所在。
表2 熔喷聚丙烯驻极体过滤材料的耐清洗性能
Table 2 Melt-blown polypropylene electret nonwoven resistances to cleaning performance
洗涤剂 洗洁精（5%） 洗衣粉（5%）
过滤效率（%）
浸泡前
96.82
96.93
浸泡后
71.35 71.64
下降值 25.47 22.22
4. 结论
熔喷聚丙烯驻极体过滤材料的过滤效率与其所带的驻极体电荷密切相关，其应用稳定性主要由电荷稳定性所决定。材料经双氧水、苯酚、戊二醛、含氯消毒剂、硼酸、甲醛、过氧乙酸和消毒酒精等医用消毒剂浸泡后，其过滤效率几乎不会衰减。因此，熔喷聚丙烯驻极体过滤材料在医用环境中使用具备良好的稳定性，可作为医用防护口罩的首选材料。但材料用洗洁精和洗衣粉清洗时，其过滤性能下降较大。建议医用防护口罩作为一次性呼吸防护用品使用。
参考文献
[1] H. Emi, C. Kanaoka, Y. Otani, T.Ishiguro, Collection mechanisms of electret filter. Particulate
Science and Technology, 1987, 5, 161-165
[2] 田涛, 郝丽梅, 吴金辉, 林松, 杨荆泉，聚丙烯纤维驻极体过滤材料的抗菌性能研究，
中国消毒学杂志，2010，27( 3): 268~272
[3] 张伟力, 刘瑞霞. 浅谈丙纶熔喷非织造布在过滤领域的应用[J]. 产业用纺织品, 2000
(18): 26-28
[4] W. Jasper, J. Hinestroza, A. Mohan, J. Kim, B. Shiels, M. Gunay, D. Thompson, R. Barker,
Effect of xylene exposure on the performance of electret filter media, Aerosol Science, 2006, 37, 903-907
[5] Chen Gangjin, Xiao Huiming, Wang Xin, Study on Parameter Optimization of Corona
Charging for Melt-blown Polypropylene Electret Nonwoven Web Used as Air Filter, Proceedings of ICPADM 2009 , 2009, 7: 389~391
[6] 肖慧明, 陈钢进, 张树文. 溶剂溶胀对聚丙烯熔喷非织造布过滤性能的影响[J]. 材料研
究学报, 2009, 23: 513-517
[7] 陈钢进，肖慧明，尤健明，龙大海，溶剂浸泡对驻极体空气过滤材料性能的影响，洁净
与空调技术，2009，1：76~79
相关推荐：
loading