聚丙烯驻极无纺布衰减影响因素

（一）影响驻极效果的因素

采用电晕驻极法对聚丙烯熔喷无纺布进行驻极处理。通常，熔喷非织造过滤材料的表面静电势随充电电压、充电时间的增加而增大，而随着充电距离和环境湿度的增大而减小。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。充电电压、充电距离及充电时间对驻极稳定性的影响不大，而环境湿度对驻极稳定性的影响较大，且环境湿度越大，驻极稳定性越差，电荷衰减得越多。

 随着驻极电压的增加，熔喷布表面静电势增大，说明随着电压的增大，产生载流子的能量增强，除了可以直接沉积到熔喷非织造布的表面被表面陷阱捕获外，它还可以穿过熔喷布的孔隙，达到表层一定深度后被熔喷布内部的各种陷阱捕获，因此熔喷非织造布的表面电荷随着驻极电压增大而增加。但是随着电压的继续增大，熔喷布的表面静电势减小，其原因可能是，电压继续增大后，产生载流子的能量增大到一定程度，发生了轻微的击穿现象，即离子除了被捕获外，能量大的离子不再被熔喷布捕获，而是直接穿透它而被导走，使熔喷非织造布的表面静电势减小。

驻极间距是影响驻极效果的重要因素之一，驻极间距太小容易很快击穿熔喷非织造布。但驻极间距也不能太大，驻极距离越大，驻极效果会变差，因此要选择合适的驻极间距。

随着驻极时间的增长，材料的表面电势呈上升趋势。这是由于驻极时间越长，无纺布样品表面沉积的电荷越多，驻极体表面的电势升高。但随着时间继续增大，熔喷布在离子束较长时间作用下击穿现象较严重，导致表面电荷反而减少。

随着热处理温度的提高，非织造布的表面静电势增大，但增大到一定数值时，非织造布的表面静电势呈下降的趋势。分析其原因是热处理可以使熔喷聚丙烯纤维晶型发生转变。

（二）驻极对过滤效率的影响

纤维直径和面密度对PP 熔喷非织造材料的粉尘过滤效率有着直接的影响，随着纤维平均直径的减小、面密度的增加，材料的过滤效率明显提高。纤维直径和面密度对过滤效率的影响在一定范围内具有互补性，即增大产品的面密度可以适当弥补纤维平均直径增大造成的过滤效率的降低。纤维直径的减小和面密度的增加会造成空气透过阻力的增大，同时会导致生产效率的降低和生产成本的上升。

驻极处理是解决呼吸阻力和过滤效率这对矛盾的办法。与未驻极熔喷过滤材料相比，驻极后的过滤材料其过滤性能发生了跳跃性的变化，并且随着驻极电压的增大，过滤效率呈现上升的趋势。驻极过程使在相同的时间内过滤材料表面积聚的电荷数变多，表面电位变高，过滤材料表面形成更开阔的开放型结构，增强了对粉尘的捕捉效果。随着驻极电压的增大，过滤材料表面的电荷密度增加，对颗粒的吸附极化作用增强，所以过滤效率随着驻极电压的增大而上升。经驻极处理后的熔喷材料过滤效率明显提高，然而其呼吸阻力变化很小。这是因为驻极处理只是使熔喷纤维带上静电荷，对熔喷材料的纤维结构没有影响，因而对呼吸阻力几乎没有影响。 

（三）环境因素对驻极无纺布的影响

聚丙烯熔喷非织造布驻极体空气过滤材料经不同溶剂（水、甲醛、乙醇、异丙醇和丙酮）浸泡后，样品的过滤效率呈现不同程度的下降，用水浸泡时过滤效率基本不变，甲醛和乙醇浸泡时下降较少，而用异丙醇或丙酮浸泡时过滤效率几乎下降一半。溶剂浸泡并没有显著改变纤维的表观结构，过滤效率的降低不是阻力的变化引起的。而是因为溶剂通过溶胀作用对材料的电荷存储能力产生影响造成的，水和甲醛浸泡对材料带电性影响很小，异丙醇和丙酮的浸泡影响较大，尤其是丙酮，浸泡后材料中所带电荷几乎完全被消除。

常见水溶液型消毒剂的浸泡不会引起材料中驻极体电荷的明显衰减，因此并不会大幅降低材料过滤性能（与纯酒精相比，75%医用酒精并不会造成显著影响），但常见清洗液会造成材料过滤性能大幅降低，这可能是因为常见清洗液中表面活性剂所含疏水基团与聚丙烯分子发生较强相互作用，导致驻极体电荷衰减。

在常温常湿条件下，PP熔喷驻极滤料具有很良好的电荷储存稳定性，但当样品在储存在高湿环境时，由于水分子中的极性基团、大气中的异性离子等对纤维上面电荷的补偿效应而造成电荷大量损失。因此环境湿度是影响PP熔喷驻极滤料在常温下电荷储存稳定性的重要因素。试样的表面静电势随环境湿度的增大而逐渐减小，并且湿度越高，下降趋势越快。