[实用新型]一种脉冲等离子体驻极设备

说明书

本实用新型公开了一种无纺布脉冲等离子体驻极设备，属于等离子体设备技术领域。本实用新型的机体两侧设置有安装墙板，机体内设置有脉冲等离子体驻极模块、辊式电极和导辊，脉冲等离子体驻极模块安装在安装墙板之间，导辊用于进料和出料，其特征在于：安装墙板分为第一安装墙板和第二安装墙板，脉冲等离子体驻极模块内设置有脉冲电极丝，辊式电极接地，脉冲电极丝接脉冲电压向辊式电极放电产生非均匀的电场，本实用新型提高了材料内部的极化率，增加材料内部极化电荷密度和稳定性，形成高质量驻极材料。

技术领域

本实用新型涉及等离子体设备技术领域，更具体地说，涉及一种脉冲等离子体驻极设备。

背景技术

随着全球工业化的迅速发展，人们赖以生存的大气环境受到了严重破坏，在大气污染物中，PM2.5和传染疾病的飞沫和气溶胶已经严重危机着人类健康。PM2.5和传染疾病的飞沫和气溶胶的粒径很小，普通的过滤材料无法阻挡，可以随着人体的呼吸作用通过鼻子和嘴巴进入体内。PM2.5中存在一些对人体或动物有致癌性的微量元素，包括AS、Be、Cd、Cl、Co、Cr、Hg、Ni、Pb、Rn和Se。另外PM2.5的成分含有大量有机碳(OC)和元素碳(EC)，其中有机碳含有多环芳烃，还有其他一些成分具有致癌效应。PM2.5还与大气的雾霾问题相关，影响天气的可见度，对光的吸收和散射减弱了光信号，空气变得浑浊，能见度降低，对城市的交通会产生较大影响等等。所以现在对PM2.5的消除和处理一直是关注热点。传染疾病的飞沫和气溶胶也是人际传染病的主要传播途径。因此，如何制备出高效过滤，低阻力的过滤材料是滤材生产的关键技术。

常规的纤维织物等不携带电荷，制备出过滤材料称之为机械过滤材料。这种过滤材料主要依靠扩散、直接拦截、惯性碰撞等机械作用来实现对颗粒物的拦截，仅仅适用于颗粒较大的粉尘，无法阻挡微纳米量级的PM2.5和传染疾病的飞沫和气溶胶等污染物。

驻极体过滤材料空气净化材料作为一种高效低阻的过滤材料，其过滤原理为非静电过滤与静电过滤相结合。驻极体材料内部有很强的静电场,材料中纤维之间的缝隙类似于无源集尘电极，最大优势就在于，电荷不会对过滤阻力造成任何影响，利用电荷的静电作用捕集颗粒物，当维纳米级污染物通过纤维间的缝隙时，微纳米级污染物被荷电而带电，被电场力捕获达到过滤的目的，中性粒子感应极化带电，也被有效捕获，以很低的过滤阻力实现很高的过滤效率。驻极体净化材料还有灭菌的作用，细菌中的蛋白质因为材料内部强电场作用，导致细菌凋亡。因此驻极体过滤材料性能优于常规的机械过滤材料(纤维表面没有电荷的过滤材料)。这也使得驻极体过滤材料成为一种非常有应用前景的过滤材料，在净化空气，杀灭细菌等方面具有突出的表现。

驻极体过滤材料是通过无纺布干法成型工艺制作而成，在干法成型工艺中，通过一些方法使纤维实现带电，该过程称为驻极。驻极后要求材料的储存电荷密度大，其电荷密度的储存寿命长及储存电荷稳定性强等等，储存电荷的稳定性主要取决于材料性质、充电方法、电荷分布状态、储存的环境条件等。目前驻极的方法主要有静电纺丝法、电晕放电法、摩擦起电法、热极化法、低能电子束轰击法、原纤化撕裂等。静电纺丝虽然驻极效率较高，但是需要介入无纺布本身的制备工艺当中，对工艺要求和使用条件具有较高的控制要求，设备专业化程度、安全性兼容性以及规模等要求过高，设备成本高，不利于普及，产量较低；摩擦起电容易对柔软纤维材料本身造成一定破坏，且只能形成表面电荷，而且相对湿度、纤维的吸水率、温度对纤维材料的静电性能有明显的影响；热极化不利于热敏性材料的制备，容易受存放温度影响，最大电荷密度依赖于气压和相对湿度；低能电子束轰击法操作过程较为复杂，需要改进和简化等等。