口罩五大過濾原理揭密
口罩能高效過濾微粒,主要歸功於其纖維結構與靜電特性共同作用下的五大物理過濾機制。
1. 慣性衝擊(Inertial Impaction): 當空氣流經口罩纖維時,氣流會改變方向繞過纖維。然而,對於質量較大、慣性較強的粗大粒子,它們無法及時隨氣流轉向,會因慣性而直接撞擊並附著於纖維上而被捕獲。
2. 攔截(Interception): 體積中等的粒子,雖然能夠隨氣流繞過纖維,但當它們經過纖維時,如果其邊緣與纖維表面的距離小於或等於其自身半徑,粒子就會被纖維攔截下來。
3. 布朗運動(Brownian Motion): 對於粒徑小於0.1微米的極微小粒子,它們會受到空氣中無數氣體分子的隨機不規則碰撞,產生所謂的布朗運動。這種不規則運動會使得這些小粒子偏離氣流主路徑,大大增加它們與濾材纖維碰撞並被捕獲的機會。
4. 重力沉降(Gravitational Settling): 這是針對體積或質量很大的粒子。在重力作用下,這些粒子會從氣流中緩慢沉降,最終被下方的纖維所阻擋。
5. 靜電吸附(Electrostatic Attraction): 這是熔噴不織布最關鍵的過濾機制。當纖維帶有靜電電荷時,它們會主動吸引帶有電荷或極化的微粒。靜電吸附的價值在於,它能在不增加纖維密度或克重的前提下,顯著提升過濾效率,同時維持極低的呼吸阻力,這對於需要長時間配戴口罩的使用者而言至關重要。
這五種機制協同運作,確保了口罩濾材能夠有效捕捉不同大小的微粒,從巨大的飛沫到極其微小的病毒氣溶膠,都能提供多重且可靠的防護。