Ce este materialul nețesut SMS și de ce contează structura

Țesătura nețesă SMS este un compozit cu trei straturi realizat ca Spunbond–Meltblown–Spunbond . Straturile exterioare spunbond oferă rezistență și rezistență la abraziune, în timp ce stratul mijlociu suflat prin topire oferă performanță de barieră cu fibre fine (rezistență la filtrare și fluide). Această arhitectură de „rezistență a barierei de rezistență” este motivul pentru care SMS este utilizat pe scară largă pentru halate medicale, draperii, măști și huse de protecție industriale.

Când oamenii întreabă „ Cum se fabrică țesăturile nețesute SMS? ” Răspunsul scurt este: polipropilena (PP) este topită și extrudată în filamente continue pentru straturi filate, microfibre pentru topire, apoi cele trei benzi sunt combinate și legate termic într-o singură rolă cu greutate de bază controlată, structură a porilor și model de lipire.

Materiile prime și configurația liniei utilizate pentru realizarea SMS-urilor

Selecția polimerului și calitatea topiturii

Majoritatea SMS-urilor sunt produse din polipropilenă deoarece procesează curat, formează filamente/microfibre stabile și oferă un raport puternic cost-performanță. În producție, consistența rășinii contează: controlul umidității, filtrarea (pachete de ecran) și fluxul de topire stabil reduc gelurile și împușcăturile care pot crea puncte slabe sau găuri în stratul de barieră.

O vedere practică a aspectului echipamentului

O linie SMS integrează în mod obișnuit trei stații de formare a țesăturii (S M S) aliniate peste o bandă de formare în mișcare, urmate de lipire (adesea calendarizare), finisare (tăiere, înfășurare) și inspecție în linie. Principiul critic al designului este menținerea stabilă a fiecărei pagini web până când este consolidată; stratul suflat prin topire este deosebit de sensibil la fluxul de aer, electrostatică și curent de aer.

• Extrudere (deseori separate pentru filatura și suflat prin topire) cu pompe de topire pentru un debit stabil
• Filiere/filiere: filament filament filat și matriță prin topire cu sistem de atenuare cu aer cald
• Tragere/tratare aer: aer de stingere pentru filatura, aer cald de mare viteză pentru suflare prin topire
• Așezarea benzii și controlul electrostatic (pentru a reduce fluturarea și defectele benzii)
• Lipire termică (role calendaristice) și tratamente opționale de suprafață (de exemplu, finisaj hidrofil)

Pas cu pas: cum este fabricată materialul nețesut SMS

Mai jos este secvența practică de producție utilizată pe majoritatea liniilor SMS integrate. Temperaturile exacte și vitezele liniei variază în funcție de gradul de rășină, GSM țintă, modelul de lipire și cerințele de utilizare finală (medicale vs. industriale).

1. Rășina PP este uscată/condiționată (după cum este necesar) și introdusă în extruder(e) pentru a crea o topitură stabilă de polimer.
2. Prima filatura (S1): topitura este extrudată printr-o matriță de filament, stinsă și trasă pentru a forma filamente continue. Aceste filamente sunt așezate pe o centură în mișcare ca o bandă uniformă.
3. Meltblown (M): polimerul este extrudat printr-o matriță de topire suflată și atenuat de aer cald de mare viteză pentru a crea microfibre. Fluxul de microfibră este colectat ca o rețea fină, cu suprafață mare, direct pe (sau între) straturile filate.
4. A doua filare (S2): o a doua bandă de filare este formată deasupra stratului de topire suflată pentru a completa structura sandwich.
5. Lipire termică: compozitul cu trei straturi trece prin role calendaristice încălzite. Punctele de legătură fuzionează straturile fără a prăbuși complet rețeaua de pori. Modelul de lipire și presiunea de închidere sunt reglate pentru a echilibra rezistența și bariera.
6. Finisare: tratamente topice opționale (de exemplu, surfactant hidrofil pentru absorbție, finisaj antistatic) sunt aplicate în funcție de utilizarea finală.
7. Înfășurare și transformare: materialul este tăiat, tăiat la lățime, înfășurat în rulouri și etichetat cu trasabilitatea lotului. Inspecția în linie semnalează găuri, puncte subțiri și contaminare.

Informații despre producție: stratul meltblown conduce de obicei la performanța barierei, dar straturile filate influențează puternic capacitatea de rulare și durabilitatea mecanică. Optimizarea SMS-urilor este, prin urmare, un act de echilibru, nu „maximizarea topiturii cu orice preț”.

Parametri cheie de proces care controlează GSM, puterea și bariera

Țintele de greutate de bază (GSM) și împărțirea straturilor

SMS-ul este produs în mod obișnuit într-o gamă largă de greutăți de bază, în funcție de aplicație. Ca punct de referință practic, multe produse SMS medicale și de igienă se încadrează în ~15–60 GSM gamă, cu grade mai grele utilizate atunci când rezistența la perforare/rupere este critică. O pârghie de inginerie frecventă este împărțirea S/M/S (cât GSM este alocat fiecărui strat) pentru a regla respirabilitatea față de barieră.

Atenuare prin topire și structura porilor

Performanța barierei este strâns legată de diametrul fibrei topite și de uniformitatea benzii. Fibre mai fine (adesea ~1–5 μm ) crește suprafața și reduce dimensiunea porilor, îmbunătățind filtrarea și rezistența fluidelor. Cu toate acestea, atenuarea excesiv de agresivă sau tratarea instabilă a aerului poate cauza fibre „în frânghie”, puncte subțiri sau greutate de bază inconsecventă, care este o cauză comună a defecțiunilor barierei.

Fereastra de legare termică (rezistență vs respirabilitate)

Temperatura calendarului, presiunea de contact și modelul de lipire determină cât de mult fuzionează fibrele la punctele de legătură. Prea puțină legătură reduce rezistența la rupere/întindere și poate duce la delaminare. Prea multă legătură poate colapsa porii și poate reduce moliciunea și respirabilitatea. Optimizarea practică vizează de obicei o integritate stabilă a legăturii, protejând în același timp stratul suflat prin topire de strivirea excesivă.

Verificări de control al calității utilizate pe liniile de producție SMS

SMS este adesea fabricat pentru utilizări reglementate sau de înaltă fiabilitate, astfel încât controlul calității combină de obicei monitorizarea în linie (uniformitatea greutății, găuri) cu testarea de laborator (rezistență, barieră). Scopul este de a confirma faptul că stratul suflat prin topire este continuu și că lipirea este suficient de puternică pentru a preveni delaminarea în timpul transformării și utilizării finale.

Măsurători comune în linie și de laborator

• Maparea greutății de bază (profil GSM pe lățime) pentru a detecta benzi subțiri sau dungi
• Performanță la tracțiune și la rupere pentru a valida integritatea filării și adecvarea lipirii
• Verificări ale barierei, cum ar fi capul hidrostatic sau penetrarea sângelui sintetic (în funcție de aplicare)
• Măsuri de filtrare (de exemplu, BFE/PFE) atunci când se produc SMS-uri cu mască medicală sau filtrare
• Inspecția vizuală a defectelor: găuri, geluri, material străin, delaminare și lipire neuniformă

Logica practică de acceptare: Dacă o rolă trece de ținte mecanice, dar nu reușește țintele de barieră, cauza principală este adesea uniformitatea topiturii (echilibrul aerului, starea matriței, stabilitatea debitului). Dacă bariera este bună, dar rezistența este slabă, fereastra de lipire sau contribuția prin filatura este adesea blocajul.

Depanare: defecte comune de fabricație și cum să le remediați

Deoarece SMS se bazează pe un strat mediu delicat topit, multe probleme de producție apar ca defecțiuni ale barierei, dungi sau aspect inconsecvent. Cea mai eficientă abordare de depanare este de a izola dacă problema provine din fluxul de topire, tratarea aerului, așezarea benzii sau lipirea.

Simptome tipice și acțiuni corective

• Zone cu găuri sau cu barieră joasă: verificați curățenia matriței topite, starea pachetului de ecran și echilibrul aerului; verificați stabilitatea greutății de bază a stratului M.
• Flutterul web / așezarea neuniformă: revizuiți curenții în jurul zonei de formare, controlul electrostatic și setările de vid al colectorului.
• Delaminare între straturi: confirmați temperatura de lipire/presiunea de contact; asigurați-vă că compozitul intră în calendar cu o tensiune stabilă a benzii și fără contaminare.
• Senzație aspră a mâinii sau structură zdrobită: reduceți severitatea lipirii (temperatura/presiunea) sau ajustați modelul de legătură; verificați starea rolului calandrului.
• dungi sau benzi pe lățime: căutați deteriorarea buzelor matriței, distribuția neuniformă a aerului sau debitul inconsecvent al polimerului.

Specificații tipice pentru SMS în funcție de aplicație

SMS-ul nu este o singură țesătură „unică pentru toate”. Producătorii selectează în mod obișnuit greutatea de bază, despărțirea stratului și modelul de lipire în funcție de performanța finală. Exemplele de mai jos ilustrează modul în care cerințele practice se corelează cu alegerile de producție.

Concluzie: Fabricarea SMS-urilor are succes atunci când stratul suflat prin topire este uniform și protejat, iar straturile filmate sunt suficient de lipite pentru a oferi o manipulare durabilă fără a sacrifica structura porilor proiectată.