Diferența de bază într-o singură propoziție

Spunbond și meltblown sunt ambele procese nețesute pe bază de polimeri, dar sunt concepute pentru rezultate diferite: spunbond este optimizat pentru rezistență și structură , în timp ce meltblown este optimizat pentru bariera de fibre fine și filtrare .

O regulă practică: dacă produsul trebuie să supraviețuiască manipulării, cusăturilor, abraziunii sau îndoiri repetate, spunbond este de obicei „scheletul”. Dacă produsul trebuie să oprească eficient particulele fine sau picăturile, topirea suflată este de obicei „miezul filtrului”.

Cum se fabrică nețesutul filat (și ce înseamnă asta)

Spunbond formează o rețea din filamente continue . Polimerul (cel mai frecvent polipropilena) este topit, extrudat prin filare, tras pentru a orienta și întări filamentele, așezat pe o bandă în mișcare, apoi lipit (de obicei, lipirea calandrului termic).

Etape tipice ale procesului de filare

1. Extrudarea prin topire prin filare (formarea filamentului)
2. Aspirația/atenuarea aerului (orientarea moleculară crește rezistența)
3. Așezarea benzii pe un transportor (depunere aleatorie a filamentului)
4. Lipire (legare punctuală, legătură cu zonă sau prin aer, în funcție de senzația/tăria țintei)
5. Finisare (hidrofilă/hidrofobă, antistatică, UV, ignifugă, imprimare, laminare)

Ce obțineți de obicei de la spunbond

• Rezistență ridicată la tracțiune și la rupere pe gram, deoarece filamentele sunt continue și bine orientate.
• Performanță bună de conversie (tăiere, pliere, cusătură, sudare cu ultrasunete) fără scame excesive.
• Respirabilitatea și drapajul depind în mare măsură de greutatea de bază, modelul de lipire și finisaj.

Cum este fabricat materialul nețesut prin topire (și de ce filtrează atât de bine)

Meltblown folosește aer cald de mare viteză pentru a atenua polimerul topit în microfibre care sunt cu un ordin de mărime mai fine decât filamentele filate. Aceste fibre mai fine creează o suprafață mult mai mare și căi de pori mai mici, motiv pentru care meltblown este calul de lucru pentru filtrare și straturile de barieră.

Etape tipice ale procesului de topire suflată

1. Topiți extrudarea printr-o matriță cu multe orificii mici
2. Fluxurile de aer cald atrag fibrele la diametre la scară mică
3. Fibrele sunt colectate ca o rețea auto-legată (adesea cu o legătură suplimentară minimă)
4. Încărcare cu electret opțională (tratament electrostatic) pentru a stimula captarea particulelor fine la căderea scăzută a presiunii

Ce obțineți de obicei de la meltblown

• Potenţial de filtrare excelent datorită ~1–5 μm fibre și suprafață mare.
• Rezistență mecanică scăzută în sine; este în mod obișnuit laminată între straturi de filare (SMS/SMMS).
• Performanța este foarte sensibilă la uniformitatea fibrei, stabilitatea electretului, greutatea de bază și condițiile de depozitare.

Diferențele de performanță care contează în produsele reale

Rezistență și durabilitate

Spunbond câștigă în general din punct de vedere al rezistenței, deoarece filamentele continue transferă sarcina mai bine decât microfibrele scurte, autolegate. În fișele de specificații ale furnizorului, este obișnuit să vedem rezistența la tracțiune prin filare crește rapid cu greutatea de bază; de exemplu, valorile din jur ~40–60 N/5 cm (MD) poate apărea în intervalul de ~20-25 g/m², în timp ce topirea suflată la g/m² similară este de obicei mult mai mică și mai predispusă la rupere în timpul conversiei.

Dacă o componentă trebuie strânsă (structura măștii cu bucle pentru ureche, cusături ale halatului, înveliș, ambalaj), spunbond este de obicei stratul de bază mai sigur. Dacă componenta trebuie să fie protejată numai în interiorul unui laminat, este potrivită meltblown.

Filtrare și barieră

Fibrele fine ale Meltblown îmbunătățesc captarea prin multiple mecanisme (interceptare, impact inerțial, difuzie/mișcare browniană). Când este încărcat cu electret, meltblown poate îmbunătăți captarea particulelor fine fără a avea nevoie de rețele extrem de dense, ceea ce ajută la menținerea rezistenței la respirație gestionabilă în măști.

În ofertele practice de pe piață, 25 gsm Mediile de filtrare prin topire sunt comercializate frecvent cu revendicări de filtrare bacteriană/particule (deseori ~95–99% în funcţie de metoda de testare şi tratament). Adevăratul diferențiere nu este doar „MB vs SB”, ci dacă topirea este proiectată (și verificată) pentru standardul țintă.

Respirabilitate și cădere de presiune

Spunbond are adesea pori mai mari și o permeabilitate mai mare la aer la un anumit gsm, ceea ce îl poate face să se simtă mai respirabil. Meltblown poate fi proiectat pentru o rezistență mai scăzută, dar dacă împingeți meltblown prea dens pentru a urmări eficiența fără tratament cu electret, căderea de presiune poate crește rapid.

O capcană comună în achiziții este specificarea doar a eficienței de filtrare și a gsm, fără a specifica rezistența admisă (căderea de presiune). Pentru aplicațiile respiratorii și HVAC, aveți nevoie, în general, de ambele ținte pentru a evita „filtrele care funcționează pe hârtie, dar nu în confort sau costul energiei”.

Când să folosiți spunbond, meltblown sau un compozit precum SMS/SMMS

Multe produse de înaltă performanță combină ambele tehnologii, astfel încât fiecare strat să facă ceea ce este mai bine. Cel mai comun compozit este SMS (Spunbond–Meltblown–Spunbond) , cu meltblown ca miez de barieră și spinbond ca straturi exterioare protectoare.

Utilizați spunbond când prioritatea este structura

• Articole reutilizabile sau semidurabile (saci de cumpărături, huse de protecție, cearșafuri agricole)
• Substraturi care trebuie transformate agresiv (cusături, sudură, laminare, tăiere)
• Componente de igienă în care domină rezistența și costul pe zonă (copii din spate, straturi de achiziție când sunt terminate corespunzător)

Utilizați meltblown atunci când prioritatea este filtrarea sau bariera

• Straturi de filtrare pentru mască și respirator (deseori tratate cu electret)
• Medii de filtrare a aerului și lichidelor (HVAC, saci de vid, prefiltre, filtrare industrială)
• Tampoane și brațe de absorbție a uleiului (structura din microfibră captează uleiurile în mod eficient)

Folosiți SMS/SMMS atunci când aveți nevoie de ambele

Dacă aveți nevoie de performanță de barieră, dar nu puteți tolera ruperea, scame sau deteriorarea prin manipulare, specificați un laminat. În materialele medicale de unică folosință, o arhitectură obișnuită este filatura pe exterior pentru rezistență la abraziune plus topirea suflată în mijloc pentru barieră, uneori cu mai multe straturi de topire suflată (SMMS) pentru a crește protecția fără straturi exterioare prea groase.

Factorii de producție și costuri (de ce prețurile și disponibilitatea diferă)

Chiar și cu aceeași familie de polimeri (adesea PP), filatura și suflarea prin topire au economie diferite, deoarece echipamentul, debitul și sensibilitatea procesului diferă.

Debit și scalabilitate

Liniile industriale moderne pot produce mult mai multă suprafață de filare pe oră decât meltblown. Ca exemplu reprezentativ din specificațiile liniei comerciale, cifre specifice de debit în intervalul de ~270 kg/h pe metru de lățime a matriței pentru filare versus ~70 kg/h pe metru pentru meltblown sunt citate în mod obișnuit pentru platformele „spunmelt” cu randament ridicat. Acest decalaj de debit este unul dintre motivele pentru care meltblown poate fi mai sensibil la ofertă, mai ales atunci când cererea de filtrare crește.

Fereastra de selecție și procesare a materialelor

Meltblown are nevoie de obicei de polimeri cu reologie adecvată formării stabile a microfibrelor și atenuării consecvente; mici modificări ale debitului de topire, ale temperaturii aerului, ale stării matriței sau al contaminării pot modifica diametrul fibrei și structura porilor. Spunbond este în general mai îngăduitor și produce rețele robuste într-o gamă mai largă de setări.

Cerințe de finisare

Dacă utilizarea finală necesită o eficiență ridicată de filtrare la cădere de presiune scăzută, meltblown necesită adesea tratament cu electret și ambalare/depozitare atentă. Acești pași (și testarea necesară pentru a le valida) pot adăuga costuri dincolo de „gsm și lățime”.

Cum să specificați materialul nețesut potrivit: lista de verificare a cumpărătorului

Pentru a evita primirea de materiale care arată corect, dar care au performanțe slabe, specificați valorile de performanță, nu doar „spunbond” sau „meltblown”. Cele mai eficiente specificații de achiziție leagă structura, filtrarea și nevoile de conversie împreună.

Specificații cheie pentru țesuturile nețesute filate

• Toleranță la greutatea de bază (gsm). și intervalul de grosime (important pentru laminare și cusut/sudură)
• Rezistența la tracțiune și alungirea în MD/CD (raportați clar unitățile, de exemplu, N/5 cm)
• Model de lipire (punct-legare/zonă-legare) și finisare a suprafeței (hidrofil vs hidrofob)
• Țintele de culoare/opacitate dacă sunt utilizate ca strat exterior (uniformitatea contează în produsele destinate consumatorilor)

Specificații cheie pentru țesuturile nețesute prin suflare prin topire

• Eficienta de filtrare la provocarea relevantă (dimensiunea particulelor, tipul de aerosol, debitul) și metoda exactă de testare
• Cădere de presiune (rezistență) în aceleași condiții de testare utilizate pentru eficiență
• Cerința de tratament cu electret și așteptările privind perioada de valabilitate (stabilitatea încărcării poate scădea cu căldură, solvenți și umiditate)
• Distribuția diametrului fibrei sau cel puțin o metrică proxy (distribuția mărimii porilor / permeabilitatea aerului) pentru controlul consistenței

Dacă cumpărați compozite SMS/SMMS

Specificați gsm-ul fiecărui strat (sau totalul cu ținte de strat), metoda de lipire/laminare și performanța laminatului finit (rezistența barierei). Un model comun pentru măștile medicale, de exemplu, este un strat exterior filat a miez de filtru meltblown un strat interior spunbond pentru confortul pielii, dar distribuția corectă a gsm depinde de standardul cerut.

Concepții greșite comune (și modalități rapide de a evita apelurile proaste)

„Gsm mai mare filtrează întotdeauna mai bine”

Nu de încredere. Gsm mai mare poate reduce dimensiunea porilor, dar poate crește puternic și rezistența. O suflare prin topire bine făcută, tratată cu electret, poate deseori depăși o rețea mai groasă și neîncărcată la o cădere de presiune mai mică. Abordarea corectă este de a specifica eficiența și scăderea presiunii împreună .

„Spunbond poate înlocui meltblown pentru filtrare dacă doar adăugăm straturi”

Stratificarea prin centrifugare poate îmbunătăți filtrarea grosieră, dar diametrele fibrelor și structurile porilor nu sunt optimizate pentru captarea de înaltă eficiență a particulelor fine. Dacă aveți nevoie de performanță adevărată de filtrare (în special în apropierea intervalelor submicronice), de obicei este necesar un suflat prin topire (sau alte medii cu fibre fine).

„Numai Meltblown este bine pentru un produs durabil”

Meltblown este adesea fragil atunci când este manipulat, pliat sau abraziv. Dacă produsul trebuie să supraviețuiască conversiei și utilizării în lumea reală, puneți meltblown într-un laminat și lăsați spunbond să suporte sarcina mecanică.

O simplă inspecție de primire pe care o puteți face fără un laborator

• Verificați greutatea de bază cu mostre tăiate și cântărite; cere consistență de la lot la lot .
• Efectuați un test blând de rupere/decojire: spunbond ar trebui să reziste la rupere mai mult decât la meltblown la un gsm similar.
• Pentru mediile filtrante, verificați că furnizorul furnizează rapoarte de testare pentru eficiență și rezistență conform metodei menționate; nu acceptați revendicări „BFE/PFE” fără condiții.

Concluzie: filatura și țesutul nețesut prin topire sunt tehnologii complementare. Tratați liantul filat ca strat structural și topitul suflat ca barieră funcțională/strat filtrant, apoi specificați performanța măsurabilă, astfel încât materialul pe care îl primiți să se potrivească cu aplicația dorită.