Hlavný rozdiel v jednej vete

Spunbond a meltblown sú netkané procesy na báze polymérov, ale sú navrhnuté pre rôzne výsledky: spunbond je optimalizovaný pre pevnosť a štruktúru , zatiaľ čo meltblown je optimalizovaný pre bariéru a filtráciu jemných vlákien .

Praktické pravidlo: ak výrobok musí vydržať manipuláciu, šitie, odieranie alebo opakované ohýbanie, „kostra“ je zvyčajne spunbond. Ak produkt musí účinne zastaviť jemné častice alebo kvapôčky, „jadrom filtra“ je zvyčajne meltblown.

Ako sa vyrába spunbond netkaná textília (a čo to znamená)

Spunbond tvorí sieť z kontinuálne vlákna . Polymér (najčastejšie polypropylén) sa roztaví, pretlačí cez zvlákňovacie dýzy, ťahá, aby sa vlákna orientovali a spevnili, položí sa na pohyblivý pás a potom sa spojí (typicky tepelným kalandrovaním).

Typické kroky procesu pri zvlákňovaní

1. Vytláčanie taveniny cez zvlákňovaciu dýzu (tvorba vlákna)
2. Nasávanie/útlm vzduchu (molekulárna orientácia zvyšuje pevnosť)
3. Ukladanie siete na dopravník (náhodné ukladanie vlákna)
4. Lepenie (bodové spojenie, plošné spojenie alebo spojenie vzduchom v závislosti od cieľového pocitu/sily)
5. Povrchová úprava (hydrofilná/hydrofóbna, antistatická, UV, retardér horenia, tlač, laminácia)

Čo zvyčajne získate zo spunbondu

• Vysoká pevnosť v ťahu a roztrhnutí na gram, pretože vlákna sú súvislé a dobre orientované.
• Dobrý výkon pri premene (rezanie, skladanie, šitie, ultrazvukové zváranie) bez nadmerného žmolkovitosti.
• Priedušnosť a zakrytie do veľkej miery závisia od základnej hmotnosti, vzoru lepenia a konečnej úpravy.

Ako sa tavná netkaná textília vyrába (a prečo tak dobre filtruje)

Meltblown využíva vysokorýchlostný horúci vzduch na zoslabenie roztaveného polyméru mikrovlákna ktoré sú rádovo jemnejšie ako netkané vlákna. Tieto jemnejšie vlákna vytvárajú oveľa väčšiu plochu povrchu a menšie pórové dráhy, a preto je tavné fúkanie ťahúňom pre filtračné a bariérové ​​vrstvy.

Typické kroky procesu fúkania z taveniny

1. Vytláčanie taveniny cez matricu s mnohými malými otvormi
2. Prúdy horúceho vzduchu ťahajú vlákna do mikropriemerov
3. Vlákna sa zhromažďujú ako samoväzbová sieť (často s minimálnym dodatočným spájaním)
4. Voliteľné elektretové nabíjanie (elektrostatická úprava) na zvýšenie zachytávania jemných častíc pri nízkom poklese tlaku

Čo zvyčajne získate z meltblown

• Vynikajúci filtračný potenciál vďaka ~1-5 μm vlákna a veľký povrch.
• Nízka mechanická pevnosť ako taká; bežne sa laminuje medzi pri zvlákňovaní spájané vrstvy (SMS/SMMS).
• Výkon je vysoko citlivý na rovnomernosť vlákna, stabilitu elektretu, plošnú hmotnosť a podmienky skladovania.

Rozdiely vo výkone, ktoré sú dôležité v skutočných produktoch

Pevnosť a odolnosť

Spunbond vo všeobecnosti vyhráva na pevnosti, pretože kontinuálne vlákna prenášajú zaťaženie lepšie ako krátke, samospojiteľné mikrovlákna. V špecifikáciách dodávateľa je bežné vidieť, že pevnosť v ťahu pri zvlákňovaní rýchlo rastie s plošnou hmotnosťou; napríklad hodnoty okolo ~40–60 N/5 cm (MD) sa môže objaviť v rozsahu ~20–25 gsm, zatiaľ čo fúkané tavením pri podobnom gsm je zvyčajne oveľa nižšie a náchylnejšie na roztrhnutie počas konverzie.

Ak musí byť komponent pevne utiahnutý (štruktúra masky s ušnými slučkami, švy plášťa, obal, balenie), je zvyčajne bezpečnejšou základnou vrstvou spunbond. Ak komponent musí byť chránený iba vo vnútri laminátu, je vhodné použiť fúkané roztavením.

Filtrácia a bariéra

Jemné vlákna Meltblown zlepšujú zachytenie viacerými mechanizmami (zachytenie, inerciálna impakcia, difúzia/Brownov pohyb). Po nabití elektretom môže fúkanie z taveniny zlepšiť zachytávanie jemných častíc bez potreby extrémne hustých pásov, čo pomáha udržiavať dýchací odpor v maskách zvládnuteľný.

V praktických ponukách na trhu 25 gsm Tavné fúkané filtračné médiá sa často predávajú s nárokmi na filtráciu baktérií/častíc (často ~95 – 99 % v závislosti od testovacej metódy a liečby). Skutočným diferenciátorom nie je len „MB vs SB“, ale to, či je roztavený fúkaný materiál navrhnutý (a overený) pre cieľový štandard.

Priedušnosť a pokles tlaku

Spunbond má často väčšie póry a vyššiu priepustnosť vzduchu pri danom gsm, čo môže spôsobiť, že je priedušnejší. Meltblown môže byť navrhnutý tak, aby mal nižší odpor, ale ak stlačíte meltblown príliš hustý na dosiahnutie účinnosti bez úpravy elektretom, pokles tlaku môže rýchlo narásť.

Bežným úskalím obstarávania je špecifikácia iba účinnosti filtrácie a gsm bez špecifikácie prípustného odporu (poklesu tlaku). Pre dýchacie aplikácie a aplikácie HVAC vo všeobecnosti potrebujete oba ciele, aby ste sa vyhli „filtrom, ktoré fungujú na papieri, ale zlyhávajú v pohodlí alebo nákladoch na energiu“.

Kedy použiť spunbond, meltblown alebo kompozit ako SMS/SMMS

Mnoho vysokovýkonných produktov kombinuje obe technológie, takže každá vrstva robí to, v čom je najlepšia. Najbežnejším kompozitom je SMS (Spunbond – Meltblown – Spunbond) s tavným fúkaním ako bariérovým jadrom a spunbond ako ochrannými vonkajšími vrstvami.

Ak je prioritou štruktúra, použite spunbond

• Opakovane použiteľné alebo polotrvanlivé predmety (nákupné tašky, ochranné kryty, poľnohospodárske plachty)
• Podklady, ktoré sa musia agresívne upravovať (švy, zváranie, laminovanie, rezanie)
• Hygienické komponenty, kde dominuje pevnosť a cena za plochu (zadné vrstvy, akvizičné vrstvy, keď sú vhodne dokončené)

Ak je prioritou filtrácia alebo bariéra, použite meltblown

• Filtračné vrstvy masky a respirátora (často ošetrené elektretom)
• Vzduchové a kvapalné filtračné médiá (HVAC, vákuové vrecká, predfiltre, priemyselná filtrácia)
• Vankúše a ramená na absorbovanie oleja (štruktúra mikrovlákna účinne zachytáva oleje)

Ak potrebujete oboje, použite SMS/SMMS

Ak potrebujete bariérový výkon, ale nemôžete tolerovať roztrhnutie, žmolky alebo poškodenie pri manipulácii, špecifikujte laminát. V lekárskych jednorazových výrobkoch je bežná architektúra z vonkajšej strany spájaná pri zvlákňovaní pre odolnosť proti oderu a v strede fúkaná z taveniny pre bariéru, niekedy s viacerými vrstvami fúkanými z taveniny (SMMS) na zvýšenie ochrany bez príliš hrubých vonkajších vrstiev.

Výrobné a nákladové faktory (prečo sa ceny a dostupnosť líšia)

Dokonca aj pri rovnakej skupine polymérov (často PP), pri zvlákňovaní a fúkaní z taveniny majú rozdielnu ekonomiku, pretože sa líšia vybavenie, výkon a citlivosť procesu.

Priepustnosť a škálovateľnosť

Moderné priemyselné linky môžu produkovať oveľa väčšiu plochu pri zvlákňovaní za hodinu ako pri fúkaní z taveniny. Ako reprezentatívny príklad zo špecifikácií komerčných liniek sa uvádza špecifická priepustnosť v rozsahu ~270 kg/h na meter šírky matrice pre spriadanie proti ~70 kg/h na meter pri fúkaní z taveniny sú bežne uvádzané pre vysokovýkonné „spunmelt“ platformy. Táto priepustná medzera je jedným z dôvodov, prečo môže byť fúkanie z taveniny citlivejšie na ponuku, najmä keď dopyt po filtrácii stúpa.

Okno výberu a spracovania materiálu

Meltblown zvyčajne potrebuje polyméry s reológiou vhodnou na stabilnú tvorbu mikrovlákien a konzistentné zoslabenie; malé zmeny v rýchlosti toku taveniny, teplote vzduchu, stave formy alebo kontaminácii môžu zmeniť priemer vlákna a štruktúru pórov. Spunbond je vo všeobecnosti zhovievavejší a vytvára robustné tkaniny v širšom rozsahu nastavení.

Požiadavky na dokončenie

Ak konečné použitie vyžaduje vysokú účinnosť filtrácie pri nízkom poklese tlaku, vyfukovanie z taveniny často vyžaduje úpravu elektretom a starostlivé balenie/skladovanie. Tieto kroky (a testovanie potrebné na ich overenie) môžu zvýšiť náklady nad rámec „gsm a šírky“.

Ako určiť správnu netkanú textíliu: kontrolný zoznam kupujúceho

Ak sa chcete vyhnúť tomu, aby ste dostali materiál, ktorý vyzerá správne, ale funguje zle, špecifikujte metriky výkonu, nielen „spunbond“ alebo „meltblown“. Najefektívnejšie nákupné špecifikácie spájajú štruktúru, filtráciu a konverziu.

Kľúčové špecifikácie netkanej textílie typu spunbond

• Tolerancia základnej hmotnosti (gsm). a rozsah hrúbky (dôležité pre laminovanie a šitie/zváranie)
• Pevnosť v ťahu a predĺženie v MD/CD (jednotky jasne uveďte, napr. N/5 cm)
• Vzor lepenia (bodové/ploché spojenie) a povrchová úprava (hydrofilné vs. hydrofóbne)
• Cieľová farba/nepriehľadnosť, ak sa používa ako vonkajšia vrstva (jednotnosť je dôležitá pri výrobkoch určených pre spotrebiteľov)

Kľúčové špecifikácie pre meltblown netkané textílie

• Účinnosť filtrácie pri príslušnej výzve (veľkosť častíc, typ aerosólu, prietok) a presnú testovaciu metódu
• Pokles tlaku (odpor) za rovnakých testovacích podmienok, aké sa používajú na účinnosť
• Požiadavka na úpravu elektretom a očakávaná životnosť (stabilita náboja sa môže znížiť teplom, rozpúšťadlami a vlhkosťou)
• Distribúcia priemeru vlákna alebo aspoň zástupná metrika (distribúcia veľkosti pórov / priepustnosť vzduchu) na kontrolu konzistencie

Ak kupujete SMS/SMMS kompozity

Uveďte gsm každej vrstvy (alebo súčet s cieľmi vrstiev), metódu lepenia/laminácie a konečný výkon laminátu (pevnosť bariéry). Bežným vzorom pre lekárske masky je napríklad pri zvlákňovaní spájaná vonkajšia vrstva a tavné jadro filtra spunbond vnútorná vrstva pre pohodlie pokožky, ale správna distribúcia gsm závisí od požadovaného štandardu.

Bežné mylné predstavy (a rýchle spôsoby, ako sa vyhnúť zlým hovorom)

„Vyššie gsm vždy filtruje lepšie“

Nie spoľahlivo. Vyššie gsm môže znížiť veľkosť pórov, ale môže tiež výrazne zvýšiť odpor. Dobre vyrobený, elektretom spracovaný fúkaný materiál môže často prekonať hrubšiu, nenabitú sieť pri nižšom poklese tlaku. Správny prístup je špecifikovať účinnosť a pokles tlaku spolu .

„Spunbond môže nahradiť tavné fúkanie pre filtráciu, ak len pridáme vrstvy“

Vrstvenie pri zvlákňovaní spájania môže zlepšiť hrubú filtráciu, ale priemery vlákien a štruktúry pórov zvyčajne nie sú optimalizované na vysokoúčinné zachytávanie jemných častíc. Ak potrebujete skutočný výkon na úrovni filtra (najmä v blízkosti submikrónových rozsahov), zvyčajne sa vyžaduje fúkanie z taveniny (alebo iné médium s jemnými vláknami).

„Samotné tavné fúkanie je dobré pre odolný produkt“

Meltblown je pri manipulácii, skladaní alebo odieraní často krehký. Ak výrobok musí vydržať konverziu a používanie v reálnom svete, vložte do laminátu fúkané tavivo a nechajte mechanickú záťaž niesť spunbond.

Jednoduchá kontrola príjmu, ktorú zvládnete aj bez laboratória

• Skontrolujte základnú hmotnosť pomocou vzoriek odrezaných a odvážených; vyžadovať konzistencia šarže .
• Urobte jemný test roztrhnutia/odlupovania: pri podobnom gsm by mal pri zvlákňovaní odolať roztrhnutiu viac ako vyfukovaný z taveniny.
• Pre filtračné médiá overte, či dodávateľ poskytuje správy o testoch účinnosti a odolnosti podľa uvedenej metódy; neakceptujte reklamácie „BFE/PFE“ bez podmienok.

Zrátané a podčiarknuté: spunbond a meltblown netkaná textília sú doplnkové technológie. Spunbond zaobchádzajte ako so štruktúrnou vrstvou a fúkaním z taveniny ako s funkčnou bariérovou/filtračnou vrstvou, potom špecifikujte merateľný výkon, aby materiál, ktorý dostanete, zodpovedal zamýšľanej aplikácii.