Sự khác biệt cốt lõi trong một câu

Spunbond và Meltblown đều là quy trình sản xuất vải không dệt dựa trên polymer, nhưng chúng được thiết kế cho các kết quả khác nhau: spunbond được tối ưu hóa cho sức mạnh và cấu trúc , trong khi tan chảy được tối ưu hóa cho hàng rào và lọc sợi mịn .

Một nguyên tắc thực tế: nếu sản phẩm phải tồn tại trong quá trình xử lý, khâu, mài mòn hoặc uốn cong nhiều lần thì spunbond thường là “bộ xương”. Nếu sản phẩm phải ngăn chặn các hạt hoặc giọt mịn một cách hiệu quả, thì Meltblown thường là “lõi lọc”.

Vải không dệt spunbond được tạo ra như thế nào (và điều đó ngụ ý gì)

Spunbond tạo thành một trang web từ sợi liên tục . Polyme (phổ biến nhất là polypropylen) được nấu chảy, ép đùn qua máy kéo sợi, được kéo để định hướng và tăng cường độ bền cho các sợi, đặt trên một dây đai chuyển động, sau đó được liên kết (điển hình là liên kết cán nhiệt).

Các bước quy trình spunbond điển hình

1. Đùn nóng chảy thông qua máy trộn (hình thành sợi)
2. Hút/suy giảm không khí (định hướng phân tử tăng cường độ)
3. Bố trí màng trên băng tải (lắng đọng sợi ngẫu nhiên)
4. Liên kết (liên kết điểm, liên kết khu vực hoặc liên kết trong không khí tùy thuộc vào cảm giác/độ bền của mục tiêu)
5. Hoàn thiện (ưa nước/kỵ nước, chống tĩnh điện, tia cực tím, chống cháy, in ấn, cán màng)

Những gì bạn thường nhận được từ spunbond

• Độ bền kéo và độ bền xé cao trên mỗi gam vì các sợi liên tục và được định hướng tốt.
• Hiệu suất chuyển đổi tốt (cắt, gấp, khâu, hàn siêu âm) mà không bị xơ quá mức.
• Độ thoáng khí và độ rủ phụ thuộc nhiều vào trọng lượng nền, kiểu liên kết và độ hoàn thiện.

Vải không dệt tan chảy được tạo ra như thế nào (và tại sao nó lọc tốt như vậy)

Meltblown sử dụng không khí nóng tốc độ cao để làm suy giảm polyme nóng chảy thành sợi nhỏ có độ lớn mịn hơn sợi spunbond. Những sợi mịn hơn đó tạo ra diện tích bề mặt lớn hơn và đường dẫn lỗ chân lông nhỏ hơn, đó là lý do tại sao tan chảy là đặc trưng cho các lớp lọc và rào cản.

Các bước quy trình tan chảy điển hình

1. Đùn nóng chảy qua khuôn có nhiều lỗ nhỏ
2. Luồng khí nóng kéo sợi đến đường kính vi mô
3. Các sợi được thu thập dưới dạng mạng tự liên kết (thường có liên kết bổ sung tối thiểu)
4. Tùy chọn sạc điện (xử lý tĩnh điện) để tăng khả năng thu giữ các hạt mịn khi giảm áp suất thấp

Những gì bạn thường nhận được từ Meltblown

• Khả năng lọc tuyệt vời nhờ ~1–5 mm sợi và diện tích bề mặt cao.
• Bản thân độ bền cơ học thấp; nó thường được ép giữa các lớp spunbond (SMS/SMMS).
• Hiệu suất rất nhạy cảm với tính đồng nhất của sợi, độ ổn định của điện tử, trọng lượng cơ bản và điều kiện bảo quản.

Sự khác biệt về hiệu suất quan trọng trong các sản phẩm thực tế

Sức mạnh và độ bền

Spunbond thường thắng về độ bền vì các sợi liên tục truyền tải tốt hơn các sợi nhỏ tự liên kết ngắn. Trong các tờ thông số kỹ thuật của nhà cung cấp, người ta thường thấy độ bền kéo của spunbond tăng nhanh theo trọng lượng cơ bản; ví dụ: các giá trị xung quanh ~40–60 N/5 cm (MD) có thể xuất hiện ở phạm vi ~20–25 gsm, trong khi tan chảy ở mức gsm tương tự thường thấp hơn nhiều và dễ bị rách hơn trong quá trình chuyển đổi.

Nếu một thành phần phải được kéo chặt (cấu trúc mặt nạ vòng tai, đường may áo choàng, lớp bọc, bao bì), thì spunbond thường là lớp nền an toàn hơn. Nếu thành phần chỉ được bảo vệ bên trong một lớp mỏng, thì thổi tan chảy là phù hợp.

Lọc và rào cản

Các sợi mịn của Meltblown cải thiện khả năng bắt giữ bằng nhiều cơ chế (chặn, tác động quán tính, khuếch tán/chuyển động Brown). Khi được tích điện, Meltblown có thể cải thiện khả năng thu giữ hạt mịn mà không cần mạng lưới cực kỳ dày đặc, giúp kiểm soát khả năng cản trở hô hấp trong khẩu trang.

Trong các dịch vụ thị trường thực tế, 25 gsm Phương tiện lọc tan chảy thường được bán trên thị trường với các tuyên bố lọc vi khuẩn/hạt (thường ~95–99% tùy thuộc vào phương pháp xét nghiệm và điều trị). Điểm khác biệt thực sự không chỉ là “MB so với SB” mà còn là liệu tan chảy có được thiết kế (và xác minh) cho tiêu chuẩn mục tiêu hay không.

Khả năng thở và giảm áp suất

Spunbond thường có lỗ chân lông lớn hơn và độ thấm khí cao hơn ở mức gsm nhất định, điều này có thể tạo cảm giác thoáng khí hơn. Meltblown có thể được thiết kế để có điện trở thấp hơn, nhưng nếu bạn đẩy Meltblown quá dày đặc để đạt được hiệu quả mà không cần xử lý bằng điện, thì độ sụt áp có thể tăng lên nhanh chóng.

Một cạm bẫy mua sắm phổ biến là chỉ xác định hiệu suất lọc và GSM mà không xác định điện trở cho phép (giảm áp suất). Đối với các ứng dụng về hô hấp và HVAC, bạn thường cần cả hai mục tiêu để tránh “các bộ lọc hoạt động trên giấy nhưng không đạt được sự thoải mái hoặc tốn kém năng lượng”.

Khi nào nên sử dụng spunbond, tan chảy hoặc hỗn hợp như SMS/SMMS

Nhiều sản phẩm hiệu suất cao kết hợp cả hai công nghệ để mỗi lớp có thể phát huy tốt nhất khả năng của mình. Hợp chất phổ biến nhất là SMS (Spunbond–Meltblown–Spunbond) , với tan chảy làm lõi rào cản và spunbond làm lớp bảo vệ bên ngoài.

Sử dụng spunbond khi ưu tiên là cấu trúc

• Các mặt hàng có thể tái sử dụng hoặc bán bền (túi mua sắm, vỏ bảo vệ, tấm nông nghiệp)
• Các chất nền phải được chuyển đổi mạnh mẽ (đường nối, hàn, cán, rạch)
• Các thành phần vệ sinh chiếm ưu thế về độ bền và chi phí trên mỗi khu vực (tấm nền, lớp thu nhận khi được hoàn thiện phù hợp)

Sử dụng tan chảy khi ưu tiên là lọc hoặc rào cản

• Các lớp lọc mặt nạ và mặt nạ phòng độc (thường được xử lý bằng điện)
• Phương tiện lọc không khí và chất lỏng (HVAC, túi chân không, bộ lọc sơ bộ, lọc công nghiệp)
• Miếng đệm và cần hút dầu (cấu trúc sợi nhỏ hút dầu hiệu quả)

Sử dụng SMS/SMMS khi bạn cần cả hai

Nếu bạn cần hiệu suất của rào chắn nhưng không thể chịu được tình trạng rách, xơ vải hoặc xử lý hư hỏng, hãy chỉ định loại laminate. Trong các đồ dùng y tế dùng một lần, cấu trúc phổ biến là spunbond ở bên ngoài để chống mài mòn cộng với lớp tan chảy ở giữa để làm rào chắn, đôi khi có nhiều lớp tan chảy (SMMS) để tăng khả năng bảo vệ mà không cần lớp ngoài quá dày.

Trình điều khiển sản xuất và chi phí (tại sao giá cả và tình trạng sẵn có khác nhau)

Ngay cả với cùng một họ polyme (thường là PP), spunbond và tan chảy có tính kinh tế khác nhau vì thiết bị, công suất và độ nhạy của quy trình khác nhau.

Thông lượng và khả năng mở rộng

Các dây chuyền công nghiệp hiện đại có thể sản xuất ra nhiều diện tích spunbond mỗi giờ hơn so với thổi tan chảy. Là một ví dụ điển hình từ thông số kỹ thuật của dây chuyền thương mại, số liệu thông lượng cụ thể trong phạm vi ~270 kg/h trên mỗi mét chiều rộng khuôn cho spunbond so với ~70 kg/h mỗi mét đối với tan chảy thường được trích dẫn cho các nền tảng “spunmelt” hiệu suất cao. Khoảng cách thông lượng này là một lý do khiến tan chảy có thể nhạy cảm hơn với nguồn cung, đặc biệt là khi nhu cầu lọc tăng đột biến.

Cửa sổ lựa chọn và xử lý vật liệu

Meltblown thường cần các polyme có tính lưu biến phù hợp để hình thành vi sợi ổn định và độ suy giảm nhất quán; những thay đổi nhỏ về tốc độ dòng chảy, nhiệt độ không khí, tình trạng khuôn hoặc sự nhiễm bẩn có thể làm thay đổi đường kính sợi và cấu trúc lỗ rỗng. Spunbond thường dễ tha thứ hơn và tạo ra các trang web mạnh mẽ trên phạm vi cài đặt rộng hơn.

Yêu cầu hoàn thiện

Nếu mục đích sử dụng cuối cùng yêu cầu hiệu suất lọc cao ở mức giảm áp suất thấp, thì thổi tan chảy thường cần xử lý bằng điện và đóng gói/bảo quản cẩn thận. Các bước đó (và thử nghiệm cần thiết để xác thực chúng) có thể tăng thêm chi phí vượt quá “gsm và chiều rộng”.

Cách xác định đúng loại vải không dệt: danh sách kiểm tra của người mua

Để tránh nhận được tài liệu có vẻ chính xác nhưng hoạt động kém, hãy chỉ định các số liệu hiệu suất, không chỉ “spunbond” hoặc “meltblown”. Các thông số kỹ thuật mua hàng hiệu quả nhất gắn kết các nhu cầu về cấu trúc, lọc và chuyển đổi với nhau.

Thông số kỹ thuật chính của vải không dệt spunbond

• Dung sai trọng lượng cơ bản (gsm) và phạm vi độ dày (quan trọng đối với cán màng và may/hàn)
• Độ bền kéo và độ giãn dài tính bằng MD/CD (báo cáo đơn vị rõ ràng, ví dụ: N/5 cm)
• Kiểu liên kết (liên kết điểm/liên kết diện tích) và độ hoàn thiện bề mặt (ưa nước và kỵ nước)
• Mục tiêu về màu sắc/độ mờ nếu được sử dụng làm lớp bên ngoài (sự đồng nhất là vấn đề trong các sản phẩm hướng tới người tiêu dùng)

Thông số kỹ thuật chính của vải không dệt tan chảy

• Hiệu quả lọc ở thách thức liên quan (kích thước hạt, loại khí dung, tốc độ dòng chảy) và phương pháp thử nghiệm chính xác
• Giảm áp suất (điện trở) ở cùng điều kiện thử nghiệm được sử dụng để xác định hiệu suất
• Yêu cầu xử lý bằng điện và kỳ vọng về thời hạn sử dụng (độ ổn định của điện tích có thể giảm theo nhiệt, dung môi và độ ẩm)
• Phân bố đường kính sợi hoặc ít nhất một số liệu proxy (phân bố kích thước lỗ rỗng/độ thấm khí) để kiểm soát tính nhất quán

Nếu bạn mua vật liệu tổng hợp SMS/SMMS

Chỉ định GSM của mỗi lớp (hoặc tổng số mục tiêu của lớp), phương pháp liên kết/cán lớp và hiệu suất của lớp hoàn thiện (độ bền rào cản). Ví dụ, một mẫu phổ biến cho mặt nạ y tế là lớp ngoài spunbond. lõi lọc tan chảy một lớp spunbond bên trong mang lại sự thoải mái cho da, nhưng việc phân bổ gsm chính xác còn phụ thuộc vào tiêu chuẩn yêu cầu.

Những quan niệm sai lầm phổ biến (và cách nhanh chóng để tránh những cuộc gọi xấu)

“GSM cao hơn luôn lọc tốt hơn”

Không đáng tin cậy. GSM cao hơn có thể làm giảm kích thước lỗ chân lông nhưng cũng có thể tăng sức đề kháng mạnh mẽ. Một loại tan chảy được chế tạo tốt, được xử lý bằng điện thường có thể hoạt động tốt hơn một màng dày hơn, không tích điện ở mức giảm áp suất thấp hơn. Cách tiếp cận đúng là xác định hiệu quả và giảm áp lực cùng nhau .

“Spunbond có thể thay thế Meltblown trong quá trình lọc nếu chúng ta chỉ cần thêm các lớp”

Spunbond phân lớp có thể cải thiện quá trình lọc thô, nhưng đường kính sợi spunbond và cấu trúc lỗ rỗng thường không được tối ưu hóa để thu giữ hạt mịn hiệu quả cao. Nếu bạn cần hiệu suất cấp bộ lọc thực sự (đặc biệt là ở gần phạm vi dưới micromet), thường cần đến Meltblown (hoặc các phương tiện sợi mịn khác).

“Chỉ riêng Meltblown là đủ cho một sản phẩm bền”

Meltblown thường dễ vỡ khi cầm, gấp hoặc mài mòn. Nếu sản phẩm phải tồn tại trong quá trình chuyển đổi và sử dụng trong thế giới thực, hãy đặt Meltblown bên trong một tấm cán mỏng và để spunbond chịu tải trọng cơ học.

Bạn có thể thực hiện một cuộc kiểm tra tiếp nhận đơn giản mà không cần phòng thí nghiệm

• Kiểm tra trọng lượng cơ bản bằng các mẫu cắt và cân; yêu cầu tính nhất quán giữa các lô .
• Thực hiện kiểm tra xé/bóc nhẹ nhàng: spunbond có khả năng chống rách tốt hơn so với tan chảy ở mức gsm tương tự.
• Đối với phương tiện lọc, hãy xác minh rằng nhà cung cấp cung cấp các báo cáo thử nghiệm về hiệu quả và khả năng chống chịu theo phương pháp đã nêu; không chấp nhận yêu cầu bồi thường “BFE/PFE” mà không có điều kiện.

Điểm mấu chốt: spunbond và vải không dệt tan chảy là những công nghệ bổ sung. Hãy coi spunbond là lớp cấu trúc và tan chảy là lớp lọc/rào chắn chức năng, sau đó chỉ định hiệu suất có thể đo lường được để vật liệu bạn nhận được phù hợp với ứng dụng dự kiến.