В чем разница между спанбондом и мелтблауном?

Спанбонд против мелтблауна: краткий обзор основной разницы

Нетканый материал спанбонд изготавливается путем экструзии непрерывных нитей и их термического или химического соединения, в результате чего получается прочная, долговечная и дышащая ткань. Нетканый материал мелтблаун изготавливается путем продувки расплавленного полимера через тонкие сопла высокоскоростным горячим воздухом, в результате чего образуются ультратонкие микроволокна (всего 1–5 микрон) с исключительными фильтрующими свойствами. Они принципиально различаются диаметром волокна, процессом производства, механической прочностью и областями применения.

Короче говоря: спанбонд = прочность и структура; мельтблаун = фильтрация и барьер. Понимание этого различия имеет важное значение для выбора правильного материала в медицинских, гигиенических, промышленных и защитных целях.

Производственный процесс: как изготавливается каждая ткань

Процесс спанбонд

В процессе спанбонд термопластичные полимеры (обычно полипропилен) плавятся и экструдируются через фильеру с образованием непрерывных нитей. Эти нити тогда:

1. Вытягивается и ослабляется высокоскоростными воздушными струями
2. Случайным образом укладывают на движущуюся конвейерную ленту, образуя полотно.
3. Скреплены друг с другом посредством термического каландрирования, термического или химического склеивания.

Полученные волокна обычно варьируются от от 10 до 35 микрон в диаметре, производя ткань с высокой прочностью на разрыв и хорошей стабильностью размеров.

Процесс мелтблауна

В процессе мельтблауна расплавленный полимер выдавливается через фильеру с сотнями крошечных сопел. Одновременно с этим чрезвычайно высокоскоростные потоки горячего воздуха воздействуют на потоки расплавленного полимера, заставляя их разжижаться и затвердевать в очень тонкие волокна, прежде чем они попадут на сетку коллектора.

Волокна, полученные методом мелтблауна, обычно имеют размеры от 1 до 5 микрон в диаметре — примерно в 5–10 раз тоньше, чем волокна спанбонда. Именно эта ультратонкая структура обеспечивает выдающуюся эффективность фильтрации, полученную методом выдувания из расплава.

Ключевые различия: спанбонд и мелтблаун бок о бок

Объяснение характеристик производительности

Прочность и долговечность

Ткани спанбонд намного прочнее. Структура непрерывного волокна придает им высокую прочность на разрыв и разрыв, что делает их пригодными в качестве наружных покровных слоев, геотекстиля, сельскохозяйственных тканей и упаковочных материалов. Типичная ткань спанбонд плотностью 25 г/м2 выдерживает растягивающее усилие, превышающее 150 Н/5 см. в машинном направлении.

Ткани мелтблаун из-за их ультратонких, хаотично распределенных волокон с более слабым межволоконным соединением хрупкие и не могут самостоятельно выдерживать значительные механические нагрузки. Они почти всегда ламинированы слоями спанбонда для структурной поддержки.

Фильтрация и эффективность барьера

Мельтблаун – золотой стандарт фильтрации. Плотная паутина микроволокон создает извилистый путь для переносимых по воздуху частиц, бактерий и капель жидкости. Электретная ткань, полученная методом экструзии из расплава, используемая в респираторах N95, может фильтровать более 95% переносимых по воздуху частиц размером ≥0,3 микрона.

Спанбонд сам по себе не может достичь такого уровня фильтрации из-за большего диаметра волокон и более открытой структуры.

Мягкость и комфорт

Ткани мелтблаун чрезвычайно мягкие благодаря тонкой структуре волокон. Однако для изделий, контактирующих с кожей, требующих как мягкости, так и долговечности, таких как детские подгузники, средства женской гигиены и медицинские простыни, ни один материал сам по себе не является идеальным.

Вот где Нетканый материал с горячим воздухом предлагает убедительную альтернативу. Благодаря использованию скрепления горячим воздухом вместо термического каландрирования эта ткань приобретает более пышную, мягкую и трехмерную структуру волокон, сочетая комфорт с функциональными характеристиками в гигиенических и медицинских целях.

SMS и SMS: когда спанбонд встречается с мелтблауном

Поскольку ни одна ткань не является идеальной сама по себе, в промышленности широко используются композитные ламинированные конструкции, сочетающие в себе оба:

• SMS (Спанбонд-Мелтблаун-Спанбонд): Трехслойный композит, обеспечивающий прочность внешних слоев и фильтрацию в середине.
• SMMS (Спанбонд-Мелтблаун-Мельтблаун-Спанбонд): Добавляет дополнительный слой, полученный методом экструзии из расплава, для более высоких барьерных и фильтрующих характеристик.
• СМММС: Используется в высокобарьерных хирургических халатах и простынях, требующих максимальной защиты.

SMS плотностью 35–70 г/м² является наиболее распространенным материалом, используемым для изготовления хирургических масок, одноразовых халатов и защитных комбинезонов. Внешние слои спанбонда устойчивы к истиранию и обеспечивают форму, а сердцевина, полученная методом экструзии из расплава, выполняет функцию фильтрации.

Области применения: где каждый материал превосходен

Применение спанбонда

• Верхние и изнаночные листы подгузников
• Сельскохозяйственное почвопокровное покрытие и защита сельскохозяйственных культур
• Геотекстиль для дорожного и гражданского строительства
• Многоразовые сумки для покупок
• Внешние слои медицинской простыни
• Чехлы для мебели и матрасов

Применение мелтблауна

• Фильтрующие материалы для лицевых масок (N95, KN95, хирургические)
• HVAC и промышленная фильтрация воздуха
• Абсорбция нефти и очистка разливов окружающей среды
• Картриджи для фильтрации жидкости
• Сепараторы аккумуляторов
• Слои теплоизоляции

Вопросы стоимости и производства

Линии по производству спанбонда, как правило, более эффективный и экономичный из-за их более высокой производительности и меньшей чувствительности к изменениям процесса. Стандартная линия спанбонд может производить до 400 кг/час на метр рабочей ширины.

Производство мелтблауна значительно дороже. Этот процесс требует точного контроля температуры, конструкции матрицы и управления воздухом. Скорость вывода ниже — обычно 50–100 кг/час на метр — и стоимость оборудования существенно выше. Вот почему ткань, полученная методом экструзии из расплава, стоит в 3–10 раз дороже за килограмм, чем ткань спанбонд из того же полимера.

Эта разница в стоимости является основной причиной, по которой производители стремятся оптимизировать толщину слоя мельтблауна в композитах SMS: используя ровно такое количество мельтблауна, чтобы достичь требуемой степени фильтрации, подкрепленное экономически эффективными слоями спанбонд.

Как выбрать между спанбондом и мелтблауном

При выборе между двумя материалами или определении того, какой композитный или альтернативный нетканый материал является более подходящим, учитывайте следующие практические критерии:

• Нужна высокая фильтрация или барьер для жидкости? → Выберите композит из расплава или SMS.
• Нужна долговечность и устойчивость к разрыву? → Выбрать спанбонд
• Вам нужен мягкий комфорт при контакте с кожей для гигиенических средств? → Рассмотрите возможность использования нетканых материалов, пропускающих горячий воздух.
• Нужна и сила, и фильтрация? → Используйте SMS или составной SMSMS
• Стоимость имеет первостепенное значение? → Спанбонд значительно экономичнее

Часто задаваемые вопросы

В1: Можно ли использовать ткань, полученную методом экструзии из расплава, без спанбонда?

Технически да, но это редко практично. Ткань мелтблаун хрупкая и легко рвется при механическом воздействии. Почти во всех реальных приложениях его помещают между слоями спанбонда, образуя SMS-композит, который обеспечивает как структурную целостность, так и фильтрацию.

В2: Безопасна ли ткань спанбонд при прямом контакте с кожей?

Да. Полипропиленовый спанбонд широко используется в изделиях гигиены, таких как подгузники и гигиенические прокладки, в качестве верхнего слоя, контактирующего с кожей. Он гипоаллергенен, нетоксичен и не вызывает раздражения, если произведен в соответствии с гигиеническими стандартами.

В3: Какова эффективность фильтрации ткани, выдутой из расплава?

Стандартный мельтблаун позволяет достичь эффективности фильтрации 50–80% для частиц размером 0,3 микрона. При электростатическом заряде (электретная обработка) эффективность возрастает до 95% , соответствующие требованиям для масок класса N95. Эффективность снижается со временем из-за влажности и использования.

В4: Чем нетканый материал, пропускающий горячий воздух, отличается от спанбонда?

В нетканом материале, проходящем через горячий воздух, используется скрепление горячим воздухом вместо термоскрепления каландровых валков, что создает более объемную, мягкую и трехмерную структуру. Он обеспечивает превосходную мягкость и управление жидкостью, что делает его предпочтительным для покрытия гигиенических и медицинских изделий по сравнению со стандартным спанбондом.

В5: Какой нетканый материал используется в масках N95?

Респираторы N95 обычно используют структуру SMS или SMMS. Критический фильтрационный слой – это электростатически заряженный средний слой, полученный методом экструзии из расплава , который улавливает ≥95% частиц размером ≥0,3 микрона в воздухе. Внешний и внутренний слои изготовлены из спанбонда для комфорта и структурной поддержки.

В6: Спанбонд и мелтблаун изготовлены из полипропилена?

Полипропилен (ПП) является наиболее распространенным сырьем для обоих, но другие полимеры, такие как полиэстер (ПЭТ), полиэтилен (ПЭ) и полиамид (ПА), также используются в зависимости от требований к эксплуатационным характеристикам, таких как термостойкость, химическая стойкость или биоразлагаемость.