Spunbond vs Meltblown محبوكة: الاختلافات والمواصفات والاستخدامات

الفرق الجوهري في جملة واحدة

تعتبر كل من Spunbond و Meltblown من العمليات غير المنسوجة القائمة على البوليمر، لكن تم تصميمهما لتحقيق نتائج مختلفة: تم تحسين spunbond من أجل القوة والبنية بينما تم تحسين Meltblown لحاجز الألياف الدقيقة والترشيح .

قاعدة عملية: إذا كان المنتج يجب أن يتحمل التعامل أو الخياطة أو التآكل أو الثني المتكرر، فإن الأغشية عادة ما تكون "الهيكل العظمي". إذا كان يجب على المنتج إيقاف الجسيمات الدقيقة أو القطرات بكفاءة، فإن الذوبان المذاب عادة ما يكون "قلب المرشح".

كيف يتم تصنيع الأغشية غير المنسوجة (وماذا يعني ذلك)

يشكل Spunbond شبكة من خيوط مستمرة . يتم صهر البوليمر (البولي بروبيلين الأكثر شيوعًا)، وقذفه من خلال المغازل، وسحبه لتوجيه الخيوط وتقويتها، ووضعها على حزام متحرك، ثم ربطها (عادةً رابطة التقويم الحراري).

خطوات عملية spunbond النموذجية

1. تذوب البثق من خلال المغزل (تشكيل خيوط)
2. سحب/توهين الهواء (الاتجاه الجزيئي يزيد من القوة)
3. وضع الويب على الناقل (ترسيب الفتيل العشوائي)
4. الترابط (رابطة نقطية، رابطة منطقة، أو رابطة عبر الهواء اعتمادًا على قوة/شعور الهدف)
5. التشطيب (محب للماء/كاره للماء، الاستاتيكيه، الأشعة فوق البنفسجية، مثبطات اللهب، الطباعة، التصفيح)

ما تحصل عليه عادة من سبونبوند

• قوة شد وتمزق عالية لكل جرام لأن الخيوط مستمرة وموجهة بشكل جيد.
• أداء تحويل جيد (القطع، الطي، الخياطة، اللحام بالموجات فوق الصوتية) بدون بطانة مفرطة.
• تعتمد التهوية والثني بشكل كبير على الوزن الأساسي ونمط الترابط والتشطيب.

كيف يتم تصنيع الأقمشة غير المنسوجة المذابة (ولماذا يتم ترشيحها بشكل جيد)

يستخدم Meltblown الهواء الساخن عالي السرعة لتخفيف البوليمر المنصهر إلى داخل ألياف دقيقة التي هي ترتيب من حيث الحجم أدق من خيوط spunbond. تخلق هذه الألياف الدقيقة مساحة سطح أكبر بكثير ومسارات مسام أصغر، وهذا هو السبب في أن الذوبان الذائب هو العمود الفقري للترشيح والطبقات العازلة.

خطوات عملية الذوبان النموذجية

1. تذوب البثق من خلال قالب مع العديد من الفتحات الصغيرة
2. تقوم تيارات الهواء الساخن بسحب الألياف إلى أقطار صغيرة الحجم
3. يتم جمع الألياف كشبكة ذاتية الترابط (غالبًا مع الحد الأدنى من الترابط الإضافي)
4. شحن إلكتري اختياري (معالجة إلكتروستاتيكية) لتعزيز التقاط الجزيئات الدقيقة عند انخفاض الضغط

ما تحصل عليه عادة من Meltblown

• إمكانية ترشيح ممتازة بسبب ~1-5 ميكرومتر الألياف ومساحة سطحية عالية.
• قوة ميكانيكية منخفضة من تلقاء نفسها؛ يتم تصفيحه عادة بين طبقات spunbond (SMS / SMMS).
• الأداء حساس للغاية لتوحيد الألياف واستقرار الإلكتريت والوزن الأساسي وظروف التخزين.

فروق الأداء مهمة في المنتجات الحقيقية

القوة والمتانة

تفوز Spunbond عمومًا بالقوة لأن الشعيرات المستمرة تنقل الحمل بشكل أفضل من الألياف الدقيقة القصيرة ذاتية الترابط. في أوراق مواصفات الموردين، من الشائع رؤية ارتفاع قوة الشد للألياف المغزولة بسرعة مع الوزن الأساسي؛ على سبيل المثال، القيم حولها ~40–60 ن/5 سم (MD) يمكن أن تظهر في نطاق ~ 20-25 جم، في حين أن الذوبان عند جي إس إم مماثل عادة ما يكون أقل بكثير وأكثر عرضة للتمزق أثناء التحويل.

إذا كان يجب سحب أحد المكونات بإحكام (بنية قناع حلقة الأذن، طبقات العباءة، التغليف، التغليف)، فإن الأغشية عادة ما تكون الطبقة الأساسية الأكثر أمانًا. إذا كان يجب أن يبقى المكون محميًا داخل طبقة صفائحية فقط، فإن الذوبان بالذوبان يكون مناسبًا.

الترشيح والحاجز

تعمل ألياف Meltblown الدقيقة على تحسين الالتقاط من خلال آليات متعددة (الاعتراض، والتأثير بالقصور الذاتي، والانتشار/الحركة البراونية). عندما يتم شحنها بالكهرباء، يمكن أن تعمل تقنية الذوبان المذاب على تحسين التقاط الجسيمات الدقيقة دون الحاجة إلى شبكات كثيفة للغاية، مما يساعد في الحفاظ على مقاومة التنفس تحت السيطرة في الأقنعة.

في عروض السوق العملية، 25 جرامًا للمتر المربع يتم تسويق وسائط الترشيح الذائبة بشكل متكرر مع ادعاءات ترشيح البكتيريا/الجسيمات (غالبًا ~95–99% اعتمادا على طريقة الاختبار والعلاج). الفرق الحقيقي ليس فقط "MB vs SB"، ولكن ما إذا كان الذوبان قد تم تصميمه (والتحقق منه) وفقًا للمعيار المستهدف.

التهوية وانخفاض الضغط

غالبًا ما تحتوي Spunbond على مسام أكبر ونفاذية هواء أعلى عند جرام معين، مما يجعلها أكثر قابلية للتنفس. يمكن تصميم Meltblown للحصول على مقاومة أقل، ولكن إذا قمت بالضغط على Meltblown بشكل كثيف جدًا لمطاردة الكفاءة دون معالجة بالكهرباء، فقد يرتفع انخفاض الضغط بسرعة.

أحد الأخطاء الشائعة في الشراء هو تحديد كفاءة الترشيح وGSM فقط، دون تحديد المقاومة المسموح بها (انخفاض الضغط). بالنسبة لتطبيقات الجهاز التنفسي والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، تحتاج عمومًا إلى كلا الهدفين لتجنب "المرشحات التي تعمل على الورق ولكنها تفشل في توفير الراحة أو تكلفة الطاقة".

متى يتم استخدام spunbond أو Meltblown أو مركب مثل SMS/SMMS

تجمع العديد من المنتجات عالية الأداء بين التقنيتين بحيث تقوم كل طبقة بما هو أفضل منها. المركب الأكثر شيوعاً هو الرسائل القصيرة (سبونبوند-ميلتبلون-سبونبوند) ، مع الذوبان الذائب باعتباره قلب الحاجز والأغشية كطبقات خارجية واقية.

استخدم spunbond عندما تكون الأولوية للهيكل

• العناصر القابلة لإعادة الاستخدام أو شبه المعمرة (أكياس التسوق، الأغطية الواقية، الأغطية الزراعية)
• الركائز التي يجب تحويلها بقوة (طبقات، لحام، تصفيح، حز)
• مكونات النظافة حيث تهيمن القوة والتكلفة لكل منطقة (الألواح الخلفية، طبقات الاستحواذ عند الانتهاء بشكل مناسب)

استخدم الذوبان الذائب عندما تكون الأولوية هي الترشيح أو الحاجز

• طبقات مرشح القناع وجهاز التنفس (غالبًا ما تتم معالجتها بالإلكتريت)
• وسائط ترشيح الهواء والسوائل (أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وأكياس التفريغ، والمرشحات المسبقة، والترشيح الصناعي)
• منصات وأذرع ماصة للزيت (هيكل من الألياف الدقيقة يلتقط الزيوت بشكل فعال)

استخدم الرسائل القصيرة/الرسائل النصية القصيرة عندما تحتاج إلى كليهما

إذا كنت بحاجة إلى أداء حاجز ولكن لا يمكنك تحمل التمزق أو البطانة أو التعامل مع الضرر، فحدد صفحًا. في المستهلكات الطبية، تكون البنية الشائعة عبارة عن روابط مغزولة من الخارج لمقاومة التآكل بالإضافة إلى الذوبان في المنتصف للحاجز، وأحيانًا مع طبقات متعددة من الذوبان (SMMS) لزيادة الحماية دون طبقات خارجية سميكة للغاية.

محركات الإنتاج والتكلفة (لماذا تختلف الأسعار والتوافر)

حتى مع نفس عائلة البوليمر (غالبًا PP)، فإن الروابط المغزولة والمنفوخة الذائبة لها اقتصاديات مختلفة نظرًا لاختلاف المعدات والإنتاجية وحساسية العملية.

الإنتاجية وقابلية التوسع

يمكن للخطوط الصناعية الحديثة أن تنتج مساحة أكبر بكثير من الخيوط في الساعة مقارنة بالذوبان الذائب. وكمثال تمثيلي لمواصفات الخطوط التجارية، فإن أرقام الإنتاجية المحددة في نطاق ~ 270 كجم/ساعة لكل متر من عرض القالب للألياف المغزولة مقابل ~ 70 كجم/ساعة لكل متر من أجل الذوبان يتم الاستشهاد بها عادةً للمنصات "spunmelt" عالية الإنتاج. تعتبر فجوة الإنتاجية هذه أحد الأسباب التي تجعل عملية الذوبان أكثر حساسية للعرض، خاصة عندما يرتفع الطلب على الترشيح.

نافذة اختيار المواد ومعالجتها

يحتاج Meltblown عادةً إلى بوليمرات ذات انسيابية مناسبة لتكوين الألياف الدقيقة المستقر والتوهين المستمر؛ يمكن للتغيرات الصغيرة في معدل تدفق الذوبان، أو درجة حرارة الهواء، أو حالة القالب، أو التلوث أن تغير قطر الألياف وبنية المسام. يعتبر Spunbond أكثر تسامحًا بشكل عام وينتج شبكات قوية عبر نطاق أوسع من الإعدادات.

متطلبات التشطيب

إذا كان الاستخدام النهائي يتطلب كفاءة ترشيح عالية عند انخفاض الضغط، فغالبًا ما يحتاج النفخ الذائب إلى معالجة كهربائية وتغليف/تخزين دقيق. يمكن لهذه الخطوات (والاختبار المطلوب للتحقق من صحتها) أن تضيف تكلفة تتجاوز "GSM والعرض".

كيفية تحديد القماش غير المنسوج المناسب: قائمة مراجعة المشتري

لتجنب تلقي مادة تبدو صحيحة ولكن أداءها ضعيف، حدد مقاييس الأداء، وليس فقط "النسيج المغزول" أو "الذوبان المذاب". مواصفات الشراء الأكثر فعالية هي ربط البنية والترشيح واحتياجات التحويل معًا.

المواصفات الرئيسية لل محبوكة سبونبوند

• التسامح مع الوزن الأساسي (جم). ونطاق السمك (مهم للتصفيح والخياطة/اللحام)
• قوة الشد والاستطالة في MD/CD (وحدات التقرير بوضوح، على سبيل المثال، N/5 سم)
• نمط الترابط (رابطة النقطة/رابطة المنطقة) والانتهاء من السطح (محب للماء مقابل كاره للماء)
• أهداف اللون/التعتيم إذا تم استخدامها كطبقة خارجية (التوحيد مهم في المنتجات التي تواجه المستهلك)

المواصفات الرئيسية للأقمشة غير المنسوجة المذابة

• كفاءة الترشيح في التحدي ذي الصلة (حجم الجسيمات، ونوع الهباء الجوي، ومعدل التدفق) وطريقة الاختبار الدقيقة
• انخفاض الضغط (المقاومة) في نفس ظروف الاختبار المستخدمة للكفاءة
• متطلبات معالجة الإلكتريت وتوقعات العمر الافتراضي (يمكن أن ينخفض استقرار الشحن مع الحرارة والمذيبات والرطوبة)
• توزيع قطر الألياف أو على الأقل مقياس وكيل (توزيع حجم المسام / نفاذية الهواء) للتحكم في الاتساق

إذا كنت تشتري مركبات SMS/SMMS

حدد gsm لكل طبقة (أو الإجمالي مع أهداف الطبقة)، وطريقة الترابط/التصفيح، وأداء الصفائح النهائية (قوة الحاجز). النمط الشائع للأقنعة الطبية، على سبيل المثال، هو الطبقة الخارجية المغزولة أ قلب مرشح الذوبان طبقة داخلية من مادة سبونبوند لراحة البشرة، لكن التوزيع الصحيح لكل متر مربع يعتمد على المعيار المطلوب.

المفاهيم الخاطئة الشائعة (والطرق السريعة لتجنب المكالمات السيئة)

"يقوم نظام GSM الأعلى دائمًا بتصفية أفضل"

ليس بشكل موثوق. يمكن أن يؤدي ارتفاع gsm إلى تقليل حجم المسام، ولكنه يمكن أيضًا أن يزيد المقاومة بشكل حاد. غالبًا ما يتفوق المنصهر المصنوع جيدًا والمعالج بالكهرباء على شبكة أكثر سمكًا وغير مشحونة عند انخفاض الضغط. النهج الصحيح هو التحديد انخفاض الكفاءة والضغط معا .

"يمكن أن يحل Spunbond محل الذوبان في الترشيح إذا أضفنا طبقات فقط"

يمكن أن تعمل طبقات الأغشية المغزولة على تحسين الترشيح الخشن، ولكن أقطار ألياف الأغشية المغزولة وهياكل المسام لا يتم تحسينها عادةً لالتقاط الجسيمات الدقيقة بكفاءة عالية. إذا كنت بحاجة إلى أداء حقيقي من فئة المرشح (خاصة بالقرب من نطاقات دون الميكرونية)، فعادةً ما تكون هناك حاجة إلى الذوبان الذائب (أو وسائط الألياف الدقيقة الأخرى).

"Meltblown وحده جيد لمنتج متين"

غالبًا ما يكون Meltblown هشًا عند التعامل معه أو طيه أو تآكله. إذا كان المنتج يجب أن يتحمل عملية التحويل والاستخدام في العالم الحقيقي، فضع مادة الذوبان المذاب داخل الصفائح واترك الأغشية المغزولة تحمل الحمل الميكانيكي.

فحص استلام بسيط يمكنك القيام به بدون مختبر

• التحقق من الوزن الأساسي باستخدام عينات القطع والوزن؛ تتطلب الاتساق من الكثير إلى الكثير .
• قم بإجراء اختبار تمزق/تقشير لطيف: يجب أن يقاوم النسيج المغزول التمزق أكثر من النفخ الذائب عند جرام مماثل.
• بالنسبة لوسائط الترشيح، تأكد من أن المورد يقدم تقارير اختبار الكفاءة والمقاومة وفقًا للطريقة المذكورة؛ لا تقبل مطالبات "BFE/PFE" بدون شروط.

خلاصة القول: تعتبر الأقمشة غير المنسوجة والنسيج المذاب من التقنيات التكميلية. تعامل مع الأغشية كطبقة هيكلية وطبقة الذوبان كطبقة حاجز/مرشح وظيفية، ثم حدد الأداء القابل للقياس بحيث تتطابق المادة التي تتلقاها مع التطبيق المقصود.