Meltblown netkani material: funkcionalen material, izdelan iz mikrovlaken

Znotraj družine netkanih materialov, medtem ko so netkani materiali Spunbond znani po svoji trdnosti in strukturni stabilnosti, se netkani materiali Meltblown odlikujejo z ultra-finimi vlakni, gosto strukturo ter vrhunskimi filtracijskimi in pregradnimi lastnostmi.
 

Od filtrirnih plasti obraznih mask do medijev za filtracijo zraka, medicinske zaščitne opreme in higienskih izdelkov, taljeni netkani materiali igrajo ključno vlogo v različnih panogah. Čeprav je videti le kot lahek sloj, je njegova notranja struktura sestavljena iz masivne mreže mikrovlaken. Ta edinstvena arhitektura vlaken daje meltblown netkanim materialom njihove značilne lastnosti delovanja.

 

Kaj je Meltblown Nonwoven?

Meltblown nonwoven je netkana tkanina, proizvedena s postopkom meltblown. Njegova primarna surovina je običajno termoplastični polimer, kot je polipropilen (PP). Med proizvodnjo se polimer segreje in stopi, nato pa se ekstrudira skozi specializirane spinerete. Staljeni polimer, ki ga poganja-vroč zrak visoke hitrosti, se raztegne v izjemno fina vlakna. Ta vlakna se nenehno razpršujejo in polagajo z zračnim tokom, tako da na koncu tvorijo netkano mrežo, sestavljeno iz mikrovlaken. Preprosto povedano, staljeno smolo "vpihamo" v ultra-fina vlakna, ki nato tvorijo mrežo-od tod tudi ime "meltblown."

Kako se izdeluje netkani material Meltblown?

Čeprav se zdi, da je postopek meltblown enostaven, zahteva natančen nadzor nad opremo, temperaturo, pretokom zraka in lastnostmi surovin.

01. Taljenje polimerovPolimerni peleti se najprej dovajajo v sistem ekstruderja. Pod vplivom toplote se polimer postopoma stopi v viskozno tekočino. Temperatura, viskoznost in pretočno stanje taline neposredno vplivajo na poznejšo tvorbo vlaken.

02. Ekstrudiranje talineStaljeni polimer transportira vijačni ekstruder v glavo matrice za pihanje iz taline. Rezalna glava je opremljena s številnimi finimi luknjami za predenje. Ko se talina iztisne skozi te luknje, tvori začetne tanke tokove.

03. Visok-raztezanje z vročim zrakomTo je ključni korak postopka meltblown. Visoko{1}}hitri curki vročega zraka, ki se oddajajo z obeh strani rezilne glave, raztezajo tokove staljenega polimera pri visoki hitrosti. Talina, ki jo poganja zračni tok, se nenehno tanjša, kar na koncu tvori ogromno mikrovlaken. V primerjavi z neprekinjenimi filamenti, oblikovanimi v postopku spunbond, so meltblown vlakna bistveno bolj fina.

04. Hlajenje in oblikovanje spletaRaztegnjena vlakna se postopoma ohladijo in jih zračni tok naključno razprši. Nato se odložijo na sprejemno napravo (npr. tekoči trak ali boben), da tvorijo enotno vlaknato mrežo.

05. Post{1}}zdravljenjeOdvisno od predvidene uporabe so lahko meltblown netkani materiali podvrženi nadaljnji obdelavi, kot je obdelava z elektretom, laminacija, rezanje in previjanje. Obdelava z elektretom je še posebej pomembna za nekatere filtrirne materiale, saj bistveno
poveča sposobnost materiala za zajemanje drobnih delcev

.

Zakaj Meltblown Nonwoven izkazuje vrhunsko učinkovitost filtracije?

To je ena najbolj omembe vrednih lastnosti meltblown netkanih materialov. Njegovo sposobnost filtriranja pripisujejo strukturi mikrovlaken, strukturi por mreže in elektrostatičnim učinkom. Izjemno fina vlakna se prepletajo in tvorijo zelo kompleksno mrežo vlaken. Ko gre zrak ali drug medij skozi material, se suspendirani delci ujamejo z mehanizmi, kot so mehansko prestrezanje, inercijski udarec in difuzija. Pri materialih, pihanih iz taline, ki so bili obdelani z elektretom, elektrostatična privlačnost dodatno poveča zajem drobnih delcev. Posledično so meltblown netkani materiali postali osrednji material v številnih izdelkih za filtriranje.

Ključne značilnosti meltblown netkanih materialov

01. Ultra-fina vlakna:Postopek meltblown proizvaja izjemno fina vlakna. Čim bolj fina so vlakna, tem večje je število vlaken na enoto teže in bolj zapletena je mreža vlaken. To je temeljna osnova za visoko-učinkovito filtracijo materialov, ki jih piha taljenje.02. Izjemna filtracija:Zaradi finih vlaken in kompleksne mrežne strukture so meltblown netkani materiali zelo primerni za uporabo pri filtriranju zraka in tekočin. Vendar je dejanska učinkovitost filtracije odvisna tudi od premera vlaken, osnovne teže, strukture por, elektrostatične obdelave in standardov testiranja.03. Lahek:Taljeno pihani netkani materiali lahko tvorijo razmeroma gosto mrežo vlaken tudi pri nizkih osnovnih težah, kar omogoča lahek dizajn, hkrati pa izpolnjuje posebne zahteve glede zmogljivosti.04. Odlične pregradne lastnosti:Kompleksna mreža, ki jo sestavljajo fina vlakna, zagotavlja učinkovito pregradno zaščito pred določenimi delci in tekočinami, zaradi česar se materiali, ki jih piha taljenje, pogosto uporabljajo v strukturah, ki zahtevajo pregradno zmogljivost.05. Relativno omejena moč:Prednosti meltblown netkanih materialov so predvsem mikrovlakna, filtracija in pregradne lastnosti. V primerjavi s spunbond netkanimi materiali je njihova mehanska trdnost razmeroma omejena, če se uporabljajo samostojno. Zato se v mnogih izdelkih meltblown plast ne uporablja samostojno, ampak je laminirana s spunbond plastmi, ki tvorijo
kompozitni netkani materiali, kot sta SMS in SMMS.

Primarne aplikacije

Filtrirni mediji:Filtracija je ena najpogostejših aplikacij, vključno z zračno, industrijsko in tekočo filtracijo. Različne aplikacije imajo različne zahteve glede premera vlaken, osnovne teže, strukture por in elektrostatične zmogljivosti.

Filtracijske plasti maske:Meltblown netkani materiali služijo kot jedro filtrirnega materiala v številnih obraznih maskah. Zlasti pri elektret-obdelavi uporabljajo tako mehansko filtracijo kot elektrostatično adsorpcijo za izboljšanje zajemanja delcev.

Medicinska zaščitna oprema:Nekateri medicinski zaščitni izdelki uporabljajo meltblown materiale ali kompozitne netkane materiale, ki vsebujejo meltblown plasti za izpolnjevanje posebnih zaščitnih strukturnih zahtev.

Higienski izdelki:V higienskem sektorju se lahko pihani materiali uporabljajo za posebne filtracijske, pregradne ali kompozitne funkcionalne plasti. Ko so laminirani s spunbond materiali, tvorijo več-plastne strukture, ki uravnotežijo moč in funkcionalnost.

Absorbenti olja:Struktura vlaken, ki nastane s postopkom pihanja iz taline, ima veliko specifično površino, zaradi česar so nekateri materiali pihani iz taline
primerno za izdelke, ki vpijajo olje, kot so industrijske klobučevine in blazinice, ki vpijajo olje.
 

Razlike med Meltblown in Spunbond netkanimi materiali

Čeprav oba pripadata družini netkanih materialov, se njuni proizvodni procesi in značilnosti delovanja bistveno razlikujejo:

Oba nista v konkurenci. Pravzaprav veliko-visoko zmogljivih netkanih materialov dosega komplementarne prednosti prav s kombinacijo teh dveh procesov.

Zakaj je Meltblown Layer nepogrešljiv v SMS-u?

Kot smo že omenili, SMS=Spunbond + Meltblown + Spunbond, kjer srednji "M" predstavlja plast meltblown. Dva zunanja sloja "S" predvsem zagotavljata trdnost in strukturno podporo, medtem ko srednji sloj "M" izboljša filtracijo in pregradne funkcije. Preprosto povedano, v kompozitih SMS spunbond plasti "zagotavljajo strukturno celovitost", medtem ko meltblown plast "deluje kot ovira." Medtem ko je dejanska zmogljivost izdelka veliko bolj zapletena, ta analogija pomaga hitro razumeti osnovno strukturo SMS.

Prihodnji razvojni trendi meltblown netkanih materialov

Z nenehnim napredkom v sektorjih filtracije, medicine, higiene in industrijskih materialov se tudi tehnologija meltblown nenehno nadgrajuje:

Finejša vlakna:Nadaljnje prečiščevanje vlaken pomaga ustvariti bogatejše in bolj zapleteno omrežje vlaken.

Natančnejši strukturni nadzor:Natančen nadzor nad parametri, kot so premer vlaken, osnovna teža in poroznost, omogoča prilagojeno delovanje za specifične aplikacije.

Večnamenskost:Prihodnji meltblown materiali lahko dodatno integrirajo funkcije, kot so protibakterijska, adsorpcijska, zaviranje gorenja in prevodnost, ter se razvijejo v bolj specializirane funkcionalne materiale.

Sestavljanje:Laminiranje meltblown s spunbondom, lesno celulozo in drugimi funkcionalnimi vlakni bo postalo pomembna razvojna smer. Združevanje različnih materialov kompenzira omejitve zmogljivosti eno-materialnih struktur.

Zaključek: Od enega samega mikrovlaken do funkcionalnega omrežja

Največja prednost meltblown netkanih materialov ni le v tem, da so "videti tanki", ampak da tvorijo zelo zapleteno mrežo mikrovlaken znotraj zelo tankega materiala. Čim finejša so vlakna, tem večje je število vlaken na enoto teže in bolj zapletena je notranja struktura. To omogoča meltblown netkanim materialom, da dosežejo več funkcij, kot sta filtracija in zaščita pregrade, hkrati pa ostanejo lahki. Poleg tega jih je mogoče pri laminiranju z materiali, kot je spunbond, nadgraditi iz eno-funkcijskih materialov v več-slojne kompozitne materiale.