ผ้าไม่ทอ SMS คืออะไร และเหตุใดโครงสร้างจึงมีความสำคัญ

ผ้าไม่ทอ SMS เป็นคอมโพสิตสามชั้นที่ทำขึ้นเป็น สปันบอนด์-เมลท์โบลน-สปันบอนด์ - ชั้นสปันบอนด์ด้านนอกให้ความแข็งแรงและทนทานต่อการเสียดสี ในขณะที่ชั้นกลางที่หลอมละลายให้ประสิทธิภาพการกั้นเส้นใยละเอียด (การกรองและความต้านทานต่อของเหลว) สถาปัตยกรรม "กำแพงเสริมความแข็งแกร่ง" นี้เป็นเหตุผลว่าทำไม SMS จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเสื้อคลุมทางการแพทย์ ผ้าม่าน หน้ากาก และผ้าคลุมป้องกันทางอุตสาหกรรม

เมื่อมีคนถามว่า “ ผ้าไม่ทอ SMS ผลิตได้อย่างไร? ” คำตอบสั้นๆ คือ: โพลีโพรพีลีน (PP) ถูกหลอมและอัดเป็นเส้นใยต่อเนื่องสำหรับชั้นสปันบอนด์ ไมโครไฟเบอร์สำหรับการหลอมละลาย จากนั้นใยทั้งสามจะรวมกันและประสานกันด้วยความร้อนเป็นม้วนเดียวโดยมีน้ำหนักพื้นฐานที่ควบคุม โครงสร้างรูพรุน และรูปแบบการยึดเกาะ

วัตถุดิบและการกำหนดค่าสายที่ใช้ทำ SMS

การคัดเลือกโพลีเมอร์และคุณภาพการหลอมเหลว

SMS ส่วนใหญ่ผลิตจากโพลีโพรพีลีนเนื่องจากผ่านกระบวนการสะอาด สร้างเส้นใย/ไมโครไฟเบอร์ที่มีความเสถียร และมีอัตราส่วนต้นทุนต่อประสิทธิภาพที่แข็งแกร่ง ในการผลิต ความสม่ำเสมอของเรซินมีความสำคัญ: การควบคุมความชื้น การกรอง (การกรอง) และการไหลของของเหลวที่เสถียรจะช่วยลดเจลและช็อตที่สามารถสร้างจุดอ่อนหรือรูเข็มในชั้นกั้นได้

มุมมองที่เป็นประโยชน์ของเค้าโครงอุปกรณ์

โดยปกติแล้ว สาย SMS จะรวมสถานีสร้างเว็บสามสถานี (S M S) ไว้บนสายพานขึ้นรูปที่เคลื่อนที่ ตามด้วยการติด (มักจะเป็นปฏิทิน) การตกแต่งขั้นสุดท้าย (การตัด การม้วน) และการตรวจสอบในสายการผลิต หลักการออกแบบที่สำคัญคือการทำให้เว็บแต่ละเว็บมีความเสถียรจนกว่าจะถูกรวมเข้าด้วยกัน ชั้นเมลต์โบลนมีความไวต่อการไหลของอากาศ ไฟฟ้าสถิต และกระแสลมเป็นพิเศษ

• เครื่องอัดรีด (มักจะแยกสำหรับสปันบอนด์และเมลต์โบลน) พร้อมปั๊มหลอมเหลวเพื่อให้ได้ปริมาณงานที่มั่นคง
• สปินเนอร์/ดาย: ดายเส้นใยสปันบอนด์และดายเมลต์โบลนด้วยระบบการลดทอนด้วยลมร้อน
• การวาด/การจัดการอากาศ: ดับอากาศสำหรับสปันบอนด์, อากาศร้อนความเร็วสูงสำหรับการหลอมละลาย
• การวางรางและการควบคุมไฟฟ้าสถิต (เพื่อลดการกระพือปีกและข้อบกพร่อง)
• การยึดติดด้วยความร้อน (ม้วนปฏิทิน) และการปรับพื้นผิวเสริม (เช่น การเคลือบผิวแบบไฮโดรฟิลิก)

ทีละขั้นตอน: วิธีการผลิตผ้าไม่ทอ SMS

ด้านล่างนี้คือลำดับการผลิตที่ใช้งานจริงซึ่งใช้กับสาย SMS ที่ผสานรวมส่วนใหญ่ อุณหภูมิและความเร็วของสายที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามเกรดเรซิน, GSM เป้าหมาย, รูปแบบการติดกาว และข้อกำหนดการใช้งานขั้นสุดท้าย (ทางการแพทย์กับทางอุตสาหกรรม)

1. เรซิน PP จะถูกทำให้แห้ง/ปรับสภาพ (ตามความจำเป็น) และป้อนเข้าไปในเครื่องอัดรีดเพื่อสร้างโพลีเมอร์ที่ละลายอย่างเสถียร
2. สปันบอนด์ลำดับที่ 1 (S1): การหลอมจะถูกอัดผ่านแม่พิมพ์เส้นใย ดับ และดึงออกมาเป็นเส้นใยต่อเนื่อง เส้นใยเหล่านี้วางอยู่บนสายพานที่เคลื่อนที่ได้เป็นแผ่นใยที่สม่ำเสมอกัน
3. Melt Blown (M): โพลีเมอร์ถูกอัดขึ้นรูปผ่านแม่พิมพ์ Melt Blown และลดทอนลงด้วยลมร้อนความเร็วสูงเพื่อสร้างไมโครไฟเบอร์ กระแสไมโครไฟเบอร์จะถูกรวบรวมเป็นแผ่นใยละเอียดที่มีพื้นที่ผิวสูงโดยตรงบน (หรือระหว่าง) ชั้นสปันบอนด์
4. ผ้าสปันบอนด์ตัวที่สอง (S2): แผ่นใยสปันบอนตัวที่สองถูกสร้างขึ้นที่ด้านบนของชั้นที่หลอมละลายเพื่อสร้างโครงสร้างแซนวิชให้สมบูรณ์
5. การยึดเหนี่ยวด้วยความร้อน: คอมโพสิตสามชั้นจะผ่านม้วนปฏิทินที่ให้ความร้อน จุดยึดเหนี่ยวจะหลอมรวมชั้นต่างๆ โดยไม่ทำให้โครงข่ายรูพรุนยุบตัวจนสุด รูปแบบการยึดเกาะและแรงกดหยิกได้รับการปรับเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความแข็งแรงและสิ่งกีดขวาง
6. การตกแต่งขั้นสุดท้าย: เลือกใช้การรักษาเฉพาะที่ (เช่น สารลดแรงตึงผิวที่ชอบน้ำสำหรับการดูดซับ พื้นผิวป้องกันไฟฟ้าสถิต) ขึ้นอยู่กับการใช้งานขั้นสุดท้าย
7. การม้วนและการแปลงสภาพ: ผ้าถูกตัดแต่ง ตัดตามความกว้าง ม้วนเป็นม้วน และติดป้ายสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ การตรวจสอบอินไลน์ช่วยระบุรู จุดบาง และการปนเปื้อน

ข้อมูลเชิงลึกด้านการผลิต: ชั้นเมลต์โบลนมักจะขับเคลื่อนประสิทธิภาพของแผงกั้น แต่ชั้นสปันบอนด์มีอิทธิพลอย่างมากต่อความสามารถในการวิ่งและความทนทานทางกล การเพิ่มประสิทธิภาพ SMS จึงเป็นการกระทำที่สมดุล ไม่ใช่ "ทำให้ละลายได้สูงสุดในทุกกรณี"

พารามิเตอร์กระบวนการสำคัญที่ควบคุม GSM ความแรง และอุปสรรค

เป้าหมายน้ำหนักพื้นฐาน (GSM) และการแยกเลเยอร์

โดยทั่วไป SMS ถูกสร้างขึ้นตามน้ำหนักพื้นฐานที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับการใช้งาน เป็นจุดอ้างอิงในทางปฏิบัติ ผลิตภัณฑ์ SMS ทางการแพทย์และสุขอนามัยจำนวนมากตกอยู่ใน ~15–60 แกรม โดยจะใช้เกรดที่หนักกว่าเมื่อความต้านทานการเจาะ/การฉีกขาดเป็นสิ่งสำคัญ หลักการทางวิศวกรรมที่พบบ่อยคือการแบ่ง S/M/S (ปริมาณ GSM ที่จัดสรรให้กับแต่ละชั้น) เพื่อปรับการระบายอากาศเทียบกับแผงกั้น

การลดทอนและโครงสร้างรูขุมขนแบบเมลท์โบลน

ประสิทธิภาพของแผงกั้นมีความเชื่อมโยงอย่างมากกับเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยที่หลอมละลายและความสม่ำเสมอของราง เส้นใยละเอียดกว่า (บ่อยครั้ง ~1–5 ไมโครเมตร ) เพิ่มพื้นที่ผิวและลดขนาดรูพรุน ปรับปรุงการกรองและความต้านทานของของเหลว อย่างไรก็ตาม การลดทอนที่รุนแรงเกินไปหรือการจัดการอากาศที่ไม่เสถียรอาจทำให้เกิดเส้นใย "เชือก" จุดบาง หรือน้ำหนักพื้นฐานที่ไม่สอดคล้องกัน ซึ่งเป็นสาเหตุทั่วไปของความล้มเหลวของแผงกั้น

หน้าต่างประสานความร้อน (ความแข็งแกร่งเทียบกับความสามารถในการระบายอากาศ)

อุณหภูมิปฏิทิน แรงกดหยิก และรูปแบบการติดจะกำหนดว่าเส้นใยจะหลอมละลายที่จุดยึดติดมากน้อยเพียงใด การยึดติดน้อยเกินไปจะลดความต้านทานแรงดึง/การฉีกขาด และอาจนำไปสู่การหลุดล่อนได้ การยึดเกาะที่มากเกินไปอาจทำให้รูขุมขนยุบลงและลดความนุ่มนวลและการระบายอากาศได้ การเพิ่มประสิทธิภาพเชิงปฏิบัติมักจะมุ่งเป้าไปที่ความสมบูรณ์ของพันธะที่มั่นคงในขณะเดียวกันก็ปกป้องชั้นที่หลอมละลายจากการทับถมที่มากเกินไป

การตรวจสอบการควบคุมคุณภาพที่ใช้ในสายการผลิต SMS

SMS มักผลิตขึ้นเพื่อการใช้งานที่มีการควบคุมหรือมีความน่าเชื่อถือสูง ดังนั้นการควบคุมคุณภาพจึงมักจะรวมการตรวจสอบในสายการผลิต (ความสม่ำเสมอของน้ำหนัก รู) เข้ากับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ (ความแข็งแกร่ง สิ่งกีดขวาง) เป้าหมายคือการยืนยันว่าชั้นที่หลอมละลายนั้นมีความต่อเนื่องและการยึดเกาะนั้นแข็งแกร่งพอที่จะป้องกันการหลุดล่อนระหว่างการแปลงสภาพและการใช้งานขั้นสุดท้าย

การวัดในสายการผลิตและในห้องปฏิบัติการทั่วไป

• การทำแผนที่น้ำหนักพื้นฐาน (โปรไฟล์ GSM ตามความกว้าง) เพื่อตรวจจับแถบหรือเส้นบางๆ
• ประสิทธิภาพแรงดึงและการฉีกขาดเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของสปันบอนและความเพียงพอในการยึดเกาะ
• การตรวจสอบสิ่งกีดขวาง เช่น หัวอุทกสถิตหรือการเจาะเลือดสังเคราะห์ (ขึ้นอยู่กับการใช้งาน)
• ตัวชี้วัดการกรอง (เช่น BFE/PFE) เมื่อผลิตหน้ากากอนามัยหรือ SMS ระดับตัวกรอง
• การตรวจสอบข้อบกพร่องด้วยการมองเห็น: รูเข็ม เจล วัสดุแปลกปลอม การหลุดล่อน และการยึดเกาะที่ไม่สม่ำเสมอ

ตรรกะการยอมรับในทางปฏิบัติ: หากลูกกลิ้งผ่านเป้าหมายเชิงกล แต่ไม่ผ่านเป้าหมายสิ่งกีดขวาง สาเหตุหลักมักเกิดจากความสม่ำเสมอของการละลาย (ความสมดุลของอากาศ สภาพของแม่พิมพ์ ความเสถียรของปริมาณงาน) หากสิ่งกีดขวางนั้นดีแต่ความแข็งแรงยังอ่อน หน้าต่างการยึดเกาะหรือส่วนสปันบอนด์มักเป็นปัญหาคอขวด

การแก้ไขปัญหา: ข้อบกพร่องในการผลิตทั่วไปและวิธีแก้ไข

เนื่องจาก SMS อาศัยชั้นกลางที่หลอมละลายอย่างละเอียดอ่อน ปัญหาในการผลิตจำนวนมากจึงปรากฏเป็นความล้มเหลวของสิ่งกีดขวาง เส้นริ้ว หรือลักษณะที่ไม่สอดคล้องกัน แนวทางการแก้ไขปัญหาที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการแยกแยะว่าปัญหามีต้นกำเนิดมาจากการไหลของของเหลว การจัดการอากาศ การวางราง หรือการเชื่อมติดหรือไม่

อาการทั่วไปและการดำเนินการแก้ไข

• โซนรูเข็มหรือแนวกั้นต่ำ: ตรวจสอบความสะอาดของแม่พิมพ์เมลต์โบลน สภาพแพ็คสกรีน และความสมดุลของอากาศ ตรวจสอบความเสถียรของน้ำหนักพื้นฐานชั้น M
• เว็บกระพือ / การวางไม่สม่ำเสมอ: ตรวจสอบแบบร่างรอบๆ บริเวณการขึ้นรูป การควบคุมไฟฟ้าสถิต และการตั้งค่าสุญญากาศของตัวสะสม
• การแยกชั้นระหว่างชั้น: ยืนยันอุณหภูมิการติด/แรงกดหยิก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอมโพสิตเข้าสู่ปฏิทินด้วยแรงตึงของรางที่มั่นคงและไม่มีการปนเปื้อน
• ความรู้สึกที่มืออย่างรุนแรงหรือโครงสร้างที่ถูกบดอัด: ลดความรุนแรงของการติด (อุณหภูมิ/ความดัน) หรือปรับรูปแบบการติด ตรวจสอบสภาพม้วนปฏิทิน
• เส้นหรือแถบตามความกว้าง: มองหาความเสียหายของขอบแม่พิมพ์ การกระจายอากาศที่ไม่สม่ำเสมอ หรือปริมาณงานของโพลีเมอร์ที่ไม่สอดคล้องกัน

ข้อมูลจำเพาะ SMS ทั่วไปตามแอปพลิเคชัน

SMS ไม่ใช่โครงสร้างเดียวที่ "เหมาะกับทุกคน" โดยทั่วไปแล้ว ผู้ผลิตจะเลือกน้ำหนักพื้นฐาน การแบ่งชั้น และรูปแบบการติดกาวโดยพิจารณาจากขอบเขตประสิทธิภาพการใช้งานขั้นสุดท้าย ตัวอย่างด้านล่างนี้แสดงให้เห็นว่าข้อกำหนดในทางปฏิบัติสอดคล้องกับตัวเลือกการผลิตอย่างไร

บรรทัดล่าง: การผลิต SMS จะประสบความสำเร็จได้เมื่อชั้น Melt Blow มีความสม่ำเสมอและได้รับการปกป้อง และชั้น Spunbond ได้รับการเชื่อมติดกันเพียงพอที่จะให้การจัดการที่ทนทานโดยไม่กระทบต่อโครงสร้างรูพรุนที่ออกแบบไว้