Wat SMS-vliesstof is en waarom de structuur ertoe doet

SMS non-woven stof is een drielaags composiet gemaakt als Spunbond-Meltblown-Spunbond . De buitenste spingebonden lagen zorgen voor sterkte en slijtvastheid, terwijl de smeltgeblazen middenlaag zorgt voor een barrièrewerking met fijne vezels (filtratie en vloeistofbestendigheid). Deze ‘sterktebarrièresterkte’-architectuur is de reden waarom SMS op grote schaal wordt gebruikt voor medische jassen, afdeklakens, maskers en industriële beschermhoezen.

Als mensen vragen: “ Hoe wordt SMS-vliesstof vervaardigd? Het korte antwoord is: polypropyleen (PP) wordt gesmolten en geëxtrudeerd tot continue filamenten voor spunbond-lagen, microvezels voor meltblown, vervolgens worden de drie banen gecombineerd en thermisch gebonden tot één rol met gecontroleerd basisgewicht, poriënstructuur en bindingspatroon.

Grondstoffen en lijnconfiguratie gebruikt om SMS te maken

Polymeerselectie en smeltkwaliteit

Het meeste SMS wordt geproduceerd uit polypropyleen omdat het schoon verwerkt wordt, stabiele filamenten/microvezels vormt en een sterke kosten-prestatieverhouding biedt. Bij de productie is de consistentie van de hars van belang: vochtbeheersing, filtratie (zeefpakketten) en een stabiele smeltstroom verminderen gels en shot die zwakke plekken of gaatjes in de barrièrelaag kunnen veroorzaken.

Een praktisch overzicht van de opstelling van de apparatuur

Een SMS-lijn integreert doorgaans drie baanvormstations (SMS) die zijn uitgelijnd over een bewegende vormband, gevolgd door lijmen (vaak kalanderen), afwerken (slitten, wikkelen) en in-line inspectie. Het kritische ontwerpprincipe houdt elk web stabiel totdat het wordt geconsolideerd; de smeltgeblazen laag is bijzonder gevoelig voor luchtstroom, elektrostatica en tocht.

• Extruders (vaak gescheiden voor spunbond en meltblown) met smeltpompen voor stabiele doorvoer
• Spindoppen/matrijzen: spingebonden filamentmatrijs en smeltgeblazen matrijs met heteluchtdempingssysteem
• Trekken/luchtbehandeling: afschriklucht voor spunbond, hete lucht met hoge snelheid voor meltblown
• Web laydown en elektrostatische controle (om webfladderen en defecten te verminderen)
• Thermische binding (kalenderrollen) en optionele oppervlaktebehandelingen (bijv. hydrofiele afwerking)

Stap voor stap: hoe SMS-vliesstof wordt vervaardigd

Hieronder vindt u de praktische productievolgorde die wordt gebruikt op de meeste geïntegreerde SMS-lijnen. De exacte temperaturen en lijnsnelheden variëren per harskwaliteit, doel-GSM, verbindingspatroon en vereisten voor eindgebruik (medisch versus industrieel).

1. PP-hars wordt gedroogd/geconditioneerd (indien nodig) en in de extruder(s) gevoerd om een ​​stabiele polymeersmelt te creëren.
2. Eerste spingebonden (S1): de smelt wordt door een filamentmatrijs geëxtrudeerd, afgeschrikt en getrokken om continue filamenten te vormen. Deze filamenten worden als een uniform web op een bewegende band gelegd.
3. Meltblown (M): polymeer wordt geëxtrudeerd door een meltblown-matrijs en verzwakt door hete lucht met hoge snelheid om microvezels te creëren. De microvezelstroom wordt verzameld als een fijn web met een groot oppervlak, rechtstreeks op (of tussen) de spingebonden lagen.
4. Tweede spingebonden (S2): een tweede spingebonden web wordt bovenop de smeltgeblazen laag gevormd om de sandwichstructuur te voltooien.
5. Thermische binding: het drielaagse composiet gaat door verwarmde kalenderrollen. Verbindingspunten smelten lagen samen zonder het poriënnetwerk volledig in te laten storten. Het hechtingspatroon en de knijpdruk zijn afgestemd op een evenwichtige balans tussen sterkte en barrière.
6. Afwerking: optionele plaatselijke behandelingen (bijv. hydrofiele oppervlakteactieve stof voor absorptievermogen, antistatische afwerking) worden toegepast, afhankelijk van het eindgebruik.
7. Wikkelen en converteren: de stof wordt bijgesneden, op de breedte gesneden, op rollen gewikkeld en geëtiketteerd met traceerbaarheid van de partij. In-line inspectie signaleert gaten, dunne plekken en vervuiling.

Productie-inzicht: de smeltgeblazen laag zorgt meestal voor de barrièreprestaties, maar de spingebonden lagen hebben een grote invloed op de loopbaarheid en mechanische duurzaamheid. Het optimaliseren van sms-berichten is daarom een ​​evenwichtsoefening, en niet het ‘maximaliseren van meltblown ten koste van alles’.

Belangrijke procesparameters die GSM, sterkte en barrière regelen

Basisgewicht (GSM) doelen en laagsplitsingen

SMS wordt gewoonlijk geproduceerd in een breed scala aan basisgewichten, afhankelijk van de toepassing. Als praktisch referentiepunt vallen veel medische en hygiëne-sms-producten in de ~15–60 GSM bereik, waarbij zwaardere kwaliteiten worden gebruikt wanneer lek-/scheurweerstand van cruciaal belang is. Een vaak voorkomende technische hefboom is de S/M/S-splitsing (hoeveel GSM wordt aan elke laag toegewezen) om het ademend vermogen versus de barrière af te stemmen.

Meltblown demping en poriënstructuur

De barrièreprestaties zijn sterk verbonden met de diameter van de meltblown-vezels en de uniformiteit van de baan. Fijnere vezels (vaak ~ 1–5 μm ) vergroot het oppervlak en verklein de poriegrootte, waardoor de filtratie en vloeistofweerstand worden verbeterd. Een te agressieve demping of onstabiele luchtbehandeling kunnen echter “kabelige” vezels, dunne plekken of een inconsistent basisgewicht veroorzaken, wat een veelvoorkomende oorzaak is van defecten aan de barrière.

Thermisch hechtingsvenster (sterkte vs. ademend vermogen)

Kalendertemperatuur, kneepdruk en bindingspatroon bepalen hoeveel de vezels samensmelten op bindingspunten. Te weinig binding vermindert de trek-/scheursterkte en kan leiden tot delaminatie. Te veel binding kan de poriën doen inzakken en de zachtheid en het ademend vermogen verminderen. Praktische optimalisatie is meestal gericht op een stabiele bindingsintegriteit terwijl de smeltgeblazen laag wordt beschermd tegen overmatig samendrukken.

Kwaliteitscontroles gebruikt op SMS-productielijnen

SMS wordt vaak vervaardigd voor gereguleerd of zeer betrouwbaar gebruik, dus kwaliteitscontrole combineert doorgaans in-line monitoring (gewichtsuniformiteit, gaten) met laboratoriumtests (sterkte, barrière). Het doel is om te bevestigen dat de smeltgeblazen laag continu is en dat de hechting sterk genoeg is om delaminatie tijdens het converteren en eindgebruik te voorkomen.

Veel voorkomende inline- en laboratoriummetingen

• Basisgewicht mapping (GSM-profiel over de breedte) om dunne banden of strepen te detecteren
• Trek- en scheurprestaties om de integriteit van spunbond en de geschiktheid van de hechting te valideren
• Barrièrecontroles zoals waterkolom of synthetisch bloedpenetratie (afhankelijk van de toepassing)
• Filtratiestatistieken (bijv. BFE/PFE) bij het produceren van SMS van medische maskers of filters
• Visuele inspectie van defecten: gaatjes, gels, vreemd materiaal, delaminatie en ongelijkmatige hechting

Praktische acceptatielogica: Als een rol mechanische doelen passeert maar barrièredoelen niet haalt, is de hoofdoorzaak vaak smeltgeblazen uniformiteit (luchtbalans, matrijsconditie, doorvoerstabiliteit). Als de barrière goed is, maar de sterkte zwak, is de bijdrage van het hechtvenster of het spunbond vaak het knelpunt.

Probleemoplossing: veelvoorkomende fabricagefouten en hoe u deze kunt oplossen

Omdat SMS afhankelijk is van een delicate, smeltgeblazen middenlaag, komen veel productieproblemen tot uiting in de vorm van defecten aan de barrière, strepen of een inconsistent uiterlijk. De meest efficiënte aanpak voor het oplossen van problemen is om vast te stellen of het probleem zijn oorsprong vindt in de smeltvloei, de luchtbehandeling, het neerleggen van de baan of de hechting.

Typische symptomen en corrigerende maatregelen

• Pinhole- of lage-barrièrezones: controleer de reinheid van de smeltgeblazen matrijzen, de toestand van het zeefpakket en de luchtbalans; controleer de stabiliteit van het basisgewicht van de M-laag.
• Webflutter / ongelijkmatige lay-out: bekijk de tocht rond het vormgebied, de elektrostatische controle en de vacuüminstellingen van de collector.
• Delaminatie tussen lagen: bevestig de hechttemperatuur/kneepdruk; zorg ervoor dat het composiet de kalender binnenkomt met een stabiele baanspanning en zonder vervuiling.
• Ruw handgevoel of verpletterde structuur: verminder de ernst van de hechting (temperatuur/druk) of pas het hechtingspatroon aan; controleer de staat van de kalanderrol.
• Strepen of banden over de breedte: let op schade aan de matrijslip, ongelijkmatige luchtverdeling of inconsistente polymeerdoorvoer.

Typische SMS-specificaties per toepassing

SMS is geen enkelvoudig “one-size-fits-all”-materiaal. Fabrikanten selecteren doorgaans het basisgewicht, de laagsplitsing en het hechtingspatroon op basis van de prestatieomhulling voor het eindgebruik. De onderstaande voorbeelden illustreren hoe praktische eisen verband houden met productiekeuzes.

Kort gezegd: De SMS-productie is succesvol wanneer de smeltgeblazen laag uniform en beschermd is, en de spingebonden lagen voldoende aan elkaar gehecht zijn om een duurzame verwerking te garanderen zonder de ontworpen poriënstructuur op te offeren.