Что такое нетканое полотно SMS?

Нетканый материал SMS – это много-композитный нетканый материал, названный в честь его слоистой структуры: спанбонд-мельтблаун-спанбонд. Этот материал сочетает в себе слои с различными функциональными возможностями благодаря уникальному производственному процессу, обеспечивая высокую прочность, высокую эффективность фильтрации, воздухопроницаемость и легкий вес. Он широко используется в медицинской защите, средствах гигиены и промышленном применении.

СМС Нетканое полотно

Структура и состав материала нетканого полотна SMS

Внешний слой (слой спанбонда)

Основным компонентом является полипропилен (ПП), а в некоторых вариантах используется полиэстер (ПЭТ) или биоразлагаемые материалы (например, PLA). Этот процесс включает плавление и экструзию полимеров с образованием непрерывных нитей, которые затем растягиваются-высокоскоростным потоком воздуха и соединяются посредством термического каландрирования. Этот слой обеспечивает механическую прочность (стойкость на разрыв, стойкость к истиранию), гладкость и мягкость поверхности.

Средний слой (слой мелтблауна)

Этот слой состоит из ультра-тонких полипропиленовых волокон (1-5 микрон в диаметре), которые значительно тоньше, чем волокна спанбонд. Этот процесс включает экструзию расплавленного полимера через фильеры, где он растягивается горячим-скоростным горячим воздухом в ультра-тонкие волокна, которые случайным образом образуют плотную сетчатую структуру. Этот слой служит основным защитным барьером, обеспечивая высокоэффективную фильтрацию (бактерий, частиц, жидкостей) посредством физической блокировки и электростатической адсорбции.

Составные методы

Одним из методов является термическое соединение, при котором три слоя сжимаются и нагреваются каландровыми валками, что приводит к частичному плавлению и склеиванию волокон. Другой метод – ультразвуковая сварка, в которой используются высокочастотные-вибрации для выработки тепла для склеивания слоев без внешнего источника тепла, что делает его подходящим для тонких материалов.

Процесс производства нетканого материала SMS

Производство слоев спанбонда

Сначала полипропиленовые гранулы плавятся в шнековом экструдере (температура примерно 230-250 градусов). Затем расплавленный полимер экструдируется через фильеры с образованием тонких струй, которые охлаждаются и растягиваются в непрерывные нити. Наконец, нити укладываются в однородное полотно с помощью машины для распределения волокон.

Производство слоев мелтблауна

Сначала расплавленный полимер экструдируется через фильеры и мгновенно растягивается в волокна-микронного размера с помощью высокоскоростного-горячего воздуха (300–400 градусов) с обеих сторон. Эти волокна затем случайным образом распределяются на сборном устройстве, образуя пористую, но плотную сетчатую структуру.

Композитная и пост-обработка

Слои спанбонд, мелтблаун и спанбонд последовательно укладываются друг на друга и соединяются посредством термического каландрирования или ультразвуковой сварки. Добавки, такие как антибактериальные агенты (например, ионы серебра), антистатики или гидрофобные покрытия, могут быть включены для улучшения таких свойств, как водонепроницаемость.

Приложения

1. Медицинская защита

Медицинская защитная одежда: используется материал SMS плотностью 40–50 г/м², соответствующий стандарту GB 19082-2009, для предотвращения проникновения крови и телесных жидкостей (например, используется во время вспышек Эболы и COVID-19).

Хирургические маски: Средний слой, полученный методом экструзии из расплава, обеспечивает эффективность бактериальной фильтрации (BFE) не менее 95 %, а внешний слой из спанбонда обеспечивает влагостойкость.

2. Средства гигиены

Основа подгузника: используется материал SMS с плотностью 10-20 г/м², сочетающий в себе воздухопроницаемость и герметичность (например, такие бренды, как Pampers и Huggies).

Товары женской гигиены: заменяет традиционные полиэтиленовые пленки, уменьшая тепловыделение и повышая комфорт.

3. Промышленное применение

Пыленепроницаемая одежда-. Используется на заводах по производству электроники и в чистых помещениях для предотвращения загрязнения точных инструментов частицами кожи человека.

Фильтрация масла: используется в автомобильной промышленности для адсорбции смазочного тумана (высокопрочного SMS с плотностью 80–100 г/м²).

Сравнение нетканого полотна SMS с другими материалами

Состояние рынка и тенденции нетканого материала SMS

Размер рынка. В 2023 году мировой рынок нетканых материалов SMS оценивался примерно в 4,5 миллиарда долларов, при этом на долю медицинского сектора приходилось более 60% (Источник: отчет Smithers).

Региональное распределение: Китай является крупнейшим производителем (40% мировых мощностей), за ним следуют США и Европа.

Последствия пандемии. Во время COVID-19 спрос на SMS медицинского-класса вырос на 300 %, что привело к быстрому развертыванию нескольких высокоскоростных производственных линий.