부직포 기계의 구조: 원자재부터 완제품 롤까지

"부직포 기계"는 하나의 기계가 아닙니다. 폴리머나 섬유를 웹으로 변환한 다음 접착, 마감 및 감아서 판매 가능한 롤로 만드는 생산 시스템입니다. 부직포 기계의 유형과 용도를 이해하는 것은 프로세스 맵에서 시작됩니다. 웹 형성 → 접합 → 마감/변환 . 다양한 기술(스펀본드, 멜트블로운, 스펀레이스, 니들펀치, 열 접착 등)은 주로 웹이 형성되고 접착되는 방식이 다르며, 이는 비용, 강도, 부드러움, 여과 효율성 및 최종 시장에 대한 규제 적합성을 직접적으로 결정합니다.

실제 플랜트 측면에서 대부분의 라인에는 재료 공급/도징, 웹 형성 장비, 본딩 모듈, 검사, 트리밍/슬리팅 및 와인딩이 포함됩니다. 제품 목표(예: 물티슈, 여과, 지오텍스타일)에 따라 필요한 부직포 기계 유형과 피해야 할 유형이 결정됩니다.

• 라인이 폴리머 펠릿에서 시작하는 경우 일반적으로 압출 회전 경로(스펀본드/멜트블로운/복합 SMS).
• 라인이 스테이플 섬유(폴리에스터, 비스코스, 면 혼방)로 시작하는 경우 일반적으로 카드/에어레이드 결합(스펀레이스, 니들펀치, 열적, 화학적)이 뒤따르는 경로입니다.
• 목표가 매우 높은 흡수성 대량(여성 케어, 성인 요실금)이라면, 에어레이드 본딩 또는 다층 하이브리드.

부직포 기계의 핵심 유형(및 가장 적합한 용도)

다음은 주요 부직포 기계 유형의 실제 비교입니다. 공급업체, 라인 너비 또는 자동화 수준을 평가하기 전에 이를 "첫 번째 필터"로 사용하십시오.

스펀본드 기계: 대용량 일회용 부직포의 주력 제품

스펀본드 라인은 폴리머(일반적으로 폴리프로필렌)를 연속 필라멘트로 변환하고 이를 웹에 놓은 다음 일반적으로 가열된 캘린더 롤을 사용하여 웹을 접착합니다. 이 부직포 기계 유형은 매우 높은 생산량과 평방 미터당 경쟁력 있는 비용으로 일관된 품질이 필요할 때 사용됩니다.

스펀본드 기계는 어떤 용도로 사용되나요?

• 위생: 기저귀 톱시트/백시트, 다리 커프스 및 차단층(종종 S/SS/SSS 구조의 일부).
• 의료용 일회용품: 모자, 신발 커버, 커튼 및 가운 기재(종종 SMS에서 멜트블로운과 짝을 이룸).
• 포장 및 농업: 경량 커버, 쇼핑백, 작물 보호 직물.

제품 경제성에 영향을 미치는 일반적인 성능 범위

상업용 스펀본드 라인은 매우 높은 컨베이어/와인더 속도에 맞게 설계될 수 있습니다(예: 주변에 게시된 최대 속도 컨베이어에서 1,200m/분 ) 및 특정 구성의 경우 기본 중량을 한 자릿수 GSM까지 줄입니다.

에너지 소비는 주요 운영 비용 동인입니다. 일부 장비 제조업체는 다음 범위의 에너지 요구 사항을 발표합니다. 킬로그램당 ~1.0~1.2kWh 특정 스펀본드 기술의 경우 이는 라인 제안을 비교할 때 벤치마킹 시작점으로 유용합니다.

실용적인 지침: 귀하의 비즈니스 모델이 필수품 위생 기판에 의존하는 경우 스펀본드 부직포 기계는 일반적으로 확장 가능하고 복합 구조(SSS, SMS)에 잘 통합되므로 평가되는 첫 번째 기술입니다.

멜트블로운 기계: 여과 성능이 엔지니어링되는 곳

Meltblown 부직포 기계는 고속 공기를 사용하여 폴리머 용융물을 마이크로섬유로 약화시킵니다. 핵심 "사용 사례"는 벌크 강도가 아니라 표면적 및 기공 구조 , 이는 일부 매체에 대해 적절하게 설계되고 충전(일렉트릿)될 때 여과 효율성과 입자 포집 성능으로 해석됩니다.

멜트블로운 기계는 어떤 용도로 사용되나요?

• 공기 및 액체 여과 매체(HVAC, 호흡기/마스크, 산업용 필터).
• 미세한 섬유 구조가 흡수 거동을 향상시키는 오일/화학적 정화용 흡착제입니다.
• 유체 저항 및 입자 차단을 개선하기 위한 복합재(SMS/SMMS) 내부의 장벽 층.

멜트블로운 장비를 지정할 때 중요한 데이터 포인트

일반적인 멜트블로운 기본 중량 범위는 종종 광범위하게 인용됩니다(예: ~20~200g/m² 더 넓은 달성 가능한 범위 내에서 일반적인 "일반적인" 범위), 최상의 목표는 압력 강하, 효율성 및 다운스트림 적층 요구 사항에 따라 달라집니다.

라인 속도는 제품 및 장비 등급에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 파일럿 규모의 멜트블로운 시스템은 때때로 다음과 같이 지정됩니다. ~1~100m/분 , 개발 환경에서 공정 안정성과 웹 균일성이 순수한 기계적 속도보다 어떻게 더 제한될 수 있는지 강조합니다.

실용적인 지침: 핵심 가치 제안이 여과 성능이라면 명판 출력뿐만 아니라 실험실 수준의 측정 기능(압력 강하, 효율성 대 입자 크기, 균일성 매핑)을 갖춘 멜트블로운 기계를 평가해야 합니다.

복합부직포기계(SMS/SMMS) : 하나의 롤로 차단강도 구축

SMS(스펀본드-멜트블로운-스펀본드) 및 관련 복합재는 스펀본드의 강도와 취급성을 멜트블로운의 장벽 또는 여과 기여와 결합합니다. 이 라인은 최종 제품이 기계적으로 견고하고 유체/입자(예: 의료용 보호 재료)에 대한 내성을 가져야 하는 경우에 사용됩니다.

일부 복합 플랫폼은 다음과 같은 벤치마킹 처리량 수치를 게시합니다. 미터당 ~270kg/h 스펀본드의 빔 폭 및 미터당 ~70kg/h 멜트블로운 구성요소의 경우 공급업체 제안을 온전하게 확인하고 설치 폭당 용량을 계산하는 데 도움이 될 수 있습니다.

어떤 복합 라인이 사용됩니까?

• 의료용 의류 기재: 차단 성능이 필요한 가운, 커튼, 작업복.
• 통기성이 있으면서도 유체에 강한 층이 필요한 위생 장벽 부품.
• 일관성과 롤투롤 제어가 중요한 산업용 보호 용도입니다.

실용적인 지침: 복합재 라인에서는 통합 품질(레이어 균일성, 접착 일관성, 결함 처리)이 공칭 속도만큼 판매 가능 수율을 결정하는 경우가 많습니다.

스펀레이스(수력 얽힘) 기계: 물티슈 및 "섬유와 같은" 손촉감을 위한 주요 선택

스펀레이스 부직포 기계는 고압 워터젯을 사용해 섬유를 얽혀 웹을 접착합니다. 많은 제품 디자인에서 화학적 결합제를 사용하지 않으면서 부드러움, 드레이프성 및 낮은 보풀을 제공할 수 있기 때문에 물티슈에 널리 사용됩니다.

스펀레이스 기계는 어떤 용도로 사용되나요?

• 소비자용 및 산업용 물티슈(변환에 따라 마른 물티슈, 미리 적셔진 물티슈).
• 의료용 면봉, 드레싱 및 클린룸에 적합한 와이프 등급(검증된 경우).
• 강도와 가공 안정성을 향상시키기 위해 스펀본드를 캐리어 웹으로 사용하는 복합 구조입니다.

일반적인 작동 범위와 이것이 중요한 이유

업계 참고 자료는 대략적으로 수력 얽힘 표준 속도를 설명합니다. 5~300m/분 스펀레이스 적용(일부 상황에서는 더 빠른 속도 가능) 및 설계에 따라 낮은 기본 중량에서 매우 무거운 기본 중량에 대한 적용 가능성.

고속 스펀레이스 시스템용 장비 브로셔에는 모듈 수준 목표(예: 최대 ~400m/분 웹 레이다운 속도는 최대 ~200m/분 특정 라인 개념에서), 병목 현상이 단일 구성 요소가 아닌 통합 시스템인 경우가 많다는 점을 강조합니다.

실용적인 지침: 스펀레이스 기계 선택은 물/에너지 관리, 노즐 유지 관리 전략 및 건조 용량에 초점을 맞춰야 합니다. 이는 종종 물티슈 등급 생산에서 가동 시간과 롤당 비용을 정의하기 때문입니다.

니들펀치 기계: 토목섬유, 펠트 및 산업용 여과를 위한 엔지니어링된 인성

니들펀치 부직포 기계는 웹을 반복적으로 펀치하는 가시 바늘을 사용하여 섬유를 기계적으로 얽습니다. 이를 통해 두껍고 내구성이 뛰어난 직물과 강력한 치수 안정성 및 내마모성을 갖춘 펠트가 생산되므로 산업 및 토목 공학 분야에서 지배적인 기술이 됩니다.

니들펀치 기계는 어떤 용도로 사용되나요?

• 분리, 여과, 보강, 배수층용 토목섬유.
• 자동차 내장재 펠트(단열재, 음향재), 건물 단열재, 언더레이.
• 두께와 먼지 보유 용량이 중요한 산업용 여과 펠트입니다.

속도 및 처리량 현실 확인

니들펀치 라인 속도는 기본 중량과 펀치 밀도에 따라 크게 다릅니다. 실제 참고 자료에 따르면 더 가벼운 제품은 ~25m/분 그리고 몇몇 줄은 주위에 인용되어 있습니다 ~40m/분 특정 제품의 경우 무거운 구조물이 필요한 펀치 수와 강도를 달성하기 위해 훨씬 느리게 실행될 수 있습니다.

실용적인 지침: 니들펀치 프로젝트의 경우 헤드라인 속도만으로 용량을 결정하지 마십시오. 목표 gsm, 유효 너비 및 현실적인 펀치 밀도/가동 시간 가정을 사용하여 처리량을 계산하십시오.

종종 품질을 결정하는 지원 기계: 마무리, 검사, 슬리팅 및 와인딩

"부직포 기계"로 인한 많은 성능 문제는 실제로 마무리 또는 롤 처리 문제입니다. 마감 모듈은 중단 없이 고객의 변환기에서 실행할 수 있는 실험실 수준 패브릭과 생산 수준 롤의 차이입니다.

일반적인 마무리 및 처리 모듈(및 그 사용)

• 가장자리 트리밍 및 웹 가이딩: 주름을 줄이고 다운스트림 변환을 위한 롤 형상을 개선합니다.
• 온라인 검사(광학/결함 매핑): 오염이나 구멍으로 인해 불량품이 발생하는 위생 및 의료 시장에 필수적입니다.
• 슬리팅/되감기 및 장력 제어: 기저귀 또는 물티슈 변환 라인의 일관된 풀림에 중요합니다.

실제 벤치마크로서 시장의 일부 마스터 와인더/슬리터 사양은 기계 속도를 다음과 같이 게시합니다. 분당 수백 미터 (예: 특정 와인더의 경우 ~450m/min 등급) 그러나 사용 가능한 속도는 웹 강성, 두께, 정적 동작 및 롤 직경에 따라 크게 달라집니다.

올바른 부직포 기계 선택: 비용이 많이 드는 불일치를 방지하는 의사 결정 프레임워크

부직포 기계 유형을 선택할 때는 공급업체 브로셔가 아닌 측정 가능한 최종 제품 요구 사항부터 시작해야 합니다. 아래 프레임워크를 사용하여 더 적은 가정으로 '사용'을 '머신 유형'에 연결하세요.

1단계: 기능적 목표 정의(예)

• 부드러움이 적음: 일반적으로 스펀레이스 또는 프리미엄 열 접착 카드 구조입니다.
• 장벽(유체/입자) 강도: 일반적으로 SMS/SMMS 복합물입니다.
• 낮은 GSM에서 높은 인장력: 일반적으로 스펀본드(S/SS/SSS)입니다.
• 대량 인성 및 내마모성: 일반적으로 니들펀치 펠트.

2단계: 핵심 KPI가 섬유, 결합 또는 마감에 의해 주도되는지 확인

1. 여과 효율성이 KPI라면 기계 선택은 멜트블로운 다이 설계, 공정 안정성 및 충전/마무리 전략에 중점을 둡니다.
2. 부드러움과 드레이프성이 KPI라면 기계 선택은 스펀레이스 제트 구성, 섬유 혼합 및 건조 제어에 중점을 둡니다.
3. 결함률이 수익성을 좌우한다면 마무리(검사, 권선, 트리밍)가 가장 빠른 ROI를 생성하는 경우가 많습니다.

3단계: 간단한 처리량 추정으로 용량 검증

라인 크기를 확정하기 전에 보수적인 추정치를 사용하십시오.

처리량(kg/h) ≒ 라인 속도(m/min) × 유효 폭(m) × 기본 중량(g/m²) × 60 ¼ 1000 × 가동 시간

결론: 동일한 3.2m 라인은 GSM 및 가동 시간에 따라 두 개의 서로 다른 공장처럼 작동할 수 있습니다. 따라서 공급업체는 최대 속도 주장뿐만 아니라 목표 기본 중량에서 보장된 성능을 제공해야 합니다.

일반적인 최종 제품 "레시피"와 그 뒤에 있는 기계 조합

다음은 다음과 같은 일반적인 제품 경로입니다. 부직포 기계의 사용 일반적인 라인 선택. 이것을 출발점으로 삼으십시오. 실제 설계는 표준, 고객 자격 및 비용 목표에 따라 달라집니다.

결론: 제품 요구 사항을 올바른 기계 경로에 맞추는 것이 좌초된 자산을 방지하는 가장 빠른 방법입니다. 특히 많은 부직포 등급은 성능 기본을 변경하지 않고 기술 전반에 걸쳐 "변환"할 수 없기 때문입니다.

시운전 및 품질 관리: 각 기계 유형에 대해 측정할 항목

기계 유형에 관계없이 귀하의 능력은 측정 분야에 따라 결정됩니다. 시운전 및 고객 검증 과정에서 부직포의 용도에 맞는 간단한 KPI 목록을 설정하십시오.

보편적인 KPI(거의 모든 부직포 고객 관리)

• 기본 중량 균일성(CD/MD 매핑) 및 롤투롤 안정성.
• 변환 방법에 적합한 인장 강도 및 신율(MD/CD).
• 결함률: 구멍, 얇은 점, 함유물, 가장자리 균열, 겔(폴리머 라인).

기술별 KPI(예)

• 스펀레이스: 보푸라기 지수, 흡수율/용량, 부드러움/핸드 패널 상관관계.
• 멜트블로운: 압력 강하 대 효율 곡선, 섬유 직경 분포, 전하 유지(해당하는 경우).
• 니들펀치: 천공 저항성, 두께 회복성, 마모 및 치수 안정성.

실용적인 지침: 최종 사용과 관련된 "수락 기간"을 설정합니다. 예를 들어, 물티슈 고객은 의료용 장벽 고객보다 더 광범위한 인장 변화를 수용할 수 있는 반면, 여과 고객은 인장력이 안정적이더라도 효율성/압력 강하 드리프트를 기준으로 로트를 거부할 것입니다.