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스펀본드와 멜트블로운 부직포: 차이점, 사양, 용도

한 문장의 핵심 차이점

스펀본드와 멜트블로운은 모두 폴리머 기반 부직포 공정이지만 서로 다른 결과를 위해 설계되었습니다. 스펀본드는 강도와 구조에 최적화되어 있습니다. , 동안 멜트블로운은 미세섬유 차단 및 여과에 최적화되어 있습니다. .

경험에 따르면 제품이 취급, 스티칭, 마모 또는 반복적인 굴곡을 견뎌야 하는 경우 일반적으로 스펀본드가 "골격"입니다. 제품이 미세한 입자나 물방울을 효율적으로 막아야 하는 경우 일반적으로 멜트블로운이 "필터 코어"입니다.

스펀본드와 멜트블로운 부직포를 한눈에 비교
속성 스펀본드(SB) 멜트블로운(MB)
일반적인 섬유 직경 ~15~40μm (연속 필라멘트) ~1~5μm (극세사)
1차 성과 인장/인열강도, 내마모성 여과, 박테리아/입자 차단, 높은 표면적
기공 구조 더 큰 모공; 통기성, 자체적으로 장벽이 낮음 더 작은 모공; 미세한 에어로졸의 더 높은 포집
손느낌 더 선명하고 구조화되어 있습니다. 마무리로 부드러워 질 수 있습니다 "종이처럼" 부드럽지만 혼자서는 약함
SMS/SMMS의 공통 역할 내구성과 피부 편안함을 위한 외부 레이어 필터/배리어 코어로서의 중간층
일반적인 사용 사례 위생용 백시트, 가운, 가방, 농업용 커버, 토목섬유 마스크 필터, HVAC/HEPA 프리미디어, 액체 여과, 오일 흡착제

스펀본드 부직포가 만들어지는 방법(그리고 이것이 의미하는 바)

Spunbond는 웹을 형성합니다. 연속 필라멘트 . 폴리머(가장 일반적으로 폴리프로필렌)는 용융되어 방적구금을 통해 압출되고 필라멘트의 방향을 정하고 강화하기 위해 인발되고 움직이는 벨트에 놓인 다음 접착됩니다(일반적으로 열 캘린더 접착).

일반적인 스펀본드 공정 단계

  1. 방사구금을 통한 용융 압출(필라멘트 형성)
  2. 공기 흡인/감쇠(분자 방향이 강도를 증가시킴)
  3. 컨베이어 위의 웹 레이다운(무작위 필라멘트 증착)
  4. 본딩(타겟의 느낌/강도에 따라 포인트 본딩, 영역 본딩 또는 관통형 본딩)
  5. 마감처리(친수/소수, 대전방지, UV, 난연, 프린팅, 라미네이션)

스펀본드에서 일반적으로 얻는 것

  • 필라멘트가 연속적이고 방향성이 좋기 때문에 그램당 인장 강도와 인열 강도가 높습니다.
  • 과도한 보푸라기가 없이 변환 성능(절단, 접기, 스티칭, 초음파 용접)이 좋습니다.
  • 통기성과 드레이프성은 평량, 접착 패턴 및 마감에 크게 좌우됩니다.

멜트블로운 부직포가 만들어지는 방법(그리고 필터가 잘 되는 이유)

Meltblown은 고속 열기를 사용하여 용융된 폴리머를 약화시킵니다. 극세사 이는 스펀본드 필라멘트보다 훨씬 더 미세한 크기입니다. 이러한 미세한 섬유는 훨씬 더 넓은 표면적과 더 작은 기공 경로를 생성하므로 멜트블로운이 여과 및 차단층의 주력 제품입니다.

일반적인 멜트블로운 공정 단계

  1. 작은 오리피스가 많은 다이를 통한 용융 압출
  2. 뜨거운 공기 흐름이 섬유를 마이크로 크기의 직경으로 끌어당깁니다.
  3. 섬유는 자체 접착 웹으로 수집됩니다(보통 최소한의 추가 접착으로).
  4. 낮은 압력 강하에서 미세 입자 포집을 강화하는 선택적 일렉트릿 충전(정전기 처리)

일반적으로 멜트블로운에서 얻는 것

  • 탁월한 여과 능력으로 인해 ~1~5μm 섬유질과 높은 표면적.
  • 그 자체로는 기계적 강도가 낮습니다. 이는 일반적으로 스펀본드 층(SMS/SMMS) 사이에 적층됩니다.
  • 성능은 섬유 균일성, 일렉트릿 안정성, 기본 중량 및 보관 조건에 매우 민감합니다.

실제 제품에서 중요한 성능 차이

강도와 내구성

스펀본드는 일반적으로 연속 필라멘트가 짧고 자가 결합된 마이크로섬유보다 하중을 더 잘 전달하기 때문에 강도 면에서 유리합니다. 공급업체 사양서에서는 기본 중량에 따라 스펀본드 인장 강도가 빠르게 증가하는 것을 흔히 볼 수 있습니다. 예를 들어 주변 값 ~40~60N/5cm(MD) ~20~25gsm 범위에서 나타날 수 있는 반면 비슷한 gsm의 멜트블로운은 일반적으로 변환 중에 훨씬 낮고 찢어지기 쉽습니다.

구성 요소를 단단히 당겨야 하는 경우(귀고리 마스크 구조, 가운 솔기, 랩, 포장) 일반적으로 스펀본드가 더 안전한 베이스 레이어입니다. 부품이 라미네이트 내부에만 보호되어야 한다면 멜트블로운이 적합합니다.

여과 및 장벽

Meltblown의 미세 섬유는 다양한 메커니즘(차단, 관성 충돌, 확산/브라운 운동)을 통해 포획을 향상시킵니다. 일렉트릿 충전 시 멜트블로운은 극도로 조밀한 웹이 필요 없이 미세 입자 포집을 향상시켜 마스크의 호흡 저항을 관리할 수 있게 유지하는 데 도움이 됩니다.

실제 시장 제안에서는 25gsm 멜트블로운 필터 매체는 박테리아/입자 여과에 대한 주장과 함께 자주 판매됩니다(종종 ~95~99% 테스트 방법 및 치료에 따라 다름). 실제 차별화 요소는 단지 "MB 대 SB"가 아니라 멜트블로운이 목표 표준에 맞게 설계(및 검증)되었는지 여부입니다.

통기성 및 압력 강하

Spunbond는 종종 특정 gsm에서 더 큰 기공과 더 높은 공기 투과성을 가지므로 통기성이 더 좋아질 수 있습니다. 멜트블로운은 저항을 낮추도록 설계할 수 있지만 일렉트릿 처리 없이 효율성을 추구하기 위해 멜트블로운을 너무 조밀하게 밀면 압력 강하가 급격히 증가할 수 있습니다.

일반적인 조달 함정은 허용 저항(압력 강하)을 지정하지 않고 여과 효율과 gsm만 지정하는 것입니다. 호흡기 및 HVAC 응용 분야의 경우 일반적으로 "종이에는 작동하지만 편안함이나 에너지 비용이 떨어지는 필터"를 피하기 위해 두 가지 목표가 모두 필요합니다.

스펀본드, 멜트블로운 또는 SMS/SMMS와 같은 복합재를 사용하는 경우

많은 고성능 제품은 두 기술을 결합하여 각 계층이 가장 적합한 기능을 수행합니다. 가장 일반적인 합성물은 SMS(스펀본드-멜트블로운-스펀본드) , 멜트블로운을 장벽 코어로, 스펀본드를 보호 외부 레이어로 사용합니다.

우선순위가 구조인 경우 스펀본드 사용

  • 재사용 가능 또는 반내구성 품목(쇼핑백, 보호 커버, 농업용 시트)
  • 적극적으로 변환해야 하는 기판(심, 용접, 라미네이션, 슬리팅)
  • 강도와 면적당 비용이 중요한 위생 부품(백시트, 적절하게 마감된 획득 레이어)

우선순위가 여과 또는 차단인 경우 멜트블로운을 사용하십시오.

  • 마스크 및 호흡기 필터 층(종종 일렉트릿 처리됨)
  • 공기 및 액체 여과 매체(HVAC, 진공 백, 사전 필터, 산업용 여과)
  • 오일 흡착 패드 및 붐(극세사 구조로 오일을 효과적으로 포착)

둘 다 필요할 때 SMS/SMMS를 사용하세요

차단 성능이 필요하지만 찢어짐, 보푸라기 또는 취급 손상을 견딜 수 없는 경우 라미네이트를 지정하십시오. 의료용 일회용품의 일반적인 구조는 내마모성을 위한 외부 스펀본드와 장벽을 위한 중간 멜트블로운, 때로는 지나치게 두꺼운 외부 레이어 없이 보호 기능을 강화하기 위해 다중 멜트블로운 층(SMMS)을 사용하는 경우도 있습니다.

생산 및 비용 동인(가격과 가용성이 다른 이유)

동일한 폴리머 제품군(주로 PP)을 사용하더라도 스펀본드와 멜트블로운은 장비, 처리량 및 공정 민감도가 다르기 때문에 경제성이 다릅니다.

처리량 및 확장성

현대 산업 라인은 멜트블로운보다 시간당 훨씬 더 많은 스펀본드 면적을 생산할 수 있습니다. 상용 라인 사양의 대표적인 예로 특정 처리량 수치는 다음과 같습니다. 스펀본드의 경우 다이 폭 미터당 ~270kg/h 멜트블로운의 경우 미터당 ~70kg/h 고출력 "spumelt" 플랫폼으로 흔히 인용됩니다. 이러한 처리량 격차는 특히 여과 수요가 급증할 때 멜트블로운이 공급에 더 민감할 수 있는 이유 중 하나입니다.

재료 선택 및 가공 창

Meltblown에는 일반적으로 안정적인 극세사 형성과 일관된 감쇠에 적합한 유변학을 갖춘 폴리머가 필요합니다. 용융 유속, 공기 온도, 다이 상태 또는 오염의 작은 변화로 인해 섬유 직경과 기공 구조가 바뀔 수 있습니다. Spunbond는 일반적으로 더 관대하며 더 넓은 범위의 설정에서 견고한 웹을 생성합니다.

마무리 요구 사항

최종 사용 시 낮은 압력 강하에서 높은 여과 효율이 요구되는 경우, 멜트블로운은 일렉트릿 처리와 세심한 포장/보관이 필요한 경우가 많습니다. 이러한 단계(및 이를 검증하는 데 필요한 테스트)는 "gsm 및 너비" 이상의 비용을 추가할 수 있습니다.

올바른 부직포 지정 방법: 구매자 체크리스트

보기엔 괜찮아 보이지만 성능이 떨어지는 자료를 받지 않으려면 "스펀본드"나 "멜트블로운"뿐만 아니라 성능 지표를 지정하세요. 가장 효과적인 구매 사양은 구조, 여과 및 변환 요구 사항을 함께 연결합니다.

스펀본드 부직포 주요 사양

  • 기본 중량(gsm) 허용 오차 및 두께 범위 (적층 및 재봉/용접에 중요)
  • MD/CD 단위의 인장 강도 및 신장률(단위를 명확하게 보고(예: N/5cm))
  • 결합 패턴(점 결합/영역 결합) 및 표면 마감(친수성 대 소수성)
  • 외부 레이어로 사용되는 경우 색상/불투명도 타겟(소비자용 제품에서는 균일성이 중요함)

멜트블로운 부직포 주요 사양

  • 여과 효율 관련 문제(입자 크기, 에어로졸 유형, 유속) 및 정확한 테스트 방법
  • 압력 강하(저항) 효율성을 위해 사용된 것과 동일한 테스트 조건에서
  • 일렉트릿 처리 요구 사항 및 유효 기간 기대치(열, 용매 및 습기로 인해 전하 안정성이 저하될 수 있음)
  • 일관성 제어를 위한 섬유 직경 분포 또는 최소한 프록시 미터법(기공 크기 분포/공기 투과성)

SMS/SMMS 복합재를 구매하는 경우

각 레이어의 gsm(또는 레이어 대상의 총계), 접착/적층 방법 및 완성된 라미네이트 성능(차단 강도)을 지정합니다. 예를 들어 의료용 마스크의 일반적인 패턴은 스펀본드 외부 레이어입니다. 멜트블로운 필터 코어 피부 편안함을 위한 스펀본드 내부 레이어. 그러나 올바른 GSM 분포는 필요한 표준에 따라 다릅니다.

일반적인 오해(그리고 나쁜 통화를 피하는 빠른 방법)

“GSM이 높을수록 항상 더 나은 필터링이 가능합니다”

안정적이지 않습니다. gsm이 높을수록 기공 크기가 줄어들 수 있지만 저항이 급격히 증가할 수도 있습니다. 잘 제작되고 일렉트릿 처리된 멜트블로운은 더 낮은 압력 강하에서도 더 두껍고 대전되지 않은 웹보다 성능이 더 좋은 경우가 많습니다. 올바른 접근 방식은 다음을 지정하는 것입니다. 효율성과 압력 강하가 함께 발생합니다. .

“스펀본드는 층만 추가하면 여과용 멜트블로운을 대체할 수 있습니다.”

스펀본드를 적층하면 거친 여과가 향상될 수 있지만 스펀본드 섬유 직경과 기공 구조는 일반적으로 고효율 미세 입자 포집에 최적화되지 않습니다. 진정한 필터 등급 성능(특히 서브미크론 범위 근처)이 필요한 경우 일반적으로 멜트블로운(또는 기타 미세 섬유 매체)이 필요합니다.

“멜트블로운만으로도 내구성이 뛰어난 제품입니다”

Meltblown은 취급, 접기 또는 마모 시 깨지기 쉬운 경우가 많습니다. 제품이 변환 및 실제 사용에서 살아남아야 하는 경우 멜트블로운을 라미네이트 내부에 넣고 스펀본드가 기계적 부하를 지탱하도록 하십시오.

연구소 없이도 할 수 있는 간단한 입고검사

  • 절단 및 계량 샘플을 사용하여 기본 중량을 확인합니다. 요구하다 로트 간 일관성 .
  • 부드럽게 찢어짐/박리 테스트를 수행하십시오. 스펀본드는 유사한 GSM에서 멜트블로운보다 찢어짐에 더 잘 견뎌야 합니다.
  • 필터 매체의 경우 공급업체가 명시된 방법에 따라 효율성 및 저항성에 대한 테스트 보고서를 제공하는지 확인하십시오. 조건 없이 "BFE/PFE" 청구를 수락하지 마십시오.

요점: 스펀본드와 멜트블로운 부직포는 상호 보완적인 기술입니다. 스펀본드를 구조적 레이어로, 멜트블로운을 기능적 장벽/필터 레이어로 처리한 다음 측정 가능한 성능을 지정하여 귀하가 받는 재료가 의도한 용도와 일치하도록 합니다.