Технология мельтблаун что это такое
Секретная «начинка»
В большинстве случаев, когда мы читаем описание одноразовой медицинской маски, то находим в нем характеристику «ТРЕХСЛОЙНАЯ». Что это такое и почему столь важно?
Начнем с того, что маска может в принципе и не быть трехслойной, а состоять, скажем, всего из двух слоев… Да даже из одного! Такое изделие будет тоже маской, но, скорее «маскарадной» или просто декоративной, только никак не медицинской.
Почему же медицинские маски должны иметь не менее трех слоев? В этом вопросе все достаточно логично и понятно:
В итоге мы получаем медицинскую маску в виде трехслойного «пирога», в котором наружные слои несут функцию вспомогательную, а внутренний – ключевую.
Кстати, а почему бы не сделать маску четырех- или даже пятислойную? Ведь ее защитные свойства окажутся просто фантастическими? Да, защита будет исключительно высокой, но дышать в такой маске будет крайне сложно, а активно двигаться и вовсе нереально. В общем, трехслойная маска является той самой золотой серединой, которая способна и защиту обеспечить и дыхание не очень стесняет. Точнее – должна это делать, но…. Но все не так просто.
А что такое Мелтбаун? Если очень коротко, то это, как и Спанбонд, материал из синтетического волокна. Исходное сырье у них одно и тоже, но методика экструзии волокна у Мельтбауна отличается, сами волокна более тонкие и, самое главное, они совершенно по-другому уложены в полотно материала. Наиболее удачным будет сравнение Мелтблауна (по структуре распределения волокон) с ватой из хлопка. Только эта «вата» синтетическая и выполнена в виде полотна. Благодаря такому решению Мелтблаун отличает отличная воздухопроницаемость при высоких фильтрующих свойствах.
Производство мельтблауна: революционный подход
Экструзионное оборудование для производства мельтблауна
Новый вызов
Мировая пандемия изменила мир, заставив жить людей по новым правилам. Ковид-19 актуализировал термин «самоизоляция», заставил население быть экспертами в области вирусологии. Огромную популярность приобрели защитные гигиенические средства, а особенно медицинские маски. Не остались в стороне от новых трендов и предприниматели. Особый акцент они делали на самодельных линиях масочных заготовках, оборудованию для резки спанбонда и экструдерах для производства мельтблауна. Запрос «мельтблаун» вообще стал одним из самых быстрорастущих в мировых поисковых системах за апрель-май 2020 года. Дело в том, что медицинскую маску защитной делает тонкий слой, скрытый внутри бумажных накладок. И называется он мельтблаун (meltblown). Номинально, это полипропиленовая пластина с хаотичными отверстиями, размер которых в десятки раз тоньше человеческого волоса. Через него не может проникнуть даже вирус обычного гриппа, который значительно меньше коронавируса.
В 2010 году вышел фильм в котором один из внуков изобретателя мельтблауна доктор Роберт Бантин рассказывает о истории создания и сферах применения этого материала. Первые опыты научной работы проходили в 1973 году в химической лабаратории Exxon Mobil в городе Бейтаун, штат Техас.
Производится мельтблаун фильерно-раздувным методом из полипропиленовых микроволокон толщиной 1-5 микрон. Волокна взбиваются и размещаются непосредственно на конвейер, без вытягивания. За счет своих уникальных свойств мельтблаун может считаться одним из самых ценных в кругу нетканых материалов. Его визитная карточка — максимальная водонепроницаемость, при одновременной воздухопроницаемости. И отдельная функциональность — фильтрующие свойства мельтблауна, повышенные гидрофильные и барьерные свойства по отношению к проникновению микроорганизмов и грибков. Именно благодаря этому данный материал применяется как фильтрующий слой, например, в защитных масках и респираторах.
Фильтрация, абсорбция и изоляция
Сфера применения мельтблауна многогранна и используется для разных задач. Мельтблаун характеризуется значительным эффектом фильтрации, абсорбции и изоляции. Он применяется также для изготовления женских гигиенических салфеток, детских памперсов. Его можно обнаружить в фильтрах пылесосов или в оборудовании для фильтрации жидкостей и даже газов.
Особая сфера применения мельтблауна связана с нефтяной отраслью. Материал может использоваться при перевозке нефтепродуктов и производстве нефти. Кроме того, при добавлении целлюлозы салфетки могут использоваться для вытирания воды в домашнем хозяйстве, для разных поверхностей.
Мельтблаун имеет микропористую структуру, заполненную статическим воздухом. Это его качество используется в пошиве одежды, где он применяется как термоизолятор. Им пользуются в изготовлении спецодежды или как заменителем синтетической кожи.
Четыре этапа производства мельтблауна
В производстве мельтблауна принято выделять четыре этапа. Первый из них экcтрузия. На данном этапе полипропиленовые гранулы под действием высоких температур проталкиваются сквозь маленькие отверстия с целью создания однородной жидкой полипропиленовой массы. Следующий этап — раздутие. После прохождения стадии экструзии расплавленный полипропилен подаётся в фильеру — деталь установки, сквозь которую проходят мельчайшие отверстия. Дальше происходит холстообразование. Расплавленный полипропилен, проходя сквозь отверстия в фильере, подхватывается горячим воздухом и укладывается прямо на конвейерное полотно. В этот момент полипропилен застывает и образуется материал, состоящий из тончайщих микроволокон. В конце процесса идет намотка материала. В зависимости от его предназначения далее могут следовать этапы резки, термоскрепления и различных обработок.
Производители мельтблауна в России
В момент пика распространения Ковид-19 в России функционировал лишь один завод по производству мельтблауна. Сегодня ситуация постепенно выравнивается, но все равно предложений явно недостаточно. Вечная ставка на Китай в современных социо-экономических и эпидеомилогических реалиях не играет, потому что процесс производства становится дороже, чем до Ковида. Другая существенная проблема заключается в сроках доставки. Если вы планируете производство мельтблауна на территории России и планируете заказывать для этого оборудование из Китая, время ожидания конечного результата может затянуться на 3-4 месяца и более. Обязательно прибавляйте сюда проблему с адаптацией техники, настройки ее под ваши нужды, пуско-наладочные работы. Таким образом, заказ подобного оборудования из Китая становится в нынешних условиях опрометчивым. Остается искать производителей в России и это вполне посильная задача.
Наше конструкторское бюро имеет достаточный опыт для проектирования оборудования по производству мельтблауна. Экструдеры Группы Компаний «Лиутира» уже работают в различных городах Российской Федерации. Приглашаем вас на экскурсию на наше производство, где вы сможете посмотреть тестовые запуски экструзионной линии для производства мельтблауна.
Мельтблаун: современные технологии на страже здоровья
Мельтблаун представляет собой нетканое полотно из полипропиленовых нитей. Для его производства используются полипропиленовые гранулы, которые плавятся под действием высокой температуры до состояния однородной массы. Расплавленный полипропилен распыляется на конвейерное полотно через отверстия в фильере. После застывания получается материал с микроволокнистой структурой. Такая мелкозернистая сетка одновременно обладает гидрофобными и гипоаллергенными свойствами; она пропускает воздух, но удерживает значительный процент бактерий и вирусов. Мельтблаун нашел свое применение для фильтрации воды, воздуха, сорбции нефти, защиты органов дыхания. Он является основным фильтрующим элементом в средствах индивидуальной защиты.
Фото: pixabay.com
Одним из производителей мельтблауна и медицинских масок из него является компания ООО «Медзащита», где в настоящее время налажен непрерывный процесс производства. Выпускаемая компанией продукция — медицинские одноразовые нестерильные маски мельтблаун оптом — отвечает всем российским стандартам и имеет сертификат соответствия. Мельтблаун реализуется в рулонах; ширина полотна составляет 175 мм. Продукция предназначена для компаний, занимающихся собственным производством масок.
Медицинские маски
Большинство медицинских масок производятся из нескольких слоев спанбонда и мельтблауна. Первый используется в качестве каркаса маски и помогает ей сохранять форму; второй отвечает за фильтрующие способности маски. Для массового производства применяются ультразвуковые технологии: материал для масок быстро сшивается безниточным способом, маска получается цельной, что повышает ее удобство.
По эффективности фильтрации нетканевые маски превосходят маски тканевые, обеспечивая при этом достаточный уровень воздухопроницаемости. Как отмечают в компании «Медзащита», качественная маска хорошо пропускает воздух, и даже те, кто носит очки, не будет испытывать дискомфорт. Если же в маске тяжело дышать, то это может свидетельствовать о низком качестве фильтрующего слоя. Чтобы повысить эффективность фильтрации, рекомендуется менять маску каждые два часа: маска при длительном ношении становится влажной от выдыхаемого воздуха, что может снизить эффективность фильтрации. Не рекомендуется использовать повторно одноразовые медицинские маски из нетканого материала.
Ношение маски должно сопровождаться:
Имеются противопоказания. Необходимо ознакомиться с инструкцией по применению.
Технология Мелтблаун (Meltblown)
Производство сорбирующих материалов по технологии мелтблаун (Meltblown)
Область применения нетканого материала Мельтблаун:
В зависимости от плотности выпускаемого нетканого полотна Meltblown определ
яется и область его применения. Так к примеру для медицинских масок применяется материал плотностью 10÷50 г/кв.м, для респираторов 60÷80 г/кв.м, для воздушных фильтров 150-180 г/кв.м, для сорбирующих изделий 200-600 г/кв.м.
Материал по технологии meltblown производится фильерно-раздувным методом. Для этого метода в качестве исходного сырья применяются специальные марки полипропилена («LG», «Formoza», «Sabic») с очень высоким значением показателя текучести расплава (ПТР), до 1500 г/10 мин. Надо заметить, что качество получаемого полипропиленового микроволокна (ППМВ) напрямую зависит от качества и характеристик исходного сырья.
Структура, полученного по технологии meltblown полипропиленового микроволокна, состоит из хаотично расположенных пористых волокон, это хорошо видно под микроскопом при 200-т кратном увеличении.
Процесс производства материала выполненного по технологии мелтблаун состоит из следующих этапов:
Следует учитывать, что в зависимости от технологии производства материала получаемое на выходе нетканое полотно может иметь низкую продольную прочность вследствие чего полотно будет трудно размотать из рулона без повреждений и порывов, п.э. в зависимости от предназначения материала так же могут применяться различные технологические этапы: уплотнение материала для увеличения его продольной прочности, термоскрепление (meltblown+spanbond), покраска, резка и другие различные обработки.
Следует понимать, что любая дополнительная технология в обработке материала, может снижать производительность его выпуска.
Свойства материалов из полипропиленового микроволокна (meltblown)
Структура материала, состоящая из хаотично расположенных волокон полипропилена, обеспечивает высокую сорбционную ёмкость и быстроту сорбции. Так материал площадью в 35 кв.м способен впитать в себя около 240 л жидких углеводородов.
Гидрофобность материала meltblown в сочетании с отличными сорбционными свойствами, относительно нефти и нефтепродуктов, позволяет использовать этот материал для локализации и ликвидации нефтяных разливов в различных средах.
Нетканый материал изготовленный из ППМВ по технологии мелтблаун эффективно показывает себя при фильтрации воздуха, а также, как сорбирующий материал, при устранении проливов, разливов нефти, нефтепродуктов и аварийных химически опасных веществ, как на твёрдых поверхностях, так и на поверхности воды.
Сорбирующий материал из ППМВ обладает гидрофобными свойствами, п.э. остаётся на поверхности воды и эффективно сорбирует углеводороды.
Мельтблаун (meltblown)
Мельтблаун (meltblown)
Мельтблаун — это материал получаемый фильерным способом. Волокна взбиваются и укладываются непосредственно на конвейер, без вытягивания. Данный материал обладает повышенными гидрофильными и барьерными свойствами по отношению к проникновению микроорганизмов, что позволяет его использовать в качестве фильтрующего слоя в хирургических масках, респираторах и других фильтрующих элементах.
Барьерный свойства.Материал удерживает внутри самые микроскопические и вредные бактерии.
Фильтрует мелкодисперстную пыль благодаря структуре из волокон 1-5мкр
Повышенная или полная водонепроницаемость, при одновременной воздупроницаемости.
Структура материала, состоящая из хаотично расположенных волокон полипропилена, обеспечивает высокую сорбционную емкость и быстроту сорбции.
нетканый материал, полученный из полипропиленовых микроволокон толщиной 1-5 микрон. В отличие от спанбонда, волокна взбиваются и укладываются непосредственно на конвейер, без вытягивания.
За счет толщины волокон мельтблаун имеет существенные преимущества перед традиционными неткаными материалами. К ним относятся сильно возросшая равномерность, как визуальная, так и физическая, лучшее покрытие на единицу поверхности, повышенная или полная водопроницаемость при одновременной воздухопроницаемости, а также высокие фильтрационные свойства. Мельтблаун характеризуется значительным эффектом фильтрации, абсорбции и изоляции.
Области применения материала значительно расширяются за счет возможности его нанесения на воздухонепроницаемые субстраты, такие, как нетканые материалы, текстильные изделия и т.д.
Данный материал обладает повышенными гидрофильными и барьерными свойствами по отношению к проникновению микроорганизмов, грибков, что позволяет его использовать в качестве фильтрующего слоя в хирургических масках, респираторах.Мельтблаун успешно используется в фильтрах пылесосов, респираторов, производственных масок, фильтрах для фильтрации жидкостей и даже газов.
Так же как и многие нетканые материалы (спанбонд, спанлейс, СМС) мельтблаун применяется для изготовления одноразовой медицинской одежды.
Гигиена тоже широко использует мельтблаун при изготовлении женских гигиенических салфеток, детских памперсов.
При пошиве одежды мельтблаун может выступать, как термоизолятор так как он имеет микропористую структуру, заполненную статическим воздухом. Его легко можно встретить в спецодежде или как заменитель синтетической кожи.
Мельтблаун может использоваться в качестве масляных салфеток, применяемых в нефтяной среде, при перевозке нефтепродуктов, производстве нефти и т.д. Кроме того, при добавлении целлюлозы салфетки могут использоваться для вытирания воды в домашнем хозяйстве, для разных поверхностей.