Apa itu kain bukan tenunan SMS dan mengapa strukturnya penting

Kain non woven SMS merupakan komposit tiga lapis yang dibuat sebagai Spunbond–Meltblown–Spunbond . Lapisan spunbond bagian luar memberikan kekuatan dan ketahanan terhadap abrasi, sedangkan lapisan tengah yang meleleh memberikan kinerja penghalang serat halus (ketahanan filtrasi dan cairan). Arsitektur “kekuatan penghalang kekuatan” inilah yang menjadi alasan mengapa SMS banyak digunakan untuk pakaian medis, tirai, masker, dan penutup pelindung industri.

Saat orang bertanya, “ Bagaimana kain SMS non woven diproduksi? ” jawaban singkatnya adalah: polipropilen (PP) dilebur dan diekstrusi menjadi filamen kontinu untuk lapisan spunbond, serat mikro untuk lapisan leleh, kemudian ketiga jaring digabungkan dan diikat secara termal menjadi satu gulungan dengan berat dasar, struktur pori, dan pola ikatan yang terkontrol.

Bahan baku dan konfigurasi jalur yang digunakan untuk membuat SMS

Pemilihan polimer dan kualitas lelehan

Sebagian besar SMS diproduksi dari polipropilena karena diproses dengan bersih, membentuk filamen/serat mikro yang stabil, dan menawarkan rasio biaya terhadap kinerja yang kuat. Dalam produksi, konsistensi resin penting: kontrol kelembapan, filtrasi (paket layar), dan aliran lelehan yang stabil mengurangi gel dan tembakan yang dapat menciptakan titik lemah atau lubang kecil di lapisan penghalang.

Pandangan praktis tentang tata letak peralatan

Jalur SMS biasanya mengintegrasikan tiga stasiun pembentuk web (SMS) yang disejajarkan di atas sabuk pembentuk bergerak, diikuti dengan pengikatan (sering kali kalender), penyelesaian (penggorengan, penggulungan), dan inspeksi sejajar. Prinsip desain penting adalah menjaga setiap web tetap stabil hingga terkonsolidasi; lapisan yang meleleh sangat sensitif terhadap aliran udara, elektrostatika, dan angin.

• Pengekstrusi (sering kali terpisah untuk spunbond dan lelehan) dengan pompa leleh untuk hasil yang stabil
• Pemintal/cetakan: cetakan filamen spunbond dan cetakan leleh dengan sistem pelemahan udara panas
• Penanganan penarikan/udara: padamkan udara untuk spunbond, udara panas berkecepatan tinggi untuk lelehan
• Peletakan jaring dan kontrol elektrostatis (untuk mengurangi kepakan dan cacat jaring)
• Ikatan termal (gulungan kalender) dan perawatan permukaan opsional (misalnya lapisan hidrofilik)

Langkah demi langkah: cara pembuatan kain bukan tenunan SMS

Di bawah ini adalah urutan produksi praktis yang digunakan pada sebagian besar jalur SMS terintegrasi. Temperatur dan kecepatan saluran yang tepat bervariasi berdasarkan tingkat resin, target GSM, pola ikatan, dan persyaratan penggunaan akhir (medis vs. industri).

1. Resin PP dikeringkan/dikondisikan (sesuai kebutuhan) dan dimasukkan ke dalam ekstruder untuk menghasilkan lelehan polimer yang stabil.
2. Spunbond pertama (S1): lelehan diekstrusi melalui cetakan filamen, didinginkan, dan ditarik untuk membentuk filamen kontinu. Filamen-filamen ini diletakkan pada sabuk bergerak sebagai jaringan seragam.
3. Meltblown (M): polimer diekstrusi melalui cetakan lelehan dan dilemahkan oleh udara panas berkecepatan tinggi untuk menghasilkan serat mikro. Aliran mikrofiber dikumpulkan sebagai jaringan halus dengan luas permukaan tinggi langsung ke (atau di antara) lapisan spunbond.
4. Spunbond kedua (S2): jaringan spunbond kedua dibentuk di atas lapisan lelehan untuk melengkapi struktur sandwich.
5. Ikatan termal: komposit tiga lapis melewati gulungan kalender yang dipanaskan. Titik ikatan memadukan lapisan tanpa sepenuhnya meruntuhkan jaringan pori. Pola ikatan dan tekanan gigitan disesuaikan untuk menyeimbangkan kekuatan dan penghalang.
6. Penyelesaian: perawatan topikal opsional (misalnya surfaktan hidrofilik untuk daya serap, pelapis antistatis) diterapkan tergantung pada penggunaan akhir.
7. Penggulungan dan konversi: kain dipangkas, dibelah hingga lebarnya, digulung menjadi gulungan, dan diberi label dengan kemampuan penelusuran yang banyak. Inspeksi in-line menandai adanya lubang, titik tipis, dan kontaminasi.

Wawasan manufaktur: lapisan yang meleleh biasanya mendorong kinerja penghalang, namun lapisan spunbond sangat memengaruhi kemampuan lari dan ketahanan mekanis. Oleh karena itu, mengoptimalkan SMS merupakan tindakan penyeimbang, bukan “memaksimalkan kerugian dengan segala cara.”

Parameter proses utama yang mengontrol GSM, kekuatan, dan penghalang

Target bobot dasar (GSM) dan pemisahan lapisan

SMS biasanya dihasilkan dalam berbagai bobot basis tergantung pada aplikasinya. Sebagai referensi praktis, banyak produk SMS medis dan kebersihan termasuk dalam kategori ini ~15–60 GSM jangkauan, dengan nilai yang lebih berat digunakan ketika ketahanan tusuk/sobek sangat penting. Salah satu faktor teknis yang sering digunakan adalah pemisahan S/M/S (berapa banyak GSM yang dialokasikan ke setiap lapisan) untuk menyesuaikan kemampuan bernapas versus penghalang.

Atenuasi lelehan dan struktur pori

Kinerja penghalang sangat terkait dengan diameter serat leleh dan keseragaman jaring. Serat yang lebih halus (seringkali ~1–5 m ) meningkatkan luas permukaan dan mengurangi ukuran pori, meningkatkan filtrasi dan ketahanan cairan. Namun, pelemahan yang terlalu agresif atau penanganan udara yang tidak stabil dapat menyebabkan serat “tali”, titik tipis, atau bobot dasar yang tidak konsisten, yang merupakan penyebab umum kegagalan penghalang.

Jendela ikatan termal (kekuatan vs. kemampuan bernapas)

Suhu kalender, tekanan gigitan, dan pola ikatan menentukan seberapa banyak serat menyatu pada titik ikatan. Ikatan yang terlalu sedikit akan mengurangi kekuatan tarik/sobek dan dapat menyebabkan delaminasi. Terlalu banyak ikatan dapat mengecilkan pori-pori dan mengurangi kelembutan serta sirkulasi udara. Optimalisasi praktis biasanya menargetkan integritas ikatan yang stabil sekaligus melindungi lapisan yang meleleh dari kerusakan yang berlebihan.

Pemeriksaan kontrol kualitas digunakan pada jalur produksi SMS

SMS sering kali diproduksi untuk penggunaan yang diatur atau memiliki keandalan yang tinggi, sehingga pengendalian kualitas biasanya menggabungkan pemantauan in-line (keseragaman berat, lubang) dengan pengujian laboratorium (kekuatan, penghalang). Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa lapisan lelehan tersebut bersifat kontinu dan ikatannya cukup kuat untuk mencegah delaminasi selama konversi dan penggunaan akhir.

Pengukuran in-line dan laboratorium yang umum

• Pemetaan bobot dasar (profil GSM melintasi lebar) untuk mendeteksi pita atau garis tipis
• Kinerja tarik dan sobek untuk memvalidasi integritas spunbond dan kecukupan ikatan
• Pemeriksaan penghalang seperti kepala hidrostatik atau penetrasi darah sintetis (tergantung aplikasi)
• Metrik filtrasi (misalnya, BFE/PFE) saat memproduksi SMS tingkat masker medis atau filter
• Pemeriksaan cacat visual: lubang kecil, gel, benda asing, delaminasi, dan ikatan tidak rata

Logika penerimaan praktis: Jika gulungan melewati target mekanis tetapi gagal mencapai target penghalang, penyebab utama sering kali adalah keseragaman lelehan (keseimbangan udara, kondisi cetakan, stabilitas keluaran). Jika penghalangnya bagus namun kekuatannya lemah, kontribusi jendela bonding atau spunbond sering kali menjadi hambatan.

Pemecahan masalah: cacat produksi yang umum dan cara memperbaikinya

Karena SMS bergantung pada lapisan tengah yang mudah meleleh, banyak masalah produksi muncul sebagai kegagalan penghalang, goresan, atau tampilan yang tidak konsisten. Pendekatan pemecahan masalah yang paling efisien adalah dengan mengisolasi apakah masalahnya berasal dari aliran lelehan, penanganan udara, peletakan jaring, atau pengikatan.

Gejala khas dan tindakan perbaikan

• Zona lubang jarum atau penghalang rendah: periksa kebersihan cetakan yang meleleh, kondisi paket saringan, dan keseimbangan udara; memverifikasi stabilitas berat dasar lapisan-M.
• Web bergetar / tata letak tidak rata: meninjau draft di sekitar area pembentukan, kontrol elektrostatik, dan pengaturan vakum kolektor.
• Delaminasi antar lapisan: konfirmasi suhu ikatan/tekanan gigit; memastikan komposit memasuki kalender dengan ketegangan web yang stabil dan tidak ada kontaminasi.
• Perasaan tangan yang keras atau struktur yang hancur: mengurangi tingkat keparahan ikatan (suhu/tekanan) atau menyesuaikan pola ikatan; verifikasi kondisi gulungan kalender.
• Garis-garis atau garis-garis pada lebarnya: carilah kerusakan pada bibir, distribusi udara yang tidak merata, atau hasil polimer yang tidak konsisten.

Spesifikasi SMS khas berdasarkan aplikasi

SMS bukanlah suatu hal yang “satu ukuran untuk semua”. Produsen biasanya memilih berat dasar, pemisahan lapisan, dan pola pengikatan berdasarkan cakupan kinerja penggunaan akhir. Contoh di bawah mengilustrasikan bagaimana persyaratan praktis dipetakan pada pilihan manufaktur.

Intinya: Pembuatan SMS berhasil jika lapisan lelehan seragam dan terlindungi, serta lapisan spunbond cukup terikat untuk memberikan penanganan yang tahan lama tanpa mengorbankan struktur pori yang dirancang.