O que é tecido não tecido SMS e por que a estrutura é importante

O tecido não tecido SMS é um composto de três camadas feito como Spunbond – Meltblown – Spunbond . As camadas externas spunbond fornecem força e resistência à abrasão, enquanto a camada intermediária fundida fornece desempenho de barreira de fibra fina (filtração e resistência a fluidos). Essa arquitetura de “força de barreira” é a razão pela qual o SMS é amplamente utilizado em aventais médicos, cortinas, máscaras e capas de proteção industrial.

Quando as pessoas perguntam: “ Como é fabricado o tecido não tecido SMS? ”A resposta curta é: o polipropileno (PP) é derretido e extrudado em filamentos contínuos para camadas spunbond, microfibras para meltblown, então as três teias são combinadas e ligadas termicamente em um rolo com peso base controlado, estrutura de poros e padrão de ligação.

Matérias-primas e configuração de linha usadas para fazer SMS

Seleção de polímero e qualidade de fusão

A maior parte do SMS é produzida a partir de polipropileno porque é processado de forma limpa, forma filamentos/microfibras estáveis e oferece uma forte relação custo-desempenho. Na produção, a consistência da resina é importante: controle de umidade, filtração (pacotes de telas) e fluxo de fusão estável reduzem géis e granalhas que podem criar pontos fracos ou furos na camada de barreira.

Uma visão prática do layout do equipamento

Uma linha SMS normalmente integra três estações de formação de banda (S M S) alinhadas sobre uma correia de formação móvel, seguida de ligação (muitas vezes calandragem), acabamento (corte, enrolamento) e inspeção em linha. O princípio crítico do design é manter cada web estável até que seja consolidada; a camada fundida é especialmente sensível ao fluxo de ar, eletrostática e correntes de ar.

• Extrusoras (muitas vezes separadas para spunbond e meltblown) com bombas de fusão para rendimento estável
• Fieiras/matrizes: matriz de filamento spunbond e matriz soprada por fusão com sistema de atenuação de ar quente
• Extração/manuseio de ar: ar de têmpera para spunbond, ar quente de alta velocidade para meltblown
• Disposição da banda e controle eletrostático (para reduzir a vibração e defeitos da banda)
• Colagem térmica (rolos de calendário) e tratamentos de superfície opcionais (por exemplo, acabamento hidrofílico)

Passo a passo: como é fabricado o tecido não tecido SMS

Abaixo está a sequência prática de produção usada na maioria das linhas SMS integradas. As temperaturas exatas e as velocidades da linha variam de acordo com o tipo de resina, GSM alvo, padrão de ligação e requisitos de uso final (médico versus industrial).

1. A resina PP é seca/condicionada (conforme necessário) e alimentada na(s) extrusora(s) para criar um polímero fundido estável.
2. Primeiro spunbond (S1): o fundido é extrudado através de uma matriz de filamento, temperado e trefilado para formar filamentos contínuos. Esses filamentos são colocados em uma correia móvel como uma teia uniforme.
3. Meltblown (M): o polímero é extrudado através de uma matriz fundida e atenuado por ar quente em alta velocidade para criar microfibras. O fluxo de microfibra é coletado como uma teia fina e de grande área superficial diretamente sobre (ou entre) as camadas de spunbond.
4. Segundo spunbond (S2): uma segunda teia spunbond é formada no topo da camada meltblown para completar a estrutura em sanduíche.
5. Colagem térmica: o compósito de três camadas passa por rolos calandrados aquecidos. Os pontos de ligação fundem as camadas sem colapsar totalmente a rede de poros. O padrão de colagem e a pressão de aperto são ajustados para equilibrar a resistência e a barreira.
6. Acabamento: tratamentos tópicos opcionais (por exemplo, surfactante hidrofílico para absorção, acabamento antiestático) são aplicados dependendo do uso final.
7. Enrolamento e conversão: o tecido é aparado, cortado na largura, enrolado em rolos e etiquetado com rastreabilidade do lote. A inspeção em linha sinaliza buracos, pontos finos e contaminação.

Visão de fabricação: a camada meltblown geralmente impulsiona o desempenho da barreira, mas as camadas spunbond influenciam fortemente a capacidade de operação e a durabilidade mecânica. Otimizar o SMS é, portanto, um ato de equilíbrio, e não “maximizar o derretimento a todo custo”.

Principais parâmetros de processo que controlam GSM, força e barreira

Alvos de peso básico (GSM) e divisões de camada

O SMS é comumente produzido em uma ampla variedade de gramaturas, dependendo da aplicação. Como ponto de referência prático, muitos produtos SMS médicos e de higiene enquadram-se na ~15–60 GSM faixa, com classes mais pesadas usadas quando a resistência à perfuração/rasgo é crítica. Uma alavanca de engenharia frequente é a divisão S/M/S (quanto GSM é alocado para cada camada) para ajustar a respirabilidade versus a barreira.

Atenuação por fusão e estrutura de poros

O desempenho da barreira está fortemente ligado ao diâmetro da fibra fundida e à uniformidade da teia. Fibras mais finas (frequentemente ~1–5 μm ) aumentam a área de superfície e reduzem o tamanho dos poros, melhorando a filtração e a resistência aos fluidos. No entanto, a atenuação excessivamente agressiva ou o manuseio instável do ar podem causar fibras “pegajosas”, manchas finas ou gramatura inconsistente, o que é uma causa comum de falhas de barreira.

Janela de ligação térmica (resistência vs. respirabilidade)

A temperatura do calendário, a pressão de estreitamento e o padrão de ligação determinam o quanto as fibras se fundem nos pontos de ligação. Pouca adesão reduz a resistência à tração/rasgo e pode levar à delaminação. Muita colagem pode fechar os poros e reduzir a suavidade e a respirabilidade. A otimização prática geralmente visa uma integridade de ligação estável enquanto protege a camada fundida contra esmagamento excessivo.

Verificações de controle de qualidade usadas em linhas de produção de SMS

O SMS é frequentemente fabricado para usos regulamentados ou de alta confiabilidade, portanto, o controle de qualidade normalmente combina monitoramento em linha (uniformidade de peso, furos) com testes de laboratório (resistência, barreira). O objetivo é confirmar que a camada fundida é contínua e que a ligação é forte o suficiente para evitar a delaminação durante a conversão e uso final.

Medições comuns em linha e de laboratório

• Mapeamento de peso básico (perfil GSM em toda a largura) para detectar faixas ou listras finas
• Desempenho de tração e rasgo para validar a integridade do spunbond e a adequação da ligação
• Verificações de barreiras, como cabeça hidrostática ou penetração de sangue sintético (depende da aplicação)
• Métricas de filtragem (por exemplo, BFE/PFE) ao produzir máscaras médicas ou SMS com filtro
• Inspeção visual de defeitos: furos, géis, materiais estranhos, delaminação e colagem irregular

Lógica de aceitação prática: Se um rolo passa por alvos mecânicos, mas falha em alvos de barreira, a causa raiz geralmente é a uniformidade derretida (equilíbrio de ar, condição da matriz, estabilidade de rendimento). Se a barreira for boa, mas a resistência for fraca, a janela de ligação ou a contribuição do spunbond são frequentemente o gargalo.

Solução de problemas: defeitos de fabricação comuns e como corrigi-los

Como o SMS depende de uma delicada camada intermediária fundida, muitos problemas de produção aparecem como falhas de barreira, listras ou aparência inconsistente. A abordagem de solução de problemas mais eficiente é isolar se o problema tem origem no fluxo de fusão, no manuseio do ar, na disposição da folha ou na ligação.

Sintomas típicos e ações corretivas

• Zonas pinhole ou de baixa barreira: verifique a limpeza da matriz fundida, a condição do conjunto de telas e o equilíbrio do ar; verificar a estabilidade do peso base da camada M.
• Flutter da web/layout irregular: revise as correntes de ar ao redor da área de formação, o controle eletrostático e as configurações de vácuo do coletor.
• Delaminação entre camadas: confirme a temperatura de ligação/pressão de estreitamento; garanta que o compósito entre no calendário com tensão estável da trama e sem contaminação.
• Sensação áspera ao toque ou estrutura esmagada: reduzir a severidade da colagem (temperatura/pressão) ou ajustar o padrão de colagem; verifique a condição do rolo da calandra.
• Listras ou faixas em toda a largura: procure danos nas bordas da matriz, distribuição irregular de ar ou produção inconsistente de polímero.

Especificações típicas de SMS por aplicação

SMS não é um tecido único “tamanho único”. Os fabricantes normalmente selecionam a gramatura básica, a divisão da camada e o padrão de ligação com base no envelope de desempenho do uso final. Os exemplos abaixo ilustram como os requisitos práticos são mapeados para as escolhas de fabricação.

Conclusão: A fabricação de SMS é bem-sucedida quando a camada fundida é uniforme e protegida, e as camadas spunbond são coladas o suficiente para proporcionar um manuseio durável sem sacrificar a estrutura de poros projetada.