Différence fondamentale en une phrase

Le spunbond et le meltblown sont tous deux des procédés non tissés à base de polymères, mais ils sont conçus pour des résultats différents : le spunbond est optimisé pour la résistance et la structure , tandis que Le meltblown est optimisé pour la barrière et la filtration des fibres fines .

Une règle pratique : si le produit doit survivre à une manipulation, une couture, une abrasion ou une flexion répétée, le spunbond est généralement le « squelette ». Si le produit doit arrêter efficacement les fines particules ou les gouttelettes, le meltblown est généralement le « noyau du filtre ».

Comment est fabriqué le non-tissé spunbond (et ce que cela implique)

Spunbond forme une toile à partir de filaments continus . Le polymère (le plus souvent du polypropylène) est fondu, extrudé à travers des filières, étiré pour orienter et renforcer les filaments, déposé sur une courroie mobile, puis lié (généralement par calandre thermique).

Étapes typiques du processus de spunbond

1. Extrusion par fusion à travers la filière (formation de filaments)
2. Aspiration/atténuation de l'air (l'orientation moléculaire augmente la résistance)
3. Dépose de la bande sur un convoyeur (dépôt aléatoire de filaments)
4. Liaison (liaison par points, par zone ou par air en fonction de la sensation/de la force de la cible)
5. Finition (hydrophile/hydrophobe, antistatique, UV, ignifuge, impression, laminage)

Ce que vous obtenez généralement du spunbond

• Haute résistance à la traction et à la déchirure par gramme car les filaments sont continus et bien orientés.
• Bonnes performances de transformation (coupe, pliage, couture, soudage par ultrasons) sans peluchage excessif.
• La respirabilité et le drapé dépendent fortement du grammage, du motif de liaison et de la finition.

Comment est fabriqué le non-tissé soufflé par fusion (et pourquoi il filtre si bien)

Meltblown utilise de l'air chaud à grande vitesse pour atténuer le polymère fondu en microfibres qui sont un ordre de grandeur plus fins que les filaments spunbond. Ces fibres plus fines créent une surface beaucoup plus grande et des voies de pores plus petites, c'est pourquoi le meltblown est le cheval de bataille pour les couches de filtration et de barrière.

Étapes typiques du processus de fusion-soufflage

1. Faire fondre l'extrusion à travers une filière comportant de nombreux petits orifices
2. Les flux d'air chaud attirent les fibres jusqu'à des diamètres microscopiques
3. Les fibres sont collectées sous forme de bande auto-liée (souvent avec une liaison supplémentaire minimale)
4. Chargement d'électret en option (traitement électrostatique) pour augmenter la capture des particules fines à faible chute de pression

Ce que vous obtenez généralement du meltblown

• Excellent potentiel de filtration grâce à ~1 à 5 μm fibres et surface élevée.
• Faible résistance mécanique en soi ; il est généralement laminé entre des couches de spunbond (SMS/SMMS).
• Les performances sont très sensibles à l’uniformité des fibres, à la stabilité de l’électret, au grammage et aux conditions de stockage.

Différences de performances importantes dans les produits réels

Résistance et durabilité

Le Spunbond gagne généralement en résistance car les filaments continus transfèrent mieux la charge que les microfibres courtes auto-liées. Dans les fiches techniques des fournisseurs, il est courant de voir la résistance à la traction du spunbond augmenter rapidement avec le grammage ; par exemple, les valeurs autour ~40–60 N/5 cm (MD) peut apparaître dans la plage d'environ 20 à 25 g/m², tandis que le soufflé par fusion à un g/m² similaire est généralement beaucoup plus faible et plus sujet à la déchirure lors de la conversion.

Si un composant doit être serré (structure du masque à boucles auriculaires, coutures de la blouse, enveloppe, emballage), le spunbond est généralement la couche de base la plus sûre. Si le composant doit uniquement être protégé à l’intérieur d’un stratifié, le soufflé par fusion est approprié.

Filtration et barrière

Les fines fibres de Meltblown améliorent la capture par de multiples mécanismes (interception, impaction inertielle, diffusion/mouvement brownien). Lorsqu'il est chargé par électret, le fusion-soufflage peut améliorer la capture des particules fines sans avoir besoin de bandes extrêmement denses, ce qui permet de maintenir la résistance respiratoire dans les masques.

Dans les offres pratiques du marché, 25 g/m² Les médias filtrants soufflés par fusion sont fréquemment commercialisés avec des allégations de filtration bactérienne/particulaire (souvent ~95-99 % selon la méthode de test et le traitement). Le véritable différenciateur n’est pas seulement « MB vs SB », mais aussi si le meltblown est conçu (et vérifié) pour la norme cible.

Respirabilité et chute de pression

Le Spunbond a souvent des pores plus larges et une perméabilité à l'air plus élevée à un g/m² donné, ce qui peut le rendre plus respirant. Le meltblown peut être conçu pour une résistance plus faible, mais si vous poussez le meltblown trop dense pour rechercher l'efficacité sans traitement par électret, la chute de pression peut augmenter rapidement.

Un piège courant en matière d'approvisionnement consiste à spécifier uniquement l'efficacité de filtration et le g/m², sans spécifier la résistance autorisée (chute de pression). Pour les applications respiratoires et CVC, vous avez généralement besoin des deux objectifs pour éviter « les filtres qui fonctionnent sur papier mais échouent en termes de confort ou de coût énergétique ».

Quand utiliser du spunbond, du meltblown ou un composite comme SMS/SMMS

De nombreux produits hautes performances combinent les deux technologies afin que chaque couche fasse ce qu'elle fait de mieux. Le composite le plus courant est SMS (Spunbond-Meltblown-Spunbond) , avec le meltblown comme noyau de barrière et le spunbond comme couches extérieures protectrices.

Utilisez le spunbond lorsque la priorité est la structure

• Articles réutilisables ou semi-durables (sacs de courses, housses de protection, draps agricoles)
• Substrats qui doivent être transformés de manière agressive (coutures, soudures, laminage, refendage)
• Composants d'hygiène où la résistance et le coût par zone dominent (feuilles de fond, couches d'acquisition lorsqu'elles sont terminées de manière appropriée)

Utiliser le meltblown lorsque la priorité est la filtration ou la barrière

• Couches filtrantes pour masques et respirateurs (souvent traitées à l'électret)
• Médias de filtration d'air et de liquides (CVC, sacs sous vide, préfiltres, filtration industrielle)
• Tampons et barrages absorbants d'hydrocarbures (la structure en microfibre capture efficacement les hydrocarbures)

Utilisez les SMS/SMMS lorsque vous avez besoin des deux

Si vous avez besoin d'une barrière performante mais que vous ne pouvez pas tolérer les déchirures, le peluchage ou les dommages causés par la manipulation, spécifiez un stratifié. Dans les produits médicaux jetables, une architecture courante est celle du filé-lié à l'extérieur pour la résistance à l'abrasion et du soufflé par fusion au milieu pour la barrière, parfois avec plusieurs couches soufflées par fusion (SMMS) pour augmenter la protection sans couches extérieures trop épaisses.

Facteurs de production et de coûts (pourquoi les prix et la disponibilité diffèrent)

Même avec la même famille de polymères (souvent du PP), le spunbond et le meltblown ont des caractéristiques économiques différentes car l'équipement, le débit et la sensibilité du processus diffèrent.

Débit et évolutivité

Les lignes industrielles modernes peuvent produire beaucoup plus de surface spunbond par heure que le meltblown. À titre d'exemple représentatif des spécifications des lignes commerciales, des chiffres de débit spécifiques dans la gamme de ~270 kg/h par mètre de largeur de filière pour le spunbond contre ~70 kg/h par mètre pour le meltblown sont couramment cités pour les plates-formes « spunmelt » à haut rendement. Cet écart de débit est l’une des raisons pour lesquelles le meltblown peut être plus sensible à l’offre, en particulier lorsque la demande de filtration augmente.

Fenêtre de sélection et de traitement des matériaux

Le Meltblown a généralement besoin de polymères dont la rhéologie est adaptée à la formation stable de microfibres et à une atténuation constante ; de petits changements dans le débit de fusion, la température de l'air, l'état de la filière ou la contamination peuvent modifier le diamètre des fibres et la structure des pores. Spunbond est généralement plus indulgent et produit des toiles robustes dans un plus large éventail de paramètres.

Exigences de finition

Si l'utilisation finale nécessite une efficacité de filtration élevée avec une faible chute de pression, le meltblown nécessite souvent un traitement par électret et un emballage/stockage soigné. Ces étapes (et les tests requis pour les valider) peuvent augmenter les coûts au-delà du « GSM et de la largeur ».

Comment spécifier le bon non-tissé : une liste de contrôle pour l'acheteur

Pour éviter de recevoir du matériel qui semble correct mais qui fonctionne mal, spécifiez des mesures de performances, pas seulement « spunbond » ou « meltblown ». Les spécifications d’achat les plus efficaces associent les besoins en matière de structure, de filtration et de conversion.

Spécifications clés du non-tissé spunbond

• Tolérance du grammage (g/m²) et plage d'épaisseur (important pour le laminage et la couture/soudage)
• Résistance à la traction et allongement en MD/CD (indiquer clairement les unités, par exemple N/5 cm)
• Modèle de liaison (liaison ponctuelle/liaison surfacique) et finition de surface (hydrophile ou hydrophobe)
• Cibles de couleur/opacité si elles sont utilisées comme couche externe (l'uniformité est importante dans les produits destinés au consommateur)

Spécifications clés pour les non-tissés soufflés par fusion

• Efficacité de la filtration au défi pertinent (taille des particules, type d'aérosol, débit) et à la méthode de test exacte
• Chute de pression (résistance) dans les mêmes conditions de test que celles utilisées pour l'efficacité
• Exigences de traitement de l'électret et attentes en matière de durée de conservation (la stabilité de la charge peut diminuer avec la chaleur, les solvants et l'humidité)
• Distribution du diamètre des fibres ou au moins une mesure indirecte (distribution de la taille des pores / perméabilité à l'air) pour le contrôle de la cohérence

Si vous achetez des composites SMS/SMMS

Spécifiez le g/m² de chaque couche (ou le total avec les cibles de couche), la méthode de collage/laminage et les performances du stratifié fini (résistance de la barrière). Un modèle courant pour les masques médicaux, par exemple, est une couche externe spunbond. noyau de filtre soufflé par fusion une couche intérieure en spunbond pour le confort de la peau, mais la répartition correcte du g/m² dépend de la norme requise.

Idées fausses courantes (et moyens rapides d'éviter les mauvais appels)

« Un GSM plus élevé filtre toujours mieux »

Pas fiable. Un g/m² plus élevé peut réduire la taille des pores, mais il peut également augmenter considérablement la résistance. Un tissu soufflé par fusion bien fabriqué et traité à l'électret peut souvent surpasser une bande plus épaisse et non chargée avec une chute de pression plus faible. La bonne approche consiste à préciser efficacité et chute de pression ensemble .

"Le Spunbond peut remplacer le meltblown pour la filtration si nous ajoutons simplement des couches"

La superposition du spunbond peut améliorer la filtration grossière, mais les diamètres des fibres et les structures des pores ne sont généralement pas optimisés pour une capture à haute efficacité des particules fines. Si vous avez besoin de véritables performances de filtre (en particulier à proximité des plages submicroniques), le soufflé par fusion (ou un autre média à fibres fines) est généralement requis.

« Le Meltblown seul convient pour un produit durable »

Le Meltblown est souvent fragile lorsqu’il est manipulé, plié ou abrasé. Si le produit doit survivre à la conversion et à une utilisation réelle, placez le soufflé fondu à l'intérieur d'un stratifié et laissez le spunbond supporter la charge mécanique.

Une simple inspection à la réception que vous pouvez réaliser sans laboratoire

• Vérifier le grammage avec des échantillons coupés et pesés ; exiger cohérence d'un lot à l'autre .
• Effectuez un test de déchirure/pelage doux : le spunbond devrait résister plus à la déchirure que le soufflé par fusion à un g/m² similaire.
• Pour les médias filtrants, vérifiez que le fournisseur fournit des rapports de tests d'efficacité et de résistance selon la méthode indiquée ; n’acceptez pas les réclamations « BFE/PFE » sans conditions.

Conclusion : le spunbond et le non-tissé fondu-soufflé sont des technologies complémentaires. Traitez le spunbond comme couche structurelle et le meltblown comme couche barrière/filtrante fonctionnelle, puis spécifiez des performances mesurables afin que le matériau que vous recevez corresponde à l'application prévue.