Due rotoli di tessuto spunbond in polipropilene da 25 g/m² possono superare ogni controllo visivo e comportarsi comunque come materiali diversi sulla linea di trasformazione. Uno si inserisce senza problemi in un'operazione di prodotti per l'igiene; l'altro supera il limite di permeabilità all'aria del cliente e la spedizione viene trattenuta al gate. La differenza è invisibile agli occhi, ma si nota immediatamente su un misuratore del flusso d'aria.

La permeabilità all'aria, la velocità con cui l'aria passa attraverso un tessuto sotto una differenza di pressione fissa, è una delle proprietà specificate più frequentemente nell'acquisto di tessuti non tessuti e viene decisa sulla linea di produzione, non in magazzino. La finezza della fibra, la struttura del nastro e le condizioni di adesione determinano il valore molto prima che il rotolo venga imballato. Questa guida spiega cosa significa la misurazione, quali standard di test si applicano, cosa sposta il numero e come la configurazione della linea determina la finestra di permeabilità che un impianto può mantenere in modo coerente.

Cosa misura effettivamente la permeabilità all'aria

La permeabilità all'aria è la velocità con cui l'aria fluisce attraverso un'area nota del tessuto quando viene applicata una differenza di pressione definita sulle sue due facce. In pratica: bloccare un campione, aspirare aria attraverso di esso ad una pressione impostata e registrare la quantità di aria che passa attraverso ogni secondo. Poiché il test è rapido e non distruttivo, funge da controllo di qualità di routine e da proprietà di specifica.

I risultati sono riportati come cm ³ /cm ² /s (numericamente uguale a cm/s), mm/s o ft ³ /min/piedi ² , spesso abbreviato in CFM. Le conversioni contano ogni volta che due schede tecniche si incontrano: 1 cm ³ /cm ² /s equivale a 10 mm/s e 1 CFM equivale a circa 5,08 mm/s. Una specifica che dice semplicemente "500" non ha senso finché l'unità, la testa di prova e la pressione non sono collegate ad essa.

Dominano due standard. ISO 9237 è il più utilizzato a livello internazionale e in genere viene eseguito con un diametro di 20 cm ² testa di prova con una caduta di pressione di 100 Pa. ASTM D737, il valore predefinito in Nord America, applica comunemente 125 Pa (0,5 pollici di colonna d'acqua) su una superficie di 38 cm ² testa. Poiché l'area della testa e la pressione differiscono, i risultati relativi ai due standard non sono direttamente intercambiabili; un tessuto che legge 300 mm/s secondo ISO 9237 non leggerà 300 secondo ASTM D737. Richiedere che qualsiasi scheda tecnica indichi lo standard, l'area principale e la pressione è il passo più economico che un acquirente può intraprendere per evitare controversie.

Cosa muove il numero in una rete non tessuta

L'aria viaggia attraverso i canali tra le fibre, quindi qualsiasi cosa cambi la dimensione, il numero o la continuità di tali canali cambia la lettura. Su una linea di spunmelt, tre fattori svolgono la maggior parte del lavoro.

Finezza della fibra

Le fibre più fini racchiudono più superficie e percorsi più tortuosi nello stesso peso del tessuto, quindi il flusso d'aria diminuisce. Questo è il motivo principale per cui uno strato meltblown, con fibre nell'ordine dei micron a una cifra, resiste all'aria molto più di uno strato spunbond della stessa grammatura e allo stesso tempo cattura meglio le particelle. Dal punto di vista del meltblown, l’indice del flusso di fusione del polimero e il design della matrice determinano la finezza delle fibre che escono; sul lato spunbond, il denaro del filamento, regolato in gran parte attraverso la velocità di stiro, sposta la permeabilità nella stessa direzione.

Peso base e spessore

Mantieni tutto il resto costante e la permeabilità diminuisce all'aumentare della grammatura, perché l'aria ha più materiale da attraversare. La relazione non è lineare; il passaggio da 15 a 30 g/m² non dimezza la lettura. La direzione, tuttavia, è affidabile, motivo per cui la grammatura è la prima variabile da controllare quando le letture si spostano tra i rulli.

Incollaggio e calandratura

La calandratura termica decide quanto rimane aperta la rete. Una temperatura e una pressione di contatto più elevate appiattiscono i punti di unione e consolidano il nastro, chiudendo i canali e abbassando la lettura; un legame più leggero lascia il nastro più voluminoso e più permeabile. Anche il modello di legame inciso è importante, poiché un modello di punti più denso si legge più in basso di uno grossolano a parità di peso. Per uno sguardo più attento alle impostazioni coinvolte, questa procedura dettagliata su come la temperatura, la velocità e la pressione della calandratura modellano il tessuto finale illustra in dettaglio i compromessi.

Priorità di permeabilità all'aria per applicazione

Non esiste un obiettivo universale. Una copertura per il raccolto e un telo chirurgico si trovano alle estremità opposte della scala ed entrambi sono corretti. Ciò che cambia da un'applicazione all'altra è con cosa bilanciare il valore di permeabilità.

La riga della maschera merita uno sguardo più attento, perché mostra come una specifica di permeabilità sia in realtà un contratto a due facce. I mezzi che filtrano in modo aggressivo ma lasciano passare a malapena l'aria non riescono a funzionare, poiché gli utenti li allontanano dal viso o smettono di indossarli correttamente, motivo per cui i limiti di resistenza respiratoria si affiancano all'efficienza di filtrazione negli standard delle maschere. Mantenere entrambi i valori nell'intervallo è in gran parte una questione di controllo della finezza delle fibre e di formazione stabile del velo sulla linea di fusione. Gli impianti che desiderano produrre questo strato internamente in genere valutano una linea dedicata di meltblown, autonoma o come parte di una configurazione composita:

Macchina per tessuto non tessuto soffiato a fusione per mezzi di filtrazione Questa linea meltblown produce tessuto in polipropilene di diametro fine da 18 a 300 g/m² a 10–70 m/min, offrendo alle piante la finezza delle fibre e il controllo del nastro necessari per mantenere l'efficienza di filtrazione e la resistenza respiratoria nell'intervallo per i materiali delle maschere. Visualizza il prodotto →

La permeabilità all’aria non è la stessa cosa della traspirabilità

Il termine "traspirabilità" viene utilizzato in modo approssimativo per due misurazioni diverse e la confusione causa veri e propri errori di acquisto. La permeabilità all'aria tiene traccia del flusso d'aria attraverso il tessuto. La velocità di trasmissione del vapore acqueo, solitamente scritta MVTR o WVTR, tiene traccia della velocità con cui il vapore acqueo si muove attraverso di esso. Sono correlati in alcune strutture ma non in altre: una pellicola traspirante può far passare facilmente il vapore bloccando quasi completamente il flusso d'aria, che è esattamente il modo in cui funzionano molti fogli igienici. Quando un cliente chiede un tessuto "traspirante", la domanda successiva è se si riferisce al flusso d'aria, alla trasmissione del vapore o entrambi, perché i metodi di test, le unità e le implicazioni dei macchinari sono tutti diversi.

Come la configurazione della linea imposta la finestra di permeabilità

Ogni linea spunmelt ha un intervallo di permeabilità che può raggiungere con un dato polimero e una determinata ricetta, e la configurazione del fascio è la decisione più importante alla base di tale intervallo.

Strutture aperte: linee S e SS

Una linea S a raggio singolo produce i tessuti più aperti e con la massima permeabilità della famiglia degli spunmelt. Questa apertura è una caratteristica delle borse della spesa, degli imballaggi, delle coperture agricole e del supporto dei mobili, e le moderne linee a raggio singolo raggiungono i bassi denari e gli alti rendimenti richiesti da questi mercati. Le linee SS aggiungono una seconda trave rotante, barattando una certa apertura con l'uniformità e la capacità di far funzionare tessuti più leggeri e uniformi per l'igiene e la pulizia dei substrati. L'attrezzatura alla base di questa classe di tessuti è una linea S a trave singola appositamente costruita:

Macchina per tessuto non tessuto Spunbond a raggio singolo Una linea spunbond a raggio singolo che esegue tessuti da 10–200 g/m² a 9–150 m/min rende i tessuti aperti e ad alta permeabilità adatti a borse della spesa, imballaggi e coperture agricole discusse poco prima di questo punto. Visualizza il prodotto →

Barriera con flusso d'aria controllato: SMS, SMMS e SMMSS

L'aggiunta di travi meltblown crea la famiglia SMS, in cui uno o due strati meltblown si trovano tra gli strati spunbond. Ogni strato meltblown riduce la permeabilità e aumenta le prestazioni della barriera, che è proprio il motivo su cui sono costruiti i tessuti medicali commerciali e i prodotti igienici di alta qualità. La scelta tra S, SS, SMS, SMMS e SMMSS non riguarda tanto quale sia la soluzione migliore quanto piuttosto quale equilibrio tra permeabilità e barriera paga effettivamente l'applicazione target. Per i substrati medici e igienici di alta qualità, la piattaforma del cavallo di battaglia si presenta così:

Macchina non tessuta composita PP SMS Combinando travi spunbond e meltblown, questa piattaforma SMS produce tessuto da 9 a 70 g/m² a una velocità massima di 350 m/min, offrendo l'equilibrio tra permeabilità e barriera richiesto dai tessuti medicali e dai substrati igienici di alta qualità. Visualizza il prodotto →

All'interno di una determinata configurazione, l'impostazione della calandratura, il caricamento del meltblown e la selezione del polimero regolano con precisione il punto in cui viene posizionata una ricetta all'interno della finestra. Questo è il motivo per cui i fornitori di macchinari seri chiedono informazioni sulle proprietà target del tessuto, compreso l'intervallo di permeabilità, prima di citare una riga: l'attrezzatura deve essere progettata in base alle specifiche, non viceversa.

Cinque controlli prima di approvare un tessuto o una linea

1. Nomina lo standard e le condizioni. Accetta le specifiche scritte come ISO 9237 con l'area della testa e la pressione dichiarate, o ASTM D737 agli stessi termini e rifiuta i numeri nudi.
2. Riparare l'unità. Indicare mm/s o CFM nel contratto e convertirli prima di confrontare le cifre, a circa 5,08 mm/s per CFM.
3. Condizionare i campioni allo stesso modo. Le letture del flusso d'aria cambiano con la temperatura e l'umidità, quindi eseguire il test dopo il condizionamento in un'atmosfera tessile standard di circa 20-21°C e 65% di umidità relativa.
4. Chiedere il contesto del processo. Le impostazioni del peso base, del denaro del filamento e della calandra consentono di ricondurre una deviazione a una causa invece di discuterne.
5. Verifica sulla tua linea di trasformazione. La laminazione, la goffratura e la conversione del calore interagiscono con l'apertura del nastro e un'esecuzione pilota del rotolo costa molto meno di una spedizione rifiutata.

Nessuno di questi controlli costa molto e insieme evitano l'argomento più comune nella fornitura di tessuto non tessuto: due parti che quotano lo stesso tessuto con numeri diversi. Quando il problema è l'intervallo target stesso, quando un acquirente ha bisogno di una finestra di permeabilità che la ricetta attuale non può raggiungere, la soluzione è solitamente a monte, nella configurazione a trave, nel caricamento meltblown o nella progettazione di incollaggio. Questo è il livello a cui lavoriamo: come produttori di linee complete PP spunbond e meltblown da SMMSS a singola trave fino a cinque travi SMMSS, in larghezze da 1600 a 4200 mm, costruiamo la linea di produzione in base alle proprietà del tessuto che un cliente deve mantenere, permeabilità all'aria inclusa. Se stai valutando una nuova linea rispetto a una specifica basata sulla permeabilità, sei il benvenuto parlare attraverso le opzioni di configurazione con i nostri ingegneri prima di impegnarti.