กระบวนการผลิตผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลนคือการใช้ลมร้อนความเร็วสูงเพื่อดึงเส้นใยโพลีเมอร์หลอมเหลวบางๆ ที่อัดออกมาจากรูของแม่พิมพ์ ทำให้เกิดเส้นใยที่มีขนาดเล็กมากและควบแน่นบนม่านตาข่ายหรือลูกกลิ้ง และอาศัยพันธะเองเพื่อให้กลายเป็นผ้าไม่ทอ

การเปรียบเทียบระหว่างเส้นใยเมลต์โบลนและเส้นใยสปันบอนด์:
● ความยาวของเส้นใย: สปันบอนด์เป็นเส้นใย ส่วนเมลต์โบลนเป็นเส้นใยสั้น
● ความแข็งแรงของเส้นใย: ความแข็งแรงของเส้นใยสปันบอนด์ > ความแข็งแรงของเส้นใยเมลต์โบลน
● ความละเอียดของเส้นใย: เส้นใยแบบเมลต์โบลนจะบางกว่าเส้นใยแบบสปันบอนด์

อุปกรณ์เป่าหลอมแบ่งออกเป็นประเภทแนวนอนและแนวตั้งตามวิธีการจัดวาง

1. กระบวนการไหลและอุปกรณ์
กระบวนการเมลต์โบลน

การเตรียมพอลิเมอร์→การอัดรีดหลอมเหลว→ปั๊มวัดปริมาณ→การประกอบแม่พิมพ์เป่าหลอมเหลว→การยืดหยดหลอมเหลว→การทำความเย็น→อุปกรณ์รับ

อุปกรณ์ที่รวมอยู่ในสายการผลิตผ้าไม่ทอแบบเป่าละลายด้วย PP

อุปกรณ์หลัก: เครื่องป้อน, เครื่องอัดรีดสกรู, ปั๊มวัด, ชุดแม่พิมพ์เมลต์โบลน, เครื่องอัดอากาศ, เครื่องทำความร้อนอากาศ, อุปกรณ์รับ, อุปกรณ์ม้วน ในการผลิตโพลีเอสเตอร์และวัตถุดิบอื่นๆ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อบแห้งชิปด้วย

อุปกรณ์เสริม: เตาทำความสะอาดแม่พิมพ์ อุปกรณ์พ่นไฟฟ้าสถิต และอุปกรณ์พ่นสี ฯลฯ

1. เครื่องป้อน

ติดตั้งอยู่บนช่องป้อนของเครื่องจักรอัดรีด หน้าที่ของเครื่องป้อนคือการดูดแผ่นพอลิเมอร์เข้าไปในช่องป้อนของเครื่องอัดรีดแบบสกรู โดยทั่วไปแล้วเครื่องป้อนแบบสกรูจะมีฟังก์ชันอัตโนมัติ สามารถกำหนดปริมาณการป้อนต่อหน่วยเวลาได้ตามผลผลิตของสายการผลิตทั้งหมด
2. เครื่องอัดรีดแบบสกรู
3. ปั๊มวัดปริมาณ
4. ชุดหัวได Meltblown
ชุดแม่พิมพ์ถือเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์การเป่าเมลต์โบลน ซึ่งประกอบไปด้วย:

1. ระบบกระจายโพลิเมอร์หลอมเหลว
2. ระบบหัวได

ระบบกระจายโพลิเมอร์หลอมเหลว
ระบบกระจายของเหลวโพลีเมอร์หลอมเหลวสามารถรับประกันได้ว่าของเหลวโพลีเมอร์หลอมเหลวจะไหลสม่ำเสมอตลอดความยาวของแม่พิมพ์เป่าละลายและมีระยะเวลาคงอยู่สม่ำเสมอ จึงรับประกันได้ว่าผ้าไม่ทอแบบเป่าละลายจะมีคุณสมบัติสม่ำเสมอมากขึ้นตลอดความกว้าง

ระบบแม่พิมพ์
ระบบหัวไดประกอบด้วยแกนหมุน แผ่นแก๊ส องค์ประกอบความร้อนและการเก็บรักษาความร้อน ฯลฯ
ความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์เมลต์โบลนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับแม่พิมพ์ โดยทั่วไปแล้ว ความแม่นยำในการประมวลผลของหัวแม่พิมพ์เมลต์โบลนจะสูง ดังนั้นต้นทุนการผลิตหัวแม่พิมพ์จึงสูง

ระบบแม่พิมพ์

5. เครื่องทำความร้อนอากาศ
กระบวนการเมลต์โบลนต้องใช้ลมร้อนจำนวนมาก อากาศอัดที่ออกมาจากเครื่องอัดอากาศจะถูกกำจัดความชื้นและกรอง จากนั้นส่งไปยังเครื่องทำความร้อนอากาศเพื่อให้ความร้อน จากนั้นจึงส่งไปยังชุดแม่พิมพ์เมลต์โบลน เครื่องทำความร้อนอากาศเป็นภาชนะรับแรงดัน และในขณะเดียวกันก็ต้องทนต่อการเกิดออกซิเดชันของอากาศอุณหภูมิสูง ดังนั้นวัสดุจึงต้องทำจากสแตนเลส

6. อุปกรณ์รับสัญญาณ
ประเภทหลักของอุปกรณ์รับกระบวนการเมลต์โบลน ได้แก่ ประเภทลูกกลิ้ง ประเภทจอแบน
การขึ้นรูปสามมิติ (แกน): อุปกรณ์สำหรับผลิตไส้กรอง
นำอุปกรณ์รับสัญญาณสามมิติมาใช้ โดยแบ่งเป็นรับสัญญาณแบบเป็นระยะๆ และรับสัญญาณแบบต่อเนื่อง

อุปกรณ์รับสัญญาณไม่ต่อเนื่อง
อุปกรณ์รับจะเคลื่อนที่ไปมา และเส้นใยจะถูกพันบนแกนเป็นหลายชั้น ระยะการรับจะเปลี่ยนไปเพื่อสร้างองค์ประกอบตัวกรองที่มีการไล่ระดับความหนาแน่น
การเปลี่ยนขนาดของแกนกรองเพื่อผลิตไส้กรองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในต่างกัน หลังจากผลิตไส้กรองแต่ละชิ้นแล้ว จำเป็นต้องเปลี่ยนแกนกรอง ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ

อุปกรณ์รับสัญญาณต่อเนื่อง
แกนรับมีลักษณะเป็นคานยื่น และมีเพลาส่งกำลังสำหรับส่งผ่านไส้กรองแบบท่อ ปลายหัวของเพลาส่งกำลังมีเกลียว และไส้กรองแบบท่อจะถูกดึงออกจากแกนรับและลำเลียงไปยังระบบตัด
เมื่อผลิตองค์ประกอบตัวกรองที่มีการไล่ระดับความหนาแน่น ควรมีหัวไดหลายหัวที่มีระยะรับต่างกัน

7 อุปกรณ์เสริม
อุปกรณ์เสริมหลักของสายการผลิตเมลต์โบลนคือเตาทำความสะอาดแม่พิมพ์ รูที่อุดตันจะเกิดขึ้นหลังจากผลิตหัวแม่พิมพ์เมลต์โบลนไประยะหนึ่ง ในขั้นตอนนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนหัวแม่พิมพ์เมลต์โบลน
แม่พิมพ์เมลต์โบลนที่เปลี่ยนใหม่จำเป็นต้องถูกเผาเพื่อกำจัดพอลิเมอร์และสิ่งสกปรกที่เหลืออยู่ในแม่พิมพ์ โดยทั่วไปแล้ว สกรูและสปินเนอเรตจะถูกเผาเพื่อกำจัดพอลิเมอร์และสิ่งสกปรกที่ตกค้าง

2. วัตถุดิบที่ใช้ในการเป่าเมลต์โบลน
ในทางทฤษฎี วัตถุดิบพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติก (การหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงและการแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำ) ทั้งหมดสามารถนำมาใช้ในกระบวนการเป่าละลายได้ โพลีโพรพีลีนเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับเทคโนโลยีเป่าละลาย นอกจากนี้ วัสดุพอลิเมอร์ที่นิยมใช้กันทั่วไปสำหรับเทคโนโลยีเป่าละลาย ได้แก่ โพลีเอสเตอร์ โพลีเอไมด์ โพลีเอทิลีน โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน โพลีสไตรีน PBT EMA และ EVA เป็นต้น ชนิดของพอลิเมอร์จะเป็นตัวกำหนดจุดหลอมเหลวและคุณสมบัติทางรีโอโลยี สำหรับวัตถุดิบพอลิเมอร์แต่ละชนิด จะมีกระบวนการเป่าละลายที่สอดคล้องกัน เช่น อุณหภูมิความร้อน อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู รูปทรงของสกรู กระบวนการอบแห้งวัตถุดิบ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างบางประการ
วัตถุดิบพอลิเมอร์โอเลฟิน (เช่น โพลีโพรพิลีน) มีระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันสูง ดังนั้นอุณหภูมิในการให้ความร้อนที่สูงกว่าจุดหลอมเหลว 100 องศาเซลเซียสขึ้นไปจึงสามารถเป่าด้วยกระบวนการเมลต์โบลนได้อย่างราบรื่น ในขณะที่อุณหภูมิในการให้ความร้อนของโพลีเอสเตอร์ที่สูงกว่าจุดหลอมเหลวเล็กน้อยสามารถเป่าด้วยกระบวนการเมลต์โบลนได้ โดยทั่วไปวัตถุดิบโอเลฟินไม่จำเป็นต้องทำให้แห้ง แต่โพลีเอสเตอร์ต้องผ่านการอบแห้งด้วยชิป
น้ำหนักโมเลกุลและการกระจายน้ำหนักโมเลกุลของวัตถุดิบโพลีเมอร์เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อกระบวนการเมลต์โบลนและประสิทธิภาพของผ้าไม่ทอเมลต์โบลน
สำหรับกระบวนการเมลต์โบลน โดยทั่วไปเชื่อกันว่าน้ำหนักโมเลกุลต่ำและการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลที่แคบของวัตถุดิบพอลิเมอร์นั้นเป็นประโยชน์ต่อความสม่ำเสมอของเส้นใยเมลต์โบลน ยิ่งน้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์ต่ำ ดัชนีการไหลของเมลต์ (MFI หรือดัชนีการไหลของเมลต์ หมายถึงน้ำหนักของเมลต์ที่ไหลออกภายใน 10 นาทีภายใต้ความดันและอุณหภูมิที่กำหนด) ก็จะยิ่งสูงขึ้น และยิ่งความหนืดของเมลต์ต่ำลง ก็ยิ่งเหมาะสมมากขึ้น กระบวนการเมลต์โบลนมีประสิทธิภาพการขึ้นรูปที่อ่อนแอกว่า

3.โครงสร้างและคุณสมบัติของผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลน
ลักษณะเฉพาะอย่างหนึ่งของผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลนคือความละเอียดของเส้นใยมีขนาดเล็ก โดยทั่วไปน้อยกว่า 10 μm และความละเอียดของเส้นใยส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 1 ถึง 4 μm
แรงต่างๆ ที่เกิดขึ้นกับสายการปั่นทั้งหมดตั้งแต่หัวฉีดไดเมลต์โบลนไปจนถึงอุปกรณ์รับนั้นไม่สามารถสร้างสมดุลได้ (อิทธิพลของความผันผวนของแรงยืดของการไหลของอากาศที่มีอุณหภูมิสูงและความเร็วสูง ความเร็วและอุณหภูมิของอากาศเย็น เป็นต้น) ซึ่งทำให้เส้นใยเมลต์โบลนมีขนาดความละเอียดที่แตกต่างกัน
ความสม่ำเสมอของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยในเว็บผ้าไม่ทอแบบเชื่อมด้วยสปันนั้นดีกว่าเส้นใยแบบเมลต์โบลนอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากในกระบวนการเชื่อมด้วยสปันนั้น เงื่อนไขของกระบวนการปั่นจะเสถียร ในขณะที่เงื่อนไขการร่างและการทำความเย็นไม่มีการเปลี่ยนแปลง
ความเป็นผลึกและการจัดเรียงตัวของเส้นใยเมลต์โบลนมีขนาดเล็กกว่าวิธีสปันบอนด์ ดังนั้น ความแข็งแรงของเส้นใยเมลต์โบลนจึงต่ำ และความแข็งแรงของเส้นใยที่เชื่อมติดกันก็ต่ำเช่นกัน ความแข็งแรงของเส้นใย PP หลายชนิดมีดังนี้:

ความแข็งแรงของเส้นใย PP หลายชนิด

เนื่องจากเส้นใยเมลต์โบลนมีความแข็งแรงต่ำ การใช้งานผ้าไม่ทอเมลต์โบลนในทางปฏิบัติจึงส่วนใหญ่เกิดจากคุณลักษณะของเส้นใยที่ละเอียดเป็นพิเศษ

4. การประยุกต์ใช้ผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลน
ในปัจจุบัน ผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลนส่วนใหญ่ใช้เพื่อ:
1 วัสดุกรอง
การกรองคือการแยกอนุภาคที่กระจายอยู่ในก๊าซหรือของเหลว
กลไกการกรอง: การสะสมโดยการร่อน การสะสมด้วยไฟฟ้าสถิต การสะสมโดยการแพร่ ฯลฯ
อนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าขนาดรูพรุนของวัสดุกรองที่จะร่อนหรือไม่?
จากการศึกษาพบว่า: วัสดุกรองที่มีขนาดรูพรุนระหว่างสิบถึงสิบไมครอนสามารถดักจับฝุ่นที่มีขนาดเล็กได้ถึง 1 ไมโครเมตร เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตกตะกอนของตะแกรง จำเป็นต้องลดขนาดรูพรุนของวัสดุกรอง นั่นคือ ลดความละเอียดของเส้นใยและเพิ่มความหนาแน่นของวัสดุ
วัสดุที่ไม่ทอแบบเมลต์โบลนมีข้อดีคือมีเส้นใยละเอียด มีรูพรุนจำนวนมาก และมีขนาดรูพรุนเล็ก

แอพลิเคชัน
การกรองก๊าซ: หน้ากากอนามัย วัสดุกรองสำหรับเครื่องปรับอากาศภายในอาคาร
การกรองของเหลว: การกรองเครื่องดื่ม,การกรองน้ำ
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกรอง ความละเอียดของเส้นใยสามารถลดลงและเพิ่มความหนาแน่นของวัสดุกรองได้ แต่จะทำให้ความต้านทานการกรองเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
ดังนั้น ให้ปล่อยให้วัสดุที่ไม่ทอที่ผ่านกระบวนการเมลต์โบลนมีประจุไฟฟ้าสถิต และสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกรองได้ผ่านเอฟเฟกต์ไฟฟ้าสถิต หรือที่เรียกว่า การบำบัดด้วยอิเล็กเตรต
ผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลนที่ผ่านการเคลือบด้วยอิเล็กเตรตมีไฟฟ้าสถิตที่ยาวนานและสามารถอาศัยเอฟเฟกต์ไฟฟ้าสถิตเพื่อดักจับฝุ่นละเอียดได้ จึงมีข้อดีคือมีประสิทธิภาพในการกรองสูงและมีความต้านทานการกรองต่ำ
โพลีโพรพีลีนมีค่าความต้านทานไฟฟ้าสูง (7×1010Ω·cm) และมีความสามารถในการฉีดประจุไฟฟ้าสูง จึงเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการผลิตเส้นใยอิเล็กเตรต การทดลองแสดงให้เห็นว่าหลังจากเก็บรักษาผ้าไม่ทอโพลีโพรพีลีนเมลต์โบลนที่เคลือบด้วยอิเล็กเตรตในสภาพธรรมชาติเป็นเวลา 1440 ชั่วโมง ประสิทธิภาพการกรองยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
อิทธิพลของการเคลือบด้วยอิเล็กเตรตต่อประสิทธิภาพการกรองและความทนทานของผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลน

อิทธิพลของการตกแต่งด้วยอิเล็กเตรตต่อประสิทธิภาพการกรองและความทนทานของผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลน

จะเห็นได้ว่าความต้านทานการกรองของผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลนไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากการเคลือบอิเล็กเตรต แต่ประสิทธิภาพการกรองได้รับการปรับปรุงดีขึ้นมาก ซึ่งไม่มีผ้าไม่ทอชนิดอื่นเทียบได้

2. วัสดุทางการแพทย์และสุขภาพ
หน้ากากอนามัย: วัสดุผสม (SMS) ที่ทำจากวัสดุสปันบอนด์ที่ชั้นในและชั้นนอก และวัสดุเมลต์โบลนที่ชั้นกลาง

3. วัสดุป้องกันสิ่งแวดล้อม (วัสดุดูดซับน้ำมัน)
ผ้าไม่ทอโพลีโพรพีลีนเมลต์โบลนเป็นวัสดุดูดซับน้ำมันที่ดีเนื่องจากคุณสมบัติของวัสดุและโครงสร้างไมโครไฟเบอร์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น ยุโรป อเมริกา ญี่ปุ่น เป็นต้น เช่น การรั่วไหลของน้ำมันในทะเล การรั่วไหลของน้ำมันจากอุปกรณ์โรงงาน และการบำบัดน้ำเสีย
ผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลนโพลีโพรพีลีนมีคุณสมบัติกันน้ำและไลโปฟิลิก ทนทานต่อกรดและด่างเข้มข้น และมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ หลังจากดูดซับน้ำมันแล้วสามารถลอยน้ำได้นานโดยไม่เสียรูป และสามารถนำไปรีไซเคิลและเก็บรักษาได้นาน ผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลนโพลีโพรพีลีนสามารถนำไปผลิตเป็นเชือกดูดซับน้ำมัน โซ่ดูดซับน้ำมัน หมอนดูดซับน้ำมัน และอื่นๆ โดยสามารถดูดซับน้ำมันได้มากถึง 10-50 เท่าของน้ำหนัก

4. วัสดุเครื่องแต่งกาย (วัสดุเก็บความอบอุ่น)
วัสดุฉนวนกันความร้อนควรมีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดีและสามารถใช้งานได้ยาวนานโดยไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติในการเป็นฉนวนกันความร้อน
การทดลองแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างตาข่ายไฟเบอร์เป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของวัสดุฉนวนกันความร้อน
สำหรับวัสดุฉนวนกันความร้อนแบบคอมโพสิตเมลต์โบลน ความหนาของวัสดุมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการซึมผ่านของอากาศ ในขณะที่เกล็ดเส้นใยโพลีเอสเตอร์จะมีความสามารถในการซึมผ่านของอากาศเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อความหนาลดลง ดังนั้น วัสดุฉนวนกันความร้อนแบบคอมโพสิตเมลต์โบลนจึงมีความต้านทานลมได้ดี

5. ตัวแยกแบตเตอรี่
วัสดุไดอะแฟรมเป็นส่วนประกอบสำคัญของแบตเตอรี่ และมักถูกวางไว้ระหว่างแผ่นขั้วบวกและขั้วลบ หน้าที่หลักคือการหุ้มฉนวนแผ่นขั้วบวกและขั้วลบเพื่อให้มั่นใจว่าไดอิเล็กทริกจะไหลผ่านได้
วัสดุโพลีโพรพีลีนมีคุณสมบัติทนกรดและด่างได้ดีเยี่ยม วัสดุไดอะแฟรมโพลีโพรพีลีนเมลต์โบลนมีคุณสมบัติคือขนาดรูพรุนเล็ก ความพรุนสูง ความต้านทานต่ำ และการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย