멜트블로운 부직포란?

멜트블로운 부직포란?

멜트블로운 부직포는 고분자 재료를 원료 준비, 고온 용융, 분무 성형, 냉각 및 응고 등의 공정을 거쳐 제조하는 새로운 유형의 섬유 소재입니다. 기존의 니들펀칭 부직포와 비교하여 멜트블로운 부직포는 섬유 구조가 더욱 미세하고 균일하며, 뛰어난 통기성과 방수성을 갖추고 있어 섬유 소재 분야의 중요한 발전 방향입니다.

멜트블로운 부직포의 특성

1. 효율적인 여과 성능으로 입자, 박테리아, 바이러스 등 유해 물질의 확산을 효과적으로 차단할 수 있습니다.

2. 부드럽고 편안하며 통기성이 좋고 착용감이 편안하며 알레르기 반응이 없습니다.

3. 내마모성, 방수성, 내유성이 뛰어나며 수명이 길고 내구성이 우수합니다.

4. 가공이 용이하고, 다양한 요구에 따라 절단, 봉제, 열간 압착, 라미네이팅 등 다양한 처리가 가능합니다.

멜트블로운 부직포의 응용

멜트블로운 부직포는 광범위한 응용 가능성을 가지고 있으며, 의료, 위생, 홈퍼니싱 등 다양한 분야에서 연구되어 왔습니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

1. 의료 및 건강: 멜트블로운 부직포는 마스크, 수술 가운, 격리 가운과 같은 보호 장비 생산에 널리 사용되며, 박테리아와 바이러스를 효과적으로 격리하여 의료진과 환자의 안전을 보장합니다.

2. 가정용품: 멜트블로운 부직포는 물 흡수성이 좋고 방수성이 뛰어나며 털이 잘 빠지지 않는 물티슈, 세안제, 세수천 등 일상용품을 만드는 데 사용되어 사용 경험을 향상시킵니다.

3. 필터 소재: 멜트블로운 부직포는 공기, 물, 기름을 걸러내는 필터 소재로 활용될 수 있으며, 이를 통해 공기 중 입자를 효과적으로 제거하고 오염 물질 배출을 줄일 수 있습니다. 또한, 기계적 여과 및 식수 여과 등의 분야에서도 활용될 수 있습니다.

멜트블로운 부직포는 좋은 단열재입니다

멜트블로운 부직포는 비표면적이 크고 공극이 작습니다(기공 크기 ≤ 20) μm). 높은 기공률(≥ 75%) 등의 특징을 가지고 있습니다. 평균 직경이 3 μm인 경우, 멜트블로운 부직포 섬유의 비표면적은 평균 섬유 밀도 0.0638 dtex(섬유 크기 0.058 데니어)에 해당하며, 14617 cm2/g에 달하는 반면, 평균 직경이 15.3 μm인 경우, 스펀본드 부직포 섬유의 비표면적은 평균 섬유 밀도 1.65 dtex(섬유 크기 1.5)에 해당하며, 2883 cm2/g에 불과합니다.

공기의 열전도율은 일반 섬유에 비해 훨씬 낮기 때문에 멜트블로운 부직포의 기공 속 공기는 열전도율을 감소시킵니다. 멜트블로운 부직포의 섬유 소재를 통해 전달되는 열 손실은 최소화되며, 무수한 초극세사 표면의 정공층이 공기 흐름에 의한 열 교환을 막아 우수한 단열 및 보온 효과를 발휘합니다.

폴리프로필렌(PP) 섬유는 열전도율이 매우 낮은 기존 섬유 소재입니다. 특수 처리 후 PP 섬유로 만든 멜트블로운 단열 플록은 다운의 1.5배, 일반 단열 면의 15배에 달하는 단열 성능을 가지고 있습니다. 특히 스키복, 등산복, 침구, 침낭, 보온 내의, 장갑, 신발 등에 적합합니다. 65~200g/m²의 함량 범위를 가진 제품은 추운 지역에서 활동하는 군인들을 위한 방한복을 만드는 데 사용되었습니다.

멜트블로운 부직포의 여과 효율을 향상시키는 방법

의료용 마스크의 핵심 소재인 멜트블로운 부직포는 여과 효율이 마스크의 보호 효과에 직접적인 영향을 미칩니다. 멜트블로운 부직포의 여과 성능에는 섬유의 선밀도, 섬유 망사 구조, 두께, 밀도 등 여러 요인이 영향을 미칩니다. 마스크용 공기 여과재로서 소재가 너무 촘촘하거나, 기공이 너무 작거나, 호흡 저항이 너무 높으면 사용자가 공기를 원활하게 흡입할 수 없어 마스크의 사용 가치가 떨어집니다. 따라서 필터 소재는 여과 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 호흡 저항을 최소화해야 하는데, 이는 호흡 저항과 여과 효율 간의 모순입니다. 정전기 일렉트릿 처리 공정은 호흡 저항과 여과 효율 간의 모순을 해결하는 좋은 방법입니다.

기계적 장벽

폴리프로필렌 멜트블로운 직물의 평균 섬유 직경은 2-5μm입니다. 공기 중의 입자 크기가 5μ보다 크면 멜트블로운 천으로 m의 물방울을 막을 수 있습니다. 미세 먼지의 직경이 3μ 미만인 경우 멜트블로운 직물의 섬유와 중간층의 무작위 배열로 인해 여러 개의 곡선 채널이 있는 섬유 필터 층이 형성됩니다. 입자가 다양한 유형의 곡선 채널이나 경로를 통과할 때 미세 먼지는 기계적 필터링 반데르발스 힘에 의해 섬유 표면에 흡착됩니다. 입자 크기와 공기 흐름 속도가 모두 큰 경우 공기 흐름은 필터 재료에 접근하여 방해로 인해 주변을 흐르지만 입자는 관성으로 인해 유선에서 분리되어 포집될 섬유와 직접 충돌합니다. 입자 크기가 작고 유량이 낮은 경우 입자는 브라운 운동으로 인해 확산되어 포집될 섬유와 충돌합니다.

정전기 흡착

정전기 흡착은 필터 소재의 섬유가 대전되었을 때 대전된 섬유(일렉트릿)의 쿨롱 힘에 의해 입자가 포집되는 현상을 말합니다. 먼지, 박테리아, 바이러스 및 기타 입자가 필터 소재를 통과할 때, 정전기력은 대전된 입자를 효과적으로 끌어당길 뿐만 아니라, 정전 유도 효과를 통해 유도 분극된 중성 입자를 포집합니다. 정전기 전위가 증가할수록 정전기 흡착 효과는 더욱 강해집니다.