Nâng tầm thương hiệu
Vải không dệt SMS là loại vật liệu cấu tạo từ ba lớp sợi tổng hợp gồm Spunbond – Meltblown – Spunbond (S–M–S) được liên kết bằng công nghệ ép nhiệt hiện đại. Cấu trúc này tạo nên sự cân bằng giữa độ bền cơ học, khả năng lọc và độ mềm mại, giúp vải thích hợp trong nhiều lĩnh vực như y tế, bảo hộ, nông nghiệp và công nghiệp.
Công nghệ SMS (Spunbond – Meltblown – Spunbond) trong vải không dệt được xem là một trong những bước tiến quan trọng nhất của ngành vật liệu polymer. Lớp Spunbond bên ngoài giúp tăng độ dai và khả năng chịu lực, trong khi lớp Meltblown ở giữa đóng vai trò màng lọc siêu mịn, ngăn chặn bụi và vi khuẩn. Sự kết hợp đồng thời ba lớp mang đến đặc tính vừa thoáng khí vừa chống thấm, đáp ứng tiêu chuẩn y tế BFE 95–99.
Công nghệ ép nhiệt nhiều lớp trong vải SMS dựa trên nguyên tắc gia nhiệt sợi polymer (chủ yếu là polypropylene) đến nhiệt độ chảy dẻo, sau đó ép chồng các lớp Spunbond và Meltblown để tạo thành tấm vật liệu đồng nhất.
Quy trình gồm 3 giai đoạn chính:
Nhờ cơ chế này, công nghệ SMS trong vải không dệt đạt được độ bền cao, đồng thời duy trì độ mềm và khả năng thông khí tốt.
Lớp Spunbond đóng vai trò bảo vệ cơ học, chống kéo rách và giúp vải có kết cấu ổn định, trong khi lớp Meltblown ở giữa đóng vai trò như bộ lọc chính. Khi hai loại sợi được kết hợp theo cấu trúc S–M–S, vải có thể chống thấm từ bên ngoài nhưng vẫn đảm bảo khả năng thoát hơi ẩm từ bên trong, giúp người sử dụng cảm thấy dễ chịu.
Chính nhờ sự kết hợp này mà vải SMS được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất khẩu trang y tế, áo phẫu thuật và quần áo bảo hộ.
Nếu vải Spunbond truyền thống chỉ gồm một lớp sợi PP được ép nhiệt thì vải SMS có cấu trúc ba lớp, trong đó lớp Meltblown ở giữa giúp tăng khả năng lọc và chống thấm. Spunbond đơn thường được dùng trong bao bì, nông nghiệp, trong khi SMS thích hợp hơn cho y tế và bảo hộ do khả năng bảo vệ vượt trội.
Bảng so sánh nhanh:
|
Tiêu chí |
Spunbond |
SMS |
|---|---|---|
|
Cấu trúc |
1 lớp PP |
3 lớp Spunbond – Meltblown – Spunbond |
|
Độ bền kéo |
Tốt |
Rất tốt |
|
Chống thấm |
Trung bình |
Cao |
|
Thoáng khí |
Tốt |
Rất tốt |
|
Ứng dụng |
Bao bì, túi vải |
Y tế, bảo hộ, lọc khí |
Vải SMMS và SSMMS là các phiên bản cải tiến của SMS với số lượng lớp tăng lên 4 và 5. Cụ thể:
So với các phiên bản này, vải SMS có chi phí sản xuất thấp hơn, nhưng vẫn đáp ứng yêu cầu bảo hộ cơ bản trong y tế và dân dụng.
Vải SMS có độ bền cơ học tốt hơn vải Spunbond nhưng thấp hơn vải SMMS và SSMMS. Tuy nhiên, về khả năng chống thấm và thoáng khí, SMS lại đạt mức cân bằng tối ưu nhất.
Đây là lý do vì sao trong công nghệ SMS trong vải không dệt, các nhà sản xuất thường chọn GSM (trọng lượng vải) phù hợp từ 25–60 g/m² để đảm bảo độ bền – thoáng – kháng khuẩn theo mục đích sử dụng.
Nhờ áp dụng công nghệ SMS trong vải không dệt, các nhà sản xuất có thể tạo ra vật liệu đa tính năng vừa bền, vừa kháng khuẩn và có khả năng lọc cao, phù hợp cho cả ngành y tế lẫn công nghiệp bảo hộ.
Nhờ có lớp Meltblown siêu mịn, vải SMS có khả năng lọc bụi, vi khuẩn và chất lỏng hiệu quả. Các sợi có đường kính chỉ vài micron giúp chặn hạt mịn nhưng vẫn cho phép không khí đi qua, đạt hiệu suất lọc BFE ≥ 95%.
Đây chính là lý do công nghệ SMS trong vải không dệt được xem là giải pháp tối ưu cho khẩu trang và trang phục phẫu thuật, vừa bảo vệ sức khỏe vừa đảm bảo thoải mái khi đeo lâu.
Vải SMS có khả năng chống thấm nước từ bên ngoài nhờ lớp Spunbond ngoài cùng được xử lý bằng hóa chất kỵ nước hoặc phủ lớp nano. Đồng thời, lớp Meltblown ở giữa có thể được bổ sung hạt kháng khuẩn bạc (Ag) giúp tiêu diệt vi sinh vật.
Nhờ vậy, vải này đáp ứng tiêu chuẩn EN 13795 trong y tế, đảm bảo vừa chống dịch khuẩn vừa duy trì độ thoáng khí ổn định.
Không chỉ bền, vải SMS còn mang lại cảm giác mềm mịn và nhẹ, thích hợp cho quần áo phẫu thuật, đồ bảo hộ hoặc đồ dùng cá nhân.
Sợi Spunbond được sắp xếp đồng đều tạo bề mặt mượt mà, không gây kích ứng da, trong khi lớp Meltblown gia tăng độ bền liên kết giữa các sợi.
Sự cân bằng giữa độ dai và độ mềm là ưu thế lớn khiến vải không dệt SMS được ưa chuộng hơn so với các loại vải PP truyền thống.
Mặc dù công nghệ SMS trong vải không dệt mang lại nhiều ưu điểm vượt trội, song quá trình sản xuất và xử lý sau sử dụng vẫn tồn tại những hạn chế nhất định cần được khắc phục.
Do quy trình sản xuất công nghệ SMS đòi hỏi thiết bị ép nhiệt đa lớp và hệ thống kiểm soát nhiệt độ chính xác, nên giá thành cao hơn khoảng 20–30% so với vải Spunbond thông thường.
Tuy nhiên, chất lượng và độ an toàn đạt được hoàn toàn tương xứng, đặc biệt trong lĩnh vực y tế và phòng sạch, nơi yêu cầu bảo vệ khắt khe.
Vải SMS chủ yếu được sản xuất từ polypropylene (PP) – một loại nhựa khó phân hủy sinh học. Dù có thể tái chế cơ học, nhưng quá trình này tốn năng lượng và không phổ biến tại Việt Nam. Việc nghiên cứu sử dụng polymer sinh học (PLA) đang được xem là hướng phát triển mới để giảm tác động môi trường.
Nếu vải SMS bị thải ra môi trường mà không qua quy trình phân loại, nó có thể tồn tại hàng trăm năm. Đặc biệt, khi đốt, vải có thể sinh ra khí độc như CO₂ và dioxin.
Do đó, các nhà sản xuất nên áp dụng quy trình thu hồi và tái chế vải không dệt, hướng tới vòng đời sản phẩm bền vững để giảm phát thải và ô nhiễm.
Vải SMS trong khẩu trang y tế là vật liệu ba lớp gồm Spunbond – Meltblown – Spunbond, giúp chống thấm, kháng khuẩn và lọc bụi mịn hiệu quả, đạt chuẩn BFE 95–99.
Trong lĩnh vực y tế, công nghệ SMS trong vải không dệt được xem là vật liệu lõi cho khẩu trang, áo mổ, mũ, quần áo bảo hộ và drap y tế. Lớp Meltblown ở giữa đóng vai trò màng lọc chính, ngăn bụi, vi khuẩn và dịch tiết, còn hai lớp Spunbond ngoài giúp cố định và tạo cảm giác thoáng khí, mềm mại.
Nhờ tính năng chống thấm nước và thoáng khí tốt, vải SMS đảm bảo an toàn cho bác sĩ, y tá trong môi trường phẫu thuật hoặc khu cách ly. Đây cũng là loại vải được WHO khuyến nghị sử dụng trong sản xuất thiết bị y tế dùng một lần.
Trong các hệ thống HVAC, lọc phòng sạch hoặc công nghiệp điện tử, vải không dệt SMS được dùng làm màng lọc không khí, lớp ngăn bụi và lớp đệm lọc sơ cấp.
Lớp Meltblown có khả năng bắt giữ các hạt bụi kích thước 0,3–1 micron, trong khi Spunbond ngoài cùng bảo vệ cấu trúc lọc khỏi rách và va đập.
Nhờ hiệu suất lọc cao và khả năng tái sử dụng giới hạn, vải SMS đang dần thay thế vật liệu sợi bông và vải dệt truyền thống trong nhà máy sản xuất vi mạch, dược phẩm, dược liệu và dệt may công nghiệp sạch.
Vải SMS được ứng dụng rộng trong nông nghiệp nhờ đặc tính chống thấm và thoáng khí cân bằng. Nó được dùng để:
Ngoài ra, nhờ độ bền và khả năng in ấn tốt, nhiều doanh nghiệp sử dụng vải không dệt SMS để sản xuất túi đựng sản phẩm tái sử dụng, thay thế túi nilon, góp phần giảm rác thải nhựa.
Để đảm bảo hiệu quả ứng dụng và độ tin cậy, công nghệ SMS trong vải không dệt luôn được kiểm định nghiêm ngặt theo các tiêu chuẩn quốc tế về độ bền, độ lọc và an toàn y tế.
Trong kỹ thuật, GSM (Gram per Square Meter) thể hiện trọng lượng vải không dệt trên diện tích 1m², là thông số quan trọng để đánh giá độ dày và độ bền của vải SMS.
Khả năng chịu kéo và chống rách của vải SMS vượt trội nhờ lớp Spunbond có độ bền cao. Các nhà sản xuất thường kiểm định theo tiêu chuẩn ASTM D5035 hoặc EN ISO 9073-3 để đảm bảo độ an toàn.
Chỉ số BFE (Bacterial Filtration Efficiency) là thông số phản ánh khả năng lọc vi khuẩn của vải. Với vải không dệt SMS, chỉ số này đạt 95–99%, đủ tiêu chuẩn sản xuất khẩu trang y tế và trang phục phòng dịch.
Cấu trúc ba lớp giúp vải lọc được hạt bụi và vi khuẩn kích thước 0,3 micron, tương đương với hiệu suất của bộ lọc HEPA cấp thấp.
Để đảm bảo độ tin cậy, các mẫu vải SMS thường được kiểm định tại phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn EN 14683, ASTM F2100 hoặc GB 19083-2010.
Vải SMS dùng trong y tế phải trải qua nhiều bước kiểm định:
Chỉ khi đạt đủ tiêu chí này, vải mới được cấp chứng nhận ISO 13485, CE Mark hoặc FDA 510(k). Việc tuân thủ quy trình kiểm định không chỉ đảm bảo chất lượng mà còn nâng cao uy tín thương hiệu của nhà sản xuất trong chuỗi cung ứng toàn cầu.
Xu hướng mới của công nghệ SMS trong vải không dệt là thay thế polypropylene truyền thống bằng polymer sinh học (PLA, PBS) có khả năng phân hủy sinh học tự nhiên.
Vải SMS sinh học này vừa duy trì độ bền, vừa giảm phát thải carbon. Một số nhà sản xuất ở Nhật Bản và Hàn Quốc đã thương mại hóa vải SMS từ PLA, phục vụ ngành y tế và bao bì thực phẩm.
Các nghiên cứu mới tập trung vào việc giảm tiêu hao năng lượng và tăng tốc độ ép nhiệt, giúp hạ giá thành mà vẫn giữ chất lượng.
Một hướng khác là điều chỉnh đường kính sợi Spunbond và Meltblown, tạo cấu trúc vi sợi ổn định hơn nhằm tăng độ bền mà không cần thêm lớp vật liệu.
Việc ứng dụng tự động hóa và kiểm soát số hóa trong quy trình sản xuất vải SMS giúp tối ưu chi phí và tăng năng suất cho các nhà máy lớn tại Trung Quốc, Việt Nam và Thái Lan.
Kết hợp công nghệ nano bạc, nano đồng hoặc TiO₂ vào lớp Meltblown giúp vải SMS có tính kháng khuẩn và khử mùi vượt trội. Ngoài ra, việc tái chế vải SMS từ phế phẩm cũng được đẩy mạnh thông qua công nghệ pyrolysis hoặc tái sinh polymer, giảm áp lực rác thải nhựa công nghiệp.
→ Trong tương lai, vải không dệt SMS có thể được tích hợp sợi dẫn điện nano để ứng dụng trong thiết bị thông minh như cảm biến hoặc bộ lọc tự làm sạch.
Nhờ sự tối ưu giữa độ bền cơ học và tính năng bảo vệ, vải SMS đã trở thành tiêu chuẩn mới cho các ứng dụng y tế và kỹ thuật cao. Trong tương lai, việc kết hợp với polymer sinh học và công nghệ nano sẽ giúp SMS trở thành vật liệu chủ đạo hướng tới phát triển bền vững và thân thiện môi trường.
Phần lớn vải SMS dùng một lần, nhưng loại xử lý kháng khuẩn có thể giặt nhẹ và tái sử dụng vài lần mà vẫn giữ độ bền và khả năng lọc.
SMMS có thêm một lớp Meltblown, giúp tăng khả năng lọc và chống thấm hơn SMS, nhưng chi phí sản xuất cũng cao hơn.
Vải SMS từ polypropylene khó phân hủy, song có thể tái chế. Nhiều nhà máy hiện dùng polymer sinh học như PLA để giảm rác thải nhựa.
Vải SMS chịu được nhiệt khoảng 120–130°C, đủ cho tiệt trùng y tế, nhưng dễ biến dạng nếu vượt 150°C.
Vải không dệt SMS có cấu trúc ba lớp rõ, bề mặt mềm, không thấm nước và không bị tưa sợi khi chạm hoặc kéo nhẹ.
