メルトブローン法は、高温高速気流を吹き付けることでポリマー溶融物を急速に延伸し、繊維を製造する方法です。ポリマースライスはスクリュー押出機によって加熱・加圧されて溶融状態となり、溶融物分配チャネルを通過してノズル先端のノズル孔に到達します。押出後、2つの合流する高速高温気流によって延伸され、さらに精製されます。精製された繊維はメッシュカーテン装置上で冷却・固化され、メルトブローン不織布を形成します。
中国では、連続メルトブローン不織布生産技術が20年以上の発展を遂げてきました。その応用分野は、電池セパレーター、フィルター材料、吸油材、断熱材などから、医療、衛生、ヘルスケア、防護などの分野へと拡大しています。生産技術も、メルトブローン単独生産から複合化へと発展しました。中でも、静電分極処理を施したメルトブローン複合材料は、初期抵抗が低く、粉塵保持能力が大きく、濾過効率が高いことから、電子製造、食品、飲料、化学、空港、ホテルなどの空気浄化、医療用高性能マスク、産業用および民生用の集塵フィルターバッグなどに広く使用されています。
ポリプロピレン素材のメルトブローン不織布（極細静電繊維布の一種で、塵埃を捕捉できる）は、繊維の孔径や厚さなどの要因によって濾過効果に影響を及ぼします。粒子径の異なる粒子は、粒子量、衝撃、繊維の詰まりにつながる拡散原理、静電引力原理によって静電繊維に濾過される粒子など、さまざまな原理で濾過されます。濾過効率試験は規格で指定された粒子サイズで実施され、規格が異なると試験に異なるサイズの粒子が使用されます。BFEでは平均粒子径3μmのバクテリアエアロゾル粒子がよく使用され、PFEでは一般的に直径0.075μmの塩化ナトリウム粒子が使用されます。単純に濾過効率の観点から見ると、PFEはBFEよりも効果が高いです。
KN95レベルのマスクの標準試験では、空気力学的直径0.3μmの粒子を試験対象としています。この直径より大きい粒子や小さい粒子はフィルター繊維によって捕捉されやすいのに対し、0.3μmの中間サイズの粒子は濾過が困難だからです。ウイルスはサイズが小さいですが、単独では空気中で拡散できません。空気中に拡散するには飛沫や飛沫核を媒介とする必要があるため、濾過されやすいのです。
メルトブローン織物技術の核心は、呼吸抵抗を最小限に抑えながら効率的な濾過を実現することであり、特にN95以上のメルトブローン織物、VFEグレードのメルトブローン織物においては、極性マスターバッチの配合、メルトブローン材料の性能、メルトブローン糸の紡糸効果、そして特に極性マスターバッチの添加が紡糸繊維の厚さと均一性に影響を与えるという点で、低抵抗と高効率の実現が最も核心技術となっています。
メルトブローン生地の品質に影響を与える要因
ポリマー原料のMFI
マスクに最適なバリア層であるメルトブローン生地は、内部に多数の極細繊維がランダムに交差して積層された極めて微細な素材です。PPを例にとると、MFI値が高いほど、メルトブローン加工時に引き出されるワイヤーが細くなり、ろ過性能が向上します。
熱風ジェットの角度
熱風噴射角度は、主に延伸効果と繊維形態に影響を与えます。角度が小さいと、細い流れの中で平行な繊維束が形成されやすくなり、不織布の均一性が悪くなります。角度が90°に近づくと、高度に分散した乱流が発生し、メッシュカーテン上の繊維のランダムな分布を促進します。その結果、得られるメルトブローン織物は良好な異方性を示します。
スクリュー押し出し速度
一定温度下では、スクリューの押し出し速度を一定範囲内に維持する必要があります。臨界点の前では、押し出し速度が速いほど、メルトブローン織物の量と強度が高くなります。臨界値を超えると、特にMFI>1000のときに、メルトブローン織物の強度は実際に低下します。これは、高い押し出し速度によって引き起こされるフィラメントの不十分な伸張が原因である可能性があり、その結果、激しい紡糸と織物表面の結合繊維の減少により、メルトブローン織物の強度の低下につながります。
熱風の速度と温度
温度、スクリュー速度、受容距離 (DCD) が同じ条件下では、熱風速度が速いほど繊維の直径が小さくなり、不織布の手触りが柔らかくなり、繊維の絡み合いが増えて、より密度が高く、滑らかで、より強い繊維ウェブが得られます。
受信距離（DCD）
受入距離が長すぎると、縦方向および横方向の強度、さらには曲げ強度が低下する可能性があります。不織布は毛羽立った質感を持つため、メルトブローン工程における濾過効率と抵抗が低下する可能性があります。
メルトブローン金型ヘッド（ハードインデックス）
金型材料とプロセス温度の設定。一部の低品質の金型鋼を使用すると、使用中に目に見えない微細な亀裂が発生したり、粗い開口部加工や精度の低下、研磨処理を行わずに機械を直動させたりする可能性があります。これにより、溶射ムラ、靭性の低下、溶射厚さの不均一、結晶化の容易さなどが生じます。
ネット底部吸引
ネット底部吸引の空気量や圧力などのプロセスパラメータ
ネット速度
メッシュカーテンの速度が遅く、メルトブローン生地の重量が重いほど、濾過効率は高くなります。逆に言えば、それは真実です。
偏光装置
分極電圧、分極時間、分極モリブデン線距離、分極環境湿度などのパラメータはすべて、ろ過品質に影響を与える可能性があります。
東莞連盛不織布技術有限公司2020年5月に設立されました。研究開発、生産、販売を一体化した大規模な不織布生産企業です。幅3.2メートル未満、9グラムから300グラムまで、様々な色のPPスパンボンド不織布を生産できます。
投稿日時: 2024年11月28日