メルトブローン不織布とは

メルトブローン不織布とは

メルトブロー不織布は、原料調製、高温溶融、スプレー成形、冷却・固化といった工程を経て高分子材料から製造される新しいタイプの繊維材料です。従来のニードルパンチ不織布と比較して、メルトブロー不織布は繊維構造がより細かく均一であり、一定の通気性と耐水性も備えているため、繊維材料分野における重要な発展方向となっています。

メルトブローン不織布の特性

1. 効率的なろ過性能により、粒子、細菌、ウイルスなどの有害物質の拡散を効果的にブロックできます。

2.柔らかくて快適、通気性に優れ、着心地がよく、アレルギー反応も起こりません。

3. 耐摩耗性、防水性、耐油性があり、長寿命で耐久性に優れています。

4. 加工が容易で、さまざまなニーズに応じて切断、縫製、ホットプレス、ラミネートなどの処理が可能です。

メルトブロー不織布の応用

メルトブロー不織布は幅広い用途展開が期待されており、ヘルスケア、衛生、家庭用家具などの分野で研究が進められています。主な用途分野は以下の通りです。

1. 医療と健康：メルトブローン不織布は、マスク、手術着、隔離ガウンなどの保護具の製造に広く使用されており、細菌やウイルスを効果的に隔離し、医療従事者と患者の安全を確保します。

2.家庭用家具：メルトブローン不織布は、ウェットティッシュ、洗顔料、ウォッシュクロスなどの日用品の製造に使用され、吸水性、耐水性に優れ、毛が抜けにくいため、ユーザーエクスペリエンスが向上します。

3. フィルター材：メルトブローン不織布は、空気、水、油などのフィルター材として利用でき、空気中の粒子を効果的に除去し、汚染物質の排出を削減します。また、機械ろ過や飲料水ろ過などの分野にも応用できます。

メルトブローン不織布は優れた断熱材である

メルトブローン不織布は、比表面積が大きく、空隙が小さい（気孔サイズ≤20）μm）、高多孔度（≥75％）などの特性があります。平均直径が3μmの場合、メルトブローン不織布繊維の比表面積は、平均繊維密度0.0638 dtex（繊維サイズ0.058デニール）に相当し、14617 cm2 / gに達しますが、平均直径は15.3μmです。平均繊維密度1.65 dtex（繊維サイズ1.5）に相当するスパンボンド不織布繊維の比表面積は、わずか2883 cm2 / gです。

空気の熱伝導率は通常の繊維に比べてはるかに小さいため、メルトブロー不織布の細孔に空気が存在することで熱伝導率が低下します。メルトブロー不織布は繊維素材を伝わる熱損失が最小限に抑えられ、無数の極細繊維の表面にある静空気層が空気の流れによる熱交換を防ぎ、優れた断熱・保温効果を発揮します。

ポリプロピレン（PP）繊維は、熱伝導率が非常に低い既存の繊維素材の一種です。PP繊維を特殊処理したメルトブローン断熱フロックは、羽毛の1.5倍、一般的な保温綿の15倍の保温性能を有しています。特にスキーウェア、登山服、寝具、寝袋、保温下着、手袋、靴などの製造に適しています。65～200g/m²の製品は、寒冷地の兵士の防寒服の製造に使用されています。

メルトブロー不織布の濾過効率を向上させる方法

メルトブロー不織布は医療用マスクの芯材として、その濾過効率がマスクの防護効果に直接影響を及ぼします。メルトブロー不織布の濾過性能に影響を与える要因は多く、例えば繊維の線密度、繊維の網目構造、厚さ、密度などが挙げられます。マスクの空気濾過材として、素材の目が詰まっていて気孔が小さすぎて呼吸抵抗が高すぎると、ユーザーはスムーズに空気を吸い込むことができず、マスクの使用価値が失われます。そのため、濾過材は濾過効率を向上させるだけでなく、呼吸抵抗を最小限に抑えることも求められます。これは呼吸抵抗と濾過効率の間に矛盾が生じる原因です。静電エレクトレット処理プロセスは、呼吸抵抗と濾過効率の矛盾を解決する良い方法です。

機械的障壁

ポリプロピレンメルトブローン織物の平均繊維径は2〜5μmです。空気中の粒子サイズが5μmを超えると、メルトブローン織物によって粒子がブロックされます。微細粉塵の直径が3μm未満の場合、メルトブローン織物内の繊維と中間層のランダムな配置により、複数の湾曲したチャネルを持つ繊維フィルタ層が形成されます。粒子がさまざまな種類の湾曲したチャネルまたは経路を通過すると、微細粉塵は機械的なフィルタリングファンデルワールス力によって繊維の表面に吸着されます。粒子サイズと気流速度がどちらも大きい場合、気流はフィルタ材料に近づき、障害物によって周囲を流れますが、粒子は慣性により流線から外れ、捕捉される繊維に直接衝突します。粒子サイズが小さく、流速が低い場合、粒子はブラウン運動により拡散し、捕捉される繊維に衝突します。

静電吸着

静電吸着とは、ろ材の繊維が帯電している際に、帯電繊維（エレクトレット）のクーロン力によって粒子が捕捉される現象を指します。塵埃、細菌、ウイルスなどの粒子がろ材を通過する際、静電気力は帯電粒子を効果的に引き寄せるだけでなく、静電誘導効果によって誘導された分極中性粒子も捕捉します。静電ポテンシャルが増加するほど、静電吸着効果は強くなります。