ポリプロピレンメルトブロー不織布の製造
メルトブローン不織布
概要
防護マスクや防護服の用途やレベルが異なれば、使用する材料や製造方法も異なります。最高レベルの医療用防護マスク（N95など）や防護服は、3層から5層の不織布複合材料、つまりSMSまたはSMMMSの組み合わせです。
これらの保護具の最も重要な部分はバリア層、つまりメルトブローン不織布層 M です。層の繊維径は 2 ～ 3μm と比較的細く、細菌や血液の侵入を防ぐのに重要な役割を果たします。 。マイクロファイバークロスは優れた濾過性、通気性、吸着性を示すため、濾過材、温熱材、医療衛生分野などに広く使用されています。
ポリプロピレンメルトブロー不織布の製造技術とプロセス
メルトブローン不織布の製造プロセスは、一般にポリマー樹脂スライス供給→溶融押出→溶融不純物ろ過→計量ポンプ精密計量→スピネット→メッシュ→エッジ巻き→製品加工という流れになります。
メルトブロープロセスの原理は、ダイヘッドの紡糸口金穴からポリマー溶融物を押し出し、溶融物の細い流れを形成することです。同時にスピネット孔の両側からの高速・高温の空気流が溶融流を噴射・引き伸ばし、わずか1～5μmの細さのフィラメントに精製されます。これらのフィラメントは熱流によって約 45 mm の短い繊維に引っ張られます。
熱風による短繊維のばらけを防ぐため、凝固スクリーンの下に真空吸引装置を設置し、高速熱風延伸で形成された極細繊維を均一に回収します。最後に、自己接着剤を利用してメルトブローン不織布を製造します。
主なプロセスパラメータ:
ポリマー原料の物性：樹脂原料のレオロジー特性、灰分含有量、相対分子量分布などが含まれます。その中でも原料のレオロジー特性は最も重要な指標であり、一般にメルティングインデックス（MFI）で表されます。 MFI が大きいほど材料の溶融流動性は良くなり、その逆も同様です。樹脂材料の分子量が低いほど、MFI が高くなり、溶融粘度が低くなり、ドラフトが不十分なメルトブローアウトプロセスに適します。ポリプロピレンの場合、MFI は 400 ～ 1800g / 10mIN の範囲である必要があります。
メルトブローアウト生産のプロセスでは、原材料と製品の需要に応じて調整されるパラメーターには主に次のものがあります。
（１）温度一定時の溶融押出量、押出量が増加し、メルトブローン不織布量が増加し、強度が増加する（ピーク値に達すると減少する）。繊維径との関係は直線的に増加し、押し出し量が多すぎると繊維径が増加し、ルート数が減少して強度が低下し、結合部分が減少してシルクが発生するため、不織布の相対強度が低下します。 。
(2) スクリューの各領域の温度は、回転プロセスの滑らかさに関係するだけでなく、製品の外観、感触、性能にも影響します。温度が高すぎると、「SHOT」ブロックポリマーが発生し、生地の欠陥が増加し、繊維の破損が増加し、「飛び」が発生します。不適切な温度設定は、スプリンクラー ヘッドの詰まり、紡糸口金の穴の磨耗、装置の損傷の原因となる可能性があります。
(3) 延伸熱風の温度 延伸熱風の温度は一般に熱風の速度（圧力）で表され、繊維の繊度に直接影響します。他のパラメータが同じ場合、熱風の速度を上げると、繊維が細くなり、繊維の節が増加し、力が均一になり、強度が増加し、不織布の感触が柔らかく滑らかになります。しかし、速度が大きすぎると、「飛んでいる」ように見えやすく、不織布の外観に影響を与えます。速度が低下すると空隙率が増加し、濾過抵抗は減少しますが、濾過効率は低下します。熱風の温度は溶融温度に近い必要があることに注意してください。そうしないと、気流が発生し、ボックスが損傷します。
(4) 溶融温度 溶融ヘッド温度とも呼ばれる溶融温度は、溶融物の流動性と密接に関係しています。温度が上昇すると溶融流動性が良くなり、粘度が下がり、繊維が細かくなり均一性が良くなります。ただし、粘度は低いほどよく、粘度が低すぎると過度のドラフトが発生し、繊維が切れやすくなり、空中に舞う超短マイクロファイバーの形成を収集できません。
(5) 受光距離 受光距離（DCD）とは、口金とメッシュカーテン間の距離を指します。このパラメータは、繊維メッシュの強度に特に大きな影響を与えます。 DCDの増加に伴い、強度と曲げ剛性が低下し、繊維径が減少し、結合点が減少します。そのため、不織布が柔らかくふわふわとなり、透過性が高まり、濾過抵抗や濾過効率が低下します。この距離が大きすぎると、熱風流により繊維のドラフトが減少し、ドラフトの過程で繊維同士の絡みが発生し、フィラメントが発生してしまう。受光距離が小さすぎると繊維を完全に冷却できずワイヤー状になったり、不織布の強度が低下したり、脆さが増します。
