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空気流により溶融流が噴霧、引き伸ばされ、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、紡糸口金の穴の摩耗、および装置の損傷を引き起こす可能性があります。
(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。
