メルトブロー法による紡糸工程の可視化計測

材料となる樹脂チップを溶かしつつ押し出して、ノズルから高速の熱噴流によって糸状の材料を吹き飛ばし、極細の繊維を形成する不織布生成の技術の一つです。
マスクなどで用いられる不織布は、このメルトブロー法により文字通り織らずに繊維を絡み合わせることで製造します。

原料を目的に応じて組み合わせられるので、強度を求める場合はアラミドやガラス、
衣料やマスク向けにはポリエステルやポリプロピレンを用いて製造されます。

このメルトブロー法を初めとする不織布製造は、高性能なフィルターを作る上では切り離せない技術となっており、
医療・衛生材料だけでなく、エアエレメントや防音材、防塵フィルターやろ過フィルター、リチウムイオン電池セパレーターなど工業目的でも非常に多くの用途で用いられます。

そのため、より高い捕集効率や圧力損失の低下を目指したり、より長寿命化が課題として求められています。

高速高温のガスにより糸状の繊維を延伸し、他の製造方法では作れない非常に細い繊維で構成される不織布を作れます。

その繊維径はおよそ1μm～30μmの範囲で形成され、ノズルから吹き出る熱噴流や冷却気流を制御することにより、用途に応じた繊維径で製造したり生産性を高めたりすることができます。

500ナノを下回る極細繊維の生成などにも取り組まれております。
繊維同士が溶着し合うことで編む必要がないことも特徴です。

当社ではメルトブローの可視化撮影と流体解析の画像計測（PIV）技術で、紡糸条件を変更した際に製造プロセスがどう変化するか？
実際の現象を定量評価することができます。

繊維由来の輝度情報からパターンマッチングを行い、紡糸工程での速度分布が分かります。
また、気流をトレーサー粒子を用いて可視化計測することでノズルからの気流がどのような構造になっているか？
計測することが可能です。

シミュレーションで算出した製造工程が計算通りとなっているか、実測で評価することができる唯一の手法になります。