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製品に関するご相談
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PE/PET 複合ステープルファイバーを実行するスルーエア接着ラインでは、130 ～ 155 °C の空気流と 3 ～ 8 秒の滞留だけで、緩いバットを寸法安定性のある不織布に変えることができます。ラテックスバス、パウダーディスペンスユニット、硬化オーブンはありません。接着機能は繊維自体に組み込まれています。 シースコア構造 。この記事では、バインダーフリーの熱接着の背後にあるメカニズム、接着強度を制御するプロセス変数、および信頼できるシースコアファイバーを規格外の材料から分離するためのサプライヤーのチェックについて説明します。
シースコア構造によりファイバー内にバインダーを配置
シースコア構造は、低融点ポリマーのシースが高融点のコアを完全に包み込み、単一のフィラメントに 2 つの異なる熱挙動を与える二成分繊維構造です。シースは結合剤です。コアは構造部材です。両方のポリマーが 1 本の連続フィラメントに共押出されるため、繊維は自己完結型の接着システムとして機能します。
最も一般的な組み合わせでは、コアとして PET を使用し、シースとして PE または PP を使用します。
- PEシース/PETコア: シースは 110 ～ 135 °C 付近で溶けますが、コアは 250 °C 以上ではそのまま残り、130 ～ 155 °C の範囲で接着が可能になります。
- PPシース/PETコア： シースは 155 ～ 165 °C 付近で溶けますが、コアは約 255 °C までそのままの状態を保ち、160 ～ 185 °C の範囲で接着が可能になります。
- シース比： 通常は 30 ～ 50 重量パーセントで、結合面積と繊維の剛性のバランスをとるために選択されます。
芯鞘型繊維 は、低融点ポリマーの鞘が高融点ポリマーのコアを囲んでいる二成分フィラメントです。熱結合中に、シースが溶けて隣接する繊維に融合しますが、コアは繊維の形状と束の強度を維持します。
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化学結合剤を使用しないシースとコアの熱接合がどのように機能するか
オーブンの空気温度がシースの融点とコアの融点の間に設定されているため、シースとコアの熱接着が機能します。外側のポリマーは流動して繊維の交差部分を溶着しますが、内側のポリマーは固体のままでウェブを開いた状態に保ちます。
- 芯鞘ステープルファイバーのカードまたはエアレイドバットには、すでに 1 立方センチメートルあたり数百の繊維接触点が含まれています。
- 熱風がバットに浸透し、繊維の表面温度がシース溶融開始温度を超えて上昇します。
- 溶融したシースは隣接する繊維を濡らし、接触接合部の隙間に移動し、小さなポリマーメニスカスを形成します。
- 冷却するとシースが再結晶化し、すべての接合部に固体のポリマーブリッジが残ります。
接着中にコアが溶けることはありません。これはシースコア構造の最も重要な原理です。シースが接着剤を供給し、コアが構造を供給します。ラテックスシステムの乾燥と架橋には広い温度範囲が必要です。 PE または PP シースは、はるかに狭く、より制御しやすいウィンドウで機能します。
接着品質は 3 つの処理変数に依存します
空気温度、滞留時間、および繊維の繊度は、他のどの変数よりも接着品質を制御します。それぞれをシースポリマー、バット重量、および不織布の意図された最終用途に適合させる必要があります。
130～155℃ PE/PET接着ウィンドウ
3～8秒 加熱ゾーンでの滞留時間
30-50% 代表的なシース比
| パラメータ | 代表的な範囲 | 範囲外の場合の結果 |
| オーブンの空気温度 | 130～155℃ for PE sheath; 160-185°C for PP sheath | 低すぎる: 引張強度が低く、ほこりが多いウェブ。高すぎると、芯が平らになり、手触りが硬くなります。 |
| 滞留時間 | 3～8秒 in the heated zone | 短すぎる: シースフローが不完全です。長すぎるとポリマーが酸化して脆化します。 |
| 通過空気流 | バット全体で 0.5 ～ 2 m/s | 流量が低いと、重いバットの中心にコールドスポットが形成されます。 |
| 繊維の繊度 | 1.5～6デニール | 繊維を細くすると接点が増えますが、原材料コストが高くなります。 |
1.5D x 38mm PE/PET 複合繊維の場合、実際的な開始点は 145°C のオーブン空気と 5 秒間の滞留です。 2 ～ 3 °C ずつ移動し、調整するたびにグラブの引張強度を測定します。
熱接着はコストと排出量の点で化学バインダーを上回る
化学結合剤をシースとコアの熱結合に置き換えることにより、不織布ラインの最も高価な 3 つの要素、つまり結合剤の注入、乾燥エネルギー、VOC の軽減が除去されます。 2 つのアプローチの対照は、エネルギーの節約だけにとどまりません。
| 因子 | ラテックス化学バインダー | シースとコアの熱接合 |
| 粘着材 | アクリルまたはスチレンアクリルラテックス | PEまたはPPシースポリマー |
| 応用機器 | スプレー、泡、または飽和浴 | なし |
| 乾燥と硬化 | 110～185℃のマルチゾーンオーブン | オーブンの 1 回のスルーエア パス |
| 排出量 | VOCの排気処理が必要 | 納品された溶媒は添加されていません |
| ウェブのリサイクル可能性 | バインダーの分離が困難 | 添加物を除去せずに再溶解する |
ラテックスが持続する理由
ラテックスは柔軟性があり、寛容であり、何十年も使用した後でもよく理解されます。すでに乾燥能力が備わっているラインは、化学的な理由だけで切り替わることはほとんどありません。
買い手が移動する理由
VOC規制の厳格化、オーブンチェーンの延長、リサイクル可能な不織布の需要により、バランスが崩れています。バインダーフリーのウェブは認証が容易で、再処理も簡単です。
芯鞘繊維の選択: PE/PET と PE/PP
PE/PET と PE/PP は、短繊維不織布の 2 つの主要なシースコア システムです。決定は、プロセスが許容する温度と、最終的なウェブに必要な剛性によって決まります。
PE/PETシース-コア
- 130～155℃の接着ウィンドウ
- 柔らかな手触りと優れたドレープ性
- 衛生、ろ過、熱に弱い添加剤パッケージに最適
PE/PPシースコア
- 160～185℃の接着ウィンドウ
- 接合部あたりの接着強度が高く、より硬いウェブ
- 家具、自動車、産業用途で一般的
PE/PET グループには、1.5D x 38 mm のシングル親水性ホワイト グレードなどのファイン デニールが含まれており、軽量の衛生および濾過ウェブに適しています。
PE/PET シングル親水性白色 1.5D×38 バイコンポーネントファイバー この細デニールの PE/PET 複合繊維は、軽量の衛生および濾過ウェブに適しており、低温のオーブン温度プロセスで一貫した接着を実現する単一の親水性特性を提供します。 製品を見る→ PE/PP 側の場合、2D x 38mm の単一親水性白色グレードは、より高いオーブン温度が許容される中厚手の工業用ウェブの主力製品です。
PE/PP シングル親水性白色 2D×38 バイコンポーネントファイバー 中量の工業用ウェブの主力製品であるこの PE/PP 複合繊維は、より高いオーブン温度に耐えられますが、信頼性の高い接着とウェブの引張強度にとってシースの均一性は依然として重要です。 製品を見る→ 製品が柔らかくなければならず、ラインの温度が 155°C を超えてはいけない場合は、PE/PET を選択してください。ウェブの剛性と耐クリープ性がより重要な場合は、PE/PP を選択してください。
サプライヤーと契約する前にシースの均一性を監査する
シースの均一性は、最初に監査すべき品質信号です。シースに破損があると繊維が結合できなくなり、後に毛玉、層間剥離、またはウェブの引張破壊として現れます。
- 断面顕微鏡検査: データシートではなく、バッチ上の実際のシースとコアの比率を確認します。
- デニール許容差: トウ間の変化が小さいため、コールド スポットや不均一な接着が減少します。
- 仕上げタイプ: 親水性、弱親水性、および撥水性仕上げにより、濡れ速度と結合形成が変化します。
- カット長の一貫性: 38mm と 51mm では、カーディングの動作とジャンクション数が変わります。
- 認証: GRS または OEKO-TEX 文書は、リサイクルコンテンツの主張と購入者のコンプライアンスをサポートします。
次のような専用の二成分ラインを持つ生産者 嘉興布達化学繊維工場 、大規模なバッチにわたって安定したシースコアプロファイルを保持し、サンプル付きの断面画像とデニール証明書を提供できます。
湿気をはじく必要があるウェブの場合、撥水性のシースバリアントが結合点を乾燥した状態に保ち、毛細管ウィッキングを防ぎます。 2D x 38mm の撥水美白グレードはその一例です。
よくある質問
これら 4 つの質問は、芯鞘複合繊維を使用したバインダーフリーの不織布を設計する際の最も一般的な決定事項をカバーしています。
PE/PET 芯鞘繊維を接着するにはどのくらいの温度が必要ですか?
PE/PET シースコア繊維の場合、通風オーブン温度は 130 ～ 155°C が一般的です。 PE シースは溶けますが、PET コアは固体のままです。 145°C で 5 秒間放置して開始し、2 ～ 3°C ずつ調整します。
シースとコアの熱結合により、化学結合剤はすべて除去されますか?
はい。シースポリマーがバインダーであるため、ラテックス、アクリル、または粉末バインダーは追加されません。このラインには、注入ステーション、硬化オーブン、バインダー化学のための VOC 軽減は必要ありません。
PE/PET と PE/PP 芯鞘繊維の違いは何ですか?
シースポリマーは接着温度と最終的な剛性を決定します。 PE/PET は 130 ～ 155°C で結合し、より柔らかいウェブを生成します。 PE/PP は 160 ～ 185°C を必要とし、より硬くて強力なウェブを生成します。
芯鞘複合繊維はリサイクルできますか?
はい、ファイバーが GRS 認証を取得している場合は可能です。接着剤は繊維ポリマーの一部であるため、ラテックスやその他の添加剤を分離することなくウェブ全体を再溶解できます。
