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不織布製造機実践ガイド - 種類、ワークフロー、パラメーター、メンテナンス

1. 不織布製造機の種類

不織布製造機は、さまざまな生産方法や最終用途の要件に合わせて構築されています。主なタイプを理解すると、機械の選択を製品仕様 (GSM、強度、濾過、柔らかさ) に合わせるのに役立ちます。

  • スパンボンド ライン — 連続フィラメント押出成形 (PP、PE) により、ジオテキスタイル、衛生、包装用の強力な低 GSM 生地を製造します。
  • メルトブローン ライン — 濾過、マスク、高表面積用途向けの微細なマイクロファイバー ウェブ。
  • SMS (スパンボンド – メルトブローン – スパンボンド) 複合ライン — バランスの取れた強度濾過のために層をインラインで結合します。
  • ニードル パンチ (機械) 機械 — カーペット、自動車、フィルター用の短繊維 (ポリエステル、PET) から耐久性の高い嵩高なフェルトを製造します。
  • 水流交絡 (スパンレース) ライン — 高圧ウォーター ジェットを使用して繊維を絡め、柔らかくドレープ性のあるワイプや医療用生地を生成します。

2. 一般的なラインの主要コンポーネントとインライン ワークフロー

ほとんどの連続不織布ラインは同様のモジュールを共有しています。それらを知ることは、問題を診断し、アップグレードを計画するのに役立ちます。

2.1 押出/繊維形成

(スパンボンド/メルトブローン) 押出機はポリマーを溶かし、紡糸口金に押し込みます。メルトブローンでは、高温の高速空気を使用してマイクロファイバーを細くします。スパンボンドは、ウェブ形成前にフィラメントを引き伸ばして急冷します。一般的な制御ポイント: 溶融温度、ダイヘッド圧力、ポリマー処理量 (kg/h)。

2.2 ウェブの形成と構築

エアまたはベルト コンベヤーによってフィラメントが均一なウェブに広げられます。主な変数: コンベア速度 (m/min)、ダイからコレクターまでの距離、空気の流れのパターン。不均一なレイダウンは GSM のばらつきや弱点の原因となります。

2.3 接着ユニット(サーマル/ニードリング/ハイドロ)

接着によりウェブ構造を固定します。熱カレンダー加工 (加圧加熱ローラー)、狭い箇所の超音波接着、機械的な絡み合いのためのニードルパンチ、またはウォーター ジェットを使用した水流絡み合いです。一般的なカレンダー温度範囲は、ポリマー (PP/PE の場合は 120 ~ 200°C) とニップ圧 (kN) によって異なります。

2.4 仕上げ、コーティング、巻線

仕上げには、コーティング、ラミネート加工、カレンダー加工、エンボス加工、スリット加工、自動巻きなどが含まれます。張力制御と適切な巻き取りトルクにより、シワや伸縮を防ぎます。

3. 重要なプロセスパラメータと推奨範囲

制御パラメータが生地の品質を決定します。以下は実際的な目標と、立ち上げ中に注意すべき点です。

パラメータ 代表的な範囲 なぜそれが重要なのか
回線速度 20 ~ 250 m/分 (プロセスに応じて) GSM、ボンディング滞留時間、および生産スループットに影響します。
GSM(ターゲット) 10 ~ 1000 g/m² (一般的な製品固有) 最終用途を定義します (軽いワイプと重いジオテキスタイル)。
融解温度 (PP) 220~260℃ ファイバーの完全性とダイの蓄積リスクを制御します。
カレンダー温度/圧力 120 ~ 200 °C / 調整可能なニップ kN 接着強度と伸びを決定します。
ハイドロプレッシャー(スパンレース) 50~200バール 圧力が高い = 絡み合いが強くなり、かさばりは少なくなります。

4. 一般的な生産上の問題、根本原因と解決策

このトラブルシューティング チェックリストは、頻繁に発生する欠陥と製造現場での実際的な修正を対象としています。

問題 考えられる原因 即時のアクション
GSM変動 一貫性のないポリマーのスループットまたはウェブのレイダウン フィードポンプを安定させ、ギアボックスを同期させ、空気の流れをチェックします。
接着力が弱い・剥離がある カレンダーの温度/圧力が低い、または滞留時間が不十分です カレンダーの温度をわずかに上げます。ニップ圧力とニップ速度を確認します。
表面の斑点/ダイの蓄積 ポリマーの劣化または原材料の汚染 押出機をパージし、溶融温度を下げ、ペレットの汚染物質を検査します。
伸縮する風\n 不均一な張力またはウェブの位置ずれ ダンサーロールの張力を調整し、エッジガイドを調整し、パラメータを巻き直します。

5. 定期メンテナンスチェックリスト (毎日/毎週/毎月)

プロアクティブなメンテナンス プログラムにより、ダウンタイムが削減され、マシンの寿命が延長されます。以下に、頻度別にまとめた実践的なタスクを示します。

5.1 毎日

  • ダイフェイスと紡糸口金に詰まりがないか検査します。必要に応じて軽いパージを実行します。
  • ベアリングとテークアップのオイル/グリースのレベルを確認します。張力センサーを確認します。
  • トレーサビリティのために主要なプロセス値 (GSM、ライン速度、溶融圧力) を記録します。

5.2 毎週

  • カレンダーローラーを清掃して検査します。表面の損傷や蓄積がないか確認します。
  • ヒーターバンド、熱電対、PID コントローラーの性能を検証します。
  • 安全インターロックと非常停止回路をテストします。

5.3 毎月

  • ローラー、コンベア、エッジガイドシステムの位置合わせチェック。必要に応じてシムを入れます。
  • 油圧および空気圧ラインに漏れがないか検査します。摩耗したシールを交換します。
  • 測定機器 (GSM センサー、厚さ計) を校正します。

6. 購入者の考慮事項と簡単なコスト見積もり

適切なマシンを選択するには、スループット、自動化レベル、品質目標、アフターサポートのバランスをとる必要があります。

6.1 サプライヤーへの質問

  • 特定の速度で保証される GSM 耐性と回線稼働時間はどれくらいですか?
  • どの部品が消耗品であり、予備品の一般的な納期は何ですか?
  • 試運転、オペレータートレーニング、予防保守契約が利用可能。

6.2 予算の大まかなコスト要素

機械の設備投資、光熱費 (電力、圧縮空気、スパンレース用の水)、原材料費、労働力、建物や敷地の変更 (基礎、排気、電気) を考慮します。大まかなコスト カテゴリの例:

  • 小規模パイロット ライン (単一プロセス): 機器の設置 ≈ 50,000 ~ 150,000 米ドル。
  • 中規模生産ライン (統合 SMS またはスパンレース): 自動化に応じて 20 万~100 万米ドル。
  • ハイエンドの完全に統合されたターンキー ライン: 100 万米ドル (カスタム要件、マルチレイヤー、高速)。

7. 最初の生産実行のための簡単なチェックリスト

最初のフルシフトを実行する前に、この段階的なチェックリストに従って起動時の不具合を減らしてください。

  • 原材料の仕様と水分レベルを確認します。ペレットまたはステープルファイバーに対して受信 QC テストを実行します。
  • ベースラインのマシン設定 (温度、圧力、速度) をレシピ ファイルに設定して記録します。
  • 短い試用スプールを実行し、GSM と張力を測定します。カレンダーと速度を目標に合わせて調整します。
  • 廃棄物の処理と濾過 (メルトブローン微粉または水力水用) が稼働していることを確認します。

ご希望であれば、これを印刷可能な 1 ページの SOP またはターゲットの GSM と生産能力に合わせたマシン固有のチェックリスト (スパンボンドとスパンレースなど) に変換できます。