核心的な違いを一文で表すと

スパンボンドとメルトブローンはどちらもポリマーベースの不織布プロセスですが、異なる結果をもたらすように設計されています。 スパンボンドは強度と構造が最適化されています 、一方 メルトブローンは、微細繊維のバリアと濾過に最適化されています。 .

実際的な経験則: 製品が取り扱い、縫製、摩耗、または繰り返しの屈曲に耐えなければならない場合、通常はスパンボンドが「骨格」になります。製品が微粒子や液滴を効率的に阻止する必要がある場合、通常はメルトブローンが「フィルターコア」になります。

スパンボンド不織布の製造方法 (およびそれが意味するもの)

スパンボンドはウェブを形成します 連続フィラメント 。ポリマー (最も一般的にはポリプロピレン) を溶融し、紡糸口金を通して押し出し、延伸してフィラメントの配向と強度を高め、移動ベルト上に置き、その後接着します (通常は熱カレンダー接着)。

典型的なスパンボンド加工手順

1. 紡糸口金による溶融押出（フィラメント形成）
2. 空気引き込み・減衰（分子配向により強度が向上）
3. コンベア上でのウェブのレイダウン (ランダムなフィラメントの堆積)
4. ボンディング（ターゲットの感触/強度に応じて、ポイントボンド、エリアボンディング、またはスルーエアボンディング）
5. 仕上げ加工（親水・疎水、帯電防止、UV、難燃、印刷、ラミネート）

スパンボンドから通常得られるもの

• フィラメントが連続的でよく配向しているため、グラムあたりの引張強度と引裂強度が高くなります。
• 過度の糸くずの発生がなく、良好な加工性能 (切断、折り曲げ、ステッチ、超音波溶着) が可能です。
• 通気性とドレープ性は、坪量、接着パターン、仕上げに大きく依存します。

メルトブローン不織布の製造方法 (および濾過性が優れている理由)

メルトブローンでは、高速熱風を使用して溶融ポリマーを細粒化します。 マイクロファイバー スパンボンドフィラメントよりも一桁細いものです。これらのより細い繊維は、はるかに大きな表面積とより小さな細孔経路を生み出すため、メルトブローンが濾過層とバリア層の主力製品となります。

典型的なメルトブローンプロセスのステップ

1. 多数の小さなオリフィスを備えたダイを通した溶融押出
2. 熱風流により繊維をミクロスケールの直径に引き込みます
3. 繊維は自己結合ウェブとして収集されます (多くの場合、追加の結合は最小限に抑えられます)
4. オプションのエレクトレット帯電 (静電処理) により、低圧力損失で微粒子の捕捉を強化します。

メルトブローンから通常得られるもの

• 優れたろ過能力 ～1～5μm 繊維と高い表面積。
• それ自体の機械的強度は低い。通常、スパンボンド層 (SMS/SMMS) の間に積層されます。
• 性能は繊維の均一性、エレクトレットの安定性、坪量、保管条件に非常に影響されます。

実際の製品では重要な性能の違い

強度と耐久性

連続フィラメントは短い自己接着マイクロファイバーよりも優れた荷重伝達を行うため、一般にスパンボンドの方が強度に優れています。サプライヤーのスペックシートでは、スパンボンドの引張強度が坪量とともに急速に上昇することがよく見られます。たとえば、周囲の値 ~40–60 N/5 cm (MD) 20 ～ 25gsm の範囲で発生する可能性がありますが、同様の gsm でのメルトブローンは一般にはるかに低く、加工中に裂けやすくなります。

コンポーネントをしっかりと引っ張る必要がある場合 (耳かけマスク構造、ガウンの縫い目、ラップ、梱包)、通常はスパンボンドがより安全なベース層です。コンポーネントをラミネート内で保護する必要がある場合は、メルトブローンが適切です。

濾過とバリア

メルトブローンの微細な繊維は、複数のメカニズム (遮断、慣性衝突、拡散/ブラウン運動) による捕捉を向上させます。エレクトレット帯電すると、メルトブローンにより、非常に高密度のウェブを必要とせずに微粒子の捕捉が向上し、マスク内の呼吸抵抗を管理しやすくすることができます。

実際の市場での製品では、 25 gsm メルトブローン濾材は、細菌/粒子濾過を謳った状態で販売されることがよくあります (多くの場合、 ~95 ～ 99% 検査方法や治療法により異なります）。本当の差別化要因は、単に「MB 対 SB」ではなく、メルトブローンがターゲット標準に合わせて設計 (および検証) されているかどうかです。

通気性と圧力損失

スパンボンドは多くの場合、特定の gsm でより大きな孔とより高い通気性を備えているため、より通気性が高く感じられます。メルトブローンは抵抗を低くするように設計できますが、エレクトレット処理なしで効率を追求するためにメルトブローンの密度が高すぎると、圧力損失が急速に上昇する可能性があります。

調達によくある落とし穴は、許容抵抗 (圧力損失) を指定せずに、濾過効率と gsm のみを指定することです。呼吸器および HVAC アプリケーションの場合、「紙の上では機能するが、快適性やエネルギーコストの点で失敗するフィルター」を避けるために、通常は両方のターゲットが必要です。

スパンボンド、メルトブローン、または SMS/SMMS などの複合材を使用する場合

多くの高性能製品は両方のテクノロジーを組み合わせているため、各レイヤーがそれぞれの利点を最大限に発揮できます。最も一般的な複合材料は次のとおりです。 SMS (スパンボンド – メルトブローン – スパンボンド) 、メルトブローンをバリアコアとして、スパンボンドを保護外層として使用します。

構造を優先する場合はスパンボンドを使用してください

• 再利用品または半耐久品（買い物袋、保護カバー、農業用シート）
• 積極的に変換する必要がある基材 (継ぎ目、溶接、ラミネート、スリット)
• 強度と面積あたりのコストが重要な衛生コンポーネント (バックシート、適切に仕上げられた場合の獲得層)

ろ過またはバリアを優先する場合はメルトブローンを使用してください

• マスクおよびマスクのフィルター層 (多くの場合エレクトレット処理)
• 空気および液体の濾過媒体 (HVAC、真空バッグ、プレフィルター、工業用濾過)
• 油吸着パッドとブーム（マイクロファイバー構造で油を効果的に捕捉）

両方が必要な場合は SMS/SMMS を使用してください

バリア性能は必要だが、引き裂き、糸くず、または取り扱いによる損傷を許容できない場合は、ラミネートを指定してください。医療用使い捨て製品の一般的な構造は、耐摩耗性のために外側がスパンボンドで、バリアのために中央がメルトブローンであり、場合によっては厚すぎる外層を使わずに保護を強化するために複数のメルトブローン層 (SMMS) が使用されます。

生産とコストの要因 (価格と入手可能性が異なる理由)

同じポリマーファミリー (多くの場合 PP) であっても、スパンボンドとメルトブローンでは、装置、スループット、およびプロセス感度が異なるため、経済性が異なります。

スループットとスケーラビリティ

最新の工業ラインでは、メルトブローンよりもはるかに多くのスパンボンド面積を 1 時間あたりに生産できます。商用回線仕様の代表例として、具体的なスループットの数値範囲を示します。 スパンボンドの場合はダイ幅 1 メートルあたり最大 270 kg/h 対 メルトブローンの場合、1 メートルあたり最大 70 kg/h は、高出力の「スパンメルト」プラットフォームとしてよく引用されます。このスループットギャップは、特に濾過需要が急増した場合に、メルトブローンが供給にさらに敏感になる理由の 1 つです。

材料選択および加工ウィンドウ

メルトブローンでは通常、安定したマイクロファイバー形成と一貫した減衰に適したレオロジーを備えたポリマーが必要です。メルトフローレート、気温、ダイの状態、または汚染のわずかな変化により、繊維の直径と細孔構造が変化する可能性があります。スパンボンドは一般に、より寛容であり、幅広い設定にわたって堅牢なウェブを生成します。

仕上げ要件

最終用途が低い圧力損失で高い濾過効率を必要とする場合、メルトブローンではエレクトレット処理と慎重な梱包/保管が必要になることがよくあります。これらの手順 (およびその検証に必要なテスト) により、「gsm と幅」を超えるコストが追加される可能性があります。

適切な不織布を指定する方法: 購入者のチェックリスト

見た目は正しくても性能が低い材料を受け取らないようにするには、「スパンボンド」や「メルトブローン」だけでなく、性能指標を指定します。最も効果的な購入仕様は、構造、濾過、変換のニーズを結び付けます。

スパンボンド不織布の主な仕様

• 坪量 (gsm) 許容差 および厚さの範囲 (積層および縫製/溶接に重要)
• MD/CD での引張強さと伸び (単位を明確に報告します。例: N/5 cm)
• 結合パターン (点結合/面結合) と表面仕上げ (親水性 vs 疎水性)
• 外層として使用する場合の色/不透明度のターゲット (消費者向け製品では均一性が重要)

メルトブローン不織布の主な仕様

• ろ過効率 関連する課題 (粒子サイズ、エアロゾルの種類、流量) と正確な試験方法で
• 圧力損失（抵抗） 効率のために使用されるのと同じテスト条件で
• エレクトレット処理の要件と保存期間の期待 (電荷の安定性は熱、溶剤、湿気によって低下する可能性があります)
• 一貫性制御のための繊維直径分布または少なくとも代用指標 (細孔径分布 / 空気透過率)

SMS/SMMS コンポジットを購入する場合

各層のgsm（または層目標との合計）、接着/ラミネート方法、および完成したラミネート性能（バリア強度）を指定します。たとえば、医療用マスクの一般的なパターンは、スパンボンドの外層です。 メルトブローンフィルターコア 肌に快適なスパンボンドの内層を使用していますが、正しい gsm 分布は必要な規格によって異なります。

よくある誤解 (および悪質な通話を回避する簡単な方法)

「GSM が高いほど常にフィルタリングが優れています」

確実ではありません。 gsm が高くなると細孔サイズは小さくなりますが、抵抗が急激に増加する可能性もあります。適切に製造され、エレクトレット処理されたメルトブローンは、より低い圧力降下で、より厚い非帯電ウェブよりも優れた性能を発揮することがよくあります。正しいアプローチは、次のように指定することです。 効率と圧力降下の組み合わせ .

「層を追加するだけで、メルトブローンの代わりにスパンボンドを濾過に使用できます。」

スパンボンドを積層すると粗い濾過が改善されますが、スパンボンド繊維の直径と細孔構造は通常、高効率の微粒子捕捉のために最適化されていません。真のフィルターグレードの性能 (特にサブミクロン付近) が必要な場合は、通常、メルトブローン (またはその他の細繊維メディア) が必要です。

「耐久性のある製品にはメルトブローンだけで十分です」

メルトブローンは、扱ったり、折ったり、磨耗したりすると壊れやすいことがよくあります。製品が加工や実際の使用に耐えなければならない場合は、メルトブローンをラミネートの内側に置き、スパンボンドに機械的負荷を与えます。

ラボを使わずにできる簡単な受入検査

• カットアンド秤量サンプルで坪量を確認します。必要とする ロット間の一貫性 .
• 穏やかな引き裂き/剥離テストを行ってください。スパンボンドは、同様の gsm でのメルトブローンよりも引き裂きに強いはずです。
• フィルター媒体については、サプライヤーが規定の方法に基づいた効率と耐性に関するテストレポートを提供していることを確認してください。無条件で「BFE/PFE」クレームを受け入れないでください。

結論: スパンボンドとメルトブローン不織布は補完的な技術です。スパンボンドを構造層として扱い、メルトブローンを機能的なバリア/フィルター層として扱い、次に、受け取る材料が意図した用途に適合するように測定可能な性能を指定します。