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不織布の生産ラインにはどのような機械が必要ですか?

評価している場合 何のために機械が必要なのか 不織布生産ライン 、正解は、(1) 成形方法 (スパンボンド/メルトブローンとドライレイド/ウェットレイド)、(2) 結合方法 (ニードル、水流交絡、熱、化学)、(3) 対象製品の仕様 (幅、GSM、柔らかさ、濾過効率、強度) によって異なります。このガイドでは、機器を実用的な、すぐに購入できるモジュールに分割し、それらの接続方法を示します。

まずは生産ルートを決める:成形・接着・仕上げ

「不織布ライン」は1つの標準的なラインではありません。一連のモジュールです。ほとんどの工場では、最大のコストと設置面積は成形と接着にかかっています。計画を立てるための実際的な方法は、次の 3 つのパラメータをロックすることです。

  • ウェブフォーミング: スパンボンド/メルトブローン (ポリマーからウェブ)、乾式堆積 (繊維からウェブ)、または湿式堆積 (パルプ/水中での合成)。
  • 結合: ニードルパンチ、水流交絡 (スパンレース)、サーマル (カレンダー/スルーエア)、または化学的 (バインダー)。
  • 対象スペック: 幅 (通常 1.6 ~ 3.2 m)、坪量 (プロセスに応じて 10 ~ 500 GSM)、およびロール形式。
一般的な不織布ルートと予算が必要なコアマシン
ルート 中子成形機 コア接着機 共通製品
スパンボンド 押出機紡糸口金急冷描画ウェブレイダウン サーマルカレンダーまたはスルーエアボンダー 衛生トップシート/バックシート、農業用カバー、包装
メルトブローン 押出機メルトブローンダイ熱風システムコレクター 自己接着オプションのカレンダー/ラミネート ろ材、マスク、油吸収剤
ニードルパンチ(乾式) ベールオープニングブレンディングカーディングクロスラッパー ニードル織機(オプション)サーマルセット ジオテキスタイル、カーペット、自動車用フェルト、断熱材
スパンレース(水流交絡) カーディング/クロスラッパー (または湿式フォーマー) 水流交絡ジェット脱水乾燥 ワイプ、医療用ディスポーザブル、高柔軟性生地

乾式不織布ライン用繊維調製機

ドライレイド ライン (ニードル パンチおよび多くのスパンレース ライン) は、短繊維の取り扱いから始まります。しっかりとした準備を省略すると、ウェブの縞模様、坪量の変動、および頻繁な停止が発生します。

開封、混合、供給

  • ベールオープナー/ベールプラッカー: 塊を避けるためにベールから一貫した房を作ります。
  • プレオープナーとファインオープナー: プログレッシブオープニングによりネップが軽減され、カーディングの安定性が向上します。
  • ファイバーブレンダー (マルチビン) 計量皿または重量計量計量: 制御された混合比をサポートします (PET/PP 二成分ブレンドなど)。
  • ホッパーフィーダー/シュートからカードへフィード:スループットの安定化と向上 GSMの均一性 .

カーディングとレイヤリングによるウェブ形成

  • カード機: 薄いウェブを形成します。主な選択基準には、作業幅、シリンダー/ドッファー構成、廃棄物の抽出が含まれます。
  • クロスラッパー: レイヤリングによって目標の厚さ/重量を構築します。に共通する 200–800GSM ニードルパンチフェルトとジオテキスタイル。
  • ドラフトユニット (オプション): 必要に応じて繊維を整列させて MD 強度を高めます。

実践例: 厚手のジオテキスタイルを目指す場合 300 ~ 600 GSM 、単一のカードに過負荷をかけずに効率的にマスに到達するには、通常、クロスラップ (または複数のカード) が必要です。

スパンボンドおよびメルトブローンライン用のポリマーからウェブへの機械

スパンボンドとメルトブローンはポリマー押出ベースのプロセスです。機械の選択は、ポリマーの種類 (PP、PET、PA、TPU)、処理量、および必要な生地の特性 (濾過、強度、柔らかさ) によって決まります。

スパンボンド用コアマシン

  • 樹脂の取り扱い: サイロ/バッグの荷降ろし、搬送、乾燥 (必要に応じて)、および注入。
  • 押出機メルトポンプスクリーンチェンジャー: 流れを安定させます。メルトポンプにより坪量の一貫性が向上します。
  • スピンパックと紡糸口金: フィラメント数/直径を定義します。しっかりした温度管理が必要です。
  • クエンチエアユニット: フィラメントを均一に冷却して欠陥を低減します。
  • 延伸/減衰 (エア延伸またはゴデット): フィラメントの強度と伸びを調整します。
  • ウェブレイダウン形成ワイヤー吸引: ウェブを形成し、安定性を高めるために空気を除去します。

メルトブローン用コアマシン

  • エクストルーダーメルトポンプ濾過: メルトブローンはゲル/汚染に敏感です。濾過の品質が重要です。
  • メルトブローンダイ: 高温エアナイフと組み合わせてマイクロファイバーを細断します。
  • 熱風システム (ヒーター、ブロワー、マニホールド): 多くの場合、エネルギーを主要に消費します。
  • コレクター/フォーミングドラムまたはベルトバキューム: 繊維を捕捉します。均一性と細孔構造に影響を与えます。

ろ過媒体を目的とする場合は、繊維が細いほど表面積が増えるため、メルトブローン (または SMS 複合材料) が一般的です。耐久性のある生地を目的とする場合、スパンボンドは引張強度に貢献します。多くの市販製品は、両方をラミネートとして組み合わせています。

接着機: 不織布生産ラインの「強度ビルダー」

ウェブが存在すると、繊維が結合して固定されます。接着剤の選択によって、手触り、糸くず、吸収性、機械的性能が決まります。

ニードルパンチング(メカニカルボンディング)

  • ニードル織機: 中心となる機械。高GSMまたは高速ラインには複数の織機が使用されます。
  • プレニードル織機 (オプション): 大量のニードル処理の前にウェブを安定させ、破断を減らします。
  • 検針/金属検出 (推奨): 織機と下流のカレンダーを保護します。

水流交絡・スパンレース(ウォータージェットボンディング)

  • 水流交絡マニホールドとジェット ストリップ: 高圧ウォーター ジェットを使用して繊維を交絡させます。
  • 高圧ポンプ システム: サイズは幅、マニホールドの数、ターゲットの強度/柔らかさによって異なります。
  • 脱水ユニット(真空抽出)濾過:水分を制御し、水をリサイクルするために不可欠です。
  • 乾燥機 (スルーエア、ドラム、またはハイブリッド): 多くの場合、スループットのボトルネックになります。それに応じて予算を立てます。

熱接着 (PP および複合繊維に共通)

  • カレンダー (スムースまたはエンボス): 接触点での結合。エンボス加工により、質感とドレープも決まります。
  • スルーエアボンダー (TAB): よりかさ高で柔らかい生地を製造します。衛生用品やワイプによく使われます。
  • 冷却ロール: 巻き取る前に生地を安定させ、ブロッキングを防ぎます。

化学結合(バインダー系)

  • 飽和装置/含浸ユニットまたはフォーム塗布システム: バインダーを均一に塗布します。
  • 乾燥機/硬化オーブン: バインダーを硬化します。換気とVOC管理が必要になる場合があります。
  • バインダーキッチン (混合タンク、計量ポンプ、フィルター): 粘度と添加率を制御します。

実際の経験則: 製品が繊維のような感触 (柔らかいワイプ) でなければならない場合、水流絡み合いが一般的です。頑丈でなければならない場合(ジオテキスタイル)、ニードルパンチングが主流になります。低コストで大量生産(衛生的)する必要がある場合は、スパンボンド熱接着が一般的です。通常、接着機によって決まります。 運用コストのプロファイル (エネルギー、水、メンテナンス)。

ほぼすべての不織布ラインに必要な仕上げ機

成形と接着に関係なく、ほとんどの不織布生産ラインでは、生地を販売可能なロールやフォーマットに変換するために同じ下流の設備が必要です。

  • エッジトリムと吸引廃棄物除去: 幅を安定させ、ロールエッジの欠陥を減らします。
  • Web 検査と欠陥マーキング (オプションですが価値があります): 顧客からのクレームを削減します。
  • スリッター巻き取り機/ワインダー: コアから出力まで。最大ロール直径、張力制御、および速度を指定します。
  • エンボス加工、穿孔、またはラミネート加工 (必要に応じて): 衛生用品およびワイプ複合材に一般的です。
  • 包装システム: ロール包装、ラベル貼り、パレタイジング。キャパシティプランニングでは過小評価されることがよくあります。

薄い生地を頻繁に使用する場合 (例: 10–30 GSM )、高品質の張力制御とエッジガイドに投資します。巻き取りが不安定になると、伸縮、シワ、カスが発生します。

マシンリストに含める必要があるユーティリティとサポートシステム

多くのプロジェクトは「目に見えない」インフラストラクチャで失敗します。不織布の生産ラインに必要な機械の予算を立てるときは、信頼性と運用コストが決まるため、ユーティリティを一流の設備として扱います。

ユニバーサル ユーティリティ (ほとんどの行)

  • エアコンプレッサー ドライヤー レシーバー: 空気圧、洗浄、および制御に電力を供給します。
  • 塵の抽出と濾過: ファイバーの開繊/カーディングに重要。安全性と稼働時間を向上させます。
  • 冷水/冷却システム: 押出成形とカレンダーを安定化します。熱ドリフトを低減します。
  • 配電、PLC/SCADA、ドライブ: 制御性、トレーサビリティ、メンテナンス効率を決定します。

プロセス固有のユーティリティ (多くの場合決定的)

  • スパンレース: 水処理、ろ過、リサイクル。高圧ポンプ室。廃水処理。
  • メルトブローン: 高温空気ヒーター/ブロワー。慎重な断熱とエネルギー監視。
  • 化学結合: バインダーの保管と混合、換気、そして場合によっては排出制御も行われます。

計画のヒント: スパンレースの場合、有効生産量はカーディング速度ではなく、乾燥と水ループの安定性によって制限されることがよくあります。メルトブローンの場合、エア システムのサイジングと清浄度が安定した品質を定義することがよくあります。

利益を守る品質管理とインライン測定機

生産量はトン数だけではありません。それは販売可能なトン数です。適切な QC マシンを追加すると、クレームが減り、再現性が向上し、安全のために GSM を「過剰に構築」するのではなく、仕様限界に近づけて実行できるようになります。

一般的なインラインシステム

  • 坪量 (GSM) スキャナーと制御: サポート 閉ループ 均一性が高まり、景品が減ります。
  • 厚さ/かさの測定 (選択したライン): 衛生用品、ワイプ、断熱材、ニードルパンチフェルトに重要です。
  • 視覚検査カメラ: 縞、穴、汚染を特定します。

実験器具(実用最小限のセット)

  • 引張および伸び試験機: MD/CD によって強度目標を検証します。
  • 通気性/圧力降下試験機: 濾過および通気性のある生地に不可欠です。
  • 吸収性/裏抜け (衛生/ワイプ): プロセスの変化をユーザーが知覚するパフォーマンスに結び付けます。
  • 水分と残留バインダーのアドオン (化学結合ライン): 硬化不足/過剰硬化と剛性のドリフトを防ぎます。

コスト関連の例: 目標が 40 GSM で、低スポットを避けるために常に 44 GSM で実行している場合、 10%素材プレゼント 。インライン GSM 制御は、純粋に過剰生産の削減によって正当化されることがよくあります。

ラインタイプ別の実践的な「マシンリスト」チェックリスト

ニードルパンチドライレイドライン (典型的な工業用フェルト/ジオテキスタイル)

  • ベールオープナー → ブレンダービン → ファインオープナー → シュートフィード
  • カード機→クロスラッパー→ドラフト(オプション)
  • プレニードル織機(オプション)→メインニードル織機
  • 熱セット・カレンダー(オプション)→スリット・巻き取り→包装
  • 集塵コンプレッサーによるQC制御

スパンレース (カード状) ワイプ ライン (柔らかく、織物のような)

  • ファイバーの開繊/ブレンド → カーディング → クロスラッパー (GSM が高い場合)
  • ハイドロエンタングルメントジェット高圧ポンプ
  • 脱水ろ過・再生→乾燥機
  • 仕上げ(エンボス/ミシン目オプション)→巻き取り/スリット→包装

スパンボンド (大量の衛生/包装)

  • 樹脂の取り扱い/注入 → 押出機 → 溶融濾過 → 紡糸口金
  • 焼入れ → 絞り → レイダウン真空成形
  • 熱圧着(カレンダーまたはTAB)→冷却→巻き取り・スリット

1 つ教訓が必要な場合: 完全な不織布生産ラインは通常、 30 ~ 50% が「コアプロセスマシン」 残りは、ラインの安定性と収益性を維持するための仕上げ、ユーティリティ、制御、QC です。

試運転と立ち上げ: コストのかかるやり直しを回避するための実際的な手順

複数のベンダーが機器を供給する場合、最も高いリスクはインターフェースの不一致 (ウェブ張力、速度同期、水/空気容量、制御) です。構造化されたコミッショニング シーケンスを使用します。

  1. 最初にユーティリティを検証します (電力品質、圧縮空気、冷却、換気、水ループ)。
  2. 各モジュールを機械的に (ファイバー/ポリマーなしで) 実行して、位置合わせ、振動、および安全インターロックを確認します。
  3. 原料を低速で導入します。結合強度を高める前に、安定したウェブ形成をロックします。
  4. 仕様に達するようにボンディングを調整します。次に、仕上げと巻き取りを最適化して、ロールの品質を保護します。
  5. インライン測定を追加し、制御計画 (サンプリング周波数、アラーム、トレーサビリティ) を作成します。

結論: 「不織布の生産ラインにどのような機械が必要か」に購入可能な方法で答えるには、ルート (成形 → 接着 → 仕上げ) ごとにモジュールをリストし、オプションのアドオンではなく必須の設備としてユーティリティ/QC を含めます。