製品情報

―高性能フィルター材料を支える極細繊維形成技術の仕組みと応用分野―

メルトブローン法とは何か
メルトブローン法（Melt Blown Process）は、ポリプロピレン（PP）などの熱可塑性樹脂を溶融状態で微細ノズルから押し出し、高速の高温エアで吹き飛ばして極細繊維（マイクロファイバー）を形成・堆積させる不織布製造技術です。
このプロセスにより得られる繊維は、平均径1〜5μmと非常に細く、従来の繊維製造法（例：スパンボンド法）では得られない高い捕集性能や遮蔽性を実現します。
メルトブローン不織布は特にフィルター用途に適しており、マスク、空気清浄機、医療用滅菌材料、オイル吸着材、バッテリーセパレータなど、幅広い分野で採用されています。

製造プロセスの基本構造
メルトブローン法の工程は大きく以下の4ステップで構成されます。
1. ポリマー溶融
ポリプロピレン、ポリエステル、TPUなどの熱可塑性樹脂を加熱して溶融します。
2. 微細ノズルからの押出し
溶融樹脂はダイヘッドと呼ばれる装置内の数百〜数千本の微細ノズルから同時に押し出されます。
3. 高温高速エアによる繊維化
ノズルの出口近傍から高温高速のエアが噴出し、樹脂流を極細に引き延ばしながら冷却・固化。これにより直径数ミクロンの繊維が形成されます。
4. 繊維の堆積と成形
ファイバーは集積ベルトの上に無秩序に堆積され、加熱圧着や静電処理を経てシート状の不織布が完成します。
このプロセス全体が連続して行われるため、量産性にも優れており、高機能素材として大量供給が可能です。

メルトブローン法で得られる繊維の特性
メルトブローン法によって形成される繊維の主な特性は以下の通りです。
- 繊維径が微細（1～5μm）
　高密度で複雑な三次元構造が形成され、優れた捕集性能を発揮します。
- 高い表面積と多孔性
　微細繊維の絡み合いによって、空隙率が高く、低圧損での高効率フィルタリングが可能です。
- 静電気保持性
　コロナ放電や帯電処理により静電吸着効果が付与され、微粒子捕集能力がさらに向上します。
- 柔軟性・軽量性
　繊維同士がランダムに積層される構造のため、しなやかで軽量な材料が得られます。
このような性質により、医療・産業・日用品の各分野で「機能性材料」として重宝されています。

メルトブローン法の技術課題と改善動向
メルトブローン法は高性能な不織布を提供できる一方で、いくつかの技術課題も存在します。
- ノズル目詰まりによる生産不良
微細ノズルの目詰まりや非均一な吐出が、製品の品質ばらつきにつながります。これに対しては、溶融樹脂のろ過精度や自動クリーニング機構の導入が進んでいます。
- 帯電効果の劣化
使用環境（湿度、温度）や経時変化により、静電気効果が低下する問題があります。改善策としては、帯電性を安定化させる添加剤や複合構造（スパンボンド＋メルトブローン＋スパンボンド＝SMS）による多層化が挙げられます。
- リサイクル対応の難しさ

混合材料による不織布は分別が困難で、再資源化に課題があります。モノマテリアル化や生分解性樹脂の活用などが注目されています。
こうした技術的課題への対応が、今後の品質向上や環境適合型製品開発における鍵となります。

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❓ FAQ
Q: メルトブローン繊維の太さはどのくらいですか？
A: 一般的に 1～5 µm で、微細ろ過に適しています。

Q: なぜメルトブローンはマスクのフィルター層に使われるのですか？
A: 比表面積が大きく、帯電保持が可能で、微粒子を高効率で捕集しつつ低圧損を保てるためです。

Q: 帯電劣化が起こる理由は？
A: 湿気や熱によって帯電が減衰するためで、添加剤や多層構造が有効です。

📚 Glossary
Melt Blown（メルトブローン）: 高圧ホットエアでマイクロファイバーを形成する不織布製法
Electret（エレクトレット）: 帯電を保持して捕集性能を向上させる繊維
Die Head（ダイヘッド）: 微細繊維を形成するノズルユニット

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