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 よくあるご質問(スパンブロー編)


 本ページでは御見積り依頼フォームに掲載されている機器用語の補完説明を兼ねています。見積り依頼フォームをお客様にお渡しいた時によくいただいたご質問と、BIAX-FIBERFILM社(以下BIAX社)の回答を表に纏めました。BIAX社製メルトブローン製造機器の特徴にも関連する情報なので、是非ご一読下さい。


  よくあるご質問 BIAX社の回答
  パイロットラインの幅は? BIAX社は、通常スピナレット巾は40cmである。パイロットライン用に特注幅のスピナレット1個(38CM)だけでラインの組み立ては出来る。しかし幅のの狭いパイロットラインは試作用であり経済面から判断して実際的でない。
  パイロットライン用と本生産ライン用スピナレットはどう違うのか? パイロットライン用と本生産ライン用にのスピナレットは同じものである。同じラインを本生産用と研究用の両方に使用している場合もある。1メートル幅以下のラインは商業生産用には向いていない。
  本生産用ラインに関しては、40センチ幅とその倍数の幅で供給しているのか? 一般に、生産ラインは、幅160㎝のメルトブロー(MB)機器であれば40㎝幅のスピナレット4個分であり、いずれかのスピナレットに不具合があった場合でも簡単にスペア品と取り換えることが出来る。不具合のある部品を修理したり、あるいはBiax社に送って有償で修理させることが出来る。これがMB製造ライン全体の幅をスピナレット1個の倍数と同じにする主な利点である。我々の電子図面と機械設定は、上記標準幅のスピナレットを製造するために設定されている。これは全く同一の、再現可能な、互換性のあるスピナレットの製造を簡素化、迅速化するためである。 しかし、我々は最小5インチ幅から30インチ幅までのスピナレットを特別注文で製造したこともある。
供給可能な最大幅はどのくらいか? BIAX社は世界中で幅1.6mの本生産用ラインを製造した実績がある。近々幅3.2mから4.0mのMBラインを作る能力をもっていると期待している。
使用するポリマーのタイプは? ExxonMobil (エクソンモービル=EM) 3546G および他の開発中のEM PP ポリマーであれば、さらに理想的である。何故ならそれらは1200以上とメルトフローレート (MFR)が高く、それ自体はより低温度で溶融し、流動性が高く、MB熱流に容易に引き込まれ、より高い生産率で微細な繊維を生産するからである。またMB温度がより低温であるので、押出機、ダイス本体およびダイスキャピラリ-の炭化が起こりにくく、そのためクリーニングの回数が少なくてすむ。なお、PE, PP, PET, PBT, PLA, TPU, NYLON, EVA, VISTAMAXX, PHB等をポリマーとして使用可能である。
キャピラリ-サイズはポリマーのタイプによって決定されるのか? 直径8milから12mil(注:1 mil = 1/1000インチ≒25ミクロン)の小さなキャピラリ-を高いMFR(800MFR以上)のPP樹脂に使用することが出来るが、35以下の低いMFRのスパンボンド等級のPP樹脂には、それよりも大きな15-20milのキャピラリ-が必要になるかもしれない。一般にPLA(ポリ乳酸)のMFRは低く、溶解物は高い粘着性があるため(より流れやすくするためPLAの溶融温度を上昇させると熱分解する可能性がある)、さらに大きな12-15milのキャピラリ-も必要になる。
EXXONMOBIL CHOMEICAL社の Vistamaxx™ 弾性樹脂の溶解物も高い粘着性があり、より大きな15-26milのキャピラリ-が必要である。
必要な繊維(ファイバー)のサイズ; 繊維サイズはその平均サイズで表わされる。平均サイズ1ミクロン以下であれば、その方が望ましい。繊維サイズの一貫性は良好な圧力損失を維持するために重要である。 一般的に直径平均1ミクロン以下のMB繊維を製造することは実際的ではない。繊維が細かければ細かいほどキャピラリ-の直径は小さくなければならない。10mil以下にキャピラリ-の直径を減らせば、ダイス上の圧力損失は大幅に増加し、たとえ押出孔の数を増やしても機械による生産速度は大幅に減少する。このため、平均直径1-2ミクロンのMB繊維は平均直径4-6ミクロンのMBよりも生産よりも高額な費用がかかる。MB製造プロセスは全て、BIAX社のものであれ他社の従来設備も含め、繊維径に広いバラツキはある。直径1ミクロン以下の繊維もあれば、数ミクロンのものもある。これが、常に我々が平均直径で繊維直径のことを言及している理由である。繊維直径の分布範囲を明示することは出来ない。何故ならこの範囲はポリマーのタイプ、MBキャピラリ-の直径、ポリマーの処理能力、気流速度、ポリマー溶融温度、気温その他の変数によって変わるからである。
  標準的なキャピラリ-のサイズはどれくらいか?また何種類あるのか? 標準的なキャピラリ-の直径は 8, 10, 12, 15, 20 and 26 mil であるが、特別注文で他のサイズのキャピラリ-を設計することが出来る。
(注: 1mil=1/1,000インチ)
  2種類のキャピラリ-を購入可能か。キャピラリ-の交換は簡単に出来るのか?(この点では他に多くの質問があるが、まずはこの質問にのみ回答願いたい) 顧客は通常、自分たちが主として使っているポリマータイプと、自分たちが製造する主な製品が何かを知っているので、この情報に基づいて、我々はあるキャピラリ-サイズのMBダイスを推奨し、標準パッケージとして機械幅分のスペアMBダイス1セットと共に(従い計2セット分を)供給する。また、顧客が追加で、機械に付属したものとは異なる直径の開口部を持つ、(上記区分の倍数個の)スピナレットを希望する場合には、それもパッケージに含まれる。 しかしながら、もし機械のダイスのクリーニングが必要になったり、損傷した場合には、ぴったりの交換品は手元にはなくなる。また詰まったダイスを焼いて中を空にしたり交換したりするため、MBラインを8-12時間運転停止しなければならないだろう。 もし顧客がPP,.PLA,PBT,Vistamaxx™といった2種類以上の製品を使用するのであれば、顧客は、追加料金を支払ってキャピラリ-サイズの異なるスピナレットもう1セットに加え、予備も1セット(計2セットを)購入する必要があるだろう。
  これ(キャリパー)はオプショナル部品か? 問7にて回答済みである
  必要とされるキャピラリ-はそれほど頻繁に顧客ごとに異なるものなのか? キャピラリーの標準サイズは 12 mil (注:1 mil = 1/1000インチ≒25ミクロン、従い12milは約30ミクロンとなる)で、上述したように製品によってぞれぞれ異なるサイズを推奨している。
  押出機について 押出機のタイプは非常に重要である。まず最初に押出機スクリューの直径はダイスの押出孔の列の幅と数およびキャピラリ-(孔)当たりのポリマー処理能力によって決まる。例えば 1.6m Biax MB の1ラインに、12列の押出孔で平均繊維径1-3ミクロンのフィルター等級のMB PPファブリックを作る場合には150-200kg/時の生産量があり、同じラインで4-6ミクロンの医療等級のものを作る場合には、生産量は300kg/時であり、どちらの場合も直径76mm(3")のスクリューを使用する。 しかしながら、1.6m Biax 1ラインに 16列の押出孔で平均繊維径10-12ミクロンの油吸着材を作る場合にはMB PPの生産量は916kg/時で、直径152mm (6”)のスクリューが必要である。もし直径 6"のスクリューを購入して、1-3ミクロン、さらには4-6ミクロンのフィルター等級のPP繊維を作るために、かなり低いポリマー処理能力で稼働していたのであれば、そのスクリューはそのような低いRPMでは一様に稼働しておらず、混合が不十分であったり、加熱溶解が均一でなかったりするであろう。
  押出機について、なぜこのようなアンケートが必要なのかその背景は? 時々特定ブランドの押出機、スクリューデザインを希望する顧客がいる。
  スクリーン交換機(チェンジャー)についてもう少し詳しく知りたい。 (スクリーンチェンジャーとは何か?) 手動(多大な体力、筋力を要するのでお勧め出来ないが)もしくは動力源をもつスクリーンチェンジャーがあるはずである。スクリーンチェンジャーは押出機の出口または通常押出機とスピナレットへの流路の間に設置される定量ポンプ部分にある。 スクリーンチェンジャーは粒子(金属の削り屑、炭化したポリマーまたは外部からの微粒子)を除去するためのフィルターを保持している。もしこれら粒子のスピナレットへの進入を許せば、スピナレットやMBキャピラリ-の流路が詰まる可能性があるからだ。、これは、押出機の端から始まる粗い、網目の大きな金網のスクリーンからだんだんと細かくなり最終的にはポリマー融解物がダイスの空洞部に入る前に通る非常に微細な網目に至る、一連の、通常はスチール製の金網からなるポリマー融解フィルターである。数日間、数週間使用した後に、これらのフィルターは極端に詰まるようになり、MBラインは一時的に操業を停止しなければならず、古いフィルタースクリーンパックが流路から取り外され、その場所に新しいワイヤーフィルターパックがはめ込まれるようにスクリーンチェンジャーを取りつけなければならない。スクリーンチェンジャーにはフィルターパック2個(1個を流路に使用、もう1個は予備)がついているだけか、6連発式ピストルのように、6個もしくはそれ以上のフィルターパックからなるカートリッジが必要に応じて回転するものもある。スクリーンチェンジャーは押出成形業界では一般的な技術用語である。
  コントロールタイプについて(この質問の背景は何か) これは制御方式についての情報を顧客に与えるための質問である。
  PLCとは何の略語か? PLC システムとはプログラマブル論理制御装置=programmable logic control system である。大抵の機械はこのタイプである。
  ホッパーローダー、コンベア:(質問の背景は何か) これは顧客が樹脂コンベアシステムについての情報を得られるようにするための質問である。
  ファイバークエンチ(繊維冷却)システムは貴社の機械の標準装備ではないのか? MBダイス出口とコレクタードラムまたはベルトの間の非常に細かい噴霧水を含んだ水による繊維冷却(ウォーターファイバークエンチ)システムは本生産用設備に含まれている。パイロットライン用には含まれない。MB製品のロール中には残留水はまったく残っていないことに留意されたい。 そこでは細かい水滴はただちに蒸発し、それによって熱を吸収し、MBダイスから出てきた半溶融状の繊維を冷却する。水による繊維冷却システムは通常は単に高生産率を求めたり、油吸着剤用または重量のあるMB PPファブリック衣類の絶縁用に使用される。しかしながら、これはBiax MBラインのすばらしい、費用のかからない特長のひとつである。
  ファイバークエンチシステムはオプション部品か? オプション部品は普通の製品の製造には必要ないが、特別な製品の製造に必要な、あるいは顧客の特定の要請にさらに応えるため、MB工程をよりよく管理、監視するために顧客が希望する追加の部品である。
界面活性剤塗布機はオプション部品であり、不織布業界では湿潤剤とも言われている界面活性剤を水冷却システムに入れることがある。 上述したように、水滴は湿潤剤をMB繊維中に残しながら急速に蒸発する。界面活性剤は通常水に縣濁している油や油脂を除去するために使用する油除去、油吸収剤製品に加えられるのみである。
  ダイスの位置;水平スピニングか垂直スピニングか?この質問の背景は? これは顧客の好みによって決まる。もし単一成分のMBファブリックを作るのであれば、 水平式のMBダイスと基本的に床面と平行に繊維が流れる方が便利である。この方がダイスの交換がやりやすく、MBラインの稼働中にクリーニングやメンテナンスがやりやすい。もし床面(と垂直)に繊維をふき落として同じMB製品を作るのであれば、MBダイス部品を点検、清掃、交換するのに仰向けにならなければいけない。また、押出機のスイッチが切れていても、重力による高温のポリマー融液のしずくが滴って機械を操作する作業員の上に落ちやすくなり、やけどの原因となる。しかしながら、SMS(SB/MB/SBの三層ラミネート)のようなラミネートを行うのであれば、下に向けてMBおよびSBダイスを垂直に配置し、ベルトを水平に動かす方が一般には、より実際的である。しかしながら、(あらかじめ製造されたSBのような他のファブリックや他の不織布、紙の)MBをコレクターに吹き付けるだけであれば水平式のMB配置を容易に使用出来る。
  フラットベルトタイプとドラムタイプのコレクターはどちらも同じ値段で提供出来、そしてそれはオプションであると理解している。この理解は正しいか? 我々はドラムかフラットベルトかどちらか1つのタイプのコレクターの見積、提供が出来る。水平式システムを使用する場合、ドラム(さらに正確なダイスーコレクター間制御 [DCD]が可能)が使用出来、成形ベルトの交換コストが削減出来、多くの場合真鍮ブラシで清掃可能であるが、金属製ドラムコレクターの表面を傷つけないよう注意が必要である。ポリエステル連続フィラメントで出来た成形ベルトまたはドラムを連続して使用する場合、真鍮ブラシは使えなかったり、使えたりするので必ず合成繊維のブラシを使用し、溶解したポリマーやもつれて固まった繊維で詰まってしまったベルトの交換だけ行う必要がある。 水平式システムのMBダイスの場合、SMSファブリックを作るのでなければ、ドラムの方がよいであろう。 SMSファブリックを作るのであれば、成形ベルトを使用した方がよいだろう。
  処理空気の有無、あるいは必要なコンプレッサのタイプは?. エアコンプレッサのタイプは重要である。 BIAX社は”オイルフリー”エアコンプレッサの使用をお勧めする。これはテフロン加工したローター刃をもち、ローターを速く滑らかに回転させるため空気中に油を吹き付ける必要がない。その後コンプレッサ内の圧縮された空気は約200-250℃で外に出され、スクリューの端の空気冷却装置を通る必要がない。もし”オイルフリー”ではなく、空気を冷却しなければならないのであれば、空気は90℃もしくはそれ以下まで冷まされ、その後ダイスを出る前にMB空気加熱機で再加熱されなければならない。 これは、コンプレッサーを出る前の空気冷却と、ダイスから出るMB繊維を漸先形にするための再加熱の両方に使用されるエネルギーを相当浪費している。BIAX社は現在アトラス-コプコ(Atlas-Copco)社から”オイルフリー”コンプレッサを購入しているが、顧客のためにより広い選択肢と競争力のある価格を提供するため米国内の他の"オイルフリー”コンプレッサの製造業者を探している。


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