手術用ドレープ、マルチフィルム、吸収性衛生ライナー用に 1 日あたり 500,000 メートルの PP スパンボンドを稼働させるコンバーターは、生産会議のたびに同じ質問に直面します。それは、最終用途に実際にどの表面処理が必要なのかということです。親水性不織布と疎水性不織布は、多くの場合、2 つのクリーンなカテゴリーとして扱われますが、その決定は、水接触角、ウィッキング率、流体バリア、処理耐久性などの測定可能な特性によって決まります。
中国江陰市に本拠を置く不織布メーカー Jiangyin Jingang Non-Woven Co., Ltd. は、PP スパンボンド生地とそれを製造する生産ラインの生産に 26 年間を費やしてきました。私たちの経験では、親水性と疎水性の選択が画一的なものであることはほとんどありません。これはアプリケーション固有の決定であり、製品の故障モードによって変わります。この記事では、化学および表面処理のオプションを衛生、農業、医療用途にマッピングしているため、最初から適切な Web を指定できます。
表面化学の違い: 親水性不織布と疎水性不織布
親水性不織布と疎水性不織布は、水接触角という 1 つの数値によって区別されます。接触角が 90 度未満のウェブは親水性です。これは、水が構造内に広がり、浸透することを意味します。接触角が 90 度を超えるウェブは疎水性であり、水のビーズを意味し、浸透に抵抗します。
親水性不織布 PP スパンボンドまたはメルトブローン ウェブであり、その繊維表面は水が濡れて毛細管ネットワークを通って移動するように処理されています。 疎水性不織布 同じベースウェブに撥水加工を施し、液体が毛穴に入るのを防ぎます。多くの場合、ベースポリマーは同一です。表面処理により差別化が図られます。
PP スパンボンドの場合、ポリマーの化学的性質は変わりません。標準的なポリプロピレン樹脂は、本質的にすでに疎水性です。デフォルトでは撥水状態になっています。親水性不織布の製造には追加の湿潤剤が必要ですが、疎水性不織布の製造には何も必要ないか、フッ素ポリマー、シリコーン、またはパラフィンベースの仕上げ剤を追加する必要があります。
この違いは表面的なものではありません。衛生製品では、親水性のトップシートが尿や月経液を皮膚から逃がし、疎水性のバックシートが漏れを防ぎます。農業では、疎水性のマルチフィルムが土壌の水分を保持し、親水性の作物カバーが雨を通します。医療用布地では、どちらの面が処理されるかに応じて、同じウェブが流体バリアまたは吸収層になることがあります。以下のグラフは、2 つの治療法が 3 つの適用領域にわたってどのようにスコアリングされるかを示しています。
表面処理方法：局所仕上げから溶融添加剤まで
処理方法によって、親水性または疎水性の効果がどれくらい持続するかが決まります。局所仕上げ剤は最も安価ですが、最も弱いものです。溶融添加剤は最も耐久性がありますが、適切な生産ライン構成が必要です。
| 治療方法 | 仕組み | 耐久性 | 最適な用途 |
| 話題の仕上がり | 完成したウェブに塗布される水性または溶剤ベースの湿潤剤 | 低い;洗濯や摩擦後の落下 | 使い捨てワイプ、使い捨て衛生ライナー |
| メルト添加剤 | 親水性 or hydrophobic masterbatch dosed into PP resin before spinning | 高い。洗濯、摩耗、屋外での暴露に耐えます | 医療 drapes, reusable covers, agricultural film |
| プラズマまたはコロナ処理 | 表面活性化によりファイバー上の極性基が変化する | 中;仕上げと組み合わせない限り、経年劣化する可能性があります | ラミネート、コーティング前処理、印刷 |
| カレンダー加工またはエンボス加工 | 機械的緻密化により、化学反応を行わずに細孔構造が変化します | 高い。洗い流す化学薬品はありません | 医療 barrier fabrics, filtration |
メルト添加剤は、スパンボンドラインを所有する加工業者にとって最も興味深いオプションです。親水性マスターバッチを押出機にインラインで供給できるため、ロール全体が繊維段階から処理されます。対照的に、局所仕上げでは、ウェブの形成後にウェットアウトと乾燥のステップが追加されるため、コストが増加し、幅全体にわたる一貫性の問題が発生する可能性があります。
のために 2.4m PPスパンボンド不織布生産ライン 、インライン投与は標準構成です。マスターバッチが指定されると、布のメートルごとに表面処理が焼き付けられます。そのため、洗浄または現場で 1 か月以上使用されることが予想される製品には溶融添加剤をお勧めします。
衛生用途: 親水層と疎水層がどのように連携するか
衛生ウェブは、同じ製品内で両方の処理が機能する 1 つのカテゴリです。優れた構造は、皮膚から液体を逃がす親水性の内層と、液体を内側に閉じ込める疎水性の外層です。
要件は衛生面でも異なります。赤ちゃんのおむつには、吸湿性の高いトップシートと非常に高いバリア性のバックシートが必要です。フェミニンケア製品は、圧力がかかった後の漏れを防ぐために、より遅い吸収性を必要とします。成人用失禁製品には、より広い吸収ゾーンと、より長く乾いた状態を保つ表面が必要です。これらの設計にはそれぞれ、異なる接触角ターゲットが必要です。
- 吸湿速度: 秒単位で測定され、プレミアム衛生トップシートの場合は通常 1 秒未満です。
- リウェット: 加圧下で表面に戻る液体の量。疎水性バリア層によって低く抑えられます。
- 柔らかさ: 親水性仕上げにより繊維の摩擦が軽減され、皮膚接触層の手触りが向上します。
- 移行を終了する: 局所薬剤が表面に移行し、吸収性コアの性能に影響を与える可能性があります。
実践的なレッスンは、層ごとに表面処理を指定することです。単一の親水性ウェブでは漏れを防ぐことはできず、単一の疎水性ウェブでは吸収できません。両方の層を供給するコンバーターの場合、同じ PP スパンボンド ベースを別々の仕上げラインに通すことで、衛生製品に必要な両面の性能を生み出すことができます。
農業用途: 疎水性生地と親水性生地を圃場に適合させる
農業において、最良の表面処理は、地域の降雨量と作物の根域に適合するものです。疎水性マルチフィルムがあらゆる分野に対応できるわけではありません。
疎水性 mulch film
蒸発を防ぎ、土壌を保温し、雑草を抑制します。水分の損失が主な制約となる乾燥地域に最適です。接触角が 90 度を超えると、土壌側に水分が保持されます。
親水性 crop cover
雨が浸透し、湿気を下に逃がし、圧縮された土壌や傾斜した土壌の流出を防ぎます。降雨量が多く、粘土含有量が多い地域に最適です。
投与量の問題もあります。親水処理は特定の接触角に調整できるため、カバーに水を一度に浸透させるのではなく、ゆっくりと吸収させることができます。この制御された放出は、苗トレイや芝マットの用途に役立ちます。
疎水性マルチフィルムは、主に土壌表面からの蒸発を防ぐことにより、乾燥気候において灌漑需要を約 15 ～ 30% 削減できます。親水性の作物カバーは逆の効果をもたらします。浸透を改善し、圧縮された土地での流出を減らすことができます。正しい選択は、故障モードが干ばつであるか浸水であるかによって異なります。
農業用フィルム用スパンボンドPP市松不織布 通気性と透水性を兼ね備えた市松模様の不織布フィルムで、作物に安定した物理的バリアを提供します。ロール形状により表面仕上げを制御できるため、農業用途での土壌水分と温度の管理に実用的です。 製品を見る→ 農業用フィルム用のスパンボンド PP 市松模様不織布は、表面仕上げが制御されたロールで生産されるため、コンバーターはフィルムが圃場に届く前に接触角の範囲を指定できます。
医療用途: 疎水性バリアと親水性コンフォート層
医療用不織布は、表面処理により患者の周囲に熱を閉じ込めることなく流体バリアを形成する必要があるため、最も要求の厳しいカテゴリーです。手術用ガウンでは、通常、外層は疎水性であり、患者の快適さのために内層は親水性である場合があります。
サージカルマスクには、飛沫を防ぐ疎水性の外層と、呼気からの水分を吸収する親水性の内層が必要です。市松模様の医療用マスク生地を製造するのと同じ PP スパンボンドを両面処理することで、両方の要件を満たすように仕上げることができます。
医療用マスク用市松模様スパンボンドPP不織布 この生地は、高い強度と通気性を備えた、マスクに耐久性のある構造を提供します。その特性は疎水性と親水性の両方の仕上げをサポートし、医療現場での耐飛沫性と吸湿性という 2 つの要件を満たすのに役立ちます。 製品を見る→ 感染制御にはさらに複雑さが加わります。表面処理は抗菌機能や帯電防止機能を妨げてはなりません。表面に移行した親水性仕上げ剤は第 4 級アンモニウム抗菌剤と結合し、その効果が低下する可能性があります。このため、耐久性のあるバリアと安定した抗菌層を必要とする医療用ウェブでは、溶融添加剤の化学反応がデフォルトになりつつあります。
ASTM F1670 では、通常 120 度を超える接触角での合成血液透過抵抗が必要です。エンボス加工された疎水性ウェブは、フッ素化学仕上げをしなくてもこの問題に対応できるため、生地の滅菌が容易になります。
通気性は化学処理ではなく細孔構造によって維持されるため、エンボス加工された疎水性ウェブは空気交換を可能にしながら液体を遮断できます。これは、 PPスパンボンド不織布特性ガイド 私たちのサイトでは、ウェブの重量と細孔サイズが流体抵抗にどのように影響するかを説明しています。
アプリケーションのための実用的な選択フレームワーク
最も防止する必要がある故障モードから線を引いて、治療法を選択してください。以下のシーケンスは、不織布の表面処理を指定するコンバーターで機能します。
- 故障モードを定義します。漏れ、乾燥、浸水、通気性の低下などはありませんか?
- 目標接触角を設定します。バリア用途には 90 度以上、吸収性には 90 度未満、血液バリア用途には 120 度以上で使用してください。
- 治療の種類を選択します。使い捨て製品の局所仕上げ剤、再利用可能な製品または現場で暴露される製品の溶融添加剤。
- 実稼働ロールで検証します。マスターバッチを承認する前に、洗浄後のウィッキングタイム、リウェット、接触角、耐久性をテストします。
製造ルートも重要です。スパンボンドラインを所有するコンバーターは、インラインマスターバッチ注入を使用して表面処理を固定することができ、これは別個の仕上げステップよりも一貫性が高くなります。既製のロールを購入する加工業者は、サプライヤーの表面仕上げ仕様に依存する必要があります。
よくある質問
不織布は親水性と疎水性どちらが衛生的に良いのでしょうか？
ほとんどの衛生用品には両方が必要です。親水性のトップシートが皮膚から液体を逃がし、疎水性のバックシートが漏れを防ぎます。多くの場合、2 つの層は同じ PP 不織布ベースであり、異なる表面処理が施されています。
PP スパンボンド生地は親水性と疎水性の両方を持つことができますか?
はい、両面治療が可能です。医療用ドレープや吸収性衛生製品では一般的な、上面を親水性、底面を疎水性に仕上げることができます。
不織布の親水性表面処理はどれくらい持続しますか？
それは方法によります。局所仕上げ剤は数回の洗濯サイクルで持続しますが、溶融添加剤処理剤は 5 回の洗濯サイクル後もその性能の 80 ～ 95% を保持します。使い捨て製品の場合、3 ～ 5% の追加が一般的です。
撥水不織布の接触角範囲はどのくらいですか？
疎水性不織布は水接触角が90度以上です。医療用途の血液バリア用途では、ASTM F1670/F1671 規格を満たすために、目標は通常 120 度以上です。
