UD-PE不織布の品質および製造プロセス

UD-PE（一方向引抜ポリエチレン）不織布の品質基盤は、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）チップの厳格な選定に由来しています。溶融流動性が安定し、分子量分布が均一な原料を慎重に選別します。これらの材料は結晶性が85％以上あり、優れた引き裂き強度を提供するだけでなく、最終製品に優れた化学的安定性および耐候性を与えます。原料は真空乾燥処理を経て微量の水分（水分含量 ≤ 0.05％）を除去しており、紡糸工程中に気泡欠陥が生じるのを防ぎ、後続工程の円滑な進行を確保しています。

コアプロセス：溶融体から配向繊維への精密な変換

1. 溶融紡糸：フィラメント形成における重要な工程

乾燥されたUD-PEチップはスクリュー押出機に供給され、勾配的な温度上昇（180-220℃）により均一に溶融されます。溶融したPEは、メータリングポンプによって体積流量が正確に制御され（誤差 ≤ ±1%）、その後紡糸板の微細孔アレイ（孔径：0.2-0.5mm）に入り、連続的かつ均一な溶融フィラメントを形成します。この時点で、高速冷却空気（風速：3-5m/s）が垂直にフィラメントに吹き付けられ、急速に固化して生糸状の繊維となります。繊維の直径は10-30μmの範囲内で制御され、繊維の細さと柔軟性が確保されます。

2. 単方向延伸：繊維に配向強度を与える

引きロールで引っ張られた後、スピン直後の繊維は一方向性延伸装置へと進入します。これはUD-PE不織布の核心的な技術的特徴です。複数組の引きロールによる速度差（延伸比：8～12倍）により、繊維は縦方向に強制的に延伸され、分子鎖が応力方向に高度に配向して整列します。配向された繊維の強度は、未延伸繊維に比べて3～5倍高く、引裂強度は20～30cN/dtexです。縦方向の引張弾性率も著しく向上しており、最終製品の一方向荷重支持性能の基盤を築いています。

3. ウェブ形成と接合：構造的安定性のための成形プロセス

一方向に引き伸ばされた後のファイバーバンドルは、ウェブレイイング機によって連続した繊維ウェブに均等に広げられます。従来の不織布とは異なり、UD-PE不織布は熱融着プロセスを採用しています。ホットプレスロールによる精密な温度制御（120〜140℃）と圧力調整（0.3〜0.5MPa）を通じて、繊維ウェブの表面が部分的に溶融・接合され、構造が安定した不織基材が形成されます。熱融着プロセス中には、温度および圧力を厳密に制御することで、接合強度を確保するとともに、繊維の過剰な溶融による性能劣化を回避しています。

コアプロセスの利点と製品特性

配向強度：一方向への延伸プロセスにより、繊維分子が配向して整列します。最終製品の縦方向引張強度は、通常のポリエチレン不織布の3〜5倍であり、優れた引き裂き抵抗性を備えているため、高強度の荷重支持を必要とする用途に適しています。

軽量かつ環境にやさしい：原料は密度0.94g/cm³のポリエチレンであり、最終製品の単位面積質量（グラマージュ）を20〜200g/m²の範囲内で制御でき、軽量性と高強度を両立しています。また、リサイクル可能で、環境保護要件を満たしています。

安定性と信頼性：工程全体は自動制御されており（温度、圧力、延伸比などの主要パラメータはリアルタイムで監視）、製品の合格率は99％以上で、性能のばらつきが非常に少ないです。

多機能な適応性：原料の配合、延伸比、および後処理工程を調整することにより、医療用保護や軍事用防弾用途向けの軽量タイプから産業用の高強度タイプまで、多様な仕様の製品を生産可能で、さまざまな分野のニーズに対応できます。