特集 機械と繊維の新しい関係
不織布、紡糸の技術
不織布とは
不織布(nonwoven fabric)とは、繊維同士が機械的な絡み合い、または熱や化学的な接着によって結合したシート状の繊維集合体であり(1)、近年、花粉症およびCOVID-19の流行によるマスク用途以外にも電気自動車向けの吸音材、フィルター材など、幅広い分野で注目を集めている。不織布産業は、ドイツのフェルト業者が1900年代初めに羊毛の屑を接着剤で結合させた代用フェルトがその起源と言われている。第二次世界大戦後、欧米を中心に各種不織布技術が開発され、産業が発展してきている。はじめは衣料用途として利用された不織布だが、衛生用品や使い捨て用途といった生活資材から吸音材・フィルター材などの産業資材まで幅広く利用されるようになり、現在は世界的に繊維生産量の約10 %を占める重要な産業となっている。
不織布は短繊維で構成されるものと長繊維で構成されるものに大別される。短繊維によって構成された不織布は、短繊維またはパルプを水の中に分散させき出す抄紙方式や、多数の針で短繊維をくしけずり形成するカード方式によって、シート状に積層される。その後、繊維同士を接着剤または接着繊維で結合するか、熱融着もしくは機械的に交絡させる結合工程によって不織布が形成される。その過程の中にはカードや接着ロールなど機械的な要素が多い。一方、長繊維によって構成される不織布は、ポリマーを溶融し、吐出された紡糸を連続的にコンベアで搬送することで、ウェブの形成と不織布の形成を1工程で行うことができるスパンレイド法によって形成される。その中で、樹脂を溶融させ、突出する紡糸法がスパンボンド法とメルトブローン法であり、大量生産の代名詞になっている(2)。ここで一番大事なのは押し出し機とノズル周りの設計にある。
キーワード:機械と繊維の新しい関係
機構模型
工部大学校の「機械学」教育機器(機械遺産第100号)
機関車模型
年代未詳/ボールドウィン社製/フィラデルフィア(米)/真鍮、鉄、木製台座/
H250, W610, D180(mm)/東京大学総合研究博物館所蔵
「Baldwin Locomotive Works Philadelphia, USA Compound Locomotive Cylinder and Valve Gear S.M.Vauclains Patents 4o6o11, 4o6o12, 471836」の金属プレート付。このような模型が近代化の進められた機械学教育に用いられた。本模型の年代は未詳であるが、東京大学総合研究博物館には工部大学校を示すプレート付きの機構模型を含め、近代的な機械学教育のために明治期以降に導入された機器が現存する。
上野則宏撮影/東京大学総合研究博物館写真提供/インターメディアテク展示・収蔵
[東京大学総合研究博物館]