Monforts のテクニカル テキスタイル ビジネス責任者、Jürgen Hanel 氏がテキスタイル コーティング業界の発展について概説します。

メンヒェングラートバッハ、ドイツ - 2020 年 3 月 20 日 - 人間は毛皮を持たない唯一の霊長類であり、悪天候から身を守ることができ、まず寒さや紫外線から身を守るために動物の皮膚と毛皮を使用します。その影響は、人間が世界のどこにいるかによって異なります。
5,000 年以上前、人々は植物繊維と羊毛で織られた生地を開発し、暖かさ、柔らかさ、通気性、紫外線防御などの多くの利点をもたらしました。染色の発展は徐々にファッションの概念につながりました。
しかし、湿潤気候地域の人々とその後の船員に雨水を供給するという問題がまだ残っています。最近まで、毛皮や皮革がこの目的に広く使用されていました。
19 世紀まで、スコットランドの繊維メーカーで発明家のチャールズ マッキントッシュは、ついに実行可能な解決策を開発しました。ゴム製の防水服の使用は新しいアイデアではありませんでしたが、コロンブス時代にはすでにアステカ族がこの方法を使用し始めていました。
その後、フランスの科学者は、テレピン油に溶かしたゴムを布地に含浸させることで気球を気密かつ不透過性にしましたが、この溶剤では衣服を満足に作ることができませんでした。
マッキントッシュも最初は厚いウール生地に天然ゴム溶液を含浸させました。結果は防水ですが、ウールのグリースによる油っぽいベタベタした匂いがします。
生地の片面をコーティングし、乾燥機に硫黄を加えてゴムを加熱する方法（加硫プロセス）が開発されて初めて、マッキントッシュコーティングされた生地が商品化されるのです。
残念ながら、生地のコーティング方法や乾燥炉は不明ですが、この開発により、今日知られている生地コーティングの基礎が築かれました。
基本的なコーティングプロセスには、エアナイフコーティングとロールナイフコーティングという 2 つの根本的に異なるプロセスがあります。
エアナイフコーティングでは、スキージストリップを生地の表面にブラシで塗り、高粘度の塗料を素材間の空間に押し込みます。
この方法では低粘度の化学薬品を塗布することは不可能です。そうしないと、ペーストがメッシュ/織物の隙間に滴下してしまいます。
ただし、傘などの布地を密閉する必要がある場所には、スプレーが内部に侵入するのを防ぐために、最初にエアナイフコーティングを使用してください。他の例には、シャワー カーテン、レインコート、荷物やバックパックの生地、テントなどが含まれます。
エアナイフコーティングはマットレスのダニや室内装飾品の生地にも使用されます。この場合、材料を液体不透過にし、材料を固定するという二重の機能を備えたバックコーティングが適用されます。室内装飾生地の場合、これはパイルを固定することができますが、防火などの技術的効果を達成するために使用することもできます。
ファッションや装飾品では片面の着色にエアナイフコーティングが使用されたり、靴の繊維素材に防水性を持たせるコーティングが施されています。
テクニカルテキスタイル用のエアナイフコーティングは、フィルタークロスからテキスタイルシール、カーボンファイバー含浸まで、幅広い用途に使用できます。
増粘ペーストによるコーティングに加えて、エアナイフフォームコーティングもあります。この場合、物理的な泡は特殊な発泡機 (ホイップクリームと同様) で生成され、コーティングナイフの前に置かれます。ナイフを使ってフォームを生地に押し込み、フォームを破壊します。
このいわゆる不安定な発泡コーティングは、たとえば、オーバーダイジーンズに使用されます。着色/無着色バージョンでは、不織布もこの方法で固定され、覆われています。
「不安定」という用語は、これが悪いバブルであることを意味するものではありません。この不安定な泡は室温で少なくとも 5 分間は安定しており、分解しませんが、ナイフの下で泡を立てるか、遅くともその後泡を乾燥機で加熱すると泡が破裂します。
エアナイフフォームコーティングには多くの利点があります。コーティング化学薬品を空気で希釈することにより、生地の通気性を維持しながら、乾燥に必要な力が少なくなり、浸透深さが浅くなります。
ロールナイフコーティング（ニップコーティングとも呼ばれます）では、生地の上面に触れずにナイフを実際に飛ばしながら塗布します。
これは最終製品にさまざまな影響を与えます。たとえば、ニップでの塗布により、布地の表面がコーティング化合物で覆われ、布地のこちらの面がプラスチックのような表面になります。これは、使用される化学的方法によって決定されます。
ローラーナイフでコーティングされた生地のよく知られた例としては、ターポリン、ライフジャケット、カーペットの裏地、室内装飾生地、トランクリッド、シーリング材などが挙げられます。
エアーナイフコーティングと比較して、ローラーナイフコーティングでは機械の精度に対する要求が高くなります。ただし、現在ではこれら 2 つのコーティング タイプを組み合わせたものが主に提供されています。
このため、コーティングバーはレベル調整できるように設計されており、達成される精度はコーティング機のサプライヤーによって異なります。
ホブは、PVC ターポリン、緊急スライド、インフレータブル ボート、ガスケットなどのコーティングに、エア ナイフまたはペーストとともに使用できます。
ロールナイフコーティングでは不安定で安定した泡を使用します。不安定な泡の層が適用されると、乾燥機の最初のゾーンで分解します。
たとえば、ジーンズの製造では、デニム素材の片面を染色するために、不安定なフォーム（「揮発性フォーム」とも呼ばれます）のホブコーティングが使用されます。表面に着色泡を塗布することで良好な染色効果が得られ、工業用洗浄で簡単に洗い流すことができ、望ましい「ストーンウォッシュ」効果を得ることができます。
安定した泡は、乾燥機での乾燥プロセス中 (非常に穏やかな乾燥条件下で) 依然として存在し、泡層として乾燥機内に残ります。
安定したフォームローラーを使用して塗料を塗布する良い例は、ブラインドやカーテン用の遮光生地の製造です。これらの製品は、生地の柔らかさを維持し、カーテンを巻き上げたり下ろしたりできるようにするために、特別な処理が必要です。
この目標を達成するために、ホブを使用した3段階の安定した発泡コーティングシリーズを含む、ブラックアウトと呼ばれる特殊なコーティングが確立されました。
通常、ペイントの最初の層は白、次に黒の層、そして白の層になります。これらの 3 つの層を乾燥させ、各層を塗布した後にカレンダーでカレンダーをかけます。次に、4 番目のドライヤー チャネルで 3 つの層すべてが硬化され、グリップを向上させるために最終トップコートが追加されます。
このプロセスは複雑で費用がかかり、エラーが発生すると生産全体が拒否される可能性があるため、経験豊富で十分な訓練を受けた担当者が必要です。
広告バナーの作成にも同様のプロセスが使用され、「ブロッキング」と呼ばれます。バナーの画像・文字が素材の裏側に漏れ出るのを防ぐ多層発泡塗料です。
マッキントッシュに戻ってラバーコーティングを施しましょう。これはローラーコーターの素晴らしい応用例です。
塗布されたゴム層は防水性と不浸透性が非常に優れているため、このタイプの材料は軽量ボート、救命いかだ、救命胴衣、飛行機の緊急用滑り台にも使用できます。
しかし、この基礎防水生地は衣服の場合、着用者から発生する湿気を逃がさないという問題がありました。
したがって、繊維業界は、雨を防ぎながらも着用者の呼吸を可能にする素材を開発するという課題に直面しています。
おそらく、この課題に対処できる最初の製品は、アウトドア アパレル用の Gore-Tex® の形で販売されています (そして今も販売されています)。ただし、Gore-Tex® はコーティングされた生地ではなく、防水性と透湿性を備えた膜をラミネートしたものです。
水蒸気透過性ポリウレタン分散液を利用できるため、布地の内側に直接コーティングすることもできます。ここにホブコーティングが施されます。必要な応力に応じて、安定した発泡コーティングとペーストコーティングが使用されます。
ラミネートとは通常、繊維、フィルム、膜、またはウールでできた層の 2 つ以上の層を結合することとして理解されており、2 つの層を保持するには接着剤が必要です。接着剤はコーティングまたはスクリーン印刷により塗布できます。
ウェットラミネートでは、最初に接着剤が最初の層に塗布され、次に 2 つの材料が乾燥して固定される前に、2 番目の層がウェット塗布に配置されます。
ドライラミネートでは、接着剤を最初の材料に塗布して乾燥させ、その後、通常はカレンダーを使用して高圧で 2 番目の層を塗布します。
このプロセスでは、ローラードクターブレードを使用してフォームの層を塗布し、慎重に乾燥させます。次に、第 2 層をカレンダーを通して乾燥フォームに入れます。ただし、その後、ラミネートを熱固定する必要があります。フォームラミネート加工により、最もソフトな感触が得られます。ポリウレタンフォームの場合、固定後の接着剤は熱可塑性ではないため、ラミネートの耐熱性も兼ね備えています。
この記事では、繊維コーティング技術の概要を説明しようとしましたが、日常的に使用されるコーティング材料の一部のみをリストすることで結論を導きたいと考えています。
マットレスカバー、スリッパ、シャワーカーテン、バスマットから始めて、テーブルクロスをかけたテーブルの上に置き、それから廊下にレインジャケットと傘を取りに行きます。自動車には、シートカバーからトランクに至るまで、無数の種類のコーティング生地が使用されています。通勤者は電車やバスに乗るときに多くのコーティングされた素材に遭遇します。
繊維コーティングは依然として収益性の高い将来の技術です。一例として、軽量構造の増加に伴い、繊維強化材料の重要性がますます高まっています。ここでは、織物または繊維スクリムはプラスチック マトリックスを強化するためにのみ使用されますが、製造プロセスは類似しているため、織物コーティングの別の成長分野となります。