長繊維と短繊維の違いとは｜不織布の構造・製法との関係

不織布に使われる繊維には、長いものと短いものがあります。

代表的なのが、スパンボンドに見られる連続した長繊維と、ニードルパンチなどで使用される短繊維です。

この違いを知ると、不織布の構造がかなり分かりやすくなります。

ただし、「長繊維だから強い」「短繊維だから柔らかい」と単純に分けることはできません。

実際の不織布の性質は、繊維長だけでなく、素材、繊維の太さ、目付、繊維配向、ウェブの作り方、繊維同士を結合する方法などによって変わります。

この記事では、長繊維と短繊維の基本的な違いと、不織布の製法との関係を実物も交えて整理します。

長繊維と短繊維とは

繊維そのものを見ると、大きく「連続した繊維」と「一定の長さを持った繊維」に分けることができます。

例えばポリエステル（PET）は、フィラメントとして使用することも、一定の長さに切断したステープルファイバーとして使用することもできます。

つまり、素材名と繊維長は別の話です。

「PETだから長繊維」「PPだから短繊維」というわけではありません。

不織布では繊維長と製法を一緒に見る

不織布の場合、長繊維と短繊維の違いを見るときに注意したいことがあります。

それは、完成した製品の違いを繊維長だけで説明するのが難しいことです。

例えばスパンボンドでは、樹脂を溶融して紡糸した繊維を、基本的には切断せず連続した状態でウェブにします。

一方、一般的なニードルパンチでは、一定の長さに切断された短繊維からウェブを作り、多数の針を突き刺して繊維同士を絡ませます。

この2つを比較した場合、違うのは繊維の長さだけではありません。

ウェブの作り方も、繊維同士を結合・絡合させる方法も違います。

そのため、実物を比較するときも「長繊維と短繊維だから違う」と決めつけず、製法まで一緒に見る必要があります。

長繊維不織布の代表例：スパンボンド

長繊維不織布の代表的な製法がスパンボンドです。

PPやPETなどの樹脂を溶融して紡糸し、連続した繊維を移動するベルトなどの上に集積してウェブを形成します。

その後、熱圧着などによって繊維同士を結合し、シート状にします。

原料から繊維を作り、その繊維を切断して原綿にしてから不織布を作るのではなく、紡糸からウェブ形成までを連続して行うところが特徴です。

短繊維不織布の代表例：ニードルパンチ

ニードルパンチでは、一定の長さを持つ短繊維からウェブを作ります。

PETなどの短繊維をほぐしてウェブを形成し、特殊な針を繰り返し突き刺すことで繊維同士を物理的に絡ませます。

使用する繊維の太さや長さ、ウェブの作り方、ニードリング条件などによって、出来上がる不織布の厚みや硬さ、強度などは変わります。

同じPET短繊維を使用していても、仕様が変われば同じ不織布にはなりません。

実物で見る長繊維と短繊維の不織布

実際の不織布を比較してみます。

今回使用するのは、どちらもPET100％、目付120g/㎡の不織布です。

PET100％・120g/㎡・厚み約3mmのニードルパンチ不織布。短繊維を使用した製品例。

PET100％・120g/㎡・厚み約0.3mmのスパンボンド不織布。連続した長繊維を使用した製品例。

同じPET100％・120g/㎡でも、ここまで違う

この2枚は、どちらもPET100％で、目付も120g/㎡です。

素材と1㎡あたりの重量だけを見れば同じですが、実物はかなり違います。

ニードルパンチは厚みが約3mmあるのに対して、今回のスパンボンドは約0.3mmです。

同じ面積に同じ120gの繊維が存在していても、その繊維がどのような状態で配置され、どのように不織布になっているかで、厚みや表面状態は大きく変わります。

写真でも表面の違いは確認できますが、実際に手で触ると差はさらに分かりやすくなります。

ニードルパンチ側は繊維の存在を感じやすく、スパンボンド側は薄いシートとしてまとまった印象があります。

不織布に慣れていない人の場合、写真だけではこの差が伝わりにくいかもしれません。可能であれば、実物を手に取って厚みや風合いまで比較することをおすすめします。

ただし、この差を「繊維長の差」とは言えない

ここは重要です。

今回の2種類は、長繊維と短繊維の実物例として比較できますが、約0.3mmと約3mmという厚みの差が、繊維長だけによって生じたわけではありません。

スパンボンドとニードルパンチでは製造方法そのものが違います。

さらに、使用している繊維の太さ、繊維配向、ウェブ構造、結合・絡合方法などの条件も異なります。

したがって、この比較から「長繊維なら薄くなる」「短繊維なら厚くなる」と結論付けることはできません。

ここで分かるのは、素材と目付が同じでも、繊維の状態や製法が変われば全く違う不織布になるということです。

長繊維なら必ず強いのか

長繊維と短繊維を比較するとき、「長繊維の方が強い」と説明されることがあります。

確かにスパンボンドは、強度を必要とする用途にも広く使われています。

しかし、不織布全体の強度は繊維長だけでは決まりません。

• 素材
• 繊維の太さ
• 目付
• 繊維配向
• MD・CD
• 熱圧着条件
• ニードリング条件
• 樹脂による接着
• その他の加工

など、多くの条件が関係します。

例えば高目付でしっかりニードリングされた短繊維不織布と、低目付のスパンボンドを比べて、「長繊維だからスパンボンドの方が強い」と判断することはできません。

強度を比較する場合は、実際の製品の引張強度などを確認する必要があります。

短繊維なら必ず柔らかいのか

これも同じです。

短繊維を使用した不織布には、柔らかく嵩高な製品も多くあります。

しかし、短繊維だから必ず柔らかいわけではありません。

繊維の太さや目付、絡合・接着方法、樹脂加工などによって風合いは変わります。

反対に、長繊維を使用したスパンボンドにも薄く柔軟な製品があります。

「長繊維＝硬い」「短繊維＝柔らかい」という分類ではなく、繊維長は風合いを決める要素の一つと考えた方が実際の製品に近くなります。

長繊維と短繊維では繊維端の状態も違う

長繊維と短繊維では、繊維の「端」の状態も異なります。

短繊維は一定の長さに切断されているため、多数の繊維端があります。

一方、連続フィラメントから作るスパンボンドは、短繊維を集積して作った不織布とは繊維端の構成が異なります。

この違いは、毛羽や繊維脱落などを考える際の一つの要素になります。

ただし、実際の毛羽立ちや繊維脱落も繊維長だけで決まるものではありません。繊維同士がどの程度固定されているか、表面がどのように処理されているかなども関係します。

メルトブローは短繊維不織布と同じではない

不織布の製法を調べていると、メルトブローもよく出てきます。

メルトブローは、溶融した樹脂を高速の熱風によって細く引き伸ばし、繊維化しながらウェブを形成する製法です。

非常に細い繊維を形成できることが大きな特徴です。

一方で、あらかじめ一定の長さに切断したステープルファイバーを使ってウェブを作るニードルパンチなどとは製造工程が異なります。

そのため、「スパンボンド＝長繊維、ニードルパンチ＝短繊維、メルトブロー＝短繊維」という3分類で覚えるよりも、どの段階で繊維を作り、どのようにウェブを形成しているのかを見る方が理解しやすくなります。

繊維長を見るときは繊維の太さも確認する

繊維長と一緒に確認したいのが、繊維の太さです。

例えば同じ短繊維でも、細い繊維と太い繊維では出来上がる不織布の状態が変わります。

さらに短繊維では、繊維長が何mmなのかも製品設計の一つの条件になります。

短繊維不織布を見る場合は、

素材 × 繊維の太さ × 繊維長 × ウェブ × 絡合・接着方法

という組み合わせで考えると分かりやすくなります。

繊維の太さについては、「繊維の太さで何が変わるのか」で詳しく整理しています。

不織布を選ぶときは繊維長だけで決めない

材料を選ぶときに重要なのは、長繊維と短繊維のどちらが優れているかではありません。

必要としている性能から考えることです。

「長繊維だからこの用途」「短繊維だからこの用途」と決めるのではなく、必要な性能から製法や仕様を絞っていく方が実際の材料選定に近くなります。

まとめ

長繊維は連続したフィラメント、短繊維は一定の長さを持つステープルファイバーです。

不織布では、スパンボンドが長繊維不織布の代表例で、ニードルパンチなどでは短繊維が使用されています。

今回紹介した実物も、どちらもPET100％・120g/㎡ですが、ニードルパンチは厚み約3mm、スパンボンドは約0.3mmと大きく異なります。

ただし、この違いを繊維長だけの影響と考えることはできません。

不織布の性質は、素材、繊維の太さ、繊維長、目付、ウェブ構造、繊維配向、結合・絡合方法などが組み合わさって決まります。

「長繊維＝強い」「短繊維＝柔らかい」と覚えるのではなく、繊維長は不織布を構成する条件の一つと考える。

実際の不織布を比較するときには、この見方をしておくと素材名や目付だけでは分からない違いが見えやすくなります。