糸中の水分残留を防ぐ乾燥機排気湿度と供給速度の最適化

はじめに

製造業の現場において「糸中の水分残留」は品質課題の一つです。
特に繊維やフィルム分野では、工程内での水分コントロールが最終製品の性質や歩留まりに与える影響が大きく、現場の管理担当者や技術者にとって避けて通れないテーマとなっています。
乾燥工程の効率化は時代ごとに様々な技術進歩を遂げてきましたが、2024年現在でも、「排気湿度」と「供給速度」の最適化が十分に現場で実践されているケースはまだ少ないのが現状です。
本記事では、昭和から続くアナログ的な現場文化をも交えつつ、最新の管理手法や現場目線でのノウハウを紹介します。

糸中の水分残留とは何か

水分残留がもたらす影響

糸や繊維は、そのままでは意外と多くの水分を保持しています。
この水分は製品の寸法安定性や物性、二次加工時の品質に直結します。
特に、染色や成型などの後工程へ持ち込む場合に「水分残留」が許容範囲を超えると、色ムラや寸法変化の原因となり、最悪の場合はリコールやクレームにつながります。

アナログ現場に根付く“勘と経験”だけでは防げない現代の水分残留問題

昭和の製造現場では、「機械に手を当てて温度を測る」「製品を触って湿り気を確かめる」など、現場担当者の勘と経験に頼っていた部分が多くありました。
しかし、グローバル化と顧客要求レベルの高まりで、わずかな水分残留も顧客不満足に直結する時代です。
“なんとなく乾いている”では不十分で、定量的管理・仕組み化が必須です。

乾燥機排気湿度とは

排気湿度を正しく制御する意味

乾燥機（ヒーターや熱風循環型、遠赤外線など）で糸や繊維を乾燥する際、水分は蒸発し、そして機内の空気とともに排気されます。
この排気中の湿度（排気湿度）が、乾燥の効率やムラの有無、最終残留水分量に大きく関わります。
排気湿度が低すぎる（＝早く排気しすぎている）場合、十分に水分が蒸発しきらずに製品に残るリスクがあります。
逆に高すぎる（＝排気のタイミングが遅い）と、エネルギーの無駄や、機内での再吸着で糸のムレ戻りを引き起こす可能性があります。

現場の排気湿度モニタリングの盲点

現代の乾燥機には湿度センサが装備され、自動制御を謳うものも多いですが、センサの設置位置やメンテナンス頻度によって、大きな誤差が生じるのが現場の実態です。
設計値通りの管理が難しく、「センサ値の信頼度」が製品ロスの要因になることもしばしばあります。
ここで重要なのが「センサの信頼性」「ダブルチェック体制」「定期校正」の三点です。

供給速度の最適化と水分残留の関連

供給速度と乾燥効率のバランス

糸や繊維を乾燥機にどれだけのスピードで供給するか（＝ラインスピード）は、乾燥効率と直結します。
速くしすぎると乾燥工程の滞留時間が足りず、水分が十分に抜けません。
逆に遅すぎると生産性が下がり、コスト高や歩留まり低下につながります。
この最適なラインスピードを探し出すことが品質改善の肝となります。

現場の“日々変わる条件”に合わせた供給速度調整

理論上の最適ラインスピードは、乾燥対象物の初期含水率や外気湿度、季節変動、ロットごとの特性によって微妙に変動します。
現場では「午前中と午後で乾き具合が違う」「梅雨時期は乾きにくい」といった現象が、しばしば生産現場で見受けられます。
このため、単なる「基準値運転」ではなく、リアルタイムでの調整や現場判断も重要です。

最適化のための現場実践策

排気湿度と供給速度の同時モニタリング

今までは、それぞれ別々に管理していた排気湿度と供給速度ですが、両者を同時にモニタリングし、相関関係を現場で見える化する仕組みを作ることが効果的です。
工場IoT化が進む中、安価なセンサを活用し、データロガーで「排気湿度×ラインスピード×製品残留水分」の３点セットを時系列で記録します。

このデータをもとに、湿度が上がった時・ラインスピードを変更した時に残留水分がどう動くのかを、実際の「生きたデータ」で検証します。
こうしたPDCAは、従来のアナログ的な調整方法よりも再現性が高く、管理レベルが数段上がります。

現場スタッフの“体感”とデータの融合

全てをデジタルで解決しようとすると、「現場の肌感覚」が置き去りになりがちです。
特に、ロットごとに微妙にバラつく工程では、データによるアラート＋現場スタッフの五感による確認を掛け合わせることで、安定した品質を守れます。
「センサ値が基準範囲外のときは現場が再確認する」「班長による抜き取りチェックを週1回実施する」といったルール化も重要です。

昭和アナログ文化からの脱却と現場改革

かつては「うちは昔からこの方法で問題なかった」と変化を嫌う現場文化が根強くありました。
しかし、これからの時代、多品種・小ロット対応や、顧客要求の高度化に応えるには、現場自身がデータを使いこなす意識改革が不可欠です。
現場リーダーや工場長が自ら「データドリブン改善」の旗を振ることで、スタッフの目線も動きます。
「データで見える」「原因が明確になる」ことの効果を体感すれば、現場にも確かな変化が生まれます。

業界動向：デジタル管理とサプライチェーン全体最適の視点

サプライヤーとしての差別化

糸や繊維の供給サイドとしては、「残留水分が安定」「再現性のある乾燥品質」が差別化ポイントとなります。
バイヤー目線でみれば、サプライヤーの「湿度・スピード制御能力」は、安定調達や工場の歩留まり向上につながる重要な評価軸です。
サプライヤー企業は、こうしたデータやプロセスを「見える化」し、提案資料や現場見学でアピールすることが、ビジネス上の強みとなります。

業界トレンド：自律型乾燥システムへの進化

IoTやAI活用によって、乾燥機自身が排気湿度や供給速度を自律的に最適化する技術も台頭しています。
例えば、センサデータを自動収集し、AIが“現場の癖”を学習、適切な制御パターンを自動で提案する…といった取り組みが、大手メーカーを中心に始まっています。
中小現場でも、手軽なクラウドデータロガーやスマートフォン監視ツールを活用することで、無理なく最新の管理手法を導入できるようになりました。

さいごに

糸中の水分残留を防ぐためには、「乾燥機排気湿度」と「供給速度」の最適化が鍵となります。
昭和から続くアナログ的な現場感覚も大切にしつつ、数字とデータによる管理を融合し、現場改革を進めることが今後の製造業発展の道です。
バイヤー視点では、サプライヤーの管理ノウハウがパートナー選定のポイントになってきています。
生産管理・品質管理・供給サイドから、現場最前線での知恵とテクノロジーを組み合わせ、次世代のものづくりに是非挑戦してください。