1.従来のバックパックの防水性の限界
初期のアウトドアリュックサックは、縫製と外部防水コーティングに頼るケースが主流でした。しかし、縫い目の針穴から水が浸入しやすく、豪雨時には防水性能が不十分でした。防水性能を向上させるため、1990年代にプラスチック熱融着技術(高周波溶接など)が産業分野に導入され、当初はPVCテントやレインコートなどの製品に使用されました。2010年以降、軽量アウトドア用品の需要が高まるにつれ、柔軟性と防水性を兼ね備えたTPU(熱可塑性ポリウレタン)などの高分子素材が高級防水リュックサックの中核素材となり、高周波熱圧着技術の大規模な応用が促進されました。
2.高周波溶接技術の核心的な利点
①シームレス溶接、完全防水
﹡高周波溶接場を適用し、材料分子の摩擦発熱を励起することで、TPU/PVCコーティングは150~450℃の温度で溶融します。プレス後、分子レベルの融合界面が形成され、ステッチの気孔が完全に除去されます。
﹡たとえば、ハイキング用バックパックの縫い目が融合されると、長期間にわたる大雨による浸食にも漏れなく耐えることができます。
②軽量化と構造の柔軟性
﹡ステッチや防水シーリングストリップなどの余分な部品を取り除くことで、防水旅行用バックパックの重量が軽減されます。
﹡複雑な 3D カットアウト (湾曲したバックパネル、不規則なポケットなど) の 1 回での成形をサポートし、デザインの柔軟性が向上します。
③美学
﹡表面にピンホールや凹みがなく、ロゴエンボス加工や装飾テクスチャ加工などの工程を同時に行うことができます。
3. 製造工程の詳細な説明
ステージ1:材料の準備
﹡フィルムラミネート補強:TPU/PVCフィルムをオックスフォード布またはナイロン基布に置き、ホットプレスラミネート機で接着することで、防水複合材料を形成します。ラミネート機には油圧調整機能と移動スイッチが装備されており、様々な厚さの素材に対応します。
﹡カッティング設計:積層材を金型に合わせてレーザーカットし、バックパネル、サイドウィング、バッグカバーなどの部品に分割し、端に0.5~1cmの溶接代を残します。
ステージ2:高周波溶接成形
機器構成:
﹡コアパラメータ:電力範囲5〜15KW(大型バックパックの場合は8〜15KWモデルを使用)、空気圧ブースト(0.5〜0.8MPa)、溶接温度は通常400℃に設定(TPUの最適融点)。
﹡安全システム:スパークプロテクターが電流を常時監視し、異常放電が発生した場合は0.03秒以内に電源を遮断し、金型の損傷を防ぎます。
層状溶融溶接シーケンス:
﹡本体形成:側部と底部の生地を金型に合わせて高周波溶接し、U字型の樽のような構造を形成します。
﹡シーリング端面:前後ピースを本体と融合し、コーナー部には丸みをもたせたコーナーを採用することで応力亀裂を防止します。
﹡アタッチメントの統合:ショルダーストラップのバックル、防水ジッパーベースなどは、局所的なホットプレスによって埋め込まれます(カスタム金型が必要)。
ステージ3:後処理と品質検査
﹡密閉性の強化: 縫製部分(ショルダーストラップの縫い目など)はTPUシーリングストリップで覆われ、二次熱プレスが施されて水漏れの経路を排除します。
﹡折りたたみ式パッケージ:折りたたみ式バックパックは3回折り畳んだ後、前面の収納バッグに収納でき、体積を減らすことができます。
4.まとめ
高周波ホットプレス工程は、化学結合と機械的な縫製を物理的な溶接に置き換え、アウトドア防水バックパックの製造パラダイムを再構築します。そのコア技術であるRF溶接場分子励起と精密温度制御システムは、「防水」な保護性能を実現するだけでなく、アウトドア用品を「ミニマルデザインと究極の軽量化」へと進化させます。将来的には、バイオベースTPUや分解性EVAなどの環境に優しい素材の採用により、この工程は持続可能なアウトドア用品のイノベーションの波をさらに牽引していくでしょう🌊。
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