Нетканые текстильные материалы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нетканые текстильные материалы — материалы из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества.

История развития отрасли нетканых материалов[править | править код]

С древнейших времён известны два вида нетканых материалов: ватин и войлок.

Началом эпохи современных нетканых материалов считаются 1930-е годы[1]. Первые образцы были созданы в Европе. Это были полотна из вискозных волокон, скрепленных между собой химическими связующими. Несколько позже были освоены и другие способы их получения, различающиеся как по виду сырья, так и по способу скрепления.

Классификация[править | править код]

Нетканые материалы в зависимости от методов скрепления подразделяются на четыре класса[2]:

  • скреплённые механическим способом;
  • скреплённые физико-химическим способом;
  • скреплённые комбинированным способом
  • скреплённые термическим способом (термоскрепление).

Исходное сырьё[править | править код]

Нетканые материалы вырабатываются как из натуральных (хлопковых, льняных, шерстяных), так и из химических волокон (например, вискозных, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных, полипропиленовых), а также вторичного волокнистого сырья (волокна, регенерированные из лоскута и тряпья) и коротко-волокнистых отходов химической и других отраслей промышленности.

Технологии получения[править | править код]

Основные технологические операции получения нетканых материалов[3]:

  • Подготовка сырья (рыхление, очистка от примесей и смешивание волокон, перемотка пряжи и нитей, приготовление связующих, растворов химикатов и т. д.).
  • Формирование волокнистой основы.
  • Скрепление волокнистой основы (непосредственно получение нетканого материала).
  • Отделка нетканого материала.

Способы получения нетканого материала[править | править код]

Основной стадией получения нетканых материалов является стадия скрепления волокнистой основы, получаемой одним из способов: механическим, аэродинамическим, гидравлическим, электростатическим или волокнообразующим.

Способы скрепления нетканых материалов:

  • Химическое или адгезионное скрепление (клеевой способ) — сформованное полотно пропитывается, покрывается или орошается связующим компонентом, нанесение которого может быть сплошным или фрагментированным. Связующий компонент, как правило, применяются в виде водных растворов, в некоторых случаях используют органические растворители.
  • Термическое скрепление — в этом способе используются термопластичные свойства некоторых синтетических волокон. Иногда используются волокна, из которых состоит нетканый материал, но в большинстве случаев в нетканый материал еще на стадии формования специально добавляют небольшое количество волокон с низкой температурой плавления («бикомпонент»).

Механическое (фрикционное) скрепление:

  • иглопробивный способ.
  • вязально-прошивной способ.
  • гидроструйный способ (технология Спанлейс).

Технология Спанлейс[править | править код]

Технология Спанлейс[4] появилась в 60-х годах прошлого века, но впервые была официально представлена фирмой DuPont в 1973 году (материал Сонтара®) и была результатом напряженной работы, проделанной фирмами DuPont и Chicopee. В 90-х годах прошлого века струйная технология значительно шагнула вперёд и стала более производительной[5] и доступной для многих производителей нетканых материалов.

Технология гидросплетения основана на переплетении волокон материала высокоскоростными струями воды под высоким давлением. Обычно полотно скрепляется на перфорированном барабане с помощью струй воды, бьющих под высоким давлением из форсуночных балок. За счёт этих струй волокна холста связываются между собой.

Лидером и новатором в области технологии спанлейс является фирма «Rieter»

Иглопробивные материалы[править | править код]

При данной технологии холст формируется из нарезанного («штапельного») волокна либо из непрерывных нитей («филаментов»), полученных из расплава полимера. Волокна формуются из полимера фильерно-раздувным способом и практически одновременно укладываются в холст. Единичные волокна конечной длины («штапельки») в чесальной машине ориентируются преимущественно в горизонтальном направлении и формируются в холст («ватку»).

Впоследствии уложенный холст проходит процедуру скрепления механическим способом путём пробивания полотна иглами специальной конструкции треугольного сечения, с одной либо двух сторон. Целью иглопробивания является уплотнение уложенных филаментов («штапелек») и спутывание их между собой. На данном этапе технологического процесса полотно приобретает свои прочностные свойства, которые могут варьироваться в зависимости от характера дальнейшего применения иглопробивных полотен. При необходимости пробитый холст проходит процедуру дополнительного термоскрепления при помощи каландра. Также для иглопробивных полотен используемых в качестве основы для полимерных покрытий (линолеум, искусственная кожа, кабельная продукция), применяется дополнительное прогревание в промышленных печах, т. н. «усадка».

Иглопробивная технология очень популярна, поскольку полученный по такому способу производства продукт имеет уникальное сочетание прочностных и потребительских характеристик.

Отрасли применения иглопробивных нетканых полотен: геотекстиль, фильтры, линолеум, ковровые покрытия, автомобилестроение, мягкая мебель, искусственная кожа, одежда, обувная промышленность, галантерея.

Мешки из нетканного геотекстиля прочнее мешков из тканых материалов той же толщины[6]

Технология Спанджет[править | править код]

Технология, при которой окончательная фиксация происходит с помощью водных струй под высоким давлением. Прочность готового материала несравнимо выше, чем у нетканого полотна, скрепленного любыми иными способами.

Технология Термопол[править | править код]

Суть технологии - воздействие высоких температур (до 260°C) на полиэфирные (в том числе полые, "hollow+fiber") и другие химические волокна посредством многосекционных печей, в которых волокна разных типов подплавляются и путём вулканизации плотно соединяются друг с другом экологичным бесклеевым способом.

Технология Струтто[править | править код]

«Strutto» обозначает вертикальную укладку волокон при производстве нетканых материалов.

Технология AirLay[править | править код]

Технология AirLay — это система образования волокон, готовых для иглопробивания и термофиксации. Данная технология предназначена как замена устаревшим кардочесальным машинам и холстоукладчикам. Производительность такой линии позволяет производить около 1500 кг готовой продукции в час. Грамматура производимого материала варьируется от 150 г/м² до 3500 г/м². Использование технологии AirLay разнообразно. Например, автомобильная промышленность, сельское хозяйство, мягкая мебель (материал Би-Кокос), строительство, одежда и упаковка.

Технология Айрлайд[править | править код]

Айрлайд — тип нетканых материалов, получивший своё название от способа его производства — воздушная (air) укладка (laid). Айрлайд-материал представляет собой нетканое полотно из природной целлюлозы хвойных пород древесины, бикомпонентного штапельного волокна и добавок. В отличие от обычного процесса изготовления волокна, Айрлайд не использует воду в качестве среды для производства волокна.

Технология Аэродинамика[править | править код]

При аэродинамическом способе расчесанные волокна увлекаются потоком воздуха и переносятся по каналу (диффузору) на сетчатый барабан или транспортер, где укладываются с образованием холста бесслойной структуры (неориентированное расположение волокон).

Примечания[править | править код]

  1. Нетканые материалы: вчера, сегодня, завтра (недоступная ссылка). Дата обращения 25 октября 2018. Архивировано 27 декабря 2014 года.
  2. Структура нетканых материалов (недоступная ссылка). Дата обращения 11 ноября 2009. Архивировано 7 января 2010 года.
  3. Производство нетканых материалов (недоступная ссылка). Дата обращения 11 ноября 2009. Архивировано 27 октября 2009 года.
  4. Геотекстиль
  5. Преимущества технологии спанлейс
  6. Müller Werner W, Saathoff Fokke. Geosynthetics in geoenvironmental engineering // Science and Technology of Advanced Materials. — 2015. — 20 июня (т. 16, № 3). — С. 034605. — ISSN 1468-6996. — DOI:10.1088/1468-6996/16/3/034605. [исправить]