Это текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества. Крупное промышленное производство нетканых материалов появилось в 40-е гг. 20 в. Современные нетканые материалы - один из основных видов текстильной продукции во многих странах. Материалы, получаемые физико-химическими способами. Большинство нетканых материалов, так называемые клееные нетканые материалы, производят способами, при которых соединение волокон осуществляется с помощью связующих веществ (клеев). Наиболее распространены клеёные нетканые материалы, основой которых является так называемый волокнистый холст (слой текстильных волокон, масса 1 м2 которого составляет от 10 до 1000 г и более).
Кратко по определению БСЭ, "Нетканые материалы - текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества".
Чаще всего холст формируют механическим способом (рис. 1) из нескольких слоев прочёса, поступающего со съёмного барабана чесальной машины. Холст получают аэродинамическим методом, при котором волокна снимаются с барабана чесальной машины потоком воздуха и для формирования холста переносятся на сетчатый барабан (конденсор) или на горизонтальную сетку с максимальной скоростью до 100 м/мин и более. Холст можно получать также из водной дисперсии волокон на сетке бумагоделательной машины. В зависимости от особенностей склеивания волокон различают несколько способов получения клеёных нетканых материалов. Самый распространённый способ основан на пропитке холста жидким связующим - синтетическим латексом. Холст погружают в ванну со связующим или распыляют связующее над поверхностью холста.
Иногда применяют пропитку, сходную с нанесением рисунка на поверхность ткани методом печати. Пропитанный материал высушивают и подвергают обработке в термокамерах, нагреваемых горячим воздухом или инфракрасными излучателями. Холст обычно формируют из хлопка, смеси вискозных и полиамидных волокон или из отходов текстильного производства, в том числе непрядомых. Получаемые этим способом нетканые материалы (скорость 50 м/мин и более) используют в качестве бортовочных и прокладочных материалов, для фильтров, как теплои звукоизоляционные материалы в автомобильной промышленности и др. При способе горячего прессования склеивание волокон осуществляется термопластами (полиамиды, полиэтилен, поливинилхлорид и др.) под давлением до 2 Мн/м2 (20 кгс/см2) при повышенных температурах, обычно на специальных каландрах.
Склеиванию предшествует термообработка слоя волокон, содержащего связующее, которое вводят в холст на стадии его формирования (в виде легкоплавких волокон, сетки, нитей и др.) или в уже сформированный холст (в виде порошка). При получении нетканых материалов с использованием бумагоделательных машин (скорость 100 м/мин и более) связующее (латексы, легкоплавкие волокна и др.) вводят в массу, поступающую на машину, или в уже отлитое полотно. Такие нетканые материалы дёшевы, широко используются в производстве изделий однократного применения (постельного белья для гостиниц, полотенец, скатертей, перевязочных материалов).
При фильерном способе синтетические волокна, образующиеся на выходе из фильер прядильной машины, проходят через каналы, в которых вытягиваются в воздушном потоке, а затем при укладке на движущемся транспортёре образуют полотно. Сформированный материал чаще всего закрепляют связующим; в некоторых случаях используют липкость самих волокон. При структурообразующем способе получение нетканых материалов возможно без использования волокон: полотно формируют в результате образования из растворов или аэрозолей полимеров конденсационных структур (в виде пористого, иногда волокнистого осадка, который может содержать наполнители, затем вымываемые) или отверждением пены и др. Такие нетканые материалы «дышат» подобно ткани. Их можно использовать вместо ткани или бумаги в технике (для фильтров и др.) и для бытовых целей. Материалы, получаемые механическими способами. При изготовлении холстопрошивных нетканых материалов (технология «маливатт» - ГДР, «арахне» - Чехословакия и др.) в движущемся через вязально-прошивную машину холсте волокна закрепляются в результате прошивания их нитями, которые укладываются и соединяются так же, как при основовязании на трикотажной машине.
Такие нетканые материалы используются в качестве теплоизоляционных (взамен тканого ватина и др.) или упаковочных материалов, как основа в производстве кожи искусственной и др. Производительность одного агрегата 3-8 м/мин и более. Нитепрошивные нетканые материалы (материалы «малимо» - ГДР) получают прошиванием одной или нескольких систем нитей. Эти нетканые материалы используют для декоративных целей, для пляжной и верхней одежды, полотенец и др. Особый интерес представляют нитепрошивные нетканые материалы с ворсовыми провисающими петлями (полупетлями), которые успешно конкурируют с ткаными махровыми материалами (типа «фротте»). Полотнопрошивные нетканые материалы изготавливают прошиванием текстильного полотна ворсовой пряжей (материал «малиполь» - ГДР), применение которой способствует улучшению структуры и свойств полотна. Для этой цели используют ткань, материал «малимо» и др. Нетканые материалы для пальто и юбок прошивают шерстяной пряжей, основу для тафтинг-ковров (шириной 550 см) - ковровой пряжей с помощью игл, протаскивающих её через ткань. При обратном движении иглы пряжа захватывается держателем, в результате чего образуются петли.
Для закрепления петель на изнанку ковра наносят связующее. Производительность машины 5 м2/мин и более. С помощью вязально-прошивных машин изготавливают нетканые материалы без применения нитей (материалы «вольтекс» - ГДР, «арабева» - Чехословакия и др.). Такие нетканые материалы могут состоять, например, из ткани и холста, полученного из длинных волокон. После протаскивания волокон из холста сквозь тканый каркас на изнаночной стороне нетканых материалов образуются прочные петли, а на лицевой стороне - пушистый и высокий ворс. Такие нетканые материалы применяют в качестве утепляющей прокладки в спортивной одежде и демисезонных пальто, для изготовления головных уборов, тёплой обуви и др. Наиболее перспективны иглопробивные нетканые материалы, изготавливаемые путём перепутывания волокон в холсте и прошивании его иглами с зазубринами. Прокалывание материала происходит при движении доски с иглами вниз (до упора). При её движении вверх материал продвигается вперёд (производительность машин 5 м/мин).
Такие нетканые материалы используют в качестве ковров, которые успешно конкурируют не только с ткаными, но и с тафтинг-коврами, т. к. для изготовления не требуют пряжи. Иглопробивные нетканые материалы применяют также в качестве одеял, сукон для бумагоделательных машин, фильтров и др. К числу нетканых материалов относят и валяльно-войлочные текстильные материалы (см. Валяние), при изготовлении которых используется способность волокон шерсти к свойлачиванию (при механической или тепловлажностной обработке). В состав таких нетканых материалов иногда вводят каркас из ткани. Технология их получения имеет многовековую историю (таким образом получают, например, валенки). Лит.: Технология производства нетканых материалов. М., 1967; Тихомиров В.Б. Химическая технология производства нетканых материалов. М., 1971; Перепелкина М.Д., Щербакова М.Н., Золотницкая К.Н. Механическая технология производства нетканых материалов. М., 1973.
Процесс развития отрасли нетканых материалов в России можно разбить на четыре этапа:
Первый этап - становление отрасли (60–70-е гг.).
Второй этап - ее расцвет - (80-е гг.).
Третий этап - резкий спад производства (90-е гг.).
Четвертый этап - подъем производства и перспективы развития нетканых материалов в настоящее время.
Источник: Большая советская энциклопедия
и другие источники
Современное состояние
Нетканые материалы производятся из синтетических волокон полипропилена. Наиболее широко нетканые материалы (или нетканка) применяются в России в качестве основы для различных строительных покрытий из полимеров (линолеум, обои, мягкая кровля). Постоянно растет и выпуск так называемого агротекстиля (или агрополотна, ведущие торговые марки - Агротекс, Спанбонд, Plantex), используемого в сельском хозяйстве в качестве перспективного укрывного материала. Кстати, ТД «ПолибитЪ» поставляет также тепличную и парниковую плёнку и предметы садово-огородного дизайна.
В зависимости от дальнейшего применения нетканого материала используют различные виды скрепления волокон, наиболее распространенные из которых: термоскрепление волокон гравированным каландром, иглопробивной способ и комбинация иглопробивного способа и химического скрепления.
Еще одна сфера использования нетканых материалов, благодаря их высочайшим теплои звукоизоляционным характеристикам, - в качестве прокладочного материала в производстве обуви, одежды, изделий медицинского назначения. Основные эксплуатационные свойства нетканых материалов - их легкость и прочность, которые прекрасно дополняются невысокой ценой, удобством использования, морозои огнестойкостью. У нетканых материалов - очень широкий диапазон температур использования - от -60 до +100 °C.
Производство нетканых материалов (НМ) становится самым перспективным направлением в текстильной индустрии. Объем производства и потребления нетканых материалов растет быстрее, чем тканей и трикотажа. Эта связано с тем, что выработка нетканых материалов является самым коротким и дешевым способом получения большого ассортимента текстильных полотен.
Спанбонд (Spanbond) - это очень легкий, экологически чистый, долговечный термоскрепленный нетканый материал плотностью от 60 до 550 гр./м.кв. из тончайших полипропиленовых нитей (100% полипропилен). Спанбонд применяется в качестве замены более дорогостоящих материалов. Основные свойства материала - дешевизна, высокая прочность в продольном и поперечном направлениях, легкость кроя, долговечность, экологичность, термоустойчивость, изотропность (однородность) и воздухопроницаемость. Он может быть ламинированным. Рекомендуется к применению как утеплитель во влажной среде. Этот нетканый материал (по технологии изготовления) можно встретить под разными торговыми марками в зависимости от производителя и страны происхождения. В СССР процесс производства нетканых материалов по методу спанбонд получил название холодного формования. Фильерный способ производства, в дальнейшем «спанбонд-процесс», объединяет в одну линию процесс получения волокон, холстообразование, а так же получение готового полотна, скреплением волокон.
Геосинтетики
Геосинтетические материалы (геосинтетики ) – это любые полимерные материалы, предназначенные для изменения естественных свойств грунтов.
Это изменение обычно касается либо фильтрационных свойств почвы (как правило, производится понижение коэффициента фильтрации слишком рыхлого грунта), либо ее прочностных характеристик (например, с помощью армирования георешетками повышается прочность слабых грунтов).
Родоначальником геосинтетических материалов можно считать геотекстиль (дорнит). Остальные геосинтетические материалы часто рассматриваются как сопутствующие геотекстилю (дорниту). Наиболее распространены три основных группы материалов: геотекстиль, геомебрана и георешетка / геосетка. Однако функциональная заданность у этих материалов не слишком четко выражена. Один и тот же набор материалов может использоваться в самых различных случаях, и каждый в отдельности может выполнять разные функции.
Синтетические волокна (нити) формируют из полимеров, не существующих в природе, а полученных путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений. К числу наиболее распространенных и известных видов относятся следующие волокна: полиуретановые, полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, полиолефиновые, поливинилхлоридные, поливинилспиртовые.
Предприятия:
1. «Номатекс», г. Новая Майна 1. Спанбонд (кровля).
2. ПЭ-волокно 1. Приобретение оборудования для производства Спанбонда (основы для кровли). Мощность - 25 тыс. м2 в год.
2. Приобретение оборудования для производства ПЭ-волокна из первичного и вторичного гранулята. 1. 2004–2005 гг.
2. 2006 г.
2. «Полиэф», г. Благовещенск 1. ПЭТФ.
2. Полиэфирные волокна 1. Организация производства полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Оборудование: установка SSP (твердофазной полимеризации) компании UOP Sinko (США). Мощность - 120 тыс. т в год. Общая стоимость проекта - €9 млн.
2. Организация производства полиэфирных волокон. Мощность - 60,6 тыс. т в год. 1. 2004– 2005 гг.
2. Срок окончания зависит от поступления инвестиций
3. «Регент», г. Москва Спанбонд (гигиена, медицина) Строительство завода в г. Подольск и приобретение оборудования для производства Спанбонда. Оборудование компании REIFENHAUSER GmbH & Co. KG Maschinenfabrik. Общая сумма инвестиций - около Ђ30 млн. Мощность - 10 тыс. т полотна в год. Сырье - 100% ПП. Февраль 2004 г. –начало 2006 г.
4. «Си-Айрлайд», г. Челябинск 1. Айрлайд (гигиена, медицина, протирка, фильтрация).
2. Бикомпонентное волокно 1. Приобретение оборудования для производства полотен по «воздушной» технологии Айрлайд. Оборудование компании Dan-Web. Сырье - бикомпонент (ПП + полиэтилен), суперабсорбент и целлюлоза.
2. Организация производства бикомпонентного волокна. 1.Завершен в сентябре 2004 г.
2. 2005–2006 гг.
5. Комитекс, г. Сыктывкар 1. ПЭ-волокно.
2. Геотекстиль, основа под ПВХ-покрытие 1. Организация производства ПЭ-волокна из первичного и вторичного волокна. Мощность - 20 тыс. т в год.
2. Приобретение оборудования для производства иглопробивных НМ. Сырье - полиэфир, полипропилен. 1. 2005–2006 гг.
2. 2005–2006 гг.
6. «Фройденберг-Политекс», г. Нижний Новгород Основа для кровли Организация производства основы для кровельных материалов. Мощность - 8 тыс. т полотна в год. Инвестиции - €10–15 млн. Запуск - 1-е полугодие 2006 г.
7. «УралПластик», г. Екатеринбург Агротекстиль, упаковка, мебель Организация производства нетканых материалов Спанбонд поверхностной плотностью до 150 г/м2. Мощность - до 3,5 тыс. т в год. 2005–2006 гг.
Примеры волокон фильерного способа производства и способы их получения описаны в патентах США:
4340563 Аппель (Appel) 3692618 Доршнер (Dorschner) 3802817 Матсуки (Matsuki); 3338992 и 3341394 Кинни (Kinney) 3502763 Хартман (Hartman) 3542615 Добо (Dobo) 5382400 Пайк (Pike) и др.
История развития отрасли нетканых материалов
Началом эпохи нетканых материалов считаются 1930-е годы . Первые образы 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.
Процесс развития отрасли нетканых материалов в России можно разбить на четыре этапа :
- Первый этап - становление отрасли (60-70-е годы).
- Второй этап - ее расцвет - (80-е годы).
- Третий этап - резкий спад производства (90-е годы).
- Четвертый этап - подъем производства и перспективы развития нетканых материалов в настоящее время.
На первом этапе были разработаны нетканые материалы валяльно-войлочным, вязально-прошивным и клеевым способами производства.
Второй этап развития отрасли характеризуется высокими темпами роста производства нетканых материалов не только бытового, но и технического назначения. Начиная с 1975 года , в связи с дефицитом хлопчатобумажных тканей для нужд населения, перед наукой была поставлена задача заменить технические ткани на нетканые материалы.
Третий этап развития нетканых материалов характерен резким спадом производства, который длился с 1992 года по 1998 год . Объем выпуска нетканых полотен за данный период сократился почти в 15 раз.
Четвертый этап характеризуется резким увеличением производства. После обвала российского рубля в 1998 году сильно подорожали нетканые материалы, ввозимые из Турции, Польши, Германии. Поэтому и возрос спрос на отечественную продукцию, в результате чего объем выпуска увеличился почти в 4 раза. За последнее десятилетие развития индустрии нетканых материалов в РФ самым популярным стали нетканые материалы «Холлофайбер». В 2010 году Роспатент признал данное определение Общеизвестным товарным знаком.
Классификация
Нетканые материалы в зависимости от методов скрепления подразделяются на четыре класса :
- скрепленные механическим способом;
- скрепленные физико-химическим способом;
- скрепленные комбинированным способом
- скрепленные термическим способом (термоскрепление).
Исходное сырье
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
Основные технологические операции получения нетканых материалов :
- 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
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 («бикомпонет»).
- Механическое (фрикционное) скрепление:
Иглопробивной способ;
Вязально-прошивной способ;
Гидроструйный способ (технология Спанлейс).
Технология Спанлэйс
Технология Спанбонд
При данной технологии холст формируется из непрерывных нитей (филаментов), полученных из расплава полимера. Нити формуются из полимера посредством фильерно-раздувного способа и практически одновременно укладываются в холст.
Впоследствии уложенный холст проходит процедуру скрепления механическим способом путем пробивки полотна иглами с двух сторон, целью которой является уплотнение уложенных филаментов и спутывание их между собой. На данном этапе технологического процесса полотно приобретает свои прочностные свойства, которые могут варьироваться в зависимости от характера, количества и рисунка набивки игл в иглопробивных досках. При необходимости пробитый холст проходит процедуру термоскрепления при помощи каландра .
Данная технология становится очень популярной, поскольку полученный по такому способу производства продукт имеет уникальные свойства, практичность и низкую себестоимость.
Технология Спанджет
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 Струтто
Технология пришла в Россию из Италии. "Strutto" обозначает вертикальную укладку волокон при производстве нетканых материалов. Впервые технология была применена в России компанией "Фабрика Нетканых Материалов "Весь Мир" для производства нетканого наполнителя для мягкой мебели СтруттоФайбер® ("Нетканые независимые пружины").
Технология AirLay
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 вирьируется 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.
Применение
- Спанлейс , используются для хозяйственных нужд; для гигиенического применения - протирочные салфетки; для медицинских нужд, в частности хирургических, - одноразовая медицинская одежда, а также для технического применения в соответствии со строгими требованиями клиента.
- Материалы, изготовленные по технологии Спанбонд , используются в автодорожном и железнодорожном строительстве в качестве распределяющего нагрузку основания, при строительстве шламоотвалов - в качестве дренирующего слоя, в промышленном и гражданском строительстве - в качестве тепло- и пароизоляции.
Торговые названия
- Спанлэйс :
Сонтара (ДюПонт, США, Могилевхимволокно), состав: целлюлоза 50 %, полиэфир 50 %,
Спанлейс, Новитекс (Новита, Польша), состав: вискоза 70 %, полиэфир 30 %,
Фибрелла (Суоминен, Финляндия), состав: вискоза 80 %, полиэфир 20 %.
- Нетканые материалы, получаемые по технологии Спанбонд :
Канвалан (СИБУР , Ортон, Россия, Кемерово), состав: полипропилен 100 %,
Геотекс (СИБУР , Сибур-Геотекстиль, Россия, Сургут,), состав: полипропилен 100 %.
- Нетканые материалы, получаемые по технологии "Струтто" :
Объемный нетканый материал «Спрут» (Украина).
СтруттоФайбер® (Московская область), состав: 100% полиэфир.
ХоллоТек® ("Весь Мир", Подольск), состав: 100% полиэфир.
- Нетканые материалы, получаемые по технологии термического скрепления :
Файбертекс (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: полиэфир 100 %,
Шерстипон (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: шерсть 70 %, полиэфир 30 %,
Холлофайбер (Термопол-Москва, Россия, Москва), состав: полиэфир 100 %,
Vlad-эк (Владполитекс, Россия, Судогда), состав: полиэфир 100 %
- Нетканые материалы, получаемые по технологии иглопробивного скрепления :
ECO-TOR (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: полипропилен 100 %,
Литература
Примечания
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
НЕТКАНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
,
полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей или (и) др. видов материалов
(текстильных и сочетаний их с нетекстильными, напр. пленками) без применения
прядения и ткачества. По сравнению с традиц. способами произ-ва в текстильной
пром-сти - ткачеством и прядением-произ-во нетканых материалов отличается простотой технологии
(в т.ч. сокращением числа технол. стадий), повышением производительности оборудования
и, следовательно, меньшими капитальными и трудовыми затратами, разнообразием
ассортимента полотен, возможностями рацион. использования разл. сырья, более
низкой себестоимостью продукции, возможностью макс. автоматизации произ-ва,
т.е. создания поточных линий и фабрик-автоматов, а сами нетканые материалы имеют хорошие
эксплуатац. св-ва. Поэтому нетканые материалы стали одним из осн. видов совр. текстильной
продукции, хотя крупное пром. произ-во их появилось лишь в 40-х гг. 20 в. Мировое
произ-во нетканых материалов ок. 16 млрд. м 2 (1985), причем на долю США приходится
59% всех производимых в капиталистич. странах нетканых материалов, на долю стран Зап. Европы-32%,
Японии-9%.
Различают нетканые материалы типа тканей
(холстопрошивные, ните-прошивные, тканепрошивные, иглопробивные, клееные, комбинированные)
и ватины (холстопрошивные, иглопробивные, клееные), а также бытового и техн.
назначения.
Св-ва нетканых материалов зависят от
их структуры и способа произ-ва, природы сырья. Нетканые материалы вырабатывают из натур.
(хлопковых, льняных, шерстяных) и хим. (напр., вискозных, полиэфирных, полиамидных,
полиакрилонитрильных, полипропиленовых) волокон, а также вторичного волокнистого
сырья (волокна, регенерированные из лоскута и тряпья) и коротко-волокнистых
отходов хим. и др. отраслей пром-сти.
Осн. технол. операции получения
нетканых материалов: 1) подготовка сырья (рыхление, очистка от примесей и смешивание волокон,
перемотка пряжи и нитей, приготовление связующих , р-ров химикатов, напр. отвердителей ,
агентов набухания волокон, ПАВ, и т. д.); 2) формирование волокнистой основы
(напр., холста, системы нитей); 3) скрепление волокнистой основы в единую систему
(получение нетканого материала); 4) отделка нетканого материала.
Получение волокнистой
основы.
Волокнистый холст-слой текстильных волокон (поверхностная плотн.
10-1000 г/м 2 и бол ее)-чаще всего получают мех. способом: на чесалъ-кой
машине из волокон длиной 45-150 мм формируют прочес, или ватку (непрерывный
тонкий слой волокон с поверхностной плотн. ок. 20 г/м 2), к-рый с
помощью спец. приспособления укладывается "друг на друга" под разными
углами, в результате чего в холсте получают продольную или продольно-поперечную
ориентацию волокон.
При аэродинамич. способе
расчесанные волокна увлекаются потоком воздуха и переносятся по каналу (диффузору)
на сетчатый барабан или транспортер, где укладываются с образованием холста
бeсслойной структуры (неориентированное расположение волокон). Гидравлич. (мокрым)
способом холст формируют из водной суспензии коротких не
прядомых
волокон на сетке бумагоделательной машины. Электростатич. способом холст получают,
укладывая заряженные волокна равномерным слоем на транспортере, имеющем заряд
противоположного знака. Волокнообра-зующим способом холст получают укладкой
на сетчатой пов-сти транспортера непрерывных волокон (нитей) непосредственно
после их формования из расплава или р-ра полимера .
Волокнистую основу из нитей
(система нитей) формируют укладкой неск. слоев пряжи или готовых хим. нитей
упорядочение, напр. в виде сетки, или хаотически.
Получение и применение
нетканые материалов.
Волокнистую основу скрепляют физ.-мех., физ.-хим. или комбинированными
способами.
Ф и з.-х и м. с п о с о
б ы скрепления волокнистой основы в произ-ве нетканых материалов самые распространенные; их
применяют для получения клееных нетканых материалов. Волокна (нити) в холсте скрепляются в единую
систему связующим вследствие адгезионного (аутогезионного) взаимод. на границе
контакта связующее -волокно (нить). В качестве связующих используют эластомеры ,
термопластичные и термореактивные полимеры в виде дисперсий, р-ров, аэрозолей ,
порошков , легкоплавких и бикомпонентных волокон. Иногда связующее не используют;
в этом случае основу нетканых материалов подвергают спец. обработке (тепловой, хим. реагентами ,
газами), приводящей к снижению т-ры текучести полимера , из к-рого изготовлены
волокна (нити) волокнистой основы, или к появлению "липкости" на
их пов-сти в результате набухания , пластификации и др., способствующей скреплению
волокон в местах их контакта.
Различают неск. осн. способов
получения клееных нетканых материалов. Широко распространен метод пропитки холста жидкими связующими
(дисперсиями и р-рами бутадиен-акрилони-трильного каучука , полистирола , поливинилацетата ,
поливинилового спирта , акриловых сополимеров или др.). Методы пропитки разнообразны:
холст погружают в ванну со связующим ; пена связующего подается в зазор двух
валов, через к-рый непрерывно проходит холст; связующее распыляется на пов-сть
холста спец. устройствами; наносится печатанием с помощью гравированных валов,
шаблонов (аналогично нанесению рисунка на ткань). После пропитки полотно подвергают
сушке и термообработке горячим воздухом или ИК излучением в спец. камерах или
на каландрах .
Бумагоделательным способом
нетканые материалы получают из коротких текстильных волокон (2-12 мм), к к-рым иногда добавляют
древесную целлюлозу , на обычном бумагоделательном оборудовании (см. Бумага)и из волокон повышенной длины (40 мм и более) на бумагоделательных машинах
с наклонной сеткой. Связующие -синтетич. латексы , легкоплавкие волокна (обычно
поливинилхлоридные), фибриды (см. Бумага синтетическая)и бикомпонентные
волокна-вводят в полотно до или после его отливки на бумагоделательной машине.
Затем полотно сушат и подвергают термообработке, как в предыдущем способе пропитки.
Получаемые нетканые материалы бумагоподобны; применение более длинных волокон улучшает их
текстильные св-ва. Этим способом получают (при высокой производительности-до
300 м/мин) нетканые материалы одноразового пользования, напр. скатерти, пеленки , постельное
белье, салфетки .
Более прогрессивным, чем
пропитка, является способ термоскрепления, т.к. исключается применение жидких
связующих , не требуется очистка сточных вод и т.д. При этом можно получить нетканые материалы
разл. структур и св-в. Холст формируют из т.наз. базовых волокон - полиамидных,
вискозных, полиэфирных или их смесей с легкоплавкими (полипропиленовыми, поливинилхлоридными)
и бикомпонентными волокнами. На холст или отдельные слои прочеса наносят спец.
устройствами порошки смол (феноло- или меламино-форм-альдегидных) и (или) пластификаторы
либо только р-ри-тель для набухания поверхностного слоя волокон. После этого
холст поступает в термокамеру, а затем на каландр , на к-ром в результате прессования
происходит склеивание .
Разновидность способа-локальный
нагрев холста иглами или ребрами вала, когда образуются зоны сплавления (сварки),
скрепляющие холст (порошкообразное связующее не используется). Сварку можно
осуществлять также токами высокой частоты, ультразвуком , лучом лазера . Этим
способом получают более объемные материалы, чем рассмотренным выше.
Фильерный способ произ-ва
нетканых материалов из р-ров и расплавов полимеров развивается ускоренными темпами (на его
долю приходится уже 30% произ-ва нетканых материалов от их общего объема). Этот способ совмещает
произ-во хим. волокон и нетканых материалов. Волокна (нити) в холсте, сформированном на сетке
приемного, движущегося транспортера (после выхода волокон из фильер), склеиваются
друг с другом в местах пересечения аутогезионно, если они не потеряли своей
"липкости", в противном случае их скрепляют провязыванием, иглопрока-лыванием
или любым физ.-хим. способом. Фильерным способом можно формировать холст из
волокон любой длины, даже практически бесконечной. Увеличение длины волокон
резко повышает коэф. использования их прочности в нетканых материалах, что позволяет снизить
требования к св-вам связующего или уменьшить его содержание в материале, в результате
чего увеличивается пористость материала. Фильерные установки можно использовать
для формирования с большой скоростью не только полотен, но и изделий сложной
конфигурации.
Наиб. перспективны клееные
нетканые материалы, вырабатываемые по новой технологии из пленок (полиэтиленовой, полипропиленовой,
полиамидной), исключающей получение волокон. Сущность способа заключается в
том, что полимерную пленку расщепляют на фибриллы (на иглопробивной машине или
спец. фибрилляторами) и затем скрепляют .
Клееные нетканые материалы используют
как тепло- и звукоизоляционные, фильтровальные, тарные и обтирочные полотна,
как основу под полимерные покрытия (искусств. кожа , линолеум, клеенка) и абразивные
материалы, как прокладочные материалы для одежды, полотна для полиграфии, материалы
для армирования пластмасс .
Ф и з.-м е х. с п о с о
б ы-провязывание, иглопрокалывание, свойлачивание.
Вязально-прошивные нетканые
полотна изготовляют на спец. машинах путем провязывания нитями или пучками волокон
волокнистых холстов (холстопрошивные нетканые материалы), системы нитей (нитепрошивные нетканые материалы),
а также их комбинацией с др. материалами (каркаснопрошивные нетканые материалы), напр. с тканями
(тканепрошивные), пленками (пленкопрошивные). На всех машинах для выработки
вязально-прошивных нетканых материалов осуществляется процесс петлеобразования, как при произ-ве
трикотажа за исключением того, что на каждую иглу прокладывается отдельная нить.
Все иглы машины перемещаются одновременно, прокалывают волокнистую основу и
возвращаются в исходное положение, протаскивая через нее провязывающую нить.
Для провязывания используют пряжу из хлопка, капроновые, лавсановые, хлориновые
и др. комплексные нити.
Наиб. экономичен холстопрошивной
способ, причем нитепрошивные нетканые материалы близки по св-вам тканям и трикотажу. Ассортимент
полотен, изготовляемых по этой технологии, необычайно широк: заменители тканей
для одежды, махровые полотенца, искусств. мех, декоративные полотна и т.п.;
в технике-теплозвукоизоляц. материалы, прокладки , основа для синтетич. покрытий
и др.
Иглопробивные нетканые материалы изготовляют
на иглопробивных машинах. Скрепление волокон в холсте осуществляется в результате
их мех. пeрeпутывания при многократном прокалывании холста иглами с зазубринами.
Особенности иглопробивных машин, конструкция игл , глубина и плотность иглопрокалывания
оказывают решающее влияние на структуру нетканых материалов и, следовательно, на их характеристики.
Для улучшения св-в иглопрoбивныe нетканые материалы подвергают спец. обработке (пропитке латексами ,
термообработке полотен, содержащих высокоусадочные или легкоплавкие волокна)
или перед иглопрокалыванием
холст дублируют с армирующим материалом (напр., с тканью , пленкой).
Модификация способа-перепутывание
волокон холста тонкими струями воды или газа , выбрасываемых под большим давлением
из сопел.
Этим способом вырабатывают,
напр., фильтровальные полотна для разл. сред, теплозвукоизоляц. и техн. сукна,
одеяла , напольные покрытия, геотекстильные материалы, обладающие высокими проницаемостью
(как песок) и прочностью (используют их как дренажно-фильтрующий материал при
стр-ве дорог, дамб, мостов, зданий и др.).
Валяльно-войлочным способом
получают нетканые материалы из чистошерстяных волокон или смеси их с химическими (до 40%)
путем мех. воздействий на волокнистый слой во влажной среде при повышенной т-ре.
Шерстяные волокна в этих условиях свойлачиваются (перемещаются, переплетаются,
уплотняются), образуя войлок. Полученный полуфабрикат подвергают валке на разл.
машинах для дальнейшего уплотнения, усадки и придания ему заданной формы и размеров.
Затем валяное полотно или изделие направляют на мокрую отделку, сушку и сухую
отделку. Этим способом получают войлоки, валяные и фетровые изделия (обувь,
головные уборы).
К о м б и н и р. с п о
с о б ы получения нетканых материалов, включающие неск. методов скрепления волокнистой основы,
применяют для получения нетканых материалов повышенного качества (напр., большей формоустойчивости,
повышенной прочности , с лучшими деформационными св-вами). Так, элсктрофлокированные
нетканые материалы изготовляют ориентированным нанесением в электрич. поле высокого напряжения
относительно коротких волокон (длина 0,3-10 мм) на основу (напр., на текстильную
ткань или пленку), предварительно покрытую клеем . Окончательное закрепление
волокон в клеевом слое проводят в сушильной камере. Этим способом изготовляют
нетканые материалы, имитирующие натуральную замшу, мех, упаковочные материалы и др.
В зависимости от назначения
нетканые материалы выпускают в неотбеленном (суровом) виде или подвергают отделке (напр.,
отбеливание, крашение , стрижка ворса).
Лит.: Бершев Е.Н.,
Курицина В. В., Куриленко А. И., Смирнов Г. П., Технология производства нетканых
материалов, М., 1982; Озеров Б. В., Гусев В. Е., Проектирование производства
нетканых материалов,
М.,
1984.
В.М.Горчакова.
Нетканными материалами называют текстильные полотна, которые производятся из различных волокон без традиционных приемов ткачества или плетения.
По сфере применения различают:
- для пошива одежды;
- бытовые;
- технические;
- упаковочные;
- прокладочные;
- основа искусственной кожи;
- мебельные.
По способу скрепления нетканые материалы делают следующими методами:
- Химическое или адгезионное скрепление (клеевой способ).
- Механическое скрепление: иглопробивный, прошивные способы, гидроструйный способ (технология Спанлейс).
Холстопрошивное полотно
изготавливается путем тщательного прочеса заранее подготовленных волокон и пропуска его через специальный преобразователь, который располагает волокна перпендикулярно друг другу. Полученный холст прошивают на вязальной машине. Это: фланель, байка, сукно, драп, ватин.
Качественные показатели: износостойки, высокоэластичны, низкосминаемы, воздухопроницаемы, не подвержены усадке.
Нитепрошивные полотна
получаются путем переплетения системы двух нитей. Специальным образом. Они накладываются одна на другую и скрепляются тамбурным стежком. Это: полотно блузочное, платьевое, используется для пошива купальной одежды.
Такие ткани: формоустойчивы, имеют низкую теплопроводность, гигроскопичны, воздухопроницаемы, практически не осыпаются на срезах, хорошо растяжимы.
Тканепрошивные полотна
изготовляются за счет продевания текстильных петель на вязанной основе. Это махровые полотна по типу «джинтарс» и «тейка», искусственные меха.
Такие ткани отличаются высокой гигроскопичностью, гигиеничностью, прочностью.
Клееные полотна
изготовляются путем склеивания волокон жидкими клеевыми растворами, сухими пластичными веществами, за счет клеевых веществ, наносимых в структуру волокна. Примером таких полотен являются: бортовка, теплоизоляционные полотна, флизелин, прокламелин, изо, основа под искусственную кожу.
Такие полотна устойчивы к нагреванию, стирке и химчистке, обладают высокими показателями упругости и жесткости, воздухопроницаемости.
Иглопробивные полотна
изготавливается путем многочисленного пробивания полотна раскаленными иглами с зазубринами. Представители: ватин, синтепон, полотно прокладочное, полотно теплоизоляционное.
Отличаются высокой прочностью, теплоизоляцией, формоустойчивы.
Полотна, получаемые валяльным способом : фильц, войлок, одеальные ткани. Это прочные, теплоизоляционные ткани.
Аэроформирование : процесс состоит в смешивании волокон с воздухом, полученную вату в дальнейшем напыляют на специальную ленту. Такая технология используется для производства салфеток и детских подгузников.
В число наиболее распространенных текстильных материалов входит нетканое полотно, включающее в себя огромное разнообразие видов. Изготовленное из одного или комбинации материалов, нетканое полотно представляет собой скрепленную структуру элементов. В его составе нет трикотажных и тканых полотен.
Одним из наиболее известных материалов данного вида является геотекс, в состав которого входят полипропиленовые волокна.
История создания
В последующем в качестве сырья для геотекса применяли самые разные материалы. Спрос на нетканое полотно вырос в мгновение, настолько необычными и полезным оказались его свойства. В зависимости от вида волокон, которые ложились в основу создания нового материала, можно было получать самые разные свойства.
Во Франции разрабатывали не только новые виды станков, но и модернизировали прежние под более совершенные виды нетканой материи. По сей день лучшие характеристики в оборудовании для создания таких плотен являются главным преимуществом французских станков.
На сегодняшний день разработано немало разновидностей нетканого материала. Теперь нетканое полотно может быть использовано как дренажный, фильтровальный или мембранный инструмент.
Вплоть до конца 20 века основными производителями материала геотекс и подобных ему оставались страны Европы, США и Япония. Но вскоре к ним не только присоединились, но и начали обгонять по количеству и качеству производства азиатские страны. В частности, нетканое полотно теперь в огромных количествах поставляет Узбекистан.
В нашей стране нетканое полотно изначально производилось только для бытовых целей и использовалось в швейной промышленности. В 90-е годы, как ни странно, началось бурное развитие данной отрасли, а ГОСТ начал активно разрабатывать и совершенствовать нормы.
Вызвал такое развитие дефицит хлопчатобумажных тканей, а многие тканые материалы в самых разных сферах были вынуждены заменять на иглопробивное нетканое и другие подобные виды. Так и появилась необходимость совершенствования этой отрасли промышленности. На современное нетканое полотно имеется огромный спрос, который неуклонно растет.
Производство
Изготавливается геотекс и другое нетканое полотно в три этапа
:
- Формирование основы. Для этого используется каркас из нитей или волокнистый холст.
- Скрепление основы.
- Отделка готового материала.
Для формирования холста применяют массу из натуральных и химических волокон в разных пропорциях. Готовые волокна смешивают и очищают. После их прочесывания формируется волокнистый холст. Каркас из нитей представляет собой сетку в виде параллельно уложенных между собой нитей.
Скрепление основы может быть трех видов: иглопробивное, вязально-прошивное и клеевое. Иглопробивное скрепление производится на машинах при помощи игл. Игла, проходя через толщину всего слоя, захватывает волокна и протаскивает их. Так и происходит межслоевое скрепление. Вязально-прошивной метод заключается в провязывании холста пряжей. И, наконец, нетканое полотно производят клеевым способом. В этом случае холсты скрепляются при помощи полимерных веществ. Склеивание бывает двух видов: мокрое и сухое. Мокрое заключается в нанесении жидкого вещества на холсты с последующим наложением их друг на друга. Для сухого склеивания применяется порошок, нить, пленка или шпательные волокна, имеющие более низкий уровень температуры плавления, чем скрепляемые холсты. После нанесения связующего вещества холсты подлежат термообработке.
Геотекстильное полотно обязательно подлежит отделке.
Основные свойства
Оценивая качество таких материалов, необходимо исходить из области их применения. Фильтровальное нетканое полотно должно обладать высокой прочностью, а хорошие эстетические характеристики для фото пригодятся, но не более.
К некоторым видам материи предъявляются высокие требования по плотности, прочности, упругоэластичности. А отменные внешние показатели, отлично продемонстрированные на фото, позволяют нетканым материалам успешно конкурировать с тканями. Учитывая экономическую составляющую, преимущество в большинстве случаев отдают нетканым полотнам.
Области применения
Геотекстильное полотно используется для самых разных нужд. В швейной промышленности из этого материала изготавливают одежду всевозможного назначения: платья, костюмы, белье, халаты, пальто, купальники, детские вещи . Нередко геотекс материалы применяются для утепления.
Широкое применение геотекстильное полотно нашло в иных сферах. Геотекс используется в дорожном строительстве, монтаже дренажей, в жилой застройке и отделке помещений. Кроме того, геотекс может быть использован даже для отделки жилых зон. Например, геотекстильное полотно можно увидеть на изнаночной стороне столовых клеенок или линолеумов.
По своим свойствам описываемый материал во многом превосходит тканевые аналоги. И ведь он постоянно совершенствуется. Так что не будет удивительным тот факт, что вскоре эта материя будет необходима абсолютно везде.
