Нетканые материалы: процесс производства, виды, состав и область применения

Технология производства

В качестве сырья для производства материала «спанбонд» используются волокнообразующие полимеры с широким молекулярно-массовым распределением, такие как полипропилен, полиэтилентерефталат (полиэстер), полиамид и др. Наиболее часто для производства «спанбонда» используется полипропилен, поскольку он позволяет получать наиболее плотное распределение волокон в холсте и обеспечивает высокую выработку волокон в перерасчёте на килограмм сырья.

Процесс формирования холста включает следующие основные этапы:

1. Подготовка и подача полимерного сырья к плавильному устройству
2. Плавление полимера и фильтрация расплава
3. Подача расплава на фильерный комплект
4. Формирование волокон
5. Аэродинамическая вытяжка и охлаждение волокон воздухом
6. Укладка волокна на транспортёр для формирования холста
7. Каландрирование и намотка материала

Гранулы полимера поступают в экструдер, в котором осуществляется процесс плавления, после чего, расплавленный полимер продавливается через специальные отверстия — фильеры, образуя бесконечные нити.
Фильера представляет собой металлическую пластину с отверстиями, изготовленную из жаропрочной стали. Фильеры различаются количеством отверстий, их диаметром и формой. Диаметр отверстий в фильере может варьировать от 250 до 1200 мкм. Фильеры располагаются на специальной фильерной балке, при этом в производстве для более плотного расположения волокон на холсте чаще всего используется несколько балок (обычно две или три).
Перед укладкой на транспортёр нити проходят стадию вытяжки — аэродинамическим или механическим способом. Наиболее широкое распространение получил аэродинамический способ вытяжки, состоящий в вытяжении нитей под действием высокоскоростного воздуха, поступающего из эжектора. В процессе вытяжения нити охлаждаются, приобретя прочность.
Выходящие из эжектора охлаждённые нити укладываются на транспортёр, равномерное и однородное распределение нитей на холсте осуществляется с помощью специальных устройств, расположенных в эжекторе. Скорость движения транспортёра может меняться, благодаря чему достигается различная плотность материала.
Для скрепления сформированного полотна может использоваться один из следующих способов:

• иглопрокалывание,
• химическая пропитка нитей связующими,
• термоскрепление на каландре,
• водоструйное скрепление,
• термоскрепление горячим воздухом.

Способ скрепления материала определяет сферы его дальнейшего использования. Наиболее распространённый способ скрепления нитей в холсте — термоскрепление на каландре используется для полотен плотностью не более 150 г/м² . Для более плотных полотен (свыше 150г/м²) наиболее часто используется иглопробивной способ скрепления. Таким образом, диапазон возможных плотностей спанбонда варьирует от 15 до 600 г/м².

В настоящее время, усовершенствование технологий по производству фильерных нетканых материалов типа «спанбонд» идёт по пути получения бикомпонентных (элементарные волокна получают соэкструзией из двух или более полимеров) материалов, сочетающих в себе свойства исходных полимеров. Так, например, большой популярностью пользуются материалы СМС («спанбонд» — «мелтблаун» — «спанбонд»). «Мелтблаун» — технология «мелтблаун» подразумевает формирование волокон путём раздува расплавленного полимера (фильерно-раздувная технология) горячим воздухом непосредственно на раскладочный транспортерный стол
Материал, полученный по технологии «спанбонд», имеет ряд характеристик, которые обуславливают его повсеместное применение во многих отраслях промышленности.

Вам могут быть интересны эти товары

Геотекстиль 120

Подробнее

Геотекстиль 100

Подробнее

Геотекстиль 140

Подробнее

Геотекстиль 150

Подробнее

Геотекстиль 160

Подробнее

Геотекстиль 180

Подробнее

Геотекстиль 200

Подробнее

Геотекстиль 220

Подробнее

Геотекстиль 250

Подробнее

Геотекстиль 280

Подробнее

Геотекстиль 300

Подробнее

Геотекстиль 330

Подробнее

Геотекстиль 350

Подробнее

Геотекстиль 400

Подробнее

Геотекстиль 450

Подробнее

Геотекстиль 500

Подробнее

Геотекстиль 550

Подробнее

Геотекстиль 600

Подробнее

Показать все товары

Показать каталог

Многослойный нетканый материал

Данный материал включает в себя три основных слоя:

• Спанбонд.
• Мельтблаун. Подготовка данного покрытия осуществляется практически таким же способом, как и спанбонд. Единственное отличие – это дополнительная обработка волокон в высокоскоростном потоке, благодаря чему они разделяются на более тонкие нити.
• Спанбонд.

Скрепление трех вышеперечисленных слоев осуществляется при определенной температуре.

Материал, полученный таким способом, выделяется равномерностью распределения входящих в состав волокон. Именно это свойство и позволило использовать его при подготовке различных фильтров.

Сырье для производства нетканых материалов

Целлюлозные химические волокна всех длин и степени очистки и с явно различными свойствами находятся в распоряжении промышленности нетканых склеенных тканей.

Все они характеризуются способностью поглощать довольно большое количество влаги. Это рекомендует их использование везде, где это свойство полезно для производства нетканых склеенных тканей, и / или использования нетканых склеенных тканей является еще одним предварительным условием.

Нетканые материалы — это текстильные ткани, состоящие из отделенных волокон, которые правильно размещаются с помощью технологий, ориентированных на использование. Чтобы гарантировать работоспособность готового продукта, они соединяются. По этой причине выбор волокон и, возможно, связующих материалов имеет особое значение: это касается волокнистого сырья и размеров волокон. Как правило, они имеют большую долю в создании нетканых тканей, чем это имеет место в текстильных тканях из нитей. Скрепляющие агенты также могут влиять на качество нетканых материалов.

Волокнистые материалы, используемые для нетканых материалов

нетканые материалы-3
нетканые материалы-4
нетканые материалы-5
нетканые материалы-6

Практически все виды волокон могут быть использованы для производства нетканых склеенных тканей. Выбор волокна зависит от:

• требуемого профиля ткани;
• экономической эффективности для производства нетканых склеенных тканей;
• химических волокон как целлюлозного, так и синтетического происхождения.

Поскольку широкий ассортимент тканей либо разрабатывается, либо уже находится в производстве, невозможно назвать и описать все ткани и волокна. Наиболее важные детали будут приведены ниже.

Самой важной составляющей растительных волокон является целлюлоза, которая является гидрофильной и гигроскопичной. Помимо целлюлозы, растительные волокна также состоят из нескольких других веществ, которые влияют на их свойства

Хлопок является самым важным растительным волокном, используемым для производства нетканых склеенных тканей.

Из всех видов шерсти животных только овечья шерсть имеет какое-либо значение для производства нетканых склеенных тканей. Поскольку ее цена высока, она используется в основном в виде регенерированной шерсти или обрезков. Изменения в качестве и примеси в восстановленной шерсти, а также химические и физические свойства, определяемые ее происхождением, налагают ограничения на ее использование.

нетканые материалы-7
нетканые материалы-8

Область нетканых склеенных тканей стала настолько широкой, что в какой-то степени она включает почти все виды существующих волокон. Однако определенные типы волокон стали преобладать в определенных областях.

Двумя основными типами волокон являются полиамид 6, обычно известный как перлон, и полиамид 6.6, который обычно называют нейлоном, чтобы отличить его от перлона. Число после слова «полиамид» указывает на то, сколько атомов углерода присутствует в каждой молекуле, составляющей полиамид.

https://youtube.com/watch?v=sAoAQd4bql8%3F

2020 textiletrend.ru

Сферы применения материала

Текстиль нашел место в различных сферах деятельности людей. Он активно применяется при изготовлении теплых полов и напольных покрытий с теплоизоляцией. Его используют в качестве пленки под кровлю, как защиту гидроизоляции, при работе с крышей.

Как можно заметить, натяжное полотно нашло широкое применение в строительстве, поэтому часто становится важным предметом при выполнении ремонтных работ на автомобильных и железных дорогах.

Пленка под кровлю

Также немаловажную роль нетканая ткань играет в строительстве гидротехнических сооружений; она способна уравнивать нефтепроводы и газопроводы.

Нетканое иглопробивное изделие способно обеспечить эффективный дренаж. Грунтовые воды, а также вода, оставшаяся от осадков, на крыше не будут застаиваться, благодаря чему снизится нагрузка на поверхность и повысится ее долговечность.

Он хорошо фильтрует воздух и воду, отсеивая ненужные, мельчайшие частицы грязи и камней.

Кроме того ткань применяется в изготовлении одежды и в обувной промышленности. Она нужна для создания стелек и предметов гардероба с утеплением.

Стельки

Подкладки, покрывающие пружины мягких предметов мебели, изготавливаются из этого же полотна.

Виды и их свойства

Одна из классификаций нетканых материалов основывается на области их применения. Они делятся на:

• технические. Их применяют в промышленности, сельском хозяйстве. В качестве защитных средств, фильтров, прокладок, обтирочных материалов;
• медицинские. Из нетканых полотен производят спецодежду, средства гигиены, бинты, бахилы;
• бытовые. Их используют для производства одежды (синтепон, войлок, кожзам), чехлов для хранения, изделий для уборки.

Что такое войлок. Фото

К полотнам технического назначения относят различные виды строительных изоляционных материалов. Например, изобонд – его используют для защиты зданий от конденсата и влаги. Используют его и в качестве утеплителя.

К полотнам технического назначения относят:

• нетканые протирочные материалы. Их используют для полировки автомобилей и других деликатных поверхностей. Существует несколько форм выпуска – рулоны и салфетки;
• безворсовые нетканые материалы. Используют в напольных и настенных диспенсерах. Они подходят для очистки различных поверхностей от влаги или жира;
• нетканые абразивные материалы. Их производят из полиэфирных или нейлоновых волокон с включением абразивных частиц. Их используют для шлифовки и чистки. Получили материалы и бытовое применение, из них производят губки для мытья посуды;
• нетканые огнестойкие, фильтрующие материалы. Их производят из мета- арамидных и пара-армамидных волокон методом иглопробивания. Они термостойкие, легкие и прочные. Из них производят промышленные фильтры, спецодежду.

Еще один вид технических, нетканых материалов – укрывные полотна. Их используют в сельском хозяйстве для защиты посевов, повышения урожайности. Широко применяется нетканый материал спанбонд. Его производят методом термофиксации. Как правило, это трехслойное полотно. Плотность аграрного нетканого материала влияет на сферу его применения. Наиболее плотные полотна используют для защиты посевов от холодов и заморозков, для «консервации» многолетних растений на зиму. Менее плотные мульчирующие нетканые полотна защищают урожай от вредителей. Спанбонд выпускаю черным, белым, зеленым и многоцветным.

Для производства медицинских изделий и средств гигиены используют спанлейс. Его получают по гидроструйной технологии. В состав входят хлопковые, вискозные и полипропиленовые нити. Они определяют свойства этого нетканого материала – впитывание и удержание влаги. Полотно также хорошо пропускает воздух. Из него выпускают влажные салфетки, гигиенические прокладки, подгузники, одноразовые пеленки.

Фибрелла еще один нетканый материал для производства косметических салфеток, одноразовых медицинских халатов, шапочек.

Для производства одежды используют:

• синтепон. Его используют в качестве утеплителя для верхней одежды или наполнителя для подушек или одеял. Полотно получают клеевым или термическим способом;
• флизелин – прокладочный материал, получаемый клеевым методом. Его применяют для уплотнения деталей одежды. Тонкую разновидность паутинку используют для подшива брюк;
• тинсулейт – утеплитель, получаемый из полых полиэфирных волокон. Он отлично сохраняет тепло, хорошо держит форму, предотвращает деформацию изделий после стирки.

Средства для уборки (салфетки, тряпки) производят из мягкого и прочного материала микрофибры. С их помощью можно ухаживать за деликатными поверхностями.

Виды нетканых материалов

Нетканые материалы – изделия, подготовленные из химических волокон. На продажу поставляется несколько разновидностей нетканых покрытий, отличающихся техническими показателями, свойствами. Подобных результатов удалось достичь, применяя разнообразные методики изготовления. Для того чтобы было проще определиться, стоит ознакомиться с основными видами.

Спанбонд

Подготовка такого материала осуществляется путем продавливания предварительно подготовленного сырья через специальные фильеры, диаметр которых относительно небольшой. Только после этого волокна тщательно охлаждаются, вытягиваются, а также укладываются на ровную поверхность. Для того чтобы соединить подготовленные и охлажденные волокна, используется каландр.

Подготовленное таким образом полотно выделяется повышенным уровнем плотности, износоустойчивостью, а также прочностью. Данный материал отличается водонепроницаемостью, простотой хранения и использования. Его довольно часто применяются в процессе подготовки нестерильной продукции.

Спанлейс

Подготовка данного нетканого материала осуществляется практически по такому же принципу, что и спанбонд. Единственное отличие заключается в том, что волокна переплетаются при помощи водяных струй, которые подаются под высоким давлением. Данная разновидность нетканого материала изготавливается из полипропиленовых, вискозных, а также полиэфирных волокон. В некоторых случаях сочетают несколько видов волокон. Как правило, соединяют несколько типов волокон, если нужно усилить определенные свойства полотна.

Данный вид нетканого материала обладает такими преимуществами:

• Отличные показатели тактильной комфортности.
• Покрытие не препятствует свободной циркуляции воздуха.
• Уровень прочности покрытия достаточно высок.
• Материал обладает отличными защитными свойствами.
• Коэффициент упругости покрытия достаточно низкий.

Такой вид нетканого материала не стоит использовать в чрезмерно влажном климате, поскольку он хорошо впитывает влагу, вес его при этом увеличивается.

Методы производства нетканых материалов

В качестве сырья для получения нетканых полотен используют натуральные: хлопок, лен, шерсть или шелк – а также синтетические и искусственные волокна. Кроме того, часто в переработку поступают отходы текстильного производства.

Процесс изготовления включает в себя несколько этапов:

1. Очистка и сортировка сырья. Одновременно готовят связующие растворы.
2. Формовка холста – укладывание волокон в различных направлениях.
3. Связывание материала.
4. Обработка полотна – сушка, окраска, отбеливание и т. п.

Классификация технологий соединения волокон в монолитное изделие включает в себя несколько способов.

Клеевой метод

Его чаще всего используют для изготовления основы под клеенку, заменитель кожи или линолеум, для прокладочных тканей – флизелина, дублерина, а также в полиграфической отрасли. Разложенные волокна пропитываются специальными клеящими составами, которые, застывая, образуют полотно.

Полученные таким способом материалы обладают высокой прочностью, жесткостью и упругостью. Они устойчивы к нагреванию, химической чистке и стирке. Характерной особенностью является достаточный уровень аэрации и значительная гигроскопичность.

Вязально-пробивной метод

Подготовленные и сформованные волокна провязывают капроновыми или хлопчатобумажными нитками, образующими жесткий каркас. Таким образом получают фланель, байку, ватин, драп и сукно.

Материалы, из которых в дальнейшем шьют одежду, имеют ряд положительных качеств. Они не дают усадку, не мнутся, хорошо пропускают воздух и обладают высокой износостойкостью.

Разновидностью метода является нитепрошивной, при котором полотно получают путем переплетения системы из двух или более нитей. Так изготавливают многие ткани для пошива платьев, блузок, мужских рубашек и даже купальных костюмов. Изделия из них хорошо держат форму и имеют низкую теплопроводность.

Иглопробивной метод

Подготовленный материал раскладывается на специальных станках и подвергается многочисленному прокалыванию сильно нагретыми зазубренными иглами. В результате волокна хаотично перепутываются, полотно скрепляется.

Иглопробивным способом получают большинство утеплителей – синтепон, ватин и другие. Их существенным недостатком является то, что в процессе эксплуатации отдельные волокна могут проникать через верхний слой. Это не только влияет на внешний вид изделия, но и уменьшает его теплопроводность и долговечность.

Термический метод

На подготовительной стадии добавляют определенное количество волокон, имеющих температуру плавления ниже, чем основная масса. При нагревании они быстро расплавляются и образуют цельное изделие.

Эта технология используется для получения некоторых видов наполнителей для мягкой мебели, а также недорогих утепляющих материалов для верхней одежды. Их отличает невысокая плотность, но значительная упругость и стойкость к химическим веществам.

Гидроструйный метод

Изделия, получаемые с помощью этой инновационной технологии, используются в медицине, косметологии: одноразовое белье, халаты, перевязочный материал, салфетки, тампоны, спонжи и др. Самыми известными являются сонтара, новитекс и фибрелла.

Метод основан на переплетении и связывании волокон при помощи бьющих под высоким давлением струй воды. Первооткрывателем его является известная американская компания Дюпон.

Войлочно-валяльный метод

Он позволяет получать нетканые материалы из чистошерстяного или смесового сырья. В условиях повышенной влажности при определенной температуре волокна подвергаются механическому воздействию, в результате чего происходит их свойлачивание.

Таким образом получают войлок, который используется для производства обуви, теплой одежды, одеял и других изделий. Кроме того, войлок широко применяется в строительстве зданий, поскольку он не только хорошо сохраняет тепло, но и обеспечивает звукоизоляцию помещений.

Синтетика

Продукт созданный с помощью химического синтеза. Волокно получается из расплавленных синтетических полимеров. Сюда относится полиамиды, полиуретаны, полиэфирные волокна или тот же лавсан, полиолефин, полиакрил и другие.

Недостатки синтетики:  низкая впитываемость влаги, скатывание, высокая электризуемость, жесткость.

Плюсы: повышенная прочность, не мнется, большой ассортиментный ряд по цветовым оттенкам, низкая цена.

Как видим плюсы свойственные натуральным материалам, относятся к недостаткам синтетики и наоборот. Поэтому для повышения качественных характеристик и снижения цены, часто производитель использует смесовый материал с добавлением разного количества волокон натурального и синтетического происхождения.   К примеру, натуральная ткань с добавлением полиэфирных нитей будет иметь повышенную плотность при меньшем весе.

Химия не стоит на месте. Инновационные технологии в данной отрасли позволяют создавать высококлассные продукты мало чем отличающиеся от натуральных. Постепенно данные новшества внедряются в определенные сектора легкой промышленности.

Так, в Беларуси, на одном из крупнейших предприятии химической промышленности – ОАО «СветлогорскХимволокно» уже начали выпускаться так называемые функциональные нити («умные нити»). К ним относятся микрофиламентные нити, способные к быстрому отводу влаги.

Текстильные изделия из этих волокон относятся к продуктам нового поколения, способные кроме повышенных своих тактильных качеств, предохранять от температурных перепадов, а так же обладают антибактериальными свойствами и эффектом отражения инфракрасных лучей.