логотип Волокно - Техномаш  

Волокно - Техномаш

Производство нетканых текстильных материалов

Нетканые текстильные материалы

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

Содержание
История развития отрасли нетканых материалов
Классификация
Исходное сырье
Технологии получения
Способы получения нетканого материала
Технология Спанлэйс
Иглопробивные материалы
Технология Спанджет
Технология Струтто
Технология AirLay
Технология Айрлайд
Технология Аэродинамика
Применение
Торговые названия
Примечания

История развития отрасли нетканых материалов

Началом эпохи 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.

Процесс развития отрасли нетканых материалов в России можно разбить на четыре этапа[2][3]:
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.
Классификация

Нетканые материалы в зависимости от методов скрепления подразделяются на четыре класса[4]:
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[5]:
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 Спанлейс[6] 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 вперед и стала более производительной[7] 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 счет этих струй волокна холста связываются между собой.

Лидером и новатором в области технологии спанлейс является фирма «Rieter»[8].
Иглопробивные материалы

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»). На Украине производство по данной технологии освоено компанией "ВЕЛАМ", нетканый материал известен под названием "Спрут".
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.
Технология Айрлайд

Айрлайд — тип нетканых материалов, получивший свое 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. Единственное производство в России осуществляется компанией «Си-Айрлайд».
Технология Аэродинамика

При аэродинамическом 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).
Применение
Материалы, изготовленные по технологии 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.