Способы получения нетканых материалов

Нетканые материалы — что это такое?

Обобщенно, нетканые материалы — структуры в виде полотна либо паутины. Они связаны между собой спутанными волокнами посредством механической, температурной или химической обработки. Полотна таких материалов характеризуются пористостью, плоскими формами. Они могут производиться из отдельных волокон, материалов пластика в расплавленном виде либо пленок из различных полимеров. Стоит отметить, что из изготовление исключает варианты вязания либо ткачества. К тому же, в процессе не возникает необходимости в преобразовании волокон в пряжу.

Разнообразие нетканых материалов велико, в частности, по сроку службы они бывают от одноразовых до суперпрочных. Среди преимуществ таких материалов можно выделить:

• способность отталкивать влагу;
• хорошая впитывающая способность;
• они эластичны;
• прочность;
• устойчивость к возгоранию;
• мягкость;
• хорошо тянутся;
• сохраняют форму в процессе стирки;
• имеют хорошие фильтрующие свойства;
• являются хорошей защитой от бактерий (служат барьером);
• имеют амортизационные свойства;
• стерильны.

Свое применение и назначение материалы нетканого характера находят в самых разнообразных сферах промышленности: автомобильной, швейной, в сфере производства мебели, в воздухоочистке и пр. Неустанно разрабатываются новые разновидности материалов. Спрос на них неустанно растет.

Как же изготавливают нетканые материалы?

На современном этапе производства существуют традиционные и нетрадиционные методы получения материалов нетканого характера. Среди традиционных вариантов выделяют следующие:

1. термоскрепление;
2. фильерный метод;
3. валяльно-войлочный путь;
4. комбинированные варианты.

Термоскрепление

В процессе термоскрепительного способа изготовления материалов нетканого характера происходит формирование холста из ряда базовых волокон (к ним относятся вискозные, полиамидные или полиэфирные волокна) либо их смешивают с волокнами, характеризующимися легкоплавкостью (сюда относят ПВХ и полипропиленовые варианты) либо имеющими в своем составе два компонента. Затем полотно холста либо лишь отдельные слои прочеса подвергаются обработке порошками смол (это может быть меламиноформальдегидная смола либо фенолоформальдегидная) с помощью специализированных устройств. Либо вместо или совместно со смолами могут использоваться пластификаторы, или же лишь растворитель, чтобы обеспечить набухание наружного волокнистого слоя. Далее полотно холста направляют в термическую камеру, а затем — на пресс с горизонтальными валами, где в процессе его работы происходит процесс склеивания.

Как вариант, может местно использоваться нагрев холста с помощью игл либо ребер вала. В результате такого действия формируются сварочные зоны (зоны сплавления), благодаря которым происходит скрепление холста (в данном случае отсутствует применение порошкообразной связки). Кроме того, можно производить сварку, применяя высокочастотные токи, лазерные лучи либо ультразвук. Таким образом, зачастую изготавливают материалы, имеющие больший объем.

Фильерный способ

Данный способ характеризуется получением необходимых материалов из полимерных расплавов либо растворов. На текущее время происходит ускоренное развитие данного способа.

Применяя данный способ удается одновременно изготавливать волокна химического характера и материалы нетканого характера. Из фильер прядильного устройства выходят волокна и затем движутся по приемному транспортеру, где преобразуются в холст, нити которого далее идут через каналы, где они подвергаются вытяжению в воздушных массах, после чего происходит их взаимное склеивание в местах, где они пересекаются, аутогезионным способом. Это возможно лишь в случае сохранения их «липкости», иначе приходится скреплять их посредством прокалывания иглами, провязыванием либо иными доступными физико-химическими способами.

Такой способ получения позволяет изготавливать холст, используя нити любой длины, вплоть до бесконечной. Если происходит удлинение волокон, то это приводит к резкому повышению коэффициента использования их прочности в материалах нетканого характера. Что, в свою очередь, дает возможность понижения требований к характеристикам связующего ингредиента либо позволяет снизить его наличие в материале, что приводит к возрастанию пористости изделия. Установки для фильерного варианта производства нетканых материалов используются также при производстве изделий, обладающих сложной конфигурацией (при этом сохраняется высокая скорость).

При данном способе изготовление холста возможно из нарезанного волокна или путем использования филаментов (непрерывные нити), которые, в своюя очередь, изготавливают из полимерного расплава. Формирование волокон происходит фильерно-раздувным методом (из полимерного материала) и практически сразу происходит их укладывание в холст. Т.н. «штапельки» (единичные волокна, имеющие конечную длину) в чесальном устройстве располагаются главным образом горизонтально и тем самым происходит изготовление/получение холста, именуемого «ваткой».

В дальнейшем полученный холст скрепляется механическим путем, т.е. полотно пробивается иглами, имеющими специальные конструкционные особенности в виде треугольников либо в одностороннем, либо в дву- порядке. Пробивание иглами необходимо для того, чтобы создать уплотнение «штапелек» и способствовать их спутыванию друг с другом. На этой стадии технологии формируются прочностные характеристики полотна. Они могут быть совершенно разные. Это зависит от того, как далее планируется использовать эти полотна. Бывают случаи, когда после иглопробивания холста, требуется еще провести термоскрепительные процедуры, используя пресс с горизонтальными валами. Если назначение пробитых иглами полотен заключается в получении кожи искусственного происхождения, линолеума, кабельных товаров, т.е. они являются базисом для покрытий, состоящих из полимерных материалов, дополнительно используют прогревание в печах промышленного назначения. Этот процесс известен, как «усадка».

Хорошее будущее ждет и те материалы нетканого характера, которые при использовании описываемого способа изготавливаются из полимерных материалов, т.е. волокна состоят из двух компонентов, один из которых призван быть связующим.

Таким способом можно производить материалы нетканого характера из полимеров, образующих волокно, таких, как полиэтилен, полиамид, полипропилен и пр. Хорошей перспективой обладают в данном случае вискозные варианты нетканых материалов, поскольку они в состоянии заменить определенные виды бумаги, изготавливаемой традиционным способом.

Валяльно-войлочный способ

Валяльно-войлочный метод используют для ппроизводства материалов нетканого характера из волокон чистой шерсти либо с добавлением в них химических «собратьев» (до 40%). Достигается это благодаря воздействиям механического характера. Среда должна быть влажной при этом и с повышенным температурным фоном. Вследствие сочетания таких условий образуется войлок (волокна шерсти в таких условиях сплетаются, смещаются, уплотняются). Затем сформированное таким образом изделие подвергают дальнейшей валке с помощью разнообразных машинных устройств, чтобы достичь большего уплотнения, усадки и придать ему запланированную форму и параметры. Следующим этапом в цепи технологического процесса идет мокрая отделка, сушка и напоследок сухая отделка. Случается, что материалы нетканого характера, созданные таким путем, порой содержат тканный каркас. Технологические способы получения нетканых материалов насчитывают долгую историю. Таким образом можно получать сукно, валенки, обувь, головные уборы, драп, войлоки.

Комбинированные способы

К таким способам относятся:

• клеевой;
• огневой;
• прошивной.

В первом способе результат достигается в результате склеивания двух слоев материалов. Верхний слой, как правило, состоит из тканей с хорошей, повышенной плотностью и устойчивых к износу, также применяют трикотаж, мех искусственного характера, замшу, кожу. На месте подкладки используются ткани (плотные, массивные), имеющие в составе полушерсть, трикотаж, полотна нетканого характера, имеющие начес, мех (искусственный), имеющий ворс из полиакрилонитрила, ткани, имитирующие шубную овчину.

Что касается огневого способа, то он использутеся, чтобы продублировать материалы из текстиля поролоном. Наружный слой пенополиуретана в виде рулона оплавляют, а далее под воздействием давления происходит соединение с материалом из текстиля, после чего происходит процесс охлаждения изделия.

Для прошивного способа используют специальные стегольно-прошивные машины со множеством игол, благодаря которым два-три материала из текстиля объединяются воедино ниточными швами. Если все слои образованы материалами синтетического происхождения из термопластика, то стегальная ниточная строчка заменяется сварной (ее выполняют на специально предназначенном для этого устройстве).

Комбинированные способы используются, когда возникает необходимость изготовления нетканых материалов, имеющих высокий уровень качества. Такие товары будут иметь следующие свойства:

• хорошая защита от влаги;
• хорошее удержание тепла;
• невозможность смять материал;
• упругость;
• легкость;
• ветростойкость;
• жесткостью выше среднего;
• плохой способностью к драпировке;
• низким уровнем воздухопроницаемости.

Также получать нетканые материалы можно нетрадиционными методами, к которым относятся:

• сухое холстоформование (основная технология);
• аэродинамическое холстоформование;
• влажное холстоформование;
• производство Спанбонда.

Волокна при сухом холстоформовании могут располагаться как в случайном порядке, так и параллельно, аэродиномическом варианте. Встречается перекрестное, расчесанное расположение волокон.

Реализуется такой ведущий способ путем прочесывания. В дальнейшем полученные полотна можно соединять, применяя механическое, химическое или температурное воздействие или же через спутывание (в духе Спанлейса).

В Республике Беларусь ведущий производитель нетканых материалов — ООО «Уминекс», образованное в 2003 году в Могилеве. Среди предлагаемой продукции можно выделить следующий ассортимент:

• синтепон;
• шерстипон;
• холлофайбер;
• фильтровальные материалы;
• для мебельной, строительной, автомобильной сферы;
• собственный домашний текстиль.

Преимущества компании:

• большой опыт в производстве предлагаемых материалов, что позволяет выпускать продукцию высокого качества по весьма доступным ценам;
• впечатляющий ассортимент продукции;
• подход к клиентам — индивидуальный;
• заказы выполняются максимум 7 дней, включая процесс доставки (РБ, РФ, Украина, страны Балтии).

Многочисленная клиентская база подтверждает надежность и качество изготавливаемой продукции.