Нетканое полотно или нетканое полотно представляет собой тканеподобный материал, изготовленный из штапельных волокон (коротких) и длинных волокон (непрерывных длинных), скрепленных между собой химической, механической, термической обработкой или обработкой растворителем. Этот термин используется в текстильной промышленности для обозначения тканей, таких как войлок , которые не являются ни ткаными , ни трикотажными . [1] Некоторым нетканым материалам не хватает прочности, если они не уплотнены или не усилены подложкой. В последние годы альтернативой пенополиуретану стали нетканые материалы . [2]
Нетканые материалы в широком смысле определяются как листовые или сетчатые структуры, скрепленные вместе путем переплетения волокон или нитей (и перфорации пленок) механически, термически или химически. Они представляют собой плоские или тафтинговые пористые листы, изготовленные непосредственно из отдельных волокон, расплавленного пластика или полиэтиленовой пленки. Они не изготавливаются путем ткачества или вязания и не требуют переработки волокон в пряжу. Обычно в нетканых материалах используется определенный процент переработанных тканей и материалов на масляной основе. Процент переработанных тканей варьируется в зависимости от прочности материала, необходимой для конкретного использования. Кроме того, некоторые нетканые материалы могут быть переработаны после использования при условии надлежащего обращения и наличия соответствующих условий. По этой причине некоторые считают нетканый материал более экологическим материалом для определенных применений, особенно в областях и отраслях, где важны одноразовые или одноразовые изделия, например, в больницах, школах, домах престарелых и роскошных помещениях.
Нетканые материалы — это специальные ткани, которые могут быть одноразовыми, иметь ограниченный срок службы или быть очень прочными. Нетканые материалы обеспечивают определенные функции, такие как впитываемость, водоотталкивание, эластичность, растяжение, мягкость, прочность, огнестойкость, стирка, амортизация, теплоизоляция, звукоизоляция, фильтрация, использование в качестве бактериального барьера и стерильность. Эти свойства часто объединяются для создания тканей, подходящих для конкретных работ, при этом достигается хороший баланс между сроком использования продукта и стоимостью. Они могут имитировать внешний вид, текстуру и прочность тканого материала и могут быть такими же громоздкими, как и самые толстые набивки. В сочетании с другими материалами они создают спектр продуктов с разнообразными свойствами и используются отдельно или в качестве компонентов одежды, товаров для дома, здравоохранения, машиностроения, промышленных и потребительских товаров.
Нетканые материалы используются во многих сферах, в том числе:
Контейнеры из нетканого геотекстиля (мешки с песком) используются для
Они более прочны в обращении по сравнению со своими ткаными аналогами, и поэтому их часто отдают предпочтение в крупномасштабных проектах по защите от эрозии, таких как проекты в Амрумбанк-Вест ; Нэрроу-Нек, Квинсленд ; Дом Клиффенде на острове Зильт и Гагачья плотина . В последнем случае только 10 мешков из 48 000 были повреждены, несмотря на высокую скорость установки – 700 мешков в день. [1]
Нетканые материалы обычно изготавливаются путем соединения небольших волокон в форме листа или полотна (аналогично бумаге на бумагоделательной машине ), а затем их связывания механически (как в случае с войлоком, путем соединения их зубчатыми иглами так, чтобы трение между волокнами приводит к более прочной ткани), с помощью клея или термически (путем нанесения связующего (в виде порошка, пасты или расплава полимера ) и расплавления связующего на полотно при повышении температуры).
Штапельные нетканые материалы изготавливаются в 4 этапа. Волокна сначала прядут, разрезают на несколько сантиметров и складывают в тюки. Затем штапельные волокна смешивают, «раскрывают» в многоэтапном процессе, распределяют на конвейерной ленте и распределяют в однородное полотно с помощью процессов мокрой укладки, воздушной укладки или чесания/перекрестного переплетения. При мокрой укладке обычно используются волокна длиной от 0,25 до 0,75 дюйма (от 0,64 до 1,91 см), но иногда и длиннее, если волокно жесткое или толстое. При воздушной укладке обычно используются волокна диаметром от 0,5 до 4,0 дюймов (от 1,3 до 10,2 см). В операциях чесания обычно используются волокна длиной ~1,5 дюйма (3,8 см). Раньше вискозное волокно было обычным волокном в нетканых материалах, но теперь его значительно заменяют полиэтилентерефталатом (ПЭТ) и полипропиленом . Стекловолокно укладывают методом мокрой укладки в маты для использования в кровле и черепице. Синтетическое волокно смеси укладываются влажным способом вместе с целлюлозой для одноразовых тканей. Штапельные нетканые материалы скрепляются либо термически, либо с помощью смолы. Скрепление может осуществляться по всему полотну за счет насыщения смолой или общего термического склеивания, или в виде отдельного рисунка посредством печати смолой или точечного термического склеивания. со штапельными волокнами обычно относится к комбинации с выдуванием из расплава, часто используемой в высококачественной текстильной изоляции.
Нетканые материалы, полученные экструзией из расплава, производятся путем экструзии расплавленных полимерных волокон через прядильную сетку или фильеру, имеющую до 40 отверстий на дюйм, с образованием длинных тонких волокон, которые растягиваются и охлаждаются путем пропускания горячего воздуха над волокнами, когда они падают из фильеры. Полученное полотно собирается в рулоны и впоследствии превращается в готовую продукцию. Чрезвычайно тонкие волокна (обычно полипропиленовые) отличаются от других видов экструзии, особенно от пряденных волокон, тем, что они имеют низкую внутреннюю прочность, но гораздо меньший размер, обеспечивая ключевые свойства. Часто к прядению добавляют материал, полученный методом экструзии с раздувом из расплава, для формирования полотен SM или SMS, которые являются прочными и обладают преимуществами, присущими тонким волокнам, такими как тонкая фильтрация, низкий перепад давления, как при использовании в лицевых масках или фильтрах, а также физические преимущества, такие как акустическая изоляция при использовании. в посудомоечных машинах. Одним из крупнейших потребителей материалов SM и SMS является индустрия одноразовых подгузников и средств женской гигиены. [6]
Нетканые материалы спанбонд производятся в рамках одного непрерывного процесса. Волокна скручиваются, а затем непосредственно распределяются в полотно с помощью дефлекторов или могут быть направлены потоками воздуха. Этот метод приводит к увеличению скорости ленты и снижению затрат. Доступны несколько вариантов этой концепции, например, оборудование REICOFIL. [7] Спанбонды из ПП работают быстрее и при более низких температурах, чем спанбонды из ПЭТ, в основном из-за разницы в температурах плавления.
Спанбонд комбинировали с неткаными материалами, полученными методом экструзии из расплава, превращая их в слоистый продукт, называемый SMS (прядение-раскручивание из расплава). Нетканые материалы, полученные методом экструзии из расплава, имеют очень малый диаметр волокон, но не являются прочными тканями. Ткани SMS, полностью изготовленные из полипропилена, являются водоотталкивающими и достаточно тонкими, чтобы служить одноразовыми тканями. Мелтблаун часто используется в качестве фильтрующего материала, поскольку он способен улавливать очень мелкие частицы. Спанбонд склеивается либо смолой, либо термически. Что касается склеивания спанбонда, компания Rieter [8] выпустила новое поколение нетканых материалов под названием Spunjet.
Нетканые материалы спанлейс изготавливаются с помощью процесса, называемого гидроперепутыванием . В этом процессе используются струи воды под высоким давлением, которые спутывают волокна вместе, создавая прочную и долговечную ткань. Процесс начинается с того, что на конвейерную ленту укладывается полотно волокон, которые могут быть натуральными или синтетическими.
Затем полотно пропускают через ряд форсунок, которые распыляют воду под высоким давлением на волокна. Струи воды заставляют волокна спутываться и сцепляться, образуя прочную связь между ними. Затем полотно сушат и обрабатывают для получения желаемого продукта. [9]
Ткани Flashspun создаются путем распыления растворенной смолы в камеру, где растворитель испаряется.
Бумага воздушной укладки представляет собой текстильный материал, относящийся к нетканому материалу, изготовленному из древесной массы . [10] В отличие от обычного процесса изготовления бумаги , в бумаге с воздушной укладкой не используется вода в качестве несущей среды для волокна. Волокна переносятся и формируются в структуру бумаги по воздуху.
Нетканые материалы также могут начинаться с пленок и их фибрилляции, пильчатости или вакуумной формовки с узорчатыми отверстиями. Нетканые материалы из стекловолокна бывают двух основных типов. В мате мокрой укладки или «стеклянной ткани» используются измельченные влажным способом волокна с тяжелым денье диаметром от 6 до 20 микрометров. В огнестойких матах или «ватах» используются прерывистые тонкие волокна плотностью от 0,1 до 6. Последний аналогичен термопластичным нетканым материалам, полученным экструзией из расплава, хотя и работает при гораздо более высоких температурах. Мат, уложенный мокрым способом, почти всегда представляет собой влажную смолу, склеенную с помощью устройства для нанесения покрытия, тогда как войлок обычно склеивается распылением с влажной или сухой смолой. Необычный процесс позволяет получать полиэтиленовые фибриллы во фреоноподобной жидкости, формируя из них продукт, похожий на бумагу, а затем каландрируя их для создания Тайвека .
Как штапельные, так и спанлейдные нетканые материалы сами по себе не будут иметь механического сопротивления без этапа скрепления. Можно использовать несколько методов:
Промышленность попыталась дать определение «смываемости». Они поощряют добровольное тестирование производителями смываемости. Они также поощряют четкую маркировку несмываемых продуктов как «Не смывать» (а не мелким шрифтом на нижней части продуктов), включая создание логотипа «Не смывать». [13]
Отрасль очистки сточных вод поощряет стандартное определение (а не то, которое варьируется у каждого производителя) смываемости, включая диспергируемость, а также оценку или проверку третьей стороной, например, NSF International . Они считают, что продукция должна быть безопасна как для септиков , так и для канализационных систем (смываемая и диспергируемая соответственно). [14] Санитарный округ округа Ориндж организовал кампанию «Что 2 смыть», которая рекомендует смывать только «три П — мочу, какашки и [туалетную] бумагу». [15]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )