Нетканый материал или нетканое полотно — это тканеподобный материал, изготовленный из штапельного волокна (короткого) и длинных волокон (непрерывного длинного), соединенных вместе путем химической, механической, термической или растворяющей обработки. Термин используется в текстильной промышленности для обозначения тканей, таких как войлок , которые не являются ни сотканными , ни трикотажными . [1] Некоторые нетканые материалы не обладают достаточной прочностью, если они не уплотнены или не укреплены подложкой. В последние годы нетканые материалы стали альтернативой пенополиуретану . [2]
Нетканые материалы в широком смысле определяются как листовые или сетчатые структуры, соединенные вместе путем перепутывания волокон или нитей (и путем перфорации пленок) механическим, термическим или химическим способом. Они представляют собой плоские или пучковые пористые листы, которые изготавливаются непосредственно из отдельных волокон, расплавленного пластика или пластиковой пленки. Они не изготавливаются путем ткачества или вязания и не требуют преобразования волокон в пряжу. Обычно в нетканых материалах используется определенный процент переработанных тканей и материалов на основе нефти. 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 надлежащей обработки и наличия соответствующих условий. По этой причине некоторые считают нетканые материалы более экологичным материалом для определенных применений, особенно в областях и отраслях, где важны одноразовые или одноразовые продукты, например, в больницах, школах, домах престарелых и роскошных жилых помещениях.
Нетканые материалы — это конструкционные ткани, которые могут быть одноразовыми, иметь ограниченный срок службы или быть очень прочными. Нетканые материалы обеспечивают определенные функции, такие как впитываемость, водоотталкивание, упругость, растяжимость, мягкость, прочность, огнестойкость, пригодность к стирке, амортизация, теплоизоляция, звукоизоляция, фильтрация, использование в качестве бактериального барьера и стерильность. Эти свойства часто объединяются для создания тканей, подходящих для определенных работ, при этом достигается хороший баланс между сроком службы продукта и стоимостью. Они могут имитировать внешний вид, текстуру и прочность тканого материала и могут быть такими же объемными, как самые толстые прокладки. В сочетании с другими материалами они обеспечивают спектр продуктов с разнообразными свойствами и используются отдельно или в качестве компонентов одежды, предметов домашнего обихода, здравоохранения, машиностроения, промышленных и потребительских товаров.
Нетканые материалы используются во многих областях, включая:
Контейнеры из нетканого геотекстиля (мешки с песком) используются для
Они более прочны в обращении по сравнению с их ткаными аналогами, и поэтому часто предпочитались в крупномасштабных проектах по защите от эрозии, таких как проекты в Амрумбанк-Уэст ; Нэрроу-Нек, Квинсленд ; дом Клиффенде на острове Зюльт и плотина Эйдер . 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 виде листа или полотна (похожего на бумагу на бумагоделательной машине ) с последующим их связыванием либо механическим способом (как в случае войлока, путем их соединения зубчатыми иглами таким образом, чтобы трение между волокнами приводило к образованию более прочной ткани), либо с помощью клея , либо термическим способом (путем нанесения связующего вещества (в виде порошка, пасты или расплава полимера ) и расплавления связующего вещества на полотно путем повышения температуры).
Штапельные нетканые материалы изготавливаются в 4 этапа. Волокна сначала прядут, нарезают до нескольких сантиметров и укладывают в кипы. Затем штапельные волокна смешивают, «открывают» в многоступенчатом процессе, распределяют на конвейерной ленте и распределяют в однородное полотно с помощью мокрой укладки, воздушной укладки или кардочесания/перекрестной накладки. Операции мокрой укладки обычно используют 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. Обработка воздушной укладки обычно использует волокна длиной от 0,5 до 4,0 дюйма (от 1,3 до 10,2 см). В кардочесальных операциях обычно используются волокна длиной ~1,5" (3,8 см). Вискоза раньше была обычным волокном в нетканых материалах, теперь ее в значительной степени заменили полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полипропилен . Стекловолокно укладывается в маты для использования в кровле и черепице. Синтетические волокна укладываются в маты вместе с целлюлозой для одноразовых тканей. Штапельные нетканые материалы скрепляются либо термически, либо с помощью смолы. Скрепление может осуществляться по всему полотну путем пропитки смолой или общего термического скрепления или по определенному рисунку с помощью печати смолой или термического точечной скрепления. Соответствие со штапельными волокнами обычно относится к комбинации с выдуванием из расплава, часто используемой в высококачественной текстильной изоляции.
Нетканые материалы , полученные методом выдувания из расплава, производятся путем экструзии расплавленных полимерных волокон через прядильную сетку или головку, состоящую из до 40 отверстий на дюйм, для формирования длинных тонких волокон, которые растягиваются и охлаждаются путем пропускания горячего воздуха над волокнами по мере их падения из головки. Полученное полотно собирается в рулоны и впоследствии преобразуется в готовые изделия. Чрезвычайно тонкие волокна (обычно полипропиленовые) отличаются от других экструзионных материалов, в частности спанбонда, тем, что они имеют низкую внутреннюю прочность, но гораздо меньший размер, предлагая ключевые свойства. Часто мелтблаун добавляется к спанбонду для формирования полотен SM или SMS, которые прочны и предлагают внутренние преимущества тонких волокон, такие как тонкая фильтрация, низкий перепад давления, как в масках для лица или фильтрах, и физические преимущества, такие как звукоизоляция, как 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 одном непрерывном процессе. Волокна прядутся, а затем напрямую рассеиваются в полотно дефлекторами или могут направляться потоками воздуха. Эта технология приводит к более высокой скорости ленты и более низким затратам. Доступно несколько вариантов этой концепции, например, оборудование REICOFIL. [7] ПП спанбонд работает быстрее и при более низких температурах, чем ПЭТ спанбонд, в основном из-за разницы в температурах плавления
Спанбонд был объединен с неткаными материалами, полученными методом выдувания расплава, что привело к образованию слоистого продукта, называемого SMS (spun-melt-spun). Нетканые материалы, полученные методом выдувания расплава, имеют чрезвычайно тонкий диаметр волокон, но не являются прочными тканями. Ткани SMS, полностью изготовленные из полипропилена, водоотталкивающие и достаточно тонкие, чтобы служить одноразовыми тканями. Meltblown часто используется в качестве фильтрующего материала, поскольку способен улавливать очень мелкие частицы. Спанбонд скрепляется либо смолой, либо термически. Что касается скрепления спанбонда, Rieter [8] выпустил новое поколение нетканых материалов, называемых Spunjet.
Нетканые материалы спанлейс производятся с помощью процесса, называемого гидропереплетением . Этот процесс использует струи воды под высоким давлением для переплетения волокон, создавая прочную, долговечную ткань. Процесс начинается с того, что сеть волокон, которые могут быть натуральными или синтетическими, выкладывается на конвейерную ленту.
Затем полотно пропускают через ряд струй, которые распыляют воду под высоким давлением на волокна. Струи воды заставляют волокна спутываться и переплетаться, образуя прочную связь между ними. Затем полотно сушат и отделывают, чтобы создать желаемый продукт. [9]
Ткани Flashspun изготавливаются путем распыления растворенной смолы в камере, где растворитель испаряется.
Air-laid paper — это текстильный материал, классифицируемый как нетканый материал, изготовленный из древесной массы . [10] В отличие от обычного процесса изготовления бумаги , air-laid paper не использует воду в качестве несущей среды для волокон. Волокна переносятся и формируются в структуру бумаги воздухом.
Нетканые материалы также могут начинаться с пленок и фибриллироваться, зубчато или вакуумно формоваться с узорчатыми отверстиями. Стекловолоконные нетканые материалы бывают двух основных типов. Мокрый мат или «стеклянная ткань» используют мокро рубленые, тяжелые волокна денье в диапазоне диаметров от 6 до 20 микрометров. Пламегасящие маты или «ваты» используют прерывистые тонкие волокна денье в диапазоне от 0,1 до 6. Последний похож, хотя и работает при гораздо более высоких температурах, на нетканые термопластичные материалы, полученные методом расплавления. Мокрый мат почти всегда представляет собой влажную смолу, связанную с помощью наливной машины, в то время как ватные материалы обычно связываются распылением влажной или сухой смолы. Необычный процесс производит полиэтиленовые фибриллы в жидкости, похожей на фреон , формируя из них продукт, похожий на бумагу, а затем каландрируя их для создания Tyvek .
Как штапельные, так и спанлейд-нетканые материалы не имели бы механического сопротивления сами по себе, без этапа склеивания. Можно использовать несколько методов:
Индустрия попыталась определить «смываемость». Они поощряют добровольное тестирование смываемости производителями. Они также поощряют четкую маркировку несмываемых продуктов как «No Flush» (вместо мелкого шрифта на дне продуктов), включая создание логотипа «No Flush». [13]
Индустрия сточных вод поощряет стандартное определение (а не то, которое меняется у каждого производителя) смываемости, включая диспергируемость, и стороннюю оценку или проверку, например, NSF International . Они считают, что продукты должны быть безопасными как для септических , так и для канализационных систем (смываемые и диспергируемые соответственно). [14] Санитарный округ округа Ориндж создал кампанию «Что такое смывание», которая рекомендует смывать только «три П — мочу, какашки и [туалетную] бумагу». [15]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )