Нетканые текстильные материалы – что это такое и какие бывают виды. Нетканые ткани: все плюсы и минусы применения Нетканный материал

История развития отрасли нетканых материалов

Началом эпохи нетканых материалов считаются 1930-е годы . Первые образы 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 :

• 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. За последнее десятилетие развития индустрии нетканых материалов в РФ самым популярным стали нетканые материалы «Холлофайбер». В 2010 году Роспатент признал данное определение Общеизвестным товарным знаком.

Классификация

Нетканые материалы в зависимости от методов скрепления подразделяются на четыре класса :

• 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 :

• 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 Спанбонд

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").

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.

Применение

• 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.

Торговые названия

• Спанлэйс :

Сонтара (ДюПонт, США, Могилевхимволокно), состав: целлюлоза 50 %, полиэфир 50 %,

Спанлейс, Новитекс (Новита, Польша), состав: вискоза 70 %, полиэфир 30 %,

Фибрелла (Суоминен, Финляндия), состав: вискоза 80 %, полиэфир 20 %.

• Нетканые материалы, получаемые по технологии Спанбонд :

Канвалан (СИБУР , Ортон, Россия, Кемерово), состав: полипропилен 100 %,

Геотекс (СИБУР , Сибур-Геотекстиль, Россия, Сургут,), состав: полипропилен 100 %.

• Нетканые материалы, получаемые по технологии "Струтто" :

Объемный нетканый материал «Спрут» (Украина).

СтруттоФайбер® (Московская область), состав: 100% полиэфир.

ХоллоТек® ("Весь Мир", Подольск), состав: 100% полиэфир.

• Нетканые материалы, получаемые по технологии термического скрепления :

Файбертекс (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: полиэфир 100 %,

Шерстипон (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: шерсть 70 %, полиэфир 30 %,

Холлофайбер (Термопол-Москва, Россия, Москва), состав: полиэфир 100 %,

Vlad-эк (Владполитекс, Россия, Судогда), состав: полиэфир 100 %

• Нетканые материалы, получаемые по технологии иглопробивного скрепления :

ECO-TOR (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: полипропилен 100 %,

Литература

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Нетканые материалы: классификация и способы применения

Нетканые полотна встречаются не только в промышленном производстве, но и в быту. Это индивидуальные халаты и шапочки, которые выдают в приемном покое любой больницы, влажные салфетки для вытирания рук, тряпочки для уборки, детские подгузники и масса других вещей, с которыми приходится сталкиваться ежедневно. Рассмотрим основные виды нетканых материалов, способы их производства, характеристики и сферу применения.

К нетканым относятся материалы, для изготовления которых не используются традиционные ткацкие технологии. Впервые такое изделие из вискозных волокон, скрепленных при помощи химических веществ, было получено в середине 30-х годов ХХ века во Франции. В настоящее время во многих странах существуют большие предприятия, выпускающие всевозможные нетканые материалы.

По назначению их классифицируют на следующие категории:

• технические. Это различные фильтровальные, обтирочные, изоляционные, обивочные и другие изделия, применяемые в строительстве, сельском хозяйстве и многих отраслях промышленности;
• бытовые. К ним относятся всевозможные материалы для пошива одежды, искусственный мех, основа кожзаменителей, ватин, фетр, войлок, махровые полотна и т. п;
• медицинские. В любой больнице широко применяются одноразовые салфетки, полотенца, пеленки и простыни. Кроме того, различный перевязочный материал, тампоны, прокладки и подгузники также могут быть неткаными.

Многие предприятия общественного питания приобретают нетканые скатерти, фартуки, халаты и колпаки для обслуживающего персонала. Некоторые компании шьют из таких полотен униформу для своих работников.

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.

Интересно знать! Для производства детских подгузников используется метод аэроформирования. Волокна поступают в поток воздуха и превращаются в вату, которую затем напыляют на специальную клейкую ленту.

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.

Самые известные нетканые материалы

Эти изделия имеют много достоинств: мягкость, эластичность, прочность, устойчивость к износу и долговечность. Современные технологии позволяют создавать продкцию с заранее запрограммированными характеристиками. Остановимся коротко на самых распространенных материалах.

Еще 50 лет назад ватин был практически единственным утеплителем. Примечательно, что из него делали даже плечики для вечерних платьев и элегантных костюмов.

Сейчас ватин используется только в рабочей одежде – телогрейках, рукавицах, подшлемниках и т. п. Некоторые производители ортопедических матрасов тоже не забывают про этот материал.

Сырьем для ватина служат натуральные или смесовые волокна, а также некоторые отходы текстильного и швейного производства. Их соединяют в полотно иглопробивным или вязальным методом. Самым качественным считается ватин с проклейкой из марли. Такое полотно не деформируется и имеет значительный срок службы.

Недостатками ватина считается его большой вес, способность поглощать влагу и долго сохнуть. Кроме того, в шерстяных волокнах может заводиться моль. Поэтому современные производители рабочей одежды отдают предпочтение синтетическим утеплителям.

Это легкое, объемное и упругое нетканое полотно, которое обладает хорошими теплозащитными свойствами. Его часто применяют не только при пошиве курток и пальто, но и в мебельной промышленности, при изготовлении подушек, одеял, мягких игрушек, спальных мешков, обуви.

Синтепон получают клеевым или термическим способом из синтетических волокон. Его главными преимуществами по сравнению с ватином являются небольшой вес, хорошая формоустойчивость и высокая степень теплосбережения.

Важно знать! Клеевой состав, используемый при производстве синтепона, может вызывать аллергические реакции. Поэтому не рекомендуется покупать маленьким детям одежду или игрушки с таким наполнителем.

Спанбонд

Одноразовые халаты, шапочки, салфетки и простыни, изготавливаемые из этой материи, обладают водоотталкивающими свойствами. Мягкая, приятная на ощупь поверхность спанбонда вызывает ассоциации с хлопчатобумажными тканями.

Волокна получают путем продавливания расплавленного полипропилена через множество отверстий-фильеров. Застывшие нити формуют и соединяют в полотно термическим способом. Современные технологии позволяют получать волокна спанбонда в несколько десятков раз тоньше, чем человеческий волос.

Спанлейс

Хлопчатобумажные, вискозные или полипропиленовые волокна, составляющие основу такого полотна, соединяют под высоким давлением гидроструйным методом. Ткань характеризует повышенная прочность, воздухопропускная способность и отсутствие статического электричества.

Материал широко используется в парикмахерском деле и косметологии. Самым известным изделием из спанлейса являются влажные салфетки.

Тинсулейт

По теплосберегающим свойствам этот нетканый материал сравним с лебяжьим или гагачьим пухом. Название «тинсулейт» переводится как «тонкое тепло». Он состоит из тончайших полых полиэфирных волокон, каждое из которых закручено по спирали. Именно благодаря этому наполнитель отлично держит форму, мгновенно возвращая изделию первоначальный вид после стирки.

Примечательны и тепловые характеристики материала. В куртке с тинсулейтом человек комфортно себя чувствует даже при морозе в 40о. А поразительно малая толщина не сковывает движения и позволяет свободно ходить на лыжах или бегать.

К отрицательным качествам тинсулейта относится его способность накапливать статическое электричество. Но при помощи соответствующей обработки от этой проблемы можно избавиться.

Изософт

Еще один современный утеплитель, который был разработан бельгийским концерном Libeltex – крупнейшим производителем нетканых материалов. Изософт состоит из тончайших полиэфирных волокон, соединенных таким образом, чтобы обеспечить максимальное теплосбережение.

Толщина изософта в 4 раза меньше, чем у синтепона, а согревающая способность выше в 10-12 раз. Материал имеет все сертификаты качества, поэтому может применяться без опасения даже в детской одежде.

Изософт с легкостью переносит стирку в машине, не сбиваясь комками и не проникая на лицевую сторону изделия. Одежда быстро высыхает и принимает свою первоначальную форму. Недостатком материала можно считать только его высокую стоимость, но это с лихвой окупается его отличными эксплуатационными качествами и долговечностью.

Из тонкого и нежного кроличьего и козьего пуха методом свойлачивания получают красивый материал, который называется . Его используют для изготовления верхней одежды, обуви, головных уборов, детских игрушек и предметов декора.

Иногда для придания изделию дополнительной прочности и устойчивости к деформациям к пуху добавляют вискозные или синтетические нити. Такой фетр отличается гладкой поверхностью с приятным отливом.

Фетр активно используется для создания разнообразных поделок. Этому способствует то, что материал хорошо окрашивается, не осыпается при раскрое и одинаково выглядит как с лицевой, так и с изнаночной стороны.

Важно знать! При стирке изделия из фетра могут дать усадку и полинять . Поэтому для ухода за ними лучше всего воспользоваться сухой чисткой с применением специальных средств.

Нетканые материалы, список которых с каждым годом становится более обширным, справедливо считаются продуктом завтрашнего дня. Те многочисленные достоинства, которыми они обладают, делают их незаменимыми в различных сферах жизнедеятельности человека.

НЕТКАНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ПОЛОТНА)

Нетканые полотна получают способами, исключающими процессы ткачества и прядения. Плоские нетканые материалы получают скреплением волокнистых холстов с помощью жидких и вспененных связующих.

Нетканые материалы - гибкие и прочные изделия, относительно малой толщины, относительно большой ширины и не­определенной длины, образованные из одного или не­сколько слоёв текстильных материалов (волокна, нити), скреплённых различными способами.

ПОЛУЧЕНИЕ НЕТКАНЫХ ПОЛОТЕН. Получение нетканых материалов включает: формирование холста из равномерно распределенных в нем волокон или образование сетки из продольно и поперечно уложенных нитей; скрепление волокон в холсте или нитей в сетке; отделка (при необходимости) полученных полотен с целью придания им определенных свойств.

Нетканые полотна могут быть изготовлены различными способами: механическим, физико-химическим и комбинированным.

· Механический способ производства. По этому способу нетканые полотна получают путём скреп­ления холста, системы нитей, текстильных полотен и/или их сочетания с дру­гими (так называемыми каркасными) материалами. Скрепление происходит за счёт сил трения и сцепления различных компонентов друг с другом при воздействии рабочих органов оборудования на волокнистый материал. По этому способу производства различают 4 группы полотен: вязально-прошивные, игло­пробивные, валяльные и струйные полотна.

В основе вязально-прошивного способа лежит принцип прошивания системы основных и уточных нитей параллельными строчками стежков раз­личных переплетений. В отличие от процесса ткачества, где полотно образу­ется при переплетении двух систем нитей основы и утка, при выработке прошивных полотен участвуют три системы нитей.

Вязально прошивные по­лотна делятся:

холстопрошивные полотна, которые изготавливаются путем прошивания волок­нистого холста нитями, которые закреп­ляются на вязально-прошивной машине систе­мой нитей любым трикотажным переплетением. Особенностью полотна этого типа является на­личие крупной зигзагообразной цепочки. Они находят применение в качестве теплоизоляци­онных (например, ватин), упаковочных мате­риалов, основ при производстве искусственной кожи;

нитепрошивные полотна целиком состоят из нитей. Они образуются при прошивании сис­темы из двух нитей - продольных и поперечных - третьей системой на вязально-прошивной машине путем их провязывания. Они имеют пористое строение. Так получают декоративные полотна, полотенца, верхнюю одежду;

тканепрошивные полотна по своему строению могут быть махро­выми и ворсо­выми. Изготавливаются на базе легкого каркаса, проши­того системой ворсовых нитей. Каркасом может служить ткань, трико­тажные полотна, нитепрошивные полотна. В качестве характеристик нетканых вязально-прошивных полотен ис­пользуют плотность прошива по длине, по ширине, длину нити в петле.

Иглопробивные полотна . Иглопробивная технология производства не­тканых полотен заключается в пе­репутывании во­локон между собой при прокалы­вании холста специ­альными иг­лами с зазубринами с помощью иглопробивных машин. В результате образу­ется очень плот­ная пространствен­ная структура, отличающаяся высо­кой прочностью к механическим воздействия. Этой технологией выра­батываются сукна шири­ной до 15 м для бумагоделательных машин, техниче­ские «ру­кава», узорчатые петельные материалы, рельефные напольные по­крытия, из­делия с заданной формой, одеяла, фильтры. При их производстве наиболее часто используется технология "спанбонд ", позволяющая обеспечить высокие физико-механические свойства (в частности изотропность), а также стойкость к различным химическим соединениям (щелочам, кислотам). Получаемый при этом материал не подвержен гниению, воздействию грибков и плесени, прорастанию корней. К таким полотнам от­носится и иглопpобивной синтепон, он выглядит более плотным и внешне кажется менее теплым. Связи между волок­нами устанавливаются на специ­альном оборудовании игольчатыми гребёнками, которые переплетают ме­жду собой волокна внешних слоев. Такой синтепон гарантирует сохранение своих свойств по­сле стирки.

Валяльно-войлочные полотна изготавливаются путём многократных механических воздействий на холст и уплотнения волокнистой массы холста при совместном действии влаги, тепла и механической нагрузки. Это, как правило, шерстяные волокна, способные свойлачиваться во влажной среде с повышенной температурой. К ним относятся: фетр, валяная обувь, шерстя­ной технический войлок и изделия из него.

Струйные полотна. Метод основан на скреплении волокнистого холста тонкими струями жидкости или газа, которые выбрасываются под давлением с большой скоростью. Наиболее распространено применение струй воды. Одним из представителей струйных полотен является нетканое полотно из микроволокон - микроспан.

· Физико-химические способы производства нетканых материалов . Эти способы считаются наиболее прогрессивными. В их основу положены быс­тропротекающие физико-химические процессы скрепления волокон (или ни­тей) за счет сил адгезии (склеивания). Склеивание может осуществляться: жидкими связующими твердыми связующими термоскреплением скрепленные бумагоделательным способом фильерным способом. Приемы получения полотен по этой технологии разнообразны: пропитка свя­зующими формирование из расплава или раствора полимера термоскрепле­ние и т.д. Самым известным является способ получения нетканых полотен путем пропитки связую­щими, или клеевой способ .

Склеивание жидкими и твердыми связующими. Связующие при нагревании или растворении раз­мягчаются и склеивают структуру полотна. Их можно вводить в структуру полимера на этапе подготовки волокнистой массы в виде порошка, сетки, плёнки и пр. По этой технологии получают так называемые клеёные нетканые материалы. Их основой является волокнистый холст, сформированный из однородных волокон или их смесей с массой 1 м 2 от 10 до 1000 г. Скрепление волокон в холсте осуществляется жидкими полимерными связующими, чаще всего водными дисперсиями полимеров (латексами на основе каучуков или термопластичных полиакрилатов). Склеивание твердыми связующими основано на скрепление волокон и нитей полотна термопластичными связующими при нагревании. Они вводятся в структуру полотен в виде порошка, легкоплавких волокон и др.

Бумагоделательный способ получения нетканых полотен основан на формовании волокнистого холста гидродинамическим способом из суспензии волокон, содержащей связующее. При этом способе получения нетканых полотен можно использовать различное сырьё, короткие волокна и высокопроизводительное оборудование. Таким способом получают полотна медицинского назначения.

Фильерный способ основан на склеивании волокон или нитей сразу после их формования из растворов или расплавов полимеров. На выходе из фильер происходит практически одновременная укладка их в холст. Основное преимущество фильерного способа перед другими технологическими процессами - исключение операций подго­товки волокнистого сырья, совмещение стадий получения волокон и холста.

· Комбинированный способ – это способ, в котором сочетаются механическая и физико-химическая технологии (иглопробивное или струйное скрепления холста с дальнейшим соединением его связующими; прошивка каркаса ворсовыми нитями с одновременным закреплением их с помощью связующих реагентов).

К этому способу можно отнести способ электрофлокирования, при котором короткие волокна ориентированно наносят на предварительно покрытую клеем основу (ткань, трикотажное полотно) в электрическом поле высокого напряжения в электрофлокировальной машине. Этим способом изготавливают искусственные замши, меха, флокированные ковровые покрытия и т.д.

Разнообразие способов производства нетканых полотен положено в основу классификации нетканых полотен.

КЛАССИФИКАЦИЯ НЕТКАНЫХ ПОЛОТЕН. Нетканые полотна классифицируются по способу выработки. Классификация способов производства нетканых материалов приве­дена на Рис.11.1

Рис. 11.1. Классификация нетканых полотен

АССОРТИМЕНТ НЕТКАНЫХ ПОЛОТЕН. Ассортимент холстопрошивных материалов – это материалы типа тканей и ватины. Из холстопрошивных нетка­ных полотен изготовляют одежду: платья, халаты, дет­скую, спор­тив­ную одежду, костюмы, пальто; применяются для изготовления дет­ской и спортивной одежды:

нитепрошивные нетканые полотна. Из нитерпо­шивных нетканых поло­тен изготовляют платья, блузки, сорочки, костюмы, дет­ские изде­лия, а также предметы домашнего обихода;

тканепрошивные нетканые полотна. Из тканепрошивных не­тканых поло­тен изготовляют махровые: платья, халаты, детские изделия; вор­совые: пальто, спортивные изделия.

Иглопробивные нетканые полотна используют для из­готовления теплоизоляционных про­кладок, плечиков для швейных изделий.

Из валяльно-войлочных нетканых полотен изготовляют одежду, предметы домашнего обихода, обувь, голов­ные уборы, техниче­ские изделия.

Клеёные нетканые полотна в одежде используют для прокладки, обеспечивающей и сохраняющей форму изделия. Прокладочные материалы делятся на неклевые и клеевые.К прокладочнымматериаламнеклеевым относятся льняная бортовка, бязь хлопчатобумажная мадаполам, миткаль и т.д. К клеевым материалам относятся: флизелин, прокламелин, клеёное полотно «Сюнт», фильц, дублирин, клеевая кромка, клеевая паутинка и т.д.

Флизелин, используемый для прокладки в борта, воротники, хлястики, клапаны, шлицы, листочки у карманов, в низ рукава изделия.

Прокламелин используют как прокладки для платьев, костюмов, пальто.

Клееное полотно «Сюнт» используется как прокладочный материал для летних женских пальто, костюмов и пальто из искусственного меха. Фильц – иглопробивное клееное полотно, применяемое при изготовлении пиджаков как бортовку прокладку, для нижних воротников.

Дублерин – это клеевые прокладочные материалы на тканой или трикотажной основе, которые применяются для дублирования стрейч-материалов и трикотажа, а также для деталей крупных размеров.

Клеевая нить - моноволокно в виде жилки из термопластичного полимера. Применяется для крепления подогнутых и обтачных краев деталей.

Паутинка термоклеевая представляет собойнетканый клеевой материал, изготовленный из расплава методом аэродинамического формования. Вы­пускается на бумажной основе и без бумаги, шириной от 10 до 40 мм. Ис­пользуется для подгибки низа изделий.

Клеевая сетка изготовлена из полимеров высокого давления, имеет ячеи­стую структуру, предназначена для формоустойчивости мелких деталей.

Кромка клеевая предохраняет от растяжения срезы проймы, горловины, линии перегиба лацкана, борта и пр. Выпускается на бязевой основе или на основе из нитепрошивного флизелина. Она более эластична, легче укладыва­ется вдоль закругленных линий изделия. Ширина клеевой кромки - 10, 15 и 20 мм. Она также бывает выкроена по косой и усилена строчкой или сута­жом.

СТРОЕНИЕ НЕТКАНЫХ ПОЛОТЕН. Строение нетканых материалов сложное и разнообразное. Большинство нетканых полотен изготавливают на основе волокнистого холста. Строение холста определяют характер расположения волокон и их ориентация в холсте. Характеристиками строения холста является коэффициент изогнутости волокон и ориентация волокна. Ориентацию волокна выражают углом наклона волокна к продольному направлению холста.

Холстопрошивные полотна имеют пористое и рыхлое строение. Нитепрошивные – пористое строение. Тканепрошивные полотна изготавливают махровыми и ворсовыми.

В качестве характеристики строения вязально-прошивных нетканых полотен используют следующие: плотность прошива по длине П Д и ширине П Ш, длину петли l п, длина прошивной нити в 1м 2 . Длину прошивной нити определяют по формуле:

Строение иглопробивных полотен характеризуют частотой проколов, приходящихся на 1см 2 площади полотна и этот показатель называется плотностью прокалывания.

Особенностью строения клееных полотен является наличие зон скрепления волокон или нитей связующими веществами.

· ХОЛЛОФАЙБЕР – это нетканые полотна из пустотелых волокон (ввиде микропружинок, расположенных в полотне вертикально), получаемые термоскрепленным способом. Буквальный перевод слова Холлофайбер® : Hollow (пустотелое или полое), fiber (волокно). Такие нетканые полотна и наполнители из пустотелого волокна выпускает Завод Нетканых Материалов "Термопол-Москва" под торговой маркой ХОЛЛОФАЙБЕР®. Волокна Холлофайбер могут быстро восстанавливать свою форму после смятия и иметь высокую стойкость к сохранению своей формы с течением времени. Полотна из этих волокон выпускают с различной поверхностной плотностью, шириной и высотой.

Разработаны следующие виды нетканых полотен и наполнителей: Холлофайбер софт, Холлофайбер медиум, Холлофайбер хард.

· ХОЛЛОФАЙБЕР СОФТ – это мягкое, эластичное полотно, обеспечивающее в изделиях уникальные свойства терморегулирования, при этом позволяет телу “дышать”, сохраняет форму, изделие можно стирать. Полотно используют при изготовлении верхней одежды, туристического снаряжения без “стёжки”, что существенно снижает трудозатраты в швейном производстве.

· ХОЛЛОФАЙБЕР МЕДИУМ - это полотно особо чувствительно к микроклимату человеческого тела и поэтому самый удобный, экологически чистый, не аллергичный материал, для изготовления детских комплектов. Материал обладает быстрой восстанавливаемостью после смятия, что позволяет делать качественную мебель без «промятых мест» и «лишних складок» на обивке после длительного сидения, а также является лучшим наполнителем для создания мягкой игрушки.

· ХОЛЛОФАЙБЕР ХАРД - этожёсткое синтетическое нетканое полотно. Оно применяется в особенно сильно нагруженных элементах мягкой мебели, салонов автомобилей и т.д., как хороший заменитель поролона (при больших толщине), для изготовления матрацев, является хорошим звуко- и тепло изолятором.

· ПЕРИО ТЕК - это нетканый материал из полиэфирных волокон, скрепленных между собой термическим способом состоящее из 3 слоев: двух армирующих и одного не­сущего. Название ПериоТек составлено из первых слогов словосочетания ПЕРИ одически О риентированная ТЕК стура. Уникальность технологии ПериоТек за­ключается в вертикальной укладке волокон, которая придает нетканому материалу улучшенную восстанавливаемость объёма, что позволяет изделию сохранять свою форму. В качестве связующего материала используется полиэфирное волокно с легкоплавким покрытием. Структура наполнителя ПериоТек активнее сопро­тивляется сжатию, направляя усилия непосредственно в сторону давления (как пружина). ПериоТек выпускается фабрикой нетканых материалов «Весь мир» на основе различных синтетических и натуральных волокон, плотностью от 150 до 750 г/м², ши­риной до 2,2 метра и используется как наполни­тель для мягкой мебели и матрацев.

· ХОЛЛО-ТЕК ТМ - представляет собой однородное полотно, состоящее из нескольких слоев расположенных параллельно друг другу. Свое название ХоллоТек получил от английских слов "hollow" - полый, "тек" – текстура и потому, что состоит из полых спиральноизвитых полиэфирных волокон, покрытых силиконом. В качестве связующего материала используется полиэфирное волокно с легкоплавким покрытием. Для снижения трения между слоями и увеличения однородности полотна после формирования слои частично перемешиваются между собой.

Применяется ХоллоТек в качестве наполнителя при производстве мягкой мебели; для производства постельных принадлежностей - покрывал, одеял и по­душек; обладая низкой миграцией волокон его использует в производстве верхней одежды.

· Синтепон - высококачественный нетканый наполнитель изготавливается из полиэфирных волокон, скрепле­ние которых осуществляется термическим способом. В качестве связующего материала используется полиэфирное волокно с легкоплавким покрытием. Применяя дополнительное технологическое оборудование, получают структуру полотна, имеющую больший объём при мень­шей плотности: Синтепон Эконом ™ ; Синтепон Стандарт ™ ; Синтепон Шерсть; Синтепон Меланж ™ (содержит натуральный хлопок). Все виды синтепона могут быть ар­мированы дополнительным слоем. Синтепон используют для утепляющей прокладки в одежде, мягкой мебели, матрацев, постельных принадлежностей, стеганых, швейных, декоративных изделий нового поколения.

· Шелтер™ - утепляющий нетканый наполнитель.Свое название Шелтер получил от английского слова "shelter" - надежное укрытие - это наполнитель экологически чистый не вызывает аллергию; имеет хорошую теплоизоляцию, воздухопроницаемость, умеренную упругость, равномерную структуру, хорошую драпируемость, пониженную миграцию волокон.

Существует несколько разновидностей материалов Шелтер: Шел­тер Стандарт ™ ; Шелтер Софт ™ ; Шелтер Лайт ™ ; Шелтер АС ™ (с повышенными антистатическими свойствами); Шелтер АБ ™ (получен по нанотехно­логии, приобретает антибактериальную устойчивость). В соответствии с ГОСТ 29335-92 "Костюмы мужские для защиты от пониженных температур" утеплитель Шелтер рекомендуется использо­вать условиях особого климатического пояса, делающие его неза­менимыми при изготовлении специальной утепленной одежды для ра­ботников газовой, топливной и нефтяной промышленности.

· ФАЙБЕРТЕК™ - это нетканый материал, представляющий собой объёмный слой из тонких пустотелых волокон с элементами объёмного термоскрепления, специально обработанных силиконом. Эти волокна движутся независимо друг от друга, и в результате утеплитель ФАЙБЕРТЕК не сбивается, не слеживается и со­храняет форму даже после намокания. Для достижения требуемой прочности и стабильности поверхность слоя армирована полипропиленовым волокном и механически простегана. ФАЙБЕРТЕК производится в виде слоёв различной плотности, ширины, толщины. Слои могут быть изготовлены без внешней оболочки, с односторонней и двухсторонней внеш­ней оболочкой с простёгиванием с интервалом 10 - 25 см.

· Спанбонд - нетканый материал из 100-процентного полипропилена. Одним представителем этих нетканых материалов является полотно «Полартек» . Нетканые ма­териалы, получаемые по способу «Спанбонд», представляют собой принци­пиально новый класс изделий, занимающих промежуточное положение ме­жду бумагой и тканями. По этой технологии полотна можно производить с поверхностной плотностью от 5 до 800 г/м 2 и толщиной от 0,11 до 4 мм. С помощью добавок ему можно придать различные свойства: гидрофильность, гидрофобность, антистатичность. Полотна «Спанбонд» используют для производства санитарно-гигиенической и медицинской одежды; для производства одноразовой одежды; домашнего текстиля; производства матрацев; для упаковочной продукции.

· Флис (fleece) – это синтетическая "шерсть" из полиэстера, которая не впитывает влагу, но проводит ее. Кроме того изделия из этого материала легки, прочны и прекрасно держат тепло, благодаря большому количеству воздуха, содержащегося в так называемых "воздушных камерах". Он также может быть одно- и двухсторонним. Односторонний обычно используется для шитья белья и рубашек, двухсторонний - для более тёплой одежды.

Неткаными называют текстильные полотна, изготовленные из одного или нескольких слоев текстильных материалов (иногда в сочетании их с нетекстильными материалами), элементы структу­Ры которых скреплены различными способами.

Основой нетканых полотен могут служить волокнистый холст, система нитей, ткань или трикотажное полотно и разнообразные Их комбинации. В качестве элементов структуры могут быть исполь­зованы и нетекстильные материалы, в частности полимерные плен­ки или сетки. Скрепление структурных элементов нетканых поло­тен осуществляют различными способами: провязыванием нитя­ми и волокнами, иглопробиванием, склеиванием, сваркой, свой - лачиванием и др.

Разнообразие способов производства нетканых полотен поло­жено в основу их классификации (схема 1.5). По способам скреп­ления различают нетканые полотна трех классов: скрепленные Механическим, физико-химическим и комбинированным спосо­бами. Классы полотен, в свою очередь, подразделяются на под­классы. Далее деление полотен ведется на группы в зависимости от »8ида основы материала: холст, система нитей, каркас и их различ­ие сочетания.

T Строение нетканых полотен. Структура нетканых полотен в зна­чительной степени определяется способом производства. Техноло­гический процесс изготовления нетканых полотен складывается

Двух этапов: подготовки основы (холста, системы нитей, ткани № т. п.) и ее скрепления.

Lj Подготовка волокнистого холста заключается в подборе смеси ролокон и нитей, разрыхлении, смешивании, очистке и прочесы­вании волокнистой массы и формировании холста. Для производ-

Ства нетканых полотен широко используются волокна и нити на­туральные (хлопковые, шерстяные, льняные) и химические (вис­козные, капроновые, лавсановые, нитроновые и др.) в различных сочетаниях, что позволяет получать материалы с разнообразными свойствами. В производстве нетканых полотен некоторых видов применяют волокна как стандартной длины, так и короткие (не менее 3 мм), отходы прядильного производства, утильные волок­на, что дает возможность с большим экономическим эффектом использовать волокнистое сырье. Для образования волокнистой массы в зависимости от вида перерабатываемого сырья использу­ют машины разрыхлительного, трепального и чесального отделе­ний прядильного производства.

Формирование холста может быть осуществлено несколькими способами: механическим, аэродинамическим, гидродинамичес­ким и электростатическим. При механическом способе прочесы с чесальных машин укладываются друг на друга с помощью транс­портирующих лент.

В зависимости от направления укладывания прочесов различа­ют холсты с разной ориентацией в них волокон: продольной, про- дольно-поперечной, диагональной. Все холсты с ориентирован­ным расположением волокон имеют слоистую структуру.

При аэродинамическом способе волокнистый холст формиру­ется воздушным потоком из отдельных волокон на поверхности сетчатого барабана (конденсера) или транспортирующей ленты. Гидродинамический способ формирования основан на дисперги­ровании волокон в жидкости и последующем осаждении и укла­дывании их на сетчатых транспортирующих лентах. При электро­статическом способе формирование волокнистого холста проис­ходит путем перемещения и осаждения электростатически заря­женных волокон в электрическом поле. При аэродинамическом, гидродинамическом и электростатическом способах формирова­ния получают бесслойные холсты с неориентированным, хаоти­ческим расположением волокон.

Характер расположения волокон в холсте в значительной сте­пени определяет многие физико-механические свойства нетканых полотен, в частности их прочность в продольном и поперечном Направлениях. Часто для повышения прочности волокнистого хол­ста на его поверхности или между слоями располагают каркас в Виде поперечной системы нитей, сетки из нитей основы и утка, Уложенных друг на друга, редкой ткани или трикотажа. При подго­товке систем нитей, ткани, трикотажа используют различные виды Пряжи и комплексных нитей. Эти виды основы нетканых полотен Изготавливают соответственно на прядильных, ткацких и трико­тажных предприятиях. Структурные элементы основы нетканых Полотен скрепляют по механической, физико-химической или Комбинированной технологии.

Механическая технология скрепления основана на воздействии рабочих органов оборудования на обрабатываемый волокнистый материал. При этом используются вязально-прошивной, игло­пробивной, струйный и валяльный способы соединения, из ко­торых наибольшее распространение имеет вязально-прошивной способ.

Вязально-прошивной способ заключается в провязывании ос­новы в виде холста, системы нитей, ткани и т. п. нитями. Основа провязывается нитями на вязально-прошивной машине, которая является разновидностью трикотажной основовязальной машины, с помощью пазовых игл. Крючки игл для облегчения прокалыва­ния заострены. Для провязывания основы нетканых полотен при­меняются переплетения цепочка, трико, сукно, шарме, филейные, плюшевые, комбинированные и др. В зависимости от вида провя­зываемой основы различают холстопрошивные, нитепрошивные и каркасопрошивные полотна. Холстопрошивные нетканые полот­на получают на вязально-прошивных машинах. Волокнистый холст (рис. 1.46) с помощью транспортирующей ленты подается в зону вязания. Пазовые иглы прокалывают снизу вверх волокнистый холст и захватывают провязывающие нити, которые подают ушковины. Нити сматываются с навоя. При обратном ходе пазовые иглы про­тягивают нити через холст, образуя основовязаное переплетение. Готовое полотно наматывается на товарный валик. Холстопрошив - ное полотно представляет собой холст, заключенный внутри ред­кого трикотажного переплетения, на лицевой стороне которого располагаются петельные столбики, а на изнаночной - зигзагооб­разные протяжки (рис. 1.47). Его разновидность - полотно, пред­ставляющее собой волокнистый холст, провязанный волокнами этого же холста. Для получения такого полотна достаточной прочности необходимо, чтобы длина волокон в холсте была 60-120 мм, а ориентация волокон - преимущественно поперечная.

Рис. 1.46. Схема получения нетка­ного полотна вязально-прошпв-

Ным способом:

1 - транспортирующая лента, 2 - Холст; 3 - павой; 4 - провязываю­щая нить; 5- ушковпна; б - пазо­вая игла; 7- холстопрошивное гю-

Лотно; 8 - товарный калик

■ <А .|1 t«.I. H. .V.-I. I I I Г *

Рис. 1.48. Нитепрошивное нетканое полотно

Ются одна (уток) или две (уток и основа) системы нитей, кото­рые провязываются третьей системой (рис. 1.48).

Нетканые нитепрошивные полотна можно вырабатывать плю­шевым переплетением, что позволяет получать махровые и ворсо­вые полотна.

Каркасопрошивные нетканые полотна получают аналогичным образом, провязывая на каркасной основе петли с удлиненными протяжками. В этом случае при использовании нитей различных видов можно изготовлять материалы типа махровых, плюшевых, искусственный мех и т. п. В качестве каркасной основы используют ткань (тканепрошивные полотна), трикотаж, нетканый материал. Разновидностью каркасопрошивных полотен являются полотна, в которых каркасный материал провязывается волокнами холста, ук­ладываемого на каркас. В результате на изнаночной стороне полот­на располагаются волокнистые петли, а на лицевой стороне обра­зуется сплошной волокнистый застил. Таким способом можно по­лучать прокладочные материалы для одежды и искусственный мех.

Иглопробивной способ получения нетканых полотен состоит в Том, что волокнистый холст прокалывается (пробивается) специ­альными иглами, имеющими трехгранную, квадратную или ром­бовидную форму лезвия, на ребрах которого расположены зазуб­рины (рис. 1.49). Волокнистый холст (рис. 1.50) подается с помо­щью транспортирующей ленты в зону иглопрокалывания между Прокладочным и очистительным столами. Столы имеют отверстия Для прохождения игл и фиксирования положения холста при про­калывании. Иглы закреплены на игольной доске, совершающей Движение вверх и вниз по вертикали.

Проходя через холст, иглы захватывают зазубринами пучки во­локон и протаскивают их через толщину холста. В результате в струк­Туре холста (рис. 1.51) изменяются расположение волокон, их ори­ентация. В местах проколов образуются пучки волокон, располо­женные перпендикулярно плоскости холста; с помощью этих пуч-

Рис. 1.49. Игла, применяемая для получения нетканых полотен иглопробивным способом

Ков происходит связывание структурных элементов полотна. Волокна располагают­ся в пучке в виде воронки, расширяю­щейся в месте входа иглы в холст. Проч­ность связывания холста зависит от его толщины и частоты проколов: чем боль­ше толщина полотна и частота проколои (а следовательно, частота расположения пучков волокон), тем выше прочность связывания.

Струйный способ скрепления волок­нистого холста основан на воздействии на него тонкими струями жидкости или газа, которые выбрасываются из сопел под давлением 1,4 - 32,4 МПа со скоростью 15 - 30 м/с. Наиболее распространено применение струй воды. Холст располагается на сетчатом транспортере и подвергается одностороннему или двух­стороннему воздействию струг! воды, в результате чего происхо­дит перепутывание волокон в холсте с образованием достаточно прочного материала. Подача струй воды может быть непрерывной и пульсирующей. Прочность скрепления холстов зависит от давле­ния, числа сопел на единице площади холста, скорости его пода­чи к струйному устройству. Большое влияние на структуру и внеш­ний вид нетканого материала оказывает структура подложки - сетки, на которой помещается холст. Если подложка имеет рельеф­ную структуру, то струи воды, ударяясь о рельефы, отклоняются и вторично воздействуют на холст. В результате связующие уплотнен­ные пучки волокон располагаются не только вертикально к поверх­ности холста, но и горизонтально или наклонно. При этом волок­на, попавшие в углубление подложки, перепутываются интенсив­нее и образуют на поверхности полотна рисунчатые эффекты.

Иглопробивной и струйный способы можно рассматривать как способы предварительного скрепления холстов, так как получае­мые полотна обладают значительным удлинением и большой до­лей необратимой деформации.

Рис. 1.50, Схема получения нетканою полотна иглопробивным способом-

1 - холст: 2 - транспортирующая леШ-i. 3 ~ прокладочный стол; 4 - очистит-" ный стол; 5 - иглы; 6 - игольная доск-1

Рис. 1.51. Ориентация волокон в иглопробивном нетканом полотне

Валяльный способ производства нетканых полотен - один из древнейших способов получения текстильных материалов. Он за­ключается в уплотнении волокнистой массы при совместном дей­ствии влаги, тепла и механической нагрузки. Наиболее прочные и плотные полотна получают из шерстяных волокон - единствен­ного вида волокон, обладающего необходимыми для этого спосо­ба свойствами; эластичностью, извитостью и разницей в танген­циальном сопротивлении вдоль и против чешуек поверхности во­локна. Применение других видов волокон неэффективно: получае­мые полотна легко расслаиваются. В производстве нетканых поло­тен валяльным способом обычно обрабатывают холст с проложен­ным внутри каркасом из системы нитей.

Физико-химическая технология получения нетканых полотен ос­нована на адгезионном или аутогезионном скреплении волокон холста, системы нитей и текстильных материалов. Адгезионное соединение (склеивание) волокон и нитей обеспечивается поли­мерными связующими веществами (клеями). Аутогезионное соеди­нение волокон и нитей в местах контактов происходит в условиях, обеспечивающих размягчение поверхностного слоя волокон и их слипание (сварку).

Для производства нетканых полотен используют полимерные связуюшие, доля которых в полотне составляет около 0,3, Они яв­ляются такой же важной составной частью нетканого полотна, как волокна и нити, и обеспечивают прочное соединение структурных элементов. В качестве связующих веществ используют полимеры Лрех типов: термопластичные, термореактивные и на основе кау - 1"Чуков (резины).

Термопластичные связующие представляют собой полимеры, ^способные при нагревании или растворении размягчаться и скле - щвать структурные элементы основы. К ним относятся полиэти - |Лен, поливинилацетат, поливиниловый спирт, полипропилен, ролиуретаны, производные целлюлозы и др. Термопластичные свя - рующие применяют в различных видах: растворы полимеров, вод­ные дисперсии, порошки, фибриды, волокна, пленки, сетки. Их Заносят предварительно на волокна из расплава или растворов ^Комбинированные волокна) или вводят в состав волокон при их [формовании (бикомпонентные волокна).

К, Термореактивные связующие затвердевают в результате хими­ческих реакций с образованием необратимой трехмерной структу - ■рьт. Основой для них служат фенолформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные и другие синтетические и природные смолы. В про­изводстве бытовых нетканых полотен термореактивные связующие используются редко, так как придают полотнам повышенную жест­кость.

Связующие на основе каучуков затвердевают в результате вул­канизации. Они широко применяются в виде водных дисперсий синтетических каучуков (латексы) с добавлением термореактин - ных связующих.

Склеивание жидкими связующими - один из самых распро­страненных способов получения клееных нетканых полотен. Он со­стоит из операций пропитывания основы (холста, системы нитей и т. п.), сушки и термообработки. Введение связующего в основу нетканого полотна может осуществляться различными способа­ми. При полном погружении холста в раствор с последующим от­жимом связующее равномерно распределяется по всей основе с образованием максимального количества склеек между волокна­ми, что придает материалам повышенную жесткость. При плю­совании холст пропускается между двумя валами машины, куда подается жидкое связующее. При этом способе часто используют вспененное связующее, что придает готовому полотну повышен­ную упругость, пористость, воздухопроницаемость и уменьшает его поверхностную плотность. Пропитывание связующим, рас­пыленным над движущимся холстом, с использованием вакуум­ного отсоса для более глубокого проникания его в структуру обус­ловливает уменьшение количества склеек и получение более мяг­кого полотна.

Подобного эффекта можно достичь путем пропитывания хол­ста методом печати - локального нанесения загущенного связую­щего на холст по определенному рисунку в виде точек, колец, петель, ромбов и т. п. Последующая термообработка способствуй прочному склеиванию структурных элементов нетканого полотна в результате вулканизации каучука или размягчения термоплас­тичного связующего. Однако при сушке и термообработке возмож­на миграция частиц связующего к поверхностным слоям, что мо­жет вызвать расслаивание волокнистого холста.

Склеивание твердыми связующими основано на скрепленпп волокон и нитей основы нетканого полотна термопластичными связующими при нагревании, которые вводятся в структуру осно­вы на этапе подготовки волокнистой массы в виде порошка, лег­коплавких волокон, фибридов, комбинированных и бикомпонент - ных волокон; при формовании холста - в виде каркасных элемен­тов: пленок, сеток, систем легкоплавких нитей; в готовый холст - в виде порошка. Нагревание осуществляется путем термопрессова­ния или термоконтактной сварки по всей площади; если же в от­дельных местах, то используют гравированные валы или электро­ды различной формы. При нагревании частицы порошка, легко­
плавкие волокна и нити, фибриды, пленки расплавляются и об­разуют склейки между волокнами и нитями, причем часть связую­щего остается вне склеек. В отличие от них комбинированные и бикомпонентные волокна при нагревании не теряют форму, а только оплавляются по поверхности и образуют склейки только в местах контактов волокон, создавая идеальную точечную структу­ру склеенного холста. Изменяя толщину легкоплавкой оболочки комбинированных волокон, их соотношение с обычными волок­нами в холсте и режимм прессования, можно получать материалы различной структуры: от объемных пористых до материалов, со­стоящих из сплошной пленки связующего, армированного во­локнами.

Бумагоделательный способ получения нетканых полотен осно­ван на формовании волокнистого холста гидродинамическим спо­собом из суспензии волокон, содержащей связующее. Технологи­ческий процесс состоит из операций подготовки суспензии воло­кон, отливки полотна на бумагоделательной машине, обезвожи­вания, сушки и термообработки. Этот способ весьма перспектив­ный, так как позволяет использовать любое сырье, короткие во­локна (2 - 6 мм) и высокопроизводительное оборудование. В на­стоящее время таким способом получают полотна медицинского назначения (для белья, халатов, салфеток и т. п.).

Фильерный способ производства нетканых полотен заключает­ся в аэродинамическом формовании волокнистого холста непо­средственно из расплава или раствора полимера (рис. 1.52). Тонкие струйки полимера поступают из отверстий фильеры в обдувочную шахту, где при воздействии потока воздуха происходят вытяги­вание и затвердевание нитей. Из шахты нити подаются на транс­портирующую ленту, где формуется волокнистый холст. Возмож­ны два варианта формования холста: горячий и холодный. При горячем режиме нити в момент укладывания размягчены настоль­ко, что в местах контактов возможно образование склеек вслед­ствие аутогезии без введения связующего. Однако в этом случае механические свойства нитей весьма низ­кие, так как из-за слабой вытяжки и происходящей релаксации при укла­дывании структура волокон слабо ори­ентирована. Подобным способом полу­чают клеевую паутинку для склеивания Деталей одежды. При холодном формова-

Рис. 1 .52. Схема получения нетканого полот­на фильерным способом:

1 - транспортирующая лепта; 2 - обдувочная шахта; 3- струйки полимера; 4- фильера
нии холста нити к моменту укладывания полностью затвердевают, поэтому для их скрепления вводят связующее, а затем проводят термофиксацию.

Фильерный способ получения нетканых клееных полотен отно­сится к наиболее перспективным. По прогнозам специалистов в ближайшие годы объем производства нетканых полотен фильер­ным способом достигнет 30 % общего объема и в дальнейшем бу­дет увеличиваться. Это связано с высокой производительностью установок, упрощением процесса формования холста, примене­нием химических нитей и возможностью выработки широкого ас­сортимента полотен.

Комбинированная технология получения нетканых полотен ос­нована на сочетании механических и физико-химических спосо­бов скрепления. Варианты сочетаний способов могут быть различ­ными: например, предварительное иглопробивное или струйное скрепление холста и последующее соединение его связующим; прошивание каркаса ворсовыми нитями и закрепление их с помо­щью связующих реагентов и т. п. К комбинированному способу можно отнести струйную обработку холста, содержащего легко­плавкие волокна, фибриды или бикомпонентные волокна, горя­чим воздухом или водой. При этом происходит не только перепу - тывание волокон холста, но и их термоскрепление.

Основные характеристики структуры. До сих пор нет устоявшей­ся классификации характеристик структуры нетканых полотен, что связано с постоянным совершенствованием технологии их изго­товления и появлением все новых разновидностей структур. По­этому в настоящее время структура нетканых полотен характери­зуется параметрами строения их основы (волокнистого холста, систем нитей, ткани, трикотажа и т. д.) и параметрами элементов скрепления (прошивок, склеек).

Структура волокнистого холста определяется линейной плот­ностью волокон и нитей, степенью их распрямленности и ори­ентации в холсте, числом слоев прочесов. Степень распрямлен­ности волокон характеризуется коэффициентом изогнутости С, Который представляет собой отношение истинной длины L„ во­локна к расстоянию а между точками скрепления волокна или его концами:

Ориентация волокон в холсте оценивается углом наклона р во­локна к продольному направлению холста. Так как расположение волокон в холсте неодинаковое, то принято определять показате­ли указанных характеристик у большого числа волокон и строить кривые их распределения, по которому можно установить пре­имущественное значение коэффициента изогнутости и угла ори­ентации.

Если в качестве основы нетканого полотна служат системы па­раллельных нитей, ткань или трикотаж, то характеристиками струк­туры этого полотна являются число нитей по длине и ширине, а также общепринятые характеристики структуры ткани и трико­тажа.

Существенное влияние на характер структуры нетканого по­лотна оказывает способ скрепления элементов его основы. При вязально-прошивном способе скрепления характеристики струк­туры прошивки аналогичны характеристикам структуры трикота­жа. Это число петель по длине Пх и ширине Пт полотна на услов­ной длине 50 мм, длина нити в петле /п. Кроме них определяют длину прошивной нити L, мм, на 1 м2 полотна:

L = 0,4 ЯДЛШ/П

И уработку У, %, нити:

У= 100(1,- L 2 )/L ,

Где Lx - длина нити, мм; Ь7 - длина участка полотна, из которо­го вынута нить, мм.

Структура иглопробивного полотна характеризуется частотой проколов, приходящихся на 1 см2.

Отличительная особенность клееных нетканых полотен, полу­ченных по физико-химической технологии, состоит в наличии зон скрепления (склеек) волокон или нитей связующими веществами. Структура склеек характеризуется конструкцией, внешним видом, размерами, распределением и числом волокон в склейке. Различа­ют несколько типов склеек, встречающихся в структуре нетканых полотен.

Контактные склейки (рис. 1.53, а) образуются прослойкой свя­зующего между волокнами в местах их контакта. Они характеризу­ются минимальными размерами и небольшой прочностью; возни­кают преимущественно при использовании в качестве связующего комбинированных и бикомпонентных волокон, фибридов и при горячем формовании фильерного холста.

Склейки-муфты (рис. 1.53, б) образуют более прочное соеди­нение, но менее подвижное, чем контактные, так как пленка свя-

Зуюшего обволакивает волокна в местах пересечения. Эти склейки возникают при скреплении холстов жидкими и твердыми связую­щими.

Ламельные склейки в виде пластин (рис. 1.53, в) являются как бы увеличенными по длине волокон муфтами, они резко ограни­чивают подвижность волокон в соединении. Ламельные склейки возникают преимущественно при использовании в качестве связу­ющего латексов.

Агрегатные склейки скрепляют более двух волокон, располо­женных параллельно (рис. 1.53, г) или хаотически (рис. 1.53, д). При параллельном расположении волокон конструкция склейки сочетает в себе контактную склепку и муфту, такая склейка обла­дает максимальной прочностью и минимальной подвижностью. При хаотическом расположении волокон прочность склейки немного ниже.

В нетканых полотнах могут встречаться одновременно склейки различных типов, долевое соотношение которых зависит от вида волокон, структуры холста, вида связующего и условий изготов­ления полотна. Различают три основных типа структуры нетканых клееных материалов: сегментную, агломератную и точечную.

В сегментной структуре (рис. 1.54, а) основную долю составля­ют агрегатные и ламельные склейки, которые имеют тенденцию к образованию непрерывной трехмерной сетчатой структуры внутри материала. В материалах сегментной структуры свойства определя­ются в большей степени свойствами связующего, чем свойствами волокон, подвижность которых крайне мала. Материалы отлича­ются жесткостью и малой проницаемостью.

Агломератная структура (рис. 1.54, б) характеризуется нали­чием преимущественно склеек-муфт, а также случайными скоп­лениями связующего различной формы. По сравнению с сегмент­ной структурой она более подвижная и менее жесткая.

В точечной структуре (рис. 1.54, в) присутствуют контактные склейки и склейки-муфты. В ней наиболее рационально распреде­ляется связующее. Свойства нетканого полотна точечной структу­ры определяются свойствами составляющих волокон, характером цх расположения и прочностью склеек. Такие полотна отличаются мягкостью, подвижностью, хорошей проницаемостью.

Структура клееных нетканых полотен характеризуется долей связующего в общей массе полотна и коэффициентом использо­вания связующего Ксл, который определяется как отношение мас­сы Мскл или объема УСкЯ связующего в склейках к общей массе Мсв Или объему VCtt связующего в полотне;

К = Л/ /М = V /V

Неткаными материалами называют особый вид полотен, изготавливаемых без использования технологий плоского переплетения нитей. Типов такой продукции к настоящему времени существует множество, так же как и методик ее изготовления. Широка и сфера применения материала этой разновидности. Чаще всего нетканое полотно используется в строительстве и сельском хозяйстве, а также при пошиве одежды.

Немного истории

Впервые материал нетканый был изготовлен во второй половине 19-го века в США. Производились первые полотна этой разновидности из скрепленных между собой крахмалом. Особого распространения в 19 веке этот материал, названный пеллоном, не получил. Довольно-таки широко начал использоваться он только в годы ВОВ. Американцы применяли его для изготовления маскировочных изделий.

В 70-е годы прошлого века пеллон впервые использовали в сельском хозяйстве в качестве укрывного материала. На настоящий момент именно его применяют на 30% с/х площадей стран Евросоюза. В СССР такой материал изготавливался в очень небольших количествах и использовался в основном в Широкое распространение у нас в стране он получил только в 90-е годы. Сейчас его производят многие российские компании. К примеру, очень качественный продукт этого типа выпускает подольская фабрика нетканых материалов «Весь мир», основанная в 2000 году.

Плотность

Нетканый материал может изготавливаться разными способами, иметь неодинаковые толщину, внешний вид и назначение. Однако основной характеристикой таких полотен в большинстве случаев является прочность. Последняя, в свою очередь, зависит от поверхностной Этот параметр в разных по назначению группах может колебаться в пределах 10-600 г/м 2 . Так, к примеру:

Холстопрошивной материал нетканый обычно имеет плотность в 235-490 г/м 2 .

У иглопробивного полотна этот показатель составляет 210 г/м 2 .

Плотность тканепрошивных материалов — 216-545 г/м 2 .

Флизелин имеет поверхностную плотность — 90-110 г/м 2 .

У нитепрошивных полотен этот показатель составляет 63-310 г/м 2 .

Плотность нетканого материала клееного - 40-330 г/м 2 .

Производиться полотна этого типа могут механическим или клеевым способом. Основой любого такого материала является холст, изготовленный из натуральных и синтетических волокон, уложенных рядами. Для получения волокнистой структуры такое полотно прочесывают.

Механические способы производства

Скрепление основы нетканого материала по такой технологии производится с использованием дополнительных нитей. Механическим способом, к примеру, изготавливают холстопрошивные материалы. В данном случае волокна основы скрепляются между собой путем прошивания их нитями. При применении иглопробивной технологии образующие холст элементы предварительно перепутываются между собой. В результате получается довольно-таки плотное по структуре полотно. Для придания большей прочности его прошивают толстыми нитями. При этом пользуются специальными инструментами с зазубринами. Иглопробивной метод изготовления полотен является на данный момент самым популярным. Такую технологию использует каждый завод нетканых материалов.

Нитепрошивные материалы изготавливают путем прохождения основы одной или несколькими системами волокон. Такое полотно отличается от холстопрошивного прежде всего внешним видом. Материл этой группы похож на махровую ткань.

В продаже сегодня имеются также изготавливаемые механическим способом тканепрошивные полотна. Эта разновидность производится на очень легкой основе также путем прошивания ее системой ворсовых нитей. Такие полотна могут быть как гладкими, так и махровыми.

Производство нетканых материалов клеевым способом

Эта технология применяется при изготовлении большинства разновидностей нетканых материалов. Скрепление волокон в холсте в данном случае производится путем их пропитки разного рода клеевыми составами. Чаще всего для обработки при этом используется синтетический латекс. Еще одной распространенной технологией является горячее прессование. В данном случае волокна склеиваются термопластами при очень высокой температуре.

Иногда для производства нетканых клееных материалов применяется также самая старая технология — на бумагодельных машинах. Именно с использованием такого оборудования производился в Америке и пеллон. В этом случае связующее вещество может вводиться или непосредственно в поступающую на машину массу, или же уже в готовое полотно.

Использование холстопрошивных полотен

Такой материал нетканый отличается большой толщиной, массивностью и рыхлостью. Основным его преимуществом являются высокие теплозащитные свойства. Холстопрошивные полотна - это очень плотные и износостойкие материалы, способные давать значительную усадку. Используют их чаще всего в качестве подкладочных при производстве одежды. Также иногда они применяются как основа при изготовлении искусственной кожи.

Где применяют иглопробивной материал

Благодаря пористой структуре эта группа полотен также отличается неплохими теплозащитными свойствами. Помимо этого, к достоинствам такого материала относят устойчивость к стирке и химчистке. Используют иглопробивные полотна обычно при и напольных покрытий. Как и холстопрошивные, применяют их и для изготовления подкладок пальто, курток и шуб. Однако в последнем случае иглопробивной материал нетканый приходится обычно дополнительно пропитывать клеевыми составами. Дело в том, что волокна у него довольно-таки жесткие, а поэтому в свободном состоянии способны проникать через верхнюю и портить ее внешний вид.

Именно иглопробивным способом изготавливается также и самый распространенный нетканый материал - дорнит. Используется геотекстиль при разбивке газонов, возведении фундаментов и т. д. Также иглопробивной метод иногда применяется при производстве наиболее популярного вида и парников — спанбонда. Однако чаще такой вид полотна изготавливают все же клеевым способом (горячим прессованием).

Применение ните- и тканепрошивных полотен

Обе этих разновидности также довольно-таки востребованы в промышленности. Основным достоинством нитепрошивных полотен считается разнообразие по внешнему виду. Эти способом могут производиться как очень тонкие полупрозрачные материалы, так и массивные мебельные. Костюмы, вечерние платья, повседневная одежда, шарфики, салфетки из нетканого материала часто изготавливаются именно по этой технологии.

Плюсами тканепрошивных материалов является устойчивая структура и гигиеничность. По такому показателю, как износостойкость, они превосходят все остальные виды нетканых материалов. Используют такое полотно в основном для пошива халатов и пляжных костюмов.

Где применяются клеевые полотна

Чаще всего такой материал нетканый изготавливается из смеси хлопковых и капроновых волокон. Применяют его обычно при пошиве одежды. К примеру, его вставляют в воротнички, хлястики и шлицы для придания последним жесткости. Изготавливаемые на бумагодельных машинах материалы чаще всего используются для производства разного рода перевязочных медицинских материалов.

Как видите, область применения нетканых полотен в наше время действительно очень широка. Их отличные эксплуатационные характеристики делают их незаменимыми при пошиве многих видов одежды, выращивании растений, устройстве водоотводящих систем и т. д. Технологии производства таких материалов не отличаются особой сложностью, а поэтому и себестоимость их обычно невысока. В основном именно этим и объясняется необыкновенная популярность данной разновидности полотен.

← Вернуться