Производство нетканых текстильных материалов: оборудование и технологии

Нетканые текстильные материалы

Нетканые текстильные материалы — материалы из волокон или нитей, соединённых между собой по технологическому процессу, в котором исключается вязание или плетение.

Нетканые материалы изготавливаются как из натуральных (хлопковых, вискозных, шерстяных), так и из химических волокон (например, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных, полипропиленовых и др.), а также вторичного волокнистого сырья (волокна, регенерированные из лоскута и тряпья) и коротковолокнистых отходов химической и других отраслей промышленности.

Технологии производства нетканых текстильных материалов 

Различаются три основных технологии (включая соответствующие подтехнологии-способы) производства нетканых текстильных материалов, а именно:

• Физико-химическая технология, включая:
  • Фильерный (фильерно-раздувной) способ;
  • Способ склеивания жидкими связующими;
  • Способ склеивания твердыми связующими;
  • Гидродинамический (бумагоделательный способ);
  • Гидравлический способ;
• Механическая технология, включая:
  • Вязально-прошивной способ;
  • Иглопробивной способ;
  • Валялный способ;
• Комбинированная технология, включая:
  • Иглопробивной способ;
  • Способ электрофлокирования;
  • И другие.

Когда говорят о нетканых текстильных материалах, как правило (в настоящее время) подразумевают нетканые материалы, произведённые по физико-химической, либо по комбинированной технологии, и используемые в производстве мебели, одежды, обуви, кожгалантереи, в медицине и гигиене, в сельском хозяйстве, строительстве и т.д.

Физико-химическая технология

Фильерный (фильерно-раздувной) способ

Один из распространенных методов получения нетканых материалов – фильерный (фильерно-раздувной). Он обладает большим преимуществом, благодаря особенностям технологии для производства не требуется исходной основы из волокнистых материалов. Для изготовления полотна применяют один из полимеров в гранулированном виде:

• полипропилен;
• полиамид;
• полиэтилен и др.

В специальном технологическом узле получают расплав сырья и через маленькие технологические отверстия (фильеры) его укладывают беспорядочно на специальную платформу, где нити скрепляются между собой и получается готовое полотно.

Способ склеивания жидкими связующими

При использовании способа склеивания жидкими связующими для скрепления волокнистого сырья применяют водные дисперсии клеящих веществ – латекса, каучука, акрилатных составов. Заготовку либо погружают в подготовленный раствор, либо проводят обрызг. После чего будущее полотно высушивают и подвергают термообработке.

Способ склеивания твердыми связующими

Способ склеивания твердыми связующими характеризуется применением специальных термоскрепляющих веществ. Это могут быть термопластичные латексы, гранулированные полимеры, порошки, отличающиеся низкой температурой плавления. Заготовку, включающую в себя основу и термопластичные элементы, подвергают воздействию повышенных температур, вследствие чего волокна сплавляются между собой, образуя достаточно прочное соединение.

Гидродинамический (бумагоделательный способ)

Особенностью производства нетканых полотен гидродинамическим (бумагоделательным) способом является формирование волокнистого холста путем отлива водной суспензии волокон, содержащей связующее. В качестве сырья при работе по этому способу помимо текстильных волокон, может использоваться древесная целлюлоза.

Наибольшее применение бумагоделательный способ находит для производства нетканых полотен санитарно-бытового назначения: дезинфицирующих салфеток, салфеток для «сухого» мытья рук, бытовых салфеток для протирки стекол и чистки обуви, для изготовления перевязочных средств, постельного белья для больниц, медицинской одежды краткосрочного пользования.

Гидроструйный способ

Гидроструйный способ производства нетканых материалов основан на переплетении волокон материала высокоскоростными струями воды под высоким давлением. Обычно полотно скрепляется на перфорированном барабане с помощью струй воды, бьющих под высоким давлением из форсуночных балок. За счёт этих струй волокна холста связываются между собой.

Механический

Вязально-прошивной способ

Вязально-прошивной способ механической технологии включает элементы шитья и вязания. Настил из волокон, нитей или полосы прокалывается рядом трикотажных игл, смонтированных в гребенку (элемент шитья), и провязывается с образованием основовязаного переплетения (элемент вязания). В зависимости от вида настила вязально-прошивные материалы делятся на холсто-, ните- и тканепрошивные. Скрепление производится прошивной системой нитей (пряжи).

Иглопробивной способ

Иглопробивной способ механической технологии основан на скреплении волокнистого холста волокнами этого же холста. Плита, покрытая иглами с зазубринами, ударяет по волокнистому холсту. При этом волокна захватываются зазубринами с поверхности и протаскиваются через холст, скрепляя настил.

Используется для изготовления теплозащитных материалов для пошива курток, пальто, изделий, для изготовления зимних одеял, декоративных изделий, основы для синтетической кожи, напольных покрытий.

При иглопробивной технологии для получения холста можно использовать почти все виды волокон: натуральные, искусст­венные, синтетические, металлические, стеклянные, асбестовые, минеральные.

Валяльный способ

Отличие валяльного способа механической технологии получения нетканых материалов от получения войлока в том, что между слоями волокон до валки прокладывается слой нитей. По внешнему виду материалы валяльного способа напоминают сукно или драп, но они более жесткие и упругие. Широкого применения способ не находит, так как для изготовления материалов требуется дорогое сырье — тонкие волокна шерсти, которые целесообразнее использовать для производства высококачественных тканей.

Валяльно-войлочный – применяется только для работы с натуральным волокнистым сырьем, способ основывается на способности шерсти свойлачиваться при механическом воздействии за счет наличия микроскопических бороздок на поверхности шерстинок.

Комбинированный

Комбинированные способы представляют собой комбинацию механической и физико-химической технологий. К ним относятся тафтинговый, электрофлокировальный, иглопробивной с пропиткой и другие.

Типы нетканых текстильных материалов

Спанбонд

Производство спанбонда осуществляется путем продавливания предварительно подготовленного сырья через специальные фильеры, диаметр которых относительно небольшой. Только после этого волокна тщательно охлаждаются, вытягиваются, а также укладываются на ровную поверхность. Для того чтобы соединить подготовленные и охлажденные волокна, используется каландр.

Спанлейс

Производство спанлейса осуществляется практически по такому же принципу, что и спанбонд. Отличие заключается в том, что волокна переплетаются при помощи водяных струй, которые подаются под высоким давлением. Данная разновидность нетканого материала изготавливается из полипропиленовых, вискозных, а также полиэфирных волокон. В некоторых случаях сочетают несколько видов волокон. Как правило, соединяют несколько типов волокон, если нужно усилить определенные свойства полотна.

Мельтблаун

Производство спанлейса осуществляется практически по такому же принципу, что и спанбонд. Отличие заключается в том, что волокна взбиваются и укладываются непосредственно на конвейер, без вытягивания.

Многослойный нетканый материал – СМС/СММС

СМС состоит из внешних слоев спанбонда и одного внутреннего слоя мельтблауна. В состав СММС входит не один, а, соответственно, два слоя мельтблауна.

Айрлей

Нетканый материал типа «айрлей» производится методом термофиксации полотна путем нагрева в камере с горячим воздухом, который проходит сквозь полотно. В данном случае используются волокна с разной температурой плавления. В результате прохождения нагретого воздуха через материал, более легкоплавкий материал оболочки бикомпонентных волокон (полиэтилен) расплавляется и склеивает волокна материала с более высокой температурой плавления.

При изготовлении айрлея используются различные виды бикомпонентных волокон на основе полипропилена, вискозы, целлюлозы и т.д. Подобные материалы хорошо зарекомендовали себя в области изготовления впитывающего слоя для женских гигиенических прокладок и подгузников, более того, технология изготовления позволяет вводить специальные добавки - адсорбенты, в материал, что повышает впитывающую способность материала.

Ламинированные нетканые материалы