Нетканые материалы

Это текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества. Крупное промышленное производство нетканых материалов появилось в 40-е гг. 20 в. Современные нетканые материалы — один из основных видов текстильной продукции во многих странах. Материалы, получаемые физико-химическими способами. Большинство нетканых материалов, так называемые клееные нетканые материалы, производят способами, при которых соединение волокон осуществляется с помощью связующих веществ (клеев). Наиболее распространены клеёные нетканые материалы, основой которых является так называемый волокнистый холст (слой текстильных волокон, масса 1 м2 которого составляет от 10 до 1000 г и более).

Кратко по определению БСЭ, "Нетканые материалы - текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества".

Чаще всего холст формируют механическим способом (рис. 1) из нескольких слоев прочёса, поступающего со съёмного барабана чесальной машины. Холст получают аэродинамическим методом, при котором волокна снимаются с барабана чесальной машины потоком воздуха и для формирования холста переносятся на сетчатый барабан (конденсор) или на горизонтальную сетку с максимальной скоростью до 100 м/мин и более. Холст можно получать также из водной дисперсии волокон на сетке бумагоделательной машины. В зависимости от особенностей склеивания волокон различают несколько способов получения клеёных нетканых материалов. Самый распространённый способ основан на пропитке холста жидким связующим — синтетическим латексом. Холст погружают в ванну со связующим или распыляют связующее над поверхностью холста.

Иногда применяют пропитку, сходную с нанесением рисунка на поверхность ткани методом печати. Пропитанный материал высушивают и подвергают обработке в термокамерах, нагреваемых горячим воздухом или инфракрасными излучателями. Холст обычно формируют из хлопка, смеси вискозных и полиамидных волокон или из отходов текстильного производства, в том числе непрядомых. Получаемые этим способом нетканые материалы (скорость 50 м/мин и более) используют в качестве бортовочных и прокладочных материалов, для фильтров, как теплои звукоизоляционные материалы в автомобильной промышленности и др. При способе горячего прессования склеивание волокон осуществляется термопластами (полиамиды, полиэтилен, поливинилхлорид и др.) под давлением до 2 Мн/м2 (20 кгс/см2) при повышенных температурах, обычно на специальных каландрах.

Склеиванию предшествует термообработка слоя волокон, содержащего связующее, которое вводят в холст на стадии его формирования (в виде легкоплавких волокон, сетки, нитей и др.) или в уже сформированный холст (в виде порошка). При получении нетканых материалов с использованием бумагоделательных машин (скорость 100 м/мин и более) связующее (латексы, легкоплавкие волокна и др.) вводят в массу, поступающую на машину, или в уже отлитое полотно. Такие нетканые материалы дёшевы, широко используются в производстве изделий однократного применения (постельного белья для гостиниц, полотенец, скатертей, перевязочных материалов).

При фильерном способе синтетические волокна, образующиеся на выходе из фильер прядильной машины, проходят через каналы, в которых вытягиваются в воздушном потоке, а затем при укладке на движущемся транспортёре образуют полотно. Сформированный материал чаще всего закрепляют связующим; в некоторых случаях используют липкость самих волокон. При структурообразующем способе получение нетканых материалов возможно без использования волокон: полотно формируют в результате образования из растворов или аэрозолей полимеров конденсационных структур (в виде пористого, иногда волокнистого осадка, который может содержать наполнители, затем вымываемые) или отверждением пены и др. Такие нетканые материалы «дышат» подобно ткани. Их можно использовать вместо ткани или бумаги в технике (для фильтров и др.) и для бытовых целей. Материалы, получаемые механическими способами. При изготовлении холстопрошивных нетканых материалов (технология «маливатт» — ГДР, «арахне» — Чехословакия и др.) в движущемся через вязально-прошивную машину холсте волокна закрепляются в результате прошивания их нитями, которые укладываются и соединяются так же, как при основовязании на трикотажной машине.

Такие нетканые материалы используются в качестве теплоизоляционных (взамен тканого ватина и др.) или упаковочных материалов, как основа в производстве кожи искусственной и др. Производительность одного агрегата 3—8 м/мин и более. Нитепрошивные нетканые материалы (материалы «малимо» — ГДР) получают прошиванием одной или нескольких систем нитей. Эти нетканые материалы используют для декоративных целей, для пляжной и верхней одежды, полотенец и др. Особый интерес представляют нитепрошивные нетканые материалы с ворсовыми провисающими петлями (полупетлями), которые успешно конкурируют с ткаными махровыми материалами (типа «фротте»). Полотнопрошивные нетканые материалы изготавливают прошиванием текстильного полотна ворсовой пряжей (материал «малиполь» — ГДР), применение которой способствует улучшению структуры и свойств полотна. Для этой цели используют ткань, материал «малимо» и др. Нетканые материалы для пальто и юбок прошивают шерстяной пряжей, основу для тафтинг-ковров (шириной 550 см) — ковровой пряжей с помощью игл, протаскивающих её через ткань. При обратном движении иглы пряжа захватывается держателем, в результате чего образуются петли.

Для закрепления петель на изнанку ковра наносят связующее. Производительность машины 5 м2/мин и более. С помощью вязально-прошивных машин изготавливают нетканые материалы без применения нитей (материалы «вольтекс» — ГДР, «арабева» — Чехословакия и др.). Такие нетканые материалы могут состоять, например, из ткани и холста, полученного из длинных волокон. После протаскивания волокон из холста сквозь тканый каркас на изнаночной стороне нетканых материалов образуются прочные петли, а на лицевой стороне — пушистый и высокий ворс. Такие нетканые материалы применяют в качестве утепляющей прокладки в спортивной одежде и демисезонных пальто, для изготовления головных уборов, тёплой обуви и др. Наиболее перспективны иглопробивные нетканые материалы, изготавливаемые путём перепутывания волокон в холсте и прошивании его иглами с зазубринами. Прокалывание материала происходит при движении доски с иглами вниз (до упора). При её движении вверх материал продвигается вперёд (производительность машин 5 м/мин).

Такие нетканые материалы используют в качестве ковров, которые успешно конкурируют не только с ткаными, но и с тафтинг-коврами, т. к. для изготовления не требуют пряжи. Иглопробивные нетканые материалы применяют также в качестве одеял, сукон для бумагоделательных машин, фильтров и др. К числу нетканых материалов относят и валяльно-войлочные текстильные материалы (см. Валяние), при изготовлении которых используется способность волокон шерсти к свойлачиванию (при механической или тепловлажностной обработке). В состав таких нетканых материалов иногда вводят каркас из ткани. Технология их получения имеет многовековую историю (таким образом получают, например, валенки). Лит.: Технология производства нетканых материалов. М., 1967; Тихомиров В.Б. Химическая технология производства нетканых материалов. М., 1971; Перепелкина М.Д., Щербакова М.Н., Золотницкая К.Н. Механическая технология производства нетканых материалов. М., 1973.

Процесс развития отрасли нетканых материалов в России можно разбить на четыре этапа:
Первый этап — становление отрасли (60–70-е гг.).
Второй этап — ее расцвет — (80-е гг.).
Третий этап — резкий спад производства (90-е гг.).
Четвертый этап — подъем производства и перспективы развития нетканых материалов в настоящее время.

Источник: Большая советская энциклопедия и другие источники

Современное состояние

Нетканые материалы производятся из синтетических волокон полипропилена. Наиболее широко нетканые материалы (или нетканка) применяются в России в качестве основы для различных строительных покрытий из полимеров (линолеум, обои, мягкая кровля). Постоянно растет и выпуск так называемого агротекстиля (или агрополотна, ведущие торговые марки - Агротекс, Спанбонд, Plantex), используемого в сельском хозяйстве в качестве перспективного укрывного материала. Кстати, ТД «ПолибитЪ» поставляет также тепличную и парниковую плёнку и предметы садово-огородного дизайна.

В зависимости от дальнейшего применения нетканого материала используют различные виды скрепления волокон, наиболее распространенные из которых: термоскрепление волокон гравированным каландром, иглопробивной способ и комбинация иглопробивного способа и химического скрепления.

Еще одна сфера использования нетканых материалов, благодаря их высочайшим теплои звукоизоляционным характеристикам, - в качестве прокладочного материала в производстве обуви, одежды, изделий медицинского назначения. Основные эксплуатационные свойства нетканых материалов - их легкость и прочность, которые прекрасно дополняются невысокой ценой, удобством использования, морозои огнестойкостью. У нетканых материалов - очень широкий диапазон температур использования - от -60 до +100 °C.

Производство нетканых материалов (НМ) становится самым перспективным направлением в текстильной индустрии. Объем производства и потребления нетканых материалов растет быстрее, чем тканей и трикотажа. Эта связано с тем, что выработка нетканых материалов является самым коротким и дешевым способом получения большого ассортимента текстильных полотен.

Спанбонд (Spanbond) — это очень легкий, экологически чистый, долговечный термоскрепленный нетканый материал плотностью от 60 до 550 гр./м.кв. из тончайших полипропиленовых нитей (100% полипропилен). Спанбонд применяется в качестве замены более дорогостоящих материалов. Основные свойства материала - дешевизна, высокая прочность в продольном и поперечном направлениях, легкость кроя, долговечность, экологичность, термоустойчивость, изотропность (однородность) и воздухопроницаемость. Он может быть ламинированным. Рекомендуется к применению как утеплитель во влажной среде. Этот нетканый материал (по технологии изготовления) можно встретить под разными торговыми марками в зависимости от производителя и страны происхождения. В СССР процесс производства нетканых материалов по методу спанбонд получил название холодного формования. Фильерный способ производства, в дальнейшем «спанбонд-процесс», объединяет в одну линию процесс получения волокон, холстообразование, а так же получение готового полотна, скреплением волокон.

Геосинтетики

Геосинтетические материалы (геосинтетики) – это любые полимерные материалы, предназначенные для изменения естественных свойств грунтов.

Это изменение обычно касается либо фильтрационных свойств почвы (как правило, производится понижение коэффициента фильтрации слишком рыхлого грунта), либо ее прочностных характеристик (например, с помощью армирования георешетками повышается прочность слабых грунтов).

Родоначальником геосинтетических материалов можно считать геотекстиль (дорнит). Остальные геосинтетические материалы часто рассматриваются как сопутствующие геотекстилю (дорниту). Наиболее распространены три основных группы материалов: геотекстиль, геомебрана и георешетка / геосетка. Однако функциональная заданность у этих материалов не слишком четко выражена. Один и тот же набор материалов может использоваться в самых различных случаях, и каждый в отдельности может выполнять разные функции.

Синтетические волокна (нити) формируют из полимеров, не существующих в природе, а полученных путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений. К числу наиболее распространенных и известных видов относятся следующие волокна: полиуретановые, полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, полиолефиновые, поливинилхлоридные, поливинилспиртовые.

Предприятия:

1. «Номатекс», г. Новая Майна 1. Спанбонд (кровля).
2. ПЭ-волокно 1. Приобретение оборудования для производства Спанбонда (основы для кровли). Мощность — 25 тыс. м2 в год.
2. Приобретение оборудования для производства ПЭ-волокна из первичного и вторичного гранулята. 1. 2004–2005 гг.
2. 2006 г.
2. «Полиэф», г. Благовещенск 1. ПЭТФ.
2. Полиэфирные волокна 1. Организация производства полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Оборудование: установка SSP (твердофазной полимеризации) компании UOP Sinko (США). Мощность — 120 тыс. т в год. Общая стоимость проекта — €9 млн.
2. Организация производства полиэфирных волокон. Мощность — 60,6 тыс. т в год. 1. 2004– 2005 гг.
2. Срок окончания зависит от поступления инвестиций
3. «Регент», г. Москва Спанбонд (гигиена, медицина) Строительство завода в г. Подольск и приобретение оборудования для производства Спанбонда. Оборудование компании REIFENHAUSER GmbH & Co. KG Maschinenfabrik. Общая сумма инвестиций — около Ђ30 млн. Мощность — 10 тыс. т полотна в год. Сырье — 100% ПП. Февраль 2004 г. –начало 2006 г.
4. «Си-Айрлайд», г. Челябинск 1. Айрлайд (гигиена, медицина, протирка, фильтрация).
2. Бикомпонентное волокно 1. Приобретение оборудования для производства полотен по «воздушной» технологии Айрлайд. Оборудование компании Dan-Web. Сырье — бикомпонент (ПП + полиэтилен), суперабсорбент и целлюлоза.
2. Организация производства бикомпонентного волокна. 1.Завершен в сентябре 2004 г.
2. 2005–2006 гг.
5. Комитекс, г. Сыктывкар 1. ПЭ-волокно.
2. Геотекстиль, основа под ПВХ-покрытие 1. Организация производства ПЭ-волокна из первичного и вторичного волокна. Мощность — 20 тыс. т в год.
2. Приобретение оборудования для производства иглопробивных НМ. Сырье — полиэфир, полипропилен. 1. 2005–2006 гг.
2. 2005–2006 гг.
6. «Фройденберг-Политекс», г. Нижний Новгород Основа для кровли Организация производства основы для кровельных материалов. Мощность — 8 тыс. т полотна в год. Инвестиции — €10–15 млн. Запуск — 1-е полугодие 2006 г.
7. «УралПластик», г. Екатеринбург Агротекстиль, упаковка, мебель Организация производства нетканых материалов Спанбонд поверхностной плотностью до 150 г/м2. Мощность — до 3,5 тыс. т в год. 2005–2006 гг.

Примеры волокон фильерного способа производства и способы их получения описаны в патентах США:
  • 4340563 Аппель (Appel)
  • 3692618 Доршнер (Dorschner)
  • 3802817 Матсуки (Matsuki); 3338992 и 3341394 Кинни (Kinney)
  • 3502763 Хартман (Hartman)
  • 3542615 Добо (Dobo)
  • 5382400 Пайк (Pike) и др.
    • интересно

      Гость (анна)