Крыльцо 

Тканые и нетканые материалы. Нетканые текстильные материалы – что это такое и какие бывают виды. Мульчирующий укрывной материал

Время чтения: 6 минут

Нетканым тканям для внутреннего сцепления не нужны переплетения пряжи. По сути, они не имеют организованной геометрической структуры. Нетканые материалы - это результат взаимосвязи между двумя волокнами. Это дает нетканым материалам собственные характеристики, с новыми или лучшими свойствами (абсорбция, фильтрация) и, следовательно, открывает их для других применений.

Итак, нетканое полотно, что это такое и где его используют? Прежде всего это самостоятельный продукт со своими характеристиками и достоинствами, но также и с недостатками. Нетканые материалы вокруг нас, и мы используем их каждый день, часто не зная об этом. Действительно, они часто скрыты от взгляда.

Нетканые ткани могут быть сделаны абсорбирующими, дышащими, драпируемыми, огнестойкими, легкими, без ворса, отлитыми, мягкими, стабильными, жесткими, устойчивыми к разрыву, водоотталкивающими, если необходимо. Очевидно, однако, что не все упомянутые свойства могут быть объединены в одном нетканом материале.

Применение нетканых материалов:

  • Личные средства и средства гигиены, такие как детские подгузники, женские гигиенические продукты, предметы недержания для взрослых, сухие и влажные салфетки, а также вкладыши для бюстгальтера или носовые полоски.
  • Предметы здравоохранения, например, шторы для операционных, халаты и пакеты, маски для лица, повязки и тампоны, вкладыши для мешков и т. д.
  • Одежда: прокладки, изоляция и защитная одежда, промышленная рабочая одежда, костюмы для химической защиты, компоненты обуви и т. д.
  • Дом: салфетки и тряпки, пакетики для чая и кофе, смягчители тканей, обертывания для пищевых продуктов, фильтры, постельное и столовое белье и т. д.

  • Автомобильная промышленность: выстилка багажника, полки, масляные и салонные воздушные фильтры, литые вкладыши, теплозащитные экраны, подушки безопасности, ленты, декоративные ткани и т. д.
  • Строительство: кровельная и кафельная подкладка, тепловая и шумоизоляция, облицовка, подтяжка, дренаж и т. д.
  • Геотекстиль: наложение асфальта, стабилизация грунта, дренаж, осаждение и борьба с эрозией и т. д.
  • Фильтры: воздушные и газовые
  • Промышленность: изоляция кабеля, абразивы, армированные пластмассы, сепараторы аккумуляторных батарей, спутниковые антенны, искусственная кожа, кондиционирование воздуха.
  • Сельское хозяйство, домашняя обстановка, досуг и путешествия, школа и офис и т. д.

Происхождение и преимущества нетканых материалов

Фактически, нетканые материалы были результатом рециркуляции волокнистых отходов или волокон второго качества, оставшихся от промышленных процессов, таких как ткачество или обработка кожи. Они также были результатом ограничений в сырьевых материалах, например, во время и после Второй мировой войны. Это скромное происхождение, конечно, приводит к некоторым техническим и маркетинговым ошибкам; оно также в значительной степени отвечает за два все еще затяжных заблуждения относительно нетканых материалов: они считаются дешевыми заменителями; многие также ассоциируют их с одноразовыми продуктами и по этой причине рассматривают нетканые материалы как дешевые, низкокачественные изделия.

Не все нетканые материалы ограничиваются одноразовыми приложениями. Большая часть продукции предназначена для долговременного конечного использования, например, в прокладках, кровельных, геотекстильных, автомобильных или напольных покрытиях и т. д. Однако многие нетканые материалы, особенно легкие, действительно используются как одноразовые изделия или включены в одноразовые предметы.

По нашему мнению, это является главным признаком эффективности. Пригодность отходов для удаления возможна только для экономичных продуктов, которые концентрируются на основных требуемых характеристиках и обеспечивают их без излишеств.

Большинство нетканых материалов, одноразовых или нет, являются высокотехнологичными, функциональными элементами, например, с ультравысокой поглощающей способностью или удержанием влаги, с мягкостью, с выдающимися барьерными характеристиками для медицинских применений в операционной или с лучшими возможностями фильтрации из-за их размеров пор и распределения и т. д. Нельзя особо не отметить также негорючий нетканый материал.

Они не были изготовлены с целью их использования, а для выполнения других требований. Они в основном стали одноразовыми из-за тех секторов, в которых они используются (гигиена, здравоохранение) и благодаря их экономической эффективности. А утилизация очень часто создает дополнительные преимущества для пользователей.

Поскольку одноразовые предметы никогда не использовались раньше, есть гарантия, что они обладают всеми необходимыми свойствами, и не являются повторно используемыми отмытыми тканями.

Сырье для производства нетканых материалов

Целлюлозные химические волокна всех длин и степени очистки и с явно различными свойствами находятся в распоряжении промышленности нетканых склеенных тканей.


Все они характеризуются способностью поглощать довольно большое количество влаги. Это рекомендует их использование везде, где это свойство полезно для производства нетканых склеенных тканей, и / или использования нетканых склеенных тканей является еще одним предварительным условием.

Нетканые материалы — это текстильные ткани, состоящие из отделенных волокон, которые правильно размещаются с помощью технологий, ориентированных на использование. Чтобы гарантировать работоспособность готового продукта, они соединяются. По этой причине выбор волокон и, возможно, связующих материалов имеет особое значение: это касается волокнистого сырья и размеров волокон. Как правило, они имеют большую долю в создании нетканых тканей, чем это имеет место в текстильных тканях из нитей. Скрепляющие агенты также могут влиять на качество нетканых материалов.

Волокнистые материалы, используемые для нетканых материалов

Практически все виды волокон могут быть использованы для производства нетканых склеенных тканей. Выбор волокна зависит от:

  • требуемого профиля ткани;
  • экономической эффективности для производства нетканых склеенных тканей;
  • химических волокон как целлюлозного, так и синтетического происхождения.

Поскольку широкий ассортимент тканей либо разрабатывается, либо уже находится в производстве, невозможно назвать и описать все ткани и волокна. Наиболее важные детали будут приведены ниже.

  • Растительные волокна.

Самой важной составляющей растительных волокон является целлюлоза, которая является гидрофильной и гигроскопичной. Помимо целлюлозы, растительные волокна также состоят из нескольких других веществ, которые влияют на их свойства. Хлопок является самым важным растительным волокном, используемым для производства нетканых склеенных тканей.

  • Волокна животного происхождения.

Нетканые материалы-8

Область нетканых склеенных тканей стала настолько широкой, что в какой-то степени она включает почти все виды существующих волокон. Однако определенные типы волокон стали преобладать в определенных областях.

Двумя основными типами волокон являются полиамид 6, обычно известный как перлон, и полиамид 6.6, который обычно называют нейлоном, чтобы отличить его от перлона. Число после слова «полиамид» указывает на то, сколько атомов углерода присутствует в каждой молекуле, составляющей полиамид.

Представляет собой материал, производимый из нитей, волокон, пленок, при его изготовлении не применяются такие традиционные методы, как ткачество или прядение. Технология производства таких полотен отличается простотой, меньшими финансовыми затратами, ассортимент материала более разнообразен и имеет невысокую себестоимость. Нетканый материал обладает превосходными эксплуатационными качествами. Именно поэтому полотно нетканое на сегодняшний день является основным видом текстильной продукции.

Нетканый материал разделяют на следующие типы:

  • Ткань
  • холстопрошивная
  • нитепрошивная
  • тканепрошивная
  • иглопробивная
  • клееная
  • комбинированная
  • Ватин
  • холстопрошивной
  • иглопробивной
  • клееный
  • Материал бытового назначения
  • Материал технического назначения

Производство нетканого полотна

Свойства нетканого материала напрямую зависят от сырья, структуры, методов производства. Производят нетканое полотно из следующих химических волокон:

  • вискозные
  • полиэфирные
  • полиамидные
  • полиакрилонитрильные
  • полипропиленовые

Также, возможно производство из вторсырья – отходов коротких, некондиционных волокон.

Технологический процесс изготовления нетканого полотна

Подготовка сырья

Начальный этап производства, при котором рыхлят, очищают сырье от примесей, волокна смешивают, перематывают нити или подготавливают связующие материалы, химические растворы, отвердители.

Формирование волокнистой основы

Холст из волокна производят механическим способом, при этом, на специальном чесальном аппарате формируется прочес из волокон (45-150 мм). Полученные таким способом волокна в готовом нетканом материале расположены в продольном направлении или продольно-поперечном.

При формировании основы аэродинамическим способом, волокна, предварительно расчесанные, воздушным потоком переносятся по диффузору на транспортер, там укладываются, образуя нетканый материал (волокна расположены не ориентированно).
Также для формирования используются гидравлический или мокрый способ, электростатический, волокнообразующий.

Получение нетканого полотна (скрепление волокон)

Волокнистая основа скрепляется несколькими способами – физико-химический, термоскрепление, физико-механический, комбинированный. Первый способ применяется, чтобы получить клееные нетканые материалы. К физико-механическому способу относят: провязывание, иглопробивание.

Для того чтобы получить нетканое полотно высокого качества, повышенной прочности и лучшие деформационные свойства применяют комбинированный способ.

Отделка нетканого полотна

Нетканое полотно, в зависимости от дальнейшего применения, производят неотбеленным, отбеленным, окрашенным.

Производство нетканого материала из химических волокон имеет много общего с производством геотекстиля. При добавлении в нетканку определенных химических добавок получается продукт по своим свойствам и функциям, а также по сфере применения, схожий с геотекстильным полотном.

Спанбонд

Спанбонд – одна из разновидностей нетканого полотна, производимая методом термоскрепления. Является нетканым полимерным материалом, изготавливается из полипропилена. По технологии, из расплавленного полимера получают тонкие нити, которые затем вытягивают в воздушном потоке. Скрепляются нити между собой при помощи химической пропитки, термоскрепления или иглопробивным способом.

Спандбонд имеет великолепные характеристики, которые определяют область его применения. Ткань производится в ширину до четырех метров, она легко поддается раскрою. Широкий диапазон плотности (10 – 600 гр/кв.м.) и толщины, от которой зависит и гибкость, прочностные характеристики, воздухопроницаемость определяют достоинства нетканого полотна из химических волокон.

Достоинства материала

    • Широкая область применения, благодаря простоте в обращении и хранении
    • Долгий срок службы, высокая прочность, устойчивость к деформации, истиранию, сминанию.
    • Невысокая электропроводность, устойчивость к температурным колебаниям, теплостойкость.
    • Устойчивость к различным агрессивным средам.
    • Возможность придать материалу любой цвет на стадии полимерной плавки.
      Области применения нетканого полотна.

Превосходные свойства и достоинства материала дают возможность использовать его в различных областях промышленности. Сферы применения зависят от плотности, размеров полотна и даже цвета.

Сельское хозяйство

Термоскрепленное полотно белого или черного цвета, плотностью до 50 гр/кв.м., применяют как укрывной и мульчирующий материал. Для лучшей защиты от ультрафиолетовых лучей, при производстве, в сырье вводят специальный стабилизатор. Выдерживает низкие температуры, водо- и воздухопроницаем.

Гигиена и медицина

Используется материал, имеющий плотность до 25 гр./кв.м. для производства подгузников, пеленок. Плотностью до 60 гр./кв.м. для изготовления медицинских комплектов, в том числе и операционных, бинтов и масок. В сырье вводятся антибактериальные, гидрофильные и гидрофобные добавки.

Легкая промышленность

Производится одноразовая одежда, полотенца, скатерти и салфетки, постельное белье, одеяла, широко применяется в качестве подкладочного и утеплительного материала при пошиве верхней одежды, обуви, различных изделий кожгалантереи, возможно использование и в изготовлении мебели. Для легкой промышленности подходит нетканое полотно различной расцветки и плотности.

Нетканое полотно из химических волокон широко используется в строительстве дорог, в устройстве дренажных систем, как фильтрующий и изоляционный материал, для утепления помещений, кровли, пола.

Из нетканого материала производят строительные мембраны, которые благодаря уникальным свойствам позволяют продлить эксплуатационный срок сооружений, различных строительных конструкций, а также сократить время строительства.

Как и любой другой товар, нетканое полотно из химических волокон необходимо приобретать только у проверенных производителей и поставщиков.

Нетканые материалы

текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества (См. Ткачество).

Крупное промышленное производство Н. м. появилось в 40-е гг. 20 в. Современные Н. м. - один из основных видов текстильной продукции во многих странах. В 1972 в мире было выпущено Н. м. более 3 млрд. м 2 .

Материалы, получаемые физико-химическими способами. Большинство Н. м., т. н. клееные Н. м., производят способами, при которых соединение волокон осуществляется с помощью связующих веществ (клеев). Наиболее распространены клеёные Н. м., основой которых является т. н. волокнистый холст (слой текстильных волокон, масса 1 м 2 которого составляет от 10 до 1000 г и более). Чаще всего холст формируют механическим способом (рис. 1 ) из нескольких слоев прочёса, поступающего со съёмного барабана чесальной машины (См. Чесальная машина). 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 (рис. 2 ). Холст можно получать также из водной дисперсии волокон на сетке бумагоделательной машины (См. Бумагоделательная машина).

В зависимости от особенностей склеивания волокон различают несколько способов получения клеёных Н. м.

Самый распространённый способ основан на пропитке холста жидким связующим- синтетическим Латекс ом. 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 Н. м. (скорость 50 м/мин и более) используют в качестве бортовочных и прокладочных материалов, для фильтров, как тепло- и 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/м 2 (20 кгс/см 2 ) при повышенных температурах, обычно на специальных Каландр ах. 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 Н. м. 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 Н. м. 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 Н. м. 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 Н. м. «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 Н. м. (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 Н. м. используются в качестве теплоизоляционных (взамен тканого ватина и др.) или упаковочных материалов, как основа в производстве кожи искусственной (См. Кожа искусственная) и др. Производительность одного агрегата 3-8 м/мин и более.

Нитепрошивные Н. м. (материалы «малимо» - ГДР) получают прошиванием одной или нескольких систем нитей. Эти Н. м. используют для декоративных целей, для пляжной и верхней одежды, полотенец и др. Особый интерес представляют нитепрошивные Н. м. с ворсовыми провисающими петлями (полупетлями), которые успешно конкурируют с ткаными махровыми материалами (типа «фротте»).

Полотнопрошивные Н. м. 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. Н. м. 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 м 2 /мин и более.

С помощью вязально-прошивных машин изготавливают Н. м. без применения нитей (материалы «вольтекс» - ГДР, «арабева» - Чехословакия и др.). Такие Н. м. могут состоять, например, из ткани и холста, полученного из длинных волокон. После протаскивания волокон из холста сквозь тканый каркас на изнаночной стороне Н. м. образуются прочные петли, а на лицевой стороне - пушистый и высокий ворс. Такие Н. и. применяют в качестве утепляющей прокладки в спортивной одежде и демисезонных пальто, для изготовления головных уборов, тёплой обуви и др.

Наиболее перспективны иглопробивные Н. м., 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 Н. м. используют в качестве ковров, которые успешно конкурируют не только с ткаными, но и с тафтинг-коврами, т. к. для изготовления не требуют пряжи. Иглопробивные Н. м. применяют также в качестве одеял, сукон для бумагоделательных машин, фильтров и др.

К числу Н. м. 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 Н. м. 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.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Нетканые материалы" в других словарях:

    Полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей и других видов текстильных материалов (иногда в сочетании с нетекстильными, напр. пленками) без применения прядения и ткачества. Изделия из нетканых материалов: ковры, одеяла, заменители тканей… … Большой Энциклопедический словарь

    Нетканые материалы - НЕТКАНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, текстильные материалы из волокон и нитей, изготовленные без применения процессов ткачества. Изделия из нетканых материалов: ковры, одеяла, утепляющие прокладки для одежды, обуви, сукна для бумагоделательных машин, фильтров и т … Иллюстрированный энциклопедический словарь

    Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия

    Текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения традиционных методов ткачества. Промышленное производство нетканых материалов появилось в 40 е гг. 20 в. Современные нетканые материалы – один из основных продуктов… … Энциклопедия техники

    нетканые материалы - Текстильные материалы, изготавливаемые из натуральных и химических волокон без применения методов ткачества (механическими, физико химическими и комбинированными способами). Производство нетканных материалов включают приготовление основы (холст,… … Текстильный глоссарий

    Нетканые материалы - текстильные изделия из волокон или нитей, полученные без применения ткачества. Для выработки Н. М. могут быть использованы низкосортные и непрядомые волокна, отходы текстильного производства, что обуславливает высокую экономическую… … Энциклопедия моды и одежды

    Полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей и других видов текстильных материалов (иногда в сочетании с нетекстильными, например плёнками) без применения прядения и ткачества. Изделия из нетканых материалов: ковры, одеяла, заменители… … Энциклопедический словарь

    Полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей или (и) др. видов материалов (текстильных и сочетаний их с нетекстильными, напр. пленками) без применения прядения и ткачества. По сравнению с традиц. способами произ ва в текстильной пром сти… … Химическая энциклопедия

    Текст. материалы, изготавливаемые из натур. и хим. волокон без применения методов ткачества (механич., физ. хим. и комбинир. способами). Произ во Н. м. включает приготовление основы (холст, система нитей, плёнка волокнистой структуры и др.),… … Большой энциклопедический политехнический словарь

    Нетканые текстильные материалы материалы из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества. Содержание 1 История развития отрасли нетканых материалов 1.1 Классифика … Википедия


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

Текстильные материалы, состоящие из волокнистого холста или нитей, скрепленных различными способами, называют неткаными материалами.

В технологическом процессе получения нетканых текстильных материалов отсутствует прядение и ткачество. Только некоторые нетканые материалы вырабатывают из пряжи, но без процесса ткачества.

Ассортимент нетканых материалов расширяется, так как они намного дешевле, чем ткани. Нетканые материалы применяют для производства швейных и галантерейных изделий, мебели, автомобилей, обуви.

Нетканые материалы получают в основном тремя способами:

Механическим (валяльно-войлочные, иглопробивные способы производства);

Физико-химическим (клеевые полотна);

Комбинированным (вязально-прошивный и клеевой, иглопробивной и клеевой и др.).

Сырьем для производства нетканых материалов служат хлопок, шерсть, отходы натуральных волокон текстильного производства, искусственные и синтетические нити.

По назначению нетканые материалы делят на бытовые, обтирочные, тарные, паковочные, обувные.

Нетканые материалы (неклеевые) обладают хорошей гигроскопичностью, воздухопроницаемостью и теплозащитными свойствами. Они устойчивы к деформации, мягкие на ощупь, дешевле тканей. Недостатками нетканых материалов являются их невысокая прочность и нестойкость к истиранию.