Нетканые материалы изготавливают непосредственно из волокон, минуя как прядильно-прядильную, так и ткацкую или вязальную. Хотя с технической точки зрения это соответствует этому описанию, старая ткань, известная как войлок, не считается нетканым материалом. Конкретные определения материалов, которые можно назвать неткаными, даются Ассоциацией производителей нетканых материалов (INDA) в США и Европейской ассоциацией одноразовых и нетканых материалов (EDANA). Нетканые материалы должны иметь плотность ткани менее 0,4 грамма на кубический сантиметр. Войлок, изготовленный из спутанных теплом и влагой шерстяных волокон, обычно значительно тяжелее. Еще одним свойством нетканого текстиля является то, что более 50 процентов его веса должны составлять волокна с отношением длины к диаметру не менее 300. Это позволяет отказаться от бумаги, которая состоит из очень коротких волокон.
Свойства нетканых материалов особенно зависят от используемых волокон и процессов. Общие свойства — отсутствие драпировки и неспособность к сдвигу в местах пересечения нитей, как в тканых тканях. Это часто делает их более жесткими и менее растяжимыми. Они также слабее, чем тканые и трикотажные ткани.
Производственные процессы
Нетканые материалы часто классифицируют по производственным процессам, используемым для их изготовления. Двумя основными этапами производства являются формирование полотна и склеивание. Каждый этап имеет несколько вариантов, и комбинация формирования полотна и метода склеивания определяет свойства нетканого материала и конечное конечное использование.
Существует несколько способов формирования волокнистого полотна. Традиционным методом является кардочесание (также называемое сухой укладкой), при котором короткие дискретные по длине (штапельные) волокна протягиваются через проволоку для их выравнивания. Это тот же процесс, который является одним из этапов прядения пряжи из штапельного волокна. Полотна из штапельного волокна могут изготавливаться также воздушной укладкой, при которой волокна подвешиваются в воздухе и собираются на движущейся ленте; и путем мокрой укладки, процесса, аналогичного изготовлению бумаги, когда смесь волокон в воде собирается на сите, осушается и высушивается.
Что в подгузнике?
Одноразовый подгузник состоит из нескольких различных нетканых материалов. Внутренний вкладыш представляет собой спанбонд, внешний слой представляет собой уложенную всухую ткань, приклеенную к полиэтиленовой пленке, препятствующей протеканию жидкости. Внутренний слой представляет собой паутину из древесной массы и сверхабсорбирующего волокна. В язычках и других частях подгузника также имеются эластичные нетканые материалы.
Полотно также может быть сформировано из длинных непрерывных (филаментных) волокон. В этих процессах, таких как спанбонд и выдувание из расплава, расплавленные полимеры выдавливаются через множество небольших отверстий, охлаждаются и собираются на ленте. Волокна в нетканых материалах, выдуваемых из расплава, тоньше, чем в тканях из спанбонда, потому что при экструзии волокна обдуваются высокоскоростным воздухом, уменьшая их диаметр.
Большинство тканей, сформированных описанными методами, имеют небольшую структурную целостность, поскольку представляют собой совокупность волокон, в основном, с физическим переплетением, удерживающим их вместе. Следовательно, для обеспечения этой целостности необходимо последующее соединение волокон. Методы склеивания, используемые для полотен, уложенных сухим и мокрым способом, включают клеи, растворы или нагревание, иглопробивание, спанлейс и сшивание. Клеи представляют собой клеи, которые распыляются или наносятся на полотна. В качестве альтернативы можно наносить вещества, которые растворяют поверхности волокон, и когда растворенные участки поверхности высыхают, волокна склеиваются. Подобный тип соединения может быть также вызван нагреванием, если полотно состоит из плавящихся волокон. Тепло расплавляет поверхности волокон, создавая при охлаждении «термические» связи, которые удерживают волокна вместе. Спанбонд и нетканые материалы, выдутые из расплава, термически соединяются, когда волокна охлаждаются после экструзии. Пропускание полотна через нагретые цилиндры, называемые валками каландра, связывает их более полно.
Иглопробивные нетканые материалы были подвергнуты процессу, при котором набор зазубренных игл входит и выходит из полотна, запутывая волокна. Нетканые материалы спанлейс имеют характерный, почти кружевоподобный внешний вид, потому что они производятся путем пропускания полотна через набор мощных водяных струй для перепутывания волокон. Маленькие отверстия образуются там, где вода проникает в паутину, и волокна завязываются и запутываются вокруг отверстий. Последний метод, который использовался для соединения волокнистых полотен, — это простое прошивание их нитью.
Нетканые изделия
Многие нетканые текстильные материалы предназначены для промышленного использования, например, геотекстиль для укрепления дорог и стабилизации грунта и грунта, кровли и изоляции, пылезащитные тряпки и салфетки, предметы домашнего обихода и фильтры. Они появляются в одежде и другой одежде как изделия длительного пользования или одноразовые изделия. Одним из самых массовых одноразовых товаров являются подгузники, которые практически заменили тканевые подгузники во многих странах. Нетканые ткани также используются в других предметах одноразового использования, таких как салфетки, средства женской гигиены, прокладки при недержании мочи, халаты и маски для хирургических и медицинских осмотров. Хирургические и другие медицинские маски часто изготавливаются из нетканых материалов, выдутых из расплава, которые обладают хорошими фильтрующими свойствами благодаря очень тонким волокнам. Проблема со всеми этими одноразовыми неткаными изделиями заключается в том, что они не поддаются биологическому разложению и не накапливаются на свалках. Некоторые могут быть переработаны; но, как можно себе представить, переработка многих из этих предметов сопряжена со значительными проблемами. Кроме того, поскольку они имеют низкую стоимость и большие объемы, переработка обычно неэкономична.
Несмотря на то, что большое количество нетканых материалов одноразового использования, существуют области конечного использования, для которых желательна определенная степень долговечности. Раннее и постоянное использование таких нетканых материалов в одежде было в качестве прокладок и прокладок. Вставки размещаются внутри одежды для придания жесткости таким участкам, как воротники, манжеты, лацканы, пояса и части с пуговицами и петлицами. Нетканые материалы благодаря своей устойчивости к сдвигу и растяжению помогают стабилизировать эти области. Во многих случаях нетканые прокладки имеют активируемые при нагревании клеи на своей поверхности, так что они могут быть термически соединены с внешней тканью. Неклейкие нетканые материалы могут быть включены в одежду для обеспечения изоляции. Создаются новые эластичные нетканые материалы для использования в производстве нижнего белья и некоторых видов спортивной одежды.
См. также Войлок ; Пряжа .
Библиография
Олдрич, Йирсак и Ларри К. Уодсворт. Нетканый текстиль . Дарем, Северная Каролина: Каролина Академик Пресс, 1999.