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

Нетканые материалы получаются методом склеивания волокнистого вещества при помощи полиэфирных волокон во время термической обработки. Подобные ткани необходимы для изготовления матрасов и других изделий. В производстве используются самые новые технологии, которые полностью соответствуют веяниям времени. С их помощью можно получать великолепный результат, который будет полностью удовлетворять всем имеющимся требованиям по безопасности и надежности. Ткань матраса должна обязательно «дышать», поскольку это позволит изделию прослужить максимально длительный срок, и оно будет всегда оставаться свежим. Очень важно, чтобы матрас не впитывал пот внутрь, поскольку тогда внутри будут развиваться вредные микроорганизмы, способные принести вред здоровью людей.

Какие бывают нетканые материалы?

Всего существует несколько видов нетканых материалов, которые используются для разных целей. Синтепон представляет собой синтетическое полотно из специального полиэфирного волокна. Он используется в качестве утеплителя при изготовлении различной одежды и обладает отличными свойствами, которые делают его востребованным на рынке. Шерстепон является шерстяным полотном из натуральной шерсти. Его основным назначением также является выступление в роли утеплителя, только по своим характеристикам он будет несколько лучше предыдущей модели и к тому же, состоит из натуральных компонентов. Хлопкопон – это в свою очередь хлопковое полотно из хлопкового волокна. Также является натуральным и используется для более теплых времен года, так как не обладает выдающими свойствами обогрева.

Льнопон, как не трудно догадаться, является льняным полотном из лубяных волокон (лен, джут, конопля, кенаф). Он применяется при изготовлении совсем легких вещей, которые приятно облегают тело и дают возможность свободно чувствовать себя в жару. Ватекс – это полотно из восстановленного волокна. Оно наименее распространено в производстве, так как не обладает выдающимися свойствами и нужно только для того, чтобы можно было как-то с пользой утилизировать отходы.

Белый ватин представляет собой полотно нетканое холстопрошивное изготовленное из синтетического полиэфирного волокна. Применяется как утеплитель в пуховиках и зимних штанах. Шерстин – это полотно из натуральной овечьей шерсти. Отличается невероятной способностью сохранять тепло и подходит для изготовления вещей для полярников. Ватин – полотно нетканое холстопрошивное из восстановленного волокна.

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.

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

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 .