Нетканый текстильный материал. Состав нетканых материалов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник: Большая советская энциклопедия и другие источники

Современное состояние

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

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

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

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

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

Геосинтетики

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

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

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

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

Предприятия:

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

Первые образцы 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.

Классификация

Нетканые материалы в зависимости от методов скрепления подразделяются на четыре класса :

скреплённые механическим способом;
скреплённые физико-химическим способом;
скреплённые комбинированным способом
скреплённые термическим способом (термоскрепление).

Исходное сырьё

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 («бикомпонент»).

Механическое (фрикционное) скрепление:

иглопробивный способ.
вязально-прошивной способ.
гидроструйный способ (технология Спанлейс).

Технология Спанлейс

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 Термопол

Суть технологии - воздействие высоких температур (до 260°C) на полиэфирные (в том числе полые, "hollow+fiber") и другие химические волокна посредством многосекционных печей, в которых волокна разных типов подплавляются и путём вулканизации плотно соединяются друг с другом экологичным бесклеевым способом.

Технология Струтто

«Strutto» обозначает вертикальную укладку волокон при производстве нетканых материалов.

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 варьируется 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.

Технология Айрлайд

Айрлайд - тип нетканых материалов, получивший своё название от способа его производства - воздушная (air) укладка (laid). Айрлайд-материал представляет собой нетканое полотно из природной целлюлозы хвойных пород древесины, бикомпонентного штапельного волокна и добавок. В отличие от обычного процесса изготовления волокна, Айрлайд не использует воду в качестве среды для производства волокна.

Технология Аэродинамика

При аэродинамическом способе расчесанные волокна увлекаются потоком воздуха и переносятся по каналу (диффузору) на сетчатый барабан или транспортер, где укладываются с образованием холста бесслойной структуры (неориентированное расположение волокон).

При изготовлении одежды в наши дни применяются в основном следующие нетканые материалы: флизелины и утеплители.

Флизелины (клееные нетканые материалы), вырабатываются из хлопка, вискозного штапельного волокна, льна или смесей хлопка или вискозного штапельного волокна со штапельными синтетическими волокнами; используются в качестве прокладочных материалов при изготовлении верхней одежды. В зависимости от структуры эти материалы могут обладать высокими упругими свойствами, жесткостью, плотностью. Они имеют незначительную массу 1 кв.м - от 60 до 200г, величина соотношение массы к единице площади является критерием для определения типа флизелина в отечественной текстильной промышленности: n г/ кв.м - чем больше величина n, тем плотнее флизелин и следовательно плотнее должен быть дублируемый материал. На Западе применяют следующие обозначения флизелина: H 180 - для тонких тканей; H 200 - для костюмных и плательных тканей; G 405 и H 410 - для брюк, жакетов и пальто (при этом флизелин H410 дополнительно имеет продольные стабилизирующие нити, помогающие сохранить форму изделия); F 220 - для плотных, устойчивых к кипячению тканей.

Флизелины без клеевого слоя применяются, как правило, для изготовления одноразовой одежды. Например: медицинские халаты, накидки, бахилы, лицевые повязки, шапочки и т.д.

Разнообразные утеплители являются необходимым материалом при изготовлении тёплой одежды различных сфер применения: спортивная, армейская, альпинистская, форменная (милиция, спасатели, авиация и др.), а так же демисезонная и зимняя верхняя одежда (куртки, пуховики и т.д.) для взрослых и детей.

В последние годы традиционные утепляющие материалы из натуральных волокон (хлопковых, льняных, шерстяных, др.) всё больше вытесняются практичными высокотехнологичными синтетическими материалами. Современные исследования подтверждают целесообразность такой замены. Многим синтетическим нетканым полотнам не страшны многократные стирки, пот, бактерии, они гипоаллергенны, к тому же они делают более технологичным обычно трудоёмкий процесс производства утеплённой верхней одежды. На смену привычным утеплителям: ватину и синтепону приходят новые, более функциональные по своим качествам материалы: холлофайбер и тинсулейт.

Холлофайбер был запущен в промышленность российской компанией «Термопол» в 2004 и за короткое время сумел завоевать ведущие позиции в отечественной текстильной промышленности. Уникальность материала состоит в том, что полотно формируется аэродинамическим способом, при котором синтетические волокна холлофайбера имеют вертикальную ориентацию. В результате получается лёгкий, упругий и тёплый материал простой в повседневном уходе, который не впитывает влагу, не воспламеняется, быстро восстанавливает форму и при этом является экологически безопасным продуктом.

Достойным конкурентом холлофайберу является утеплитель тинсулейт продукт американской компании «3М»(Minnesota Mining and Manufacturing Co), который является самым тонким утеплителем с превосходными теплозащитными свойствами. Он почти в два раза теплее натурального пуха и даже меха при сравнении образцов равной толщины. Полотно утеплителя состоит из микроволокон полиэстра и полипропилена диаметром от 2 до 10 мкм, что увеличивает площадь поверхности волокон в единице объёма, это позволяет удерживать воздух в структуре материала, повышая теплозащитные свойства. Волокна тинсулейта практически не впитывают влагу, его абсорбция менее 1%, он сохраняет тепло даже при намокании. Этот утеплитель имеет малую массу, не стесняет движений, многократная стирка не ухудшает его свойств. Пластичность этого материала позволяет сохранить задуманный модельером силуэт и сделать сложную дизайнерскую конструкцию, сохраняя практичность теплой вещи.

Нетканые текстильные материалы — полотна, по внешнему виду напоминающие ткани, получаемые из текстильных волокон или пряжи без процесса ткачества.
Производство нетканых материалов состоит из следующих операций: подготовки основы в виде холста из волокнистых материалов или настила хлопчатобумажной пряжи; связывания волокнистых материалов; отделки полученного материала.
Отделывают нетканые текстильные материалы, как ткани: отбеливают, окрашивают, отделывают печатными рисунками, ворсуют, обрабатывают различными пропитками, аппретируют, каландрируют; полушерстяные материалы ворсуют, декатируют, прессуют.
Наиболее распространен нетканый материал на основе холста из волоконец. Для выработки холста используют хлопок, вискозное и синтетические волокна, восстановленную и заводскую шерсть, очесы и отходы прядильного производства. Холст в виде тонкого слоя воздушной прозрачной ватки получают на разрыхлительно-трепальных и кардочесальных машинах и настилают в 5-6 слоев. Направление волокон в каждом последующем слое должно быть перпендикулярно направлению волокон в предыдущем слое, тогда физико-механические свойства полотна в продольном и поперечном направлениях примерно одинаковы. Затем холст скрепляют для образования компактной массы.
Способы скрепления волокнистых материалов в значительной степени определяют свойства полотна.
Вязально-прошивной способ основан на прочном связывании волокнистой массы нитяными петлями на машинах трикотажного типа такими переплетениями, как цепочка, трико, сукно.
Клеевой способ заключается в склеивании волокнистых материалов, для чего либо размещают в волокнистом холсте термопластичные волокна, либо вводят в волокнистую массу термопластичный порошок, либо пропитывают холст синтетическими смолами. Для связывания волокон холст пропускают через нагретые каландры или термокамеры.
Клеевой нетканый материал используют для медицинских и технических целей, швейной промышленности, для изготовления постельного белья и полотенец разового пользования, в качестве основы для искусственных кож и т.д. Большое значение имеют скорость и глубина пропитывания пористой волокнистой массы, следовательно, выбор проклеивающего вещества. Эпоксидная смола способствует большей прочности и упругости, чем метаминоформальдегидная. При пропитке массы бутадиенакрилонитрильным латексом получают материал с оптимальными свойствами.
Способ точечной сварки — горячее прессование (оплавление) на отдельных участках холста, содержащего химические волокна. Материал получается мягким, объемным, гибким, с поверхностной плотностью 30—300 г/кв. м.
Для иглопробивного способа характерно использование волокон в качестве механических связующих элементов. Волокнистый холст пробивается специальными иглами с зазубринами, обращенными острием вверх. Иглы совершают вертикально-поступательное движение: двигаясь вниз, они прокалывают холст, а возвращаясь в исходное положение, протаскивают через него волоконца, подхваченные зазубринами в нижнем слое. Качество иглопробивных материалов зависит от состава сырья, глубины и плотности прокалывания. Количество проколов на 1 кв. м может быть 60—120 или 80—140. Для большей прочности материал прокалывают с двух сторон. В некоторых случаях применяют пропитку водными дисперсиями полимеров.
Холстопробивной материал, пышный, рыхлый, используют в виде войлока, подкладки для одежды и обуви, одеял, напольных покрытий и т.д. Ватин для упрочнения, предупреждения раздирания и «сваливания» дублируют с текстильным или трикотажным полотном склеиванием или прошиванием.
Для получения толстых прочных материалов ватный холст комбинируют с хлопчатобумажной редкой тканью, которую прокладывают сверху или между двумя холстами. Волокна забивают поры ткани, благодаря чему она цементирует всю волокнистую массу и становится каркасом материала. Вместо ткани можно прокладывать продольные кордные нити. Полотна подобного типа применяют для изготовления одеял, пледов, сукон, технических тканей.
Адгезионно-иглопробивной способ похож на иглопробивной: в процессе прокалывания полотна по трехгранным иглам спускается клеевой состав, который после обработки горячим воздухом создает дополнительные адгезионные соединения между волокнами. Объемность материала сохраняется.
При валялъно-войлочном способе волокнистый холст подвергают уплотнению и легкому свойлачиванию на специальных машинах. Затем холст пропитывают валяльным раствором и подвергают валке до необходимой механической прочности, жесткости и формоустойчивости.
При филъерном способе полиамидный расплав продавливают через фильеры в аэродинамическую шахту, после чего сформированные нити соединяются в холст. Масса такого материала 70—80 г/кв. м, толщина 0,6 мм. Фильерные материалы можно использовать в качестве основы для синтетической кожи и клеевого соединения деталей одежды.
Основными свойствами, характеризующими качество нетканых текстильных материалов , является масса материала и его объемность, теплозащитные свойства, прочность на разрыв и удлинение при разрыве, устойчивость к истиранию и упругость, усадка после стирки, воздухо- и паропроницаемость, внешний вид. Все эти свойства определяются волокнистым строением, строением каркаса и его толщиной, способом скрещивания основы, отделкой.
Наиболее гигиеничные и мягкие — материалы, содержащие хлопковое, льняное и вискозное волокна. Упругими свойствами и несминаемостью отличаются полотна с шерстью и синтетическими волокнами. Наибольшую стойкость к истиранию имеют полотна, содержащие капрон и лавсан.
В процессе эксплуатации микроструктура нетканых текстильных материалов как бы расшатывается. На микроструктуру и её «работоспособность» влияют природа, толщина и длина волокон, соотношение их в массе и ориентация относительно друг друга, способ связывания волокнистой массы.
Существенный недостаток нетканых материалов — остаточная деформация вследствие недостаточной связанности волокон. Чтобы её увеличить, надо повысить прочность чесаной ватки на растаскивание, например используя более тонкие и длинные волокна (при этом возрастает площадь их соприкосновения), уплотняя ватку (упрочняется сцепление). Для уплотнения волокнистой массы холстопрошивных материалов применяют иглопробивание холста перед прошивкой.
На прочность полотна влияют вид прошивающей нити, частота строчки, прочность закрепления волокон петлями. Последние образуют в полотне как бы сетку. Волокнистый слой распределяется в петлях и между петлями неравномерно: одни пучки волокон прочно связаны петлями, другие выступают на поверхности полотна и быстрее истираются. Прочность на разрыв и истирание увеличивается при применении капроновой нити.
При использовании шерстяного волокна для уплотнения проводят валку.
Ассортимент нетканых материалов постоянно обновляется благодаря применению новых материалов, совершенствованию оборудования и технологических процессов.
Пальтовые материалы по структуре вырабатывают холстопрошивными, нитепрошивными или тканепрошивными; по волокнистому составу — полушерстяными с химическими волокнами (лавсаном, нитроном, вискозным штапелем), прошитыми капроновой нитью. Внешне эти полотна имитируют трикотаж, сукно с запрессованным ворсом, байку, пальтовые ткани с рельефной поверхностью и драпы. Масса полотен 300— 600 г/кв. м, отделка — гладкое крашение и меланжирование.
Костюмно-плательные материалы вырабатывают вязально-прошивным способом из хлопковых, льняных, шерстяных и химических волокон в разных сочетаниях пряжи и нитей и разного строения. Полотна бывают гладкокрашеные, пестровязаные, набивные, по характеру поверхности — гладкие, рельефные, ворсовые с одной или двух сторон (типа фланели или байки). Масса полотен 114—300 г/кв. м.
Махровые тканепрошивные материалы гладкокрашеные, набивные, с цветными полосами предназначены для одежды, белья, полотенец, купальных простыней. Масса полотен 203— 456 г/кв. м.
Утепляющие материалы — ватин и теплоизоляционное полотно — применяют в производстве верхней одежды, головных уборов, перчаточных изделий, галантереи. Эти материалы — мягкие, упругие, с хорошими теплозащитными и гигиеническими свойствами, высокой связностью волокнистой массы во избежание миграции волокон в верхние слои одежды. Ватин вырабатывают хлопчатобумажный и полушерстяной, холстоп-рошивной и иглопробивной.
Прокладочные материалы получают клеевым способом, бывают мягкие или жесткие (в зависимости от назначения); эти материалы упругие, формоустойчивые, воздухо- и паропрони-цаемые, устойчивые к действию температуры, стирке и химической чистке. К прокладочным материалам относятся: флизелин, прокламилин и полотна для нижних воротников.
Флизелин получают из смеси хлопка (80%) или вискозного волокна (70 %) с капроном (20—30 %), массой 60—185 г/кв. м (легкий, средний и тяжелый). Он в достаточной степени отвечает всем требованиям, но не сутюживается, расслаивается при эксплуатации. Температура тепловой обработки флизелина не должна превышать 160 °С.
Прокламилин — упругое полотно из нитроновых и вискозных волокон массой 50, 70 и 100 г/кв. м. Устойчив к стирке, химчистке, не разрушается при температуре 160 °С. Его применяют для прокладок в женской и детской одежде разного назначения, мужских костюмах.
Полотна для нижних воротников мужских костюмов вырабатывают нескольких видов: иглопробивные массой 170 г/кв. м — из вискозного и лавсанового волокон; полотно массой 180 г/кв. м более высокого качества — из полушерстяных аппаратных очесов (70 %), лавсана (20 %), помесной шерсти (10 %); войлокообразный фильц массой 210 г/кв. м — из шерсти (70 %), вискозного волокна (30 %).
Материалы для обуви используют для верха заготовок, подкладки, прокладок и стельки. Структура материала зависит от его назначения. Для верха обуви используют полотна полушерстяные, хлопчатобумажные, из химических волокон; для утепленной подкладки — полотна полушерстяные и хлопчатобумажные типа сукна и байки. Изготавливают их вязально-прошивным, иглопробивным и комбинированным способами, гладкокрашеными, меланжевыми и пестровязаными.
Качество нетканых материалов для одежды, обуви характеризуется сортом и категорией и оценивается в зависимости от способа их производства. Нормативно-технические документы разработаны на все виды полотен и готовых изделий.
При определении сорта полотна делят на группы (допуск дефектов устанавливается по группам) в зависимости от особенности использования.
Поставщик гарантирует соответствие физико-механических показателей нетканых текстильных материалов нормам стандартов или технических условий.
Дефекты внешнего вида подразделяют на распространенные по всему куску — засоренность репьем, мертвый волос, разнооттеночность, непрокрас, пропуск прошивной нити, неразработанные при регенерации нити и др., а также местные (расположенные на ограниченном участке) — обрыв прошивной нити, масляные нити, узлы, плохой прочес, заломы, плохой начес, неровнота по толщине, уплотненные или разреженные петельные столбики и др. Для каждого вида материалов устанавливаются малозаметные и резкозаметные дефекты. Грубые местные дефекты подлине вырезают. Дефекты оценивают путем сравнения с эталоном. Сорт нетканых текстильных материалов определяется по сумме баллов оценки дефектов внешнего вида.
Суммарное количество баллов устанавливают по сортам на стандартную площадь куска. Если фактическая площадь куска отклоняется от стандартной, суммы баллов местных дефектов пересчитывают на кусок условной площади.
При установлении категории качества полотен определяют основные показатели — волокнистый состав, равномерность структуры, неравноту по массе, прочность окраски, усадку, устойчивость к пиллингу, туше, а также художественно-колористическое оформление, структуру и отделку. Качество нетканых текстильных материалов в значительной степени зависит от вида сырья и материалов, способа производства и технологического процесса.
В перспективе возможны увеличение выпуска прокладочных и утепляющих полотен для швейной, обувной и резиновой промышленности, каркасных материалов, основы для искусственной кожи и клеенки и др., замена неткаными материалами тарных хлопчатобумажных тканей и значительной части текстильных изделий, применяемых для технических целей.

Нетканые текстильные материалы получили свое название, исходя из метода производства. При их изготовлении нити и волокна соединяются клеем, механической или термической обработкой. Ткачество, в данном случае, не используется. Как правило, нетканые полотна изготавливаются на основе, в качестве которой выступает трикотаж, разреженная ткань, полимерная пленка или волокнистый холст.

Технологии производства нетканого полотна

1. Сухое холстоформирование. Оно включает в себя иглопробивание, термоскрепление холстов, химическое соединение, спанлейс. Осуществляется, преимущественно, прочесыванием.

2. Аэроформирование. В процессе холстоформирования волокна смешивают с воздухом до получения однородной смеси, которую позже наносят на проволоку или движущуюся воздухопроницаемую ленту. Популярность эта технология получила во время активного расширения рынка детских подгузников и салфеток.

3. Влажное холстоформирование. При очень сильном разведении в воде волокна диспергируются, после чего наносятся на специальную мембрану с целью отделения воды. В результате получаются однородные структуры листа.

4. Спанбонд. Суть технологии сводится к тому, что расплав полимера в виде тонких нитей выделяется через фильеры. Затем нити вытягиваются благодаря воздушному потоку и укладываются на транспортер, образуя полотно. Нити скрепляются несколькими методами (иглопрокалыванием, химической пропиткой, термообработкой или водоструйным соединением).

Области применения нетканого материала

Данная продукция нашла свое применение во многих отраслях. Сегодня она активно используется в качестве паро- и теплоизоляции, дренирующего слоя, основания, распределяющего нагрузку в ж/д и автодорожном строительстве. Также она применяется для хозяйственных нужд (одноразовая медицинская одежда, подгузники, салфетки). Часто из нее изготавливаются стельки, подкладки, одежда.

Незаменимым полотном описываемого типа является войлок. Он используется при изготовлении матрасов, одежды, обуви, мебели. Валяная шерсть является экологически чистой основой этих изделий.

Не меньшей популярностью пользуется и холлофайбер. Он часто применяется при изготовлении зимней одежды, военной формы, спецодежды, матрасов и мебели.