Какие бывают виды нетканых материалов?

Первое письменное определение нетканых материалов было дано Американским обществом по испытаниям и материалам в 1962 году, которое определило их как «текстильные ткани, изготовленные из кардного или волокнистого полотна, скрепленного клеями». В настоящее время INDA, ассоциация производителей нетканых материалов, определяет нетканый материал как «листовые или тканые структуры, связанные друг с другом за счет перепутывания волокон или нитей (и перфорации пленок) механически, термически или химически. Эти подложки представляют собой плоские пористые листы, изготовленные непосредственно из отдельных волокон или из расплавленного пластика или пластиковой пленки. Они не производятся путем ткачества или вязания и не требуют преобразования волокон в пряжу (INDA).

Технические определения выражают фундаментальную основу процессов производства нетканых материалов, но из-за большого разнообразия технологий производства общего описания нетканых материалов недостаточно. Как и в случае с ткаными или трикотажными тканями, каждый процесс обладает уникальными характеристиками. Полученные ткани не имеют много общего, за исключением того, что они относятся к категории нетканых материалов. Нетканые компоненты, такие как; методы отбора волокон, формирования полотна, склеивания и отделки могут быть изменены для управления свойствами ткани или обратного проектирования тканей в зависимости от функциональных требований. Благодаря своему набору достижимых характеристик нетканые материалы проникают в широкий спектр рынков, включая медицинский, швейный, автомобильный, фильтрационный, строительный, геотекстильный и защитный.

Существует несколько типов процессов изготовления нетканых материалов, с помощью которых изготавливаются эти материалы.

Airlaid Нетканые материалы

По сравнению с другими технологиями изготовления нетканых материалов, технология Airlaid обладает уникальной способностью укладывать короткие волокна, либо 100% волокна целлюлозы, либо смеси целлюлозы и коротких синтетических волокон, образуя однородное и непрерывное полотно. Также возможно смешивать сверхабсорбирующие порошки или волокна, создавая тем самым полотна с высокой абсорбирующей способностью.

Полотно айрлайд может быть скреплено несколькими способами. При латексном склеивании (LBAL) на обе стороны полотна наносится жидкое связующее, которое затем высушивается и отверждается для достижения необходимой прочности в сухом и влажном состоянии. Типичными областями применения являются столовые приборы, сухие и влажные салфетки, промышленные салфетки и товары для дома. Термическое скрепление аэродинамической укладкой (TBAL) включает связывание волокон, обычно двухкомпонентных волокон, в формировании полотна, и полотно нагревают, чтобы активировать плавящиеся компоненты синтетических волокон для связывания полотна. Обычно используется для абсорбирующих сердцевин, где также может присутствовать сверхабсорбирующий порошок, который фиксируется в структуре полотна синтетическими волокнами.

Мультисклеивание (MBAL) — это процесс склеивания, в котором сочетаются латексное и термическое склеивание, обычно при котором внутренняя часть продукта склеивается термически, а на поверхности наносится небольшой слой связующего вещества для удаления пыли и ворса. Эти материалы, обычно используемые для абсорбирующих наполнителей, товаров для дома, сухих и влажных салфеток, также могут содержать SAP.

В водородной связи (XBAL) связь достигается за счет сочетания давления, влажности и температуры для создания так называемых водородных связей, что устраняет необходимость в других методах связи. Обычно используется для впитывающих прокладок.

Воздушное сквозное соединение (термическое соединение)

Сквозное воздушное склеивание представляет собой тип термического склеивания, при котором на поверхность нетканого материала подается нагретый воздух. Во время процесса соединения воздухом нагретый воздух проходит через отверстия в камере над нетканым материалом. В отличие от горячих печей, которые проталкивают воздух через материал, в процессе продувки воздухом используется отрицательное давление всасывания для протягивания воздуха через открытый конвейерный фартук, удерживающий нетканый материал, когда он проходит через печь. Подача воздуха через материал обеспечивает быструю и равномерную передачу тепла, сводя к минимуму деформацию нетканого материала.

Связующие агенты, используемые в процессе склеивания через воздух, включают кристаллические связующие волокна и порошки, которые плавятся с образованием расплавленных капель по всему поперечному сечению нетканого материала. По мере охлаждения материала в этих точках капель происходит связывание. Нетканые материалы, созданные с помощью воздушного процесса, обладают такими характеристиками, как мягкость и объемность.

Мелтблаун

Нетканые материалы, выдуваемые из расплава, производятся путем экструзии расплавленных полимерных волокон через прядильную сетку или фильеру, имеющую до 40 отверстий на дюйм, с образованием длинных тонких волокон, которые растягиваются и охлаждаются путем пропускания горячего воздуха над волокнами, когда они падают из фильеры. Полученное полотно собирается в рулоны и впоследствии превращается в готовую продукцию. Чрезвычайно тонкие волокна (обычно полипропиленовые) отличаются от других экструдированных материалов, особенно спанбонда, тем, что они имеют низкую внутреннюю прочность, но гораздо меньший размер, обеспечивающий основные свойства. Нетканые материалы, выдуваемые из расплава, могут иметь чрезвычайно тонкие волокна и часто используются в респираторах, масках для лица и фильтрующих материалах. Часто мельтблаун добавляют к спанбонду для формирования полотна SM или SMS, которые используются водноразовый подгузника такжеженская заботаотрасли.

Спанлейс (гидрозапутывание)

Спанлейс (также известный как гидропереплетение) представляет собой процесс связывания влажных или сухих волокнистых полотен, изготовленных путем кардочесания, воздушной или мокрой укладки, в результате чего скрепленный материал представляет собой нетканый материал. В этом процессе используются тонкие струи воды под высоким давлением, которые проникают в полотно, ударяются о конвейерную ленту (или «проволоку», как в конвейере для производства бумаги) и отскакивают назад, вызывая запутывание волокон.

В нетканых материалах спанлейс используются короткие штапельные волокна, наиболее популярными являются вискозные и полиэфирные штапельные волокна, но также используются полипропилен и хлопок. Основными областями применения спанлейса являются салфетки, тканевые маски для лица и медицинские изделия.

Спанлейд (спанбонд)

Спанлейд, также называемый спанбонд, нетканые материалы изготавливаются в одном непрерывном процессе. Волокна скручиваются, а затем распределяются непосредственно в полотно с помощью дефлекторов или могут направляться воздушными потоками. Этот метод приводит к более высокой скорости ленты и снижению затрат. Доступны несколько вариантов этой концепции. Полипропиленовые спанбонды работают быстрее и при более низких температурах, чем спанбонды из ПЭТ, в основном из-за разницы в температурах плавления. Спанбонд на основе полипропилена широко используется в гигиенических изделиях, таких как детские подгузники и предметы женской гигиены, а также в медицинской одежде. Материалы спанбонд на основе полиэстера обычно используются в прочных нетканых материалах, таких как кровля и строительство, автомобили и геотекстиль.

Прядение из расплава/SMS

Спанбонд был объединен с неткаными материалами, полученными методом выдувания из расплава, в результате чего они превратились в многослойный продукт, называемый SMS (прядение-расплав-прядение). Нетканые материалы, выдуваемые из расплава, имеют чрезвычайно тонкий диаметр волокон, но не являются прочными тканями. Ткани SMS, полностью изготовленные из полипропилена, водоотталкивающие и достаточно тонкие, чтобы их можно было использовать в качестве одноразовых тканей. Мелтблаун часто используется в качестве фильтрующего материала, способного улавливать очень мелкие частицы. Спанлейд скрепляется либо смолой, либо термически.

Мокрая

В процессе мокрой укладки штапельные волокна длиной до 12 мм, очень часто смешанные с вискозой или древесной массой, суспендируют в воде с использованием больших резервуаров. После этого водно-волокнистая или водно-пульповая дисперсия перекачивается и непрерывно осаждается на формовочную сетку. Вода отсасывается, фильтруется и перерабатывается. Кроме синтетических волокон можно обрабатывать стеклокерамические и углеродные волокна.

Для отличия нетканых материалов влажного укладки от бумаги влажного укладки более 30% по массе волокнистого состава составляют волокна с отношением длины к диаметру более 300, плотность менее 0,40 г/см3. Wetlaid обычно используется в таких приложениях, как чайные пакетики, кофейные фильтры и диспергируемые салфетки.