Нетканые материалы: классификация и способы применения

Нетканые полотна встречаются не только в промышленном производстве, но и в быту. Это индивидуальные халаты и шапочки, которые выдают в приемном покое любой больницы, влажные салфетки для вытирания рук, тряпочки для уборки, детские подгузники и масса других вещей, с которыми приходится сталкиваться ежедневно. Рассмотрим основные виды нетканых материалов, способы их производства, характеристики и сферу применения.

К нетканым относятся материалы, для изготовления которых не используются традиционные ткацкие технологии. Впервые такое изделие из вискозных волокон, скрепленных при помощи химических веществ, было получено в середине 30-х годов ХХ века во Франции. В настоящее время во многих странах существуют большие предприятия, выпускающие всевозможные нетканые материалы.

По назначению их классифицируют на следующие категории:

• технические. Это различные фильтровальные, обтирочные, изоляционные, обивочные и другие изделия, применяемые в строительстве, сельском хозяйстве и многих отраслях промышленности;
• бытовые. К ним относятся всевозможные материалы для пошива одежды, искусственный мех, основа кожзаменителей, ватин, фетр, войлок, махровые полотна и т. п;
• медицинские. В любой больнице широко применяются одноразовые салфетки, полотенца, пеленки и простыни. Кроме того, различный перевязочный материал, тампоны, прокладки и подгузники также могут быть неткаными.

Многие предприятия общественного питания приобретают нетканые скатерти, фартуки, халаты и колпаки для обслуживающего персонала. Некоторые компании шьют из таких полотен униформу для своих работников.

Методы производства нетканых материалов

В качестве сырья для получения нетканых полотен используют натуральные: хлопок, лен, шерсть или шелк – а также синтетические и искусственные волокна. Кроме того, часто в переработку поступают отходы текстильного производства.

Процесс изготовления включает в себя несколько этапов:

1. Очистка и сортировка сырья. Одновременно готовят связующие растворы.
2. Формовка холста – укладывание волокон в различных направлениях.
3. Связывание материала.
4. Обработка полотна – сушка, окраска, отбеливание и т. п.

Классификация технологий соединения волокон в монолитное изделие включает в себя несколько способов.

Клеевой метод

Его чаще всего используют для изготовления основы под клеенку, заменитель кожи или линолеум, для прокладочных тканей – флизелина, дублерина, а также в полиграфической отрасли. Разложенные волокна пропитываются специальными клеящими составами, которые, застывая, образуют полотно.

Полученные таким способом материалы обладают высокой прочностью, жесткостью и упругостью. Они устойчивы к нагреванию, химической чистке и стирке. Характерной особенностью является достаточный уровень аэрации и значительная гигроскопичность.

Вязально-пробивной метод

Подготовленные и сформованные волокна провязывают капроновыми или хлопчатобумажными нитками, образующими жесткий каркас. Таким образом получают фланель, байку, ватин, драп и сукно.

Материалы, из которых в дальнейшем шьют одежду, имеют ряд положительных качеств. Они не дают усадку, не мнутся, хорошо пропускают воздух и обладают высокой износостойкостью.

Разновидностью метода является нитепрошивной, при котором полотно получают путем переплетения системы из двух или более нитей. Так изготавливают многие ткани для пошива платьев, блузок, мужских рубашек и даже купальных костюмов. Изделия из них хорошо держат форму и имеют низкую теплопроводность.

Иглопробивной метод

Подготовленный материал раскладывается на специальных станках и подвергается многочисленному прокалыванию сильно нагретыми зазубренными иглами. В результате волокна хаотично перепутываются, полотно скрепляется.

Иглопробивным способом получают большинство утеплителей – синтепон, ватин и другие. Их существенным недостатком является то, что в процессе эксплуатации отдельные волокна могут проникать через верхний слой. Это не только влияет на внешний вид изделия, но и уменьшает его теплопроводность и долговечность.

Термический метод

На подготовительной стадии добавляют определенное количество волокон, имеющих температуру плавления ниже, чем основная масса. При нагревании они быстро расплавляются и образуют цельное изделие.

Эта технология используется для получения некоторых видов наполнителей для мягкой мебели, а также недорогих утепляющих материалов для верхней одежды. Их отличает невысокая плотность, но значительная упругость и стойкость к химическим веществам.

Гидроструйный метод

Изделия, получаемые с помощью этой инновационной технологии, используются в медицине, косметологии: одноразовое белье, халаты, перевязочный материал, салфетки, тампоны, спонжи и др. Самыми известными являются сонтара, новитекс и фибрелла.

Метод основан на переплетении и связывании волокон при помощи бьющих под высоким давлением струй воды. Первооткрывателем его является известная американская компания Дюпон.

Интересно знать! Для производства детских подгузников используется метод аэроформирования. Волокна поступают в поток воздуха и превращаются в вату, которую затем напыляют на специальную клейкую ленту.

Войлочно-валяльный метод

Он позволяет получать нетканые материалы из чистошерстяного или смесового сырья. В условиях повышенной влажности при определенной температуре волокна подвергаются механическому воздействию, в результате чего происходит их свойлачивание.

Таким образом получают войлок, который используется для производства обуви, теплой одежды, одеял и других изделий. Кроме того, войлок широко применяется в строительстве зданий, поскольку он не только хорошо сохраняет тепло, но и обеспечивает звукоизоляцию помещений.

Самые известные нетканые материалы

Эти изделия имеют много достоинств: мягкость, эластичность, прочность, устойчивость к износу и долговечность. Современные технологии позволяют создавать продкцию с заранее запрограммированными характеристиками. Остановимся коротко на самых распространенных материалах.

Еще 50 лет назад ватин был практически единственным утеплителем. Примечательно, что из него делали даже плечики для вечерних платьев и элегантных костюмов.

Сейчас ватин используется только в рабочей одежде – телогрейках, рукавицах, подшлемниках и т. п. Некоторые производители ортопедических матрасов тоже не забывают про этот материал.

Сырьем для ватина служат натуральные или смесовые волокна, а также некоторые отходы текстильного и швейного производства. Их соединяют в полотно иглопробивным или вязальным методом. Самым качественным считается ватин с проклейкой из марли. Такое полотно не деформируется и имеет значительный срок службы.

Недостатками ватина считается его большой вес, способность поглощать влагу и долго сохнуть. Кроме того, в шерстяных волокнах может заводиться моль. Поэтому современные производители рабочей одежды отдают предпочтение синтетическим утеплителям.

Это легкое, объемное и упругое нетканое полотно, которое обладает хорошими теплозащитными свойствами. Его часто применяют не только при пошиве курток и пальто, но и в мебельной промышленности, при изготовлении подушек, одеял, мягких игрушек, спальных мешков, обуви.

Синтепон получают клеевым или термическим способом из синтетических волокон. Его главными преимуществами по сравнению с ватином являются небольшой вес, хорошая формоустойчивость и высокая степень теплосбережения.

Важно знать! Клеевой состав, используемый при производстве синтепона, может вызывать аллергические реакции. Поэтому не рекомендуется покупать маленьким детям одежду или игрушки с таким наполнителем.

Спанбонд

Одноразовые халаты, шапочки, салфетки и простыни, изготавливаемые из этой материи, обладают водоотталкивающими свойствами. Мягкая, приятная на ощупь поверхность спанбонда вызывает ассоциации с хлопчатобумажными тканями.

Волокна получают путем продавливания расплавленного полипропилена через множество отверстий-фильеров. Застывшие нити формуют и соединяют в полотно термическим способом. Современные технологии позволяют получать волокна спанбонда в несколько десятков раз тоньше, чем человеческий волос.

Спанлейс

Хлопчатобумажные, вискозные или полипропиленовые волокна, составляющие основу такого полотна, соединяют под высоким давлением гидроструйным методом. Ткань характеризует повышенная прочность, воздухопропускная способность и отсутствие статического электричества.

Материал широко используется в парикмахерском деле и косметологии. Самым известным изделием из спанлейса являются влажные салфетки.

Тинсулейт

По теплосберегающим свойствам этот нетканый материал сравним с лебяжьим или гагачьим пухом. Название «тинсулейт» переводится как «тонкое тепло». Он состоит из тончайших полых полиэфирных волокон, каждое из которых закручено по спирали. Именно благодаря этому наполнитель отлично держит форму, мгновенно возвращая изделию первоначальный вид после стирки.

Примечательны и тепловые характеристики материала. В куртке с тинсулейтом человек комфортно себя чувствует даже при морозе в 40о. А поразительно малая толщина не сковывает движения и позволяет свободно ходить на лыжах или бегать.

К отрицательным качествам тинсулейта относится его способность накапливать статическое электричество. Но при помощи соответствующей обработки от этой проблемы можно избавиться.

Изософт

Еще один современный утеплитель, который был разработан бельгийским концерном Libeltex – крупнейшим производителем нетканых материалов. Изософт состоит из тончайших полиэфирных волокон, соединенных таким образом, чтобы обеспечить максимальное теплосбережение.

Толщина изософта в 4 раза меньше, чем у синтепона, а согревающая способность выше в 10-12 раз. Материал имеет все сертификаты качества, поэтому может применяться без опасения даже в детской одежде.

Изософт с легкостью переносит стирку в машине, не сбиваясь комками и не проникая на лицевую сторону изделия. Одежда быстро высыхает и принимает свою первоначальную форму. Недостатком материала можно считать только его высокую стоимость, но это с лихвой окупается его отличными эксплуатационными качествами и долговечностью.

Из тонкого и нежного кроличьего и козьего пуха методом свойлачивания получают красивый материал, который называется . Его используют для изготовления верхней одежды, обуви, головных уборов, детских игрушек и предметов декора.

Иногда для придания изделию дополнительной прочности и устойчивости к деформациям к пуху добавляют вискозные или синтетические нити. Такой фетр отличается гладкой поверхностью с приятным отливом.

Фетр активно используется для создания разнообразных поделок. Этому способствует то, что материал хорошо окрашивается, не осыпается при раскрое и одинаково выглядит как с лицевой, так и с изнаночной стороны.

Важно знать! При стирке изделия из фетра могут дать усадку и полинять . Поэтому для ухода за ними лучше всего воспользоваться сухой чисткой с применением специальных средств.

Нетканые материалы, список которых с каждым годом становится более обширным, справедливо считаются продуктом завтрашнего дня. Те многочисленные достоинства, которыми они обладают, делают их незаменимыми в различных сферах жизнедеятельности человека.

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.

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 - 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 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 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/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.

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 .