Нетканое полотно: как оно сделано, виды и основные свойства

Что такое нетканый материал

Нетканое полотно представляет собой листовой материал, изготовленный путем непосредственного склеивания или переплетения волокон друг с другом. без плетения или вязания их в традиционную структуру на основе пряжи. . Волокна укладываются в полотно, а затем соединяются механическими, термическими или химическими средствами, создавая тканеподобный материал в рамках единого непрерывного производственного процесса, а не многоэтапного процесса прядения пряжи с последующим плетением или вязанием.

Такой производственный подход делает производство нетканого материала значительно более быстрым и менее затратным, чем тканый или трикотажный текстиль, поэтому он доминирует в одноразовых и экономически чувствительных приложениях — медицинских расходных материалах, гигиенических продуктах и ​​упаковке, — а также во многих долговечных промышленных и геотекстильных приложениях, где его специфические инженерные свойства превосходят традиционный текстиль.

Как изготавливается нетканый материал

Производство нетканых материалов обычно состоит из трех этапов: выбор волокна и формирование полотна, склеивание и отделка. Формирование полотна укладывает волокна в рыхлый, несвязанный лист. , используя такие методы, как чесание (механическое расчесывание волокон для выравнивания), воздушная укладка (волокна подвешиваются и осаждаются потоком воздуха) или спанлейд (волокна экструдируются непосредственно из расплавленного полимера и сразу же укладываются в виде полотна).

После того как полотно сформировано, склеивание соединяет волокна в единую ткань. Именно здесь происходит самое большое разнообразие методов производства нетканых материалов, поскольку выбранный метод скрепления — термический, химический или механический — оказывает наибольшее влияние на прочность, текстуру и пригодность готового материала для конечного использования.

Процесс производства нетканых материалов

Виды нетканых материалов

• Спанбонд: непрерывные нити экструдируются и укладываются непосредственно в полотно, скрепляются термически; сильный и долговечный
• Мельтблаун: тонкие короткие волокна, проходящие через высокоскоростной поток воздуха, образуют мягкую, плотную ткань с прекрасными фильтрующими свойствами.
• Игла перфорированная: волокна механически переплетаются с помощью игл с зазубринами, образуя толстую ткань, похожую на войлок.
• Спанлейс (гидроперепутывание): волокна переплетаются с помощью струй воды под высоким давлением, образуя мягкую ткань, похожую на ткань.
• Химическая связь: волокна склеены с помощью клейких смол, что обеспечивает хорошую впитываемость при протирании и гигиенических применениях.

Как работает нетканый материал

Нетканый материал выполняет свою функцию через физическую структуру сети связанных волокон, а не через рисунок плетеной нити — его свойства определяются путем контроля типа волокна, диаметра волокна, плотности полотна и метода соединения, а не с помощью рисунка переплетения, который определяет поведение тканого материала. Эта структурная гибкость позволяет создавать нетканые материалы для самых разных целей. Отправная точка аналогична: легкая, дышащая ткань спанбонд для гигиенических изделий и плотная, похожая на войлок иглопробивная ткань для промышленной фильтрации могут быть изготовлены из одного и того же базового полимера, просто обработанного по-разному.

Свойства и характеристики нетканых материалов

• Воздухопроницаемость: пористая структура волокна пропускает воздух и пар, блокируя при этом более крупные частицы
• Впитывающая способность: может быть спроектирован для высокой абсорбции жидкости, особенно в гигиенических и протирочных целях
• Возможность фильтрации: тонковолокнистые структуры (особенно выдувные из расплава) улавливают частицы до очень маленького размера
• Прочность и долговечность: широко варьируется в зависимости от метода склеивания: от мягкого, малопрочного протирочного материала до прочного промышленного войлока.
• Экономическая эффективность: более быстрое и менее материалоемкое производство, чем тканый текстиль

Преимущества нетканого материала

Самым большим практическим преимуществом нетканого материала является то, что его свойства можно учитывать непосредственно в процессе производства, а не ограничивать фиксированным рисунком переплетения. Это позволяет независимо настраивать прочность, мягкость, фильтрацию и впитываемость. , производя материал, точно соответствующий конкретному применению, а не адаптируя к нему тканую ткань общего назначения.

Методы производства нетканых материалов

Помимо уже рассмотренных этапов формирования полотна и склеивания, методы производства различаются по тому, как они сочетают скорость, стоимость и свойства готовой ткани. Методы спанбонд и мельтблаун часто комбинируются на одной производственной линии (обычно называемой SMS — спанбонд-мелтблаун-спанбонд), чтобы объединить прочность наружных слоев спанбонд с тонкой фильтрацией среднего слоя мельтблаун, конструкции, широко используемой в медицинских и защитных тканях.

Методы механического скрепления, такие как прокалывание иглой и гидроперепутывание, позволяют избежать добавления в ткань какого-либо химического связующего, что может иметь значение для применений, требующих контакта с кожей или чувствительности к окружающей среде, в то время как методы термического и химического скрепления обычно обеспечивают более высокую скорость производства и более низкую стоимость для крупносерийных применений, где эти ограничения не применяются.

Спанбонд против нетканого материала из расплава

Объяснение иглопробивного нетканого материала

Иглопробивание соединяет волокна механически, а не термически или химически, используя тысячи зазубренных игл, которые неоднократно протыкают волокнистую ткань, физически спутывая волокна вместе в плотную, похожую на войлок структуру. Это механическое соединение создает толстый, прочная ткань с хорошей плотностью и эластичностью , что делает его хорошо подходящим для таких применений, как геотекстиль, автомобильные ковровые покрытия, изоляция и промышленный войлок, где механическая прочность и долговечность имеют большее значение, чем тонкая фильтрация или мягкость.

Поскольку не используется химическое связующее или термочувствительное термическое соединение, иглопробивная ткань может быть изготовлена ​​из широкого спектра типов волокон, включая переработанные волокна и смеси, которые могут не так эффективно соединяться с помощью термических методов, что придает ей особую ценность в промышленных и геотекстильных приложениях, где гибкость и стоимость сырья отдаются приоритету, а не мягкости, типичной для других методов скрепления нетканых материалов.