нетканые материалы

НЕТКАНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей или (и) др. видов материалов (текстильных и сочетаний их с нетекстильными, напр. пленками) без применения прядения и ткачества. По сравнению с традиц. способами производства в текстильной промышленности — ткачеством и прядением-производство Н. м. отличается простотой технологии (в т. ч. сокращением числа технол. стадий), повышением производительности оборудования и, следовательно, меньшими капитальными и трудовыми затратами, разнообразием ассортимента полотен, возможностями рацион. использования разл. сырья, более низкой себестоимостью продукции, возможностью макс. автоматизации производства, т. е. создания поточных линий и фабрик-автоматов, а сами Н. м. имеют хорошие эксплуатац. свойства. Поэтому Н. м. стали одним из осн. видов совр. текстильной продукции, хотя крупное пром. производство их появилось лишь в 40-х гг. 20 в. Мировое производство Н. м. ок. 16 млрд. м2 (1985), причем на долю США приходится 59% всех производимых в капиталистич. странах Н. м., на долю стран Зап. Европы-32%, Японии-9%.

Различают Н. м. типа тканей (холстопрошивные, ните-прошивные, тканепрошивные, иглопробивные, клееные, комбинированные) и ватины (холстопрошивные, иглопробивные, клееные), а также бытового и техн. назначения.

Свойства Н. м. зависят от их структуры и способа производства, природы сырья. Н. м. вырабатывают из натур. (хлопковых, льняных, шерстяных) и хим. (напр., вискозных, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных, полипропиленовых) волокон, а также вторичного волокнистого сырья (волокна, регенерированные из лоскута и тряпья) и коротко-волокнистых отходов хим. и др. отраслей промышленности.

Осн. технол. операции получения Н. м.: 1) подготовка сырья (рыхление, очистка от примесей и смешивание волокон, перемотка пряжи и нитей, приготовление связующих, растворов химикатов, напр. отвердителей, агентов набухания волокон, ПАВ, и т. д.); 2) формирование волокнистой основы (напр., холста, системы нитей); 3) скрепление волокнистой основы в единую систему (получение Н. м.); 4) отделка Н.м.

Получение волокнистой основы. Волокнистый холст-слой текстильных волокон (поверхностная плотн. 10–1000 г/м2 и бол ее)-чаще всего получают мех. способом: на чесаль-кой машине из волокон длиной 45–150 мм формируют прочес, или ватку (непрерывный тонкий слой волокон с поверхностной плотн. ок. 20 г/м2), который с помощью спец. приспособления укладывается "друг на друга" под разными углами, в результате чего в холсте получают продольную или продольно-поперечную ориентацию волокон.

При аэродинамич. способе расчесанные волокна увлекаются потоком воздуха и переносятся по каналу (диффузору) на сетчатый барабан или транспортер, где укладываются с образованием холста бeсслойной структуры (неориентированное расположение волокон). Гидравлич. (мокрым) способом холст формируют из водной суспензии коротких непрядомых волокон на сетке бумагоделательной машины. Электростатич. способом холст получают, укладывая заряженные волокна равномерным слоем на транспортере, имеющем заряд противоположного знака. Волокнообра-зующим способом холст получают укладкой на сетчатой поверхности транспортера непрерывных волокон (нитей) непосредственно после их формования из расплава или раствора полимера.

Волокнистую основу из нитей (система нитей) формируют укладкой неск. слоев пряжи или готовых хим. нитей упорядочение, напр. в виде сетки, или хаотически.

Получение и применение Н. м. Волокнистую основу скрепляют физ.-мех., физ.-хим. или комбинированными способами.

Ф и з.-х и м. с п о с о б ы скрепления волокнистой основы в производстве Н. м. самые распространенные; их применяют для получения клееных Н.м. Волокна (нити) в холсте скрепляются в единую систему связующим вследствие адгезионного (аутогезионного) взаимод. на границе контакта связующее — волокно (нить). В качестве связующих используют эластомеры, термопластичные и термореактивные полимеры в виде дисперсий, растворов, аэрозолей, порошков, легкоплавких и бикомпонентных волокон. Иногда связующее не используют; в этом случае основу Н.м. подвергают спец. обработке (тепловой, хим. реагентами, газами), приводящей к снижению температуры текучести полимера, из которого изготовлены волокна (нити) волокнистой основы, или к появлению "липкости" на их поверхности в результате набухания, пластификации и др., способствующей скреплению волокон в местах их контакта.

Различают неск. осн. способов получения клееных Н.м. Широко распространен метод пропитки холста жидкими связующими (дисперсиями и растворами бутадиен-акрилони-трильного каучука, полистирола, поливинилацетата, поливинилового спирта, акриловых сополимеров или др.). Методы пропитки разнообразны: холст погружают в ванну со связующим; пена связующего подается в зазор двух валов, через который непрерывно проходит холст; связующее распыляется на поверхность холста спец. устройствами; наносится печатанием с помощью гравированных валов, шаблонов (аналогично нанесению рисунка на ткань). После пропитки полотно подвергают сушке и термообработке горячим воздухом или ИК излучением в спец. камерах или на каландрах.

Бумагоделательным способом Н.м. получают из коротких текстильных волокон (2–12 мм), к которым иногда добавляют древесную целлюлозу, на обычном бумагоделательном оборудовании (см. бумага) и из волокон повышенной длины (40 мм и более) на бумагоделательных машинах с наклонной сеткой. Связующие — синтетич. латексы, легкоплавкие волокна (обычно поливинилхлоридные), фибриды (см. бумага синтетическая) и бикомпонентные волокна-вводят в полотно до или после его отливки на бумагоделательной машине. Затем полотно сушат и подвергают термообработке, как в предыдущем способе пропитки. Получаемые Н.м. бумагоподобны; применение более длинных волокон улучшает их текстильные свойства. Этим способом получают (при высокой производительности-до 300 м/мин) Н. м. одноразового пользования, напр. скатерти, пеленки, постельное белье, салфетки.

Более прогрессивным, чем пропитка, является способ термоскрепления, т. к. исключается применение жидких связующих, не требуется очистка сточных вод и т. д. При этом можно получить Н.м. разл. структур и свойств. Холст формируют из т. наз. базовых волокон — полиамидных, вискозных, полиэфирных или их смесей с легкоплавкими (полипропиленовыми, поливинилхлоридными) и бикомпонентными волокнами. На холст или отдельные слои прочеса наносят спец. устройствами порошки смол (феноло- или меламино-форм-альдегидных) и (или) пластификаторы либо только растворитель для набухания поверхностного слоя волокон. После этого холст поступает в термокамеру, а затем на каландр, на котором в результате прессования происходит склеивание.

Разновидность способа-локальный нагрев холста иглами или ребрами вала, когда образуются зоны сплавления (сварки), скрепляющие холст (порошкообразное связующее не используется). Сварку можно осуществлять также токами высокой частоты, ультразвуком, лучом лазера. Этим способом получают более объемные материалы, чем рассмотренным выше.

Фильерный способ производства Н.м. из растворов и расплавов полимеров развивается ускоренными темпами (на его долю приходится уже 30% производства Н.м. от их общего объема). Этот способ совмещает производство хим. волокон и Н.м. Волокна (нити) в холсте, сформированном на сетке приемного, движущегося транспортера (после выхода волокон из фильер), склеиваются друг с другом в местах пересечения аутогезионно, если они не потеряли своей "липкости", в противном случае их скрепляют провязыванием, иглопрока-лыванием или любым физ.-хим. способом. Фильерным способом можно формировать холст из волокон любой длины, даже практически бесконечной. Увеличение длины волокон резко повышает коэф. использования их прочности в Н.м., что позволяет снизить требования к свойствам связующего или уменьшить его содержание в материале, в результате чего увеличивается пористость материала. Фильерные установки можно использовать для формирования с большой скоростью не только полотен, но и изделий сложной конфигурации.

Наиб. перспективны клееные Н.м., вырабатываемые по новой технологии из пленок (полиэтиленовой, полипропиленовой, полиамидной), исключающей получение волокон. Сущность способа заключается в том, что полимерную пленку расщепляют на фибриллы (на иглопробивной машине или спец. фибрилляторами) и затем скрепляют.

Клееные Н. м. используют как тепло- и звукоизоляционные, фильтровальные, тарные и обтирочные полотна, как основу под полимерные покрытия (искусств. кожа, линолеум, клеенка) и абразивные материалы, как прокладочные материалы для одежды, полотна для полиграфии, материалы для армирования пластмасс.

Ф и з.-м е х. с п о с о б ы-провязывание, иглопрокалывание, свойлачивание.

Вязально-прошивные нетканые полотна изготовляют на спец. машинах путем провязывания нитями или пучками волокон волокнистых холстов (холстопрошивные Н.м.), системы нитей (нитепрошивные Н.м.), а также их комбинацией с др. материалами (каркаснопрошивные Н.м.), напр. с тканями (тканепрошивные), пленками (пленкопрошивные). На всех машинах для выработки вязально-прошивных Н.м. осуществляется процесс петлеобразования, как при производстве трикотажа за исключением того, что на каждую иглу прокладывается отдельная нить. Все иглы машины перемещаются одновременно, прокалывают волокнистую основу и возвращаются в исходное положение, протаскивая через нее провязывающую нить. Для провязывания используют пряжу из хлопка, капроновые, лавсановые, хлориновые и др. комплексные нити.

Наиб. экономичен холстопрошивной способ, причем нитепрошивные Н.м. близки по свойствам тканям и трикотажу. Ассортимент полотен, изготовляемых по этой технологии, необычайно широк: заменители тканей для одежды, махровые полотенца, искусств. мех, декоративные полотна и т. п.; в технике-теплозвукоизоляц. материалы, прокладки, основа для синтетич. покрытий и др.

Иглопробивные Н.м. изготовляют на иглопробивных машинах. Скрепление волокон в холсте осуществляется в результате их мех. пeрeпутывания при многократном прокалывании холста иглами с зазубринами. Особенности иглопробивных машин, конструкция игл, глубина и плотность иглопрокалывания оказывают решающее влияние на структуру Н.м. и, следовательно, на их характеристики. Для улучшения свойств иглопробивныe Н.м. подвергают спец. обработке (пропитке латексами, термообработке полотен, содержащих высокоусадочные или легкоплавкие волокна) или перед иглопрокалыванием холст дублируют с армирующим материалом (напр., с тканью, пленкой).

Модификация способа-перепутывание волокон холста тонкими струями воды или газа, выбрасываемых под большим давлением из сопел.

Этим способом вырабатывают, напр., фильтровальные полотна для разл. сред, теплозвукоизоляц. и техн. сукна, одеяла, напольные покрытия, геотекстильные материалы, обладающие высокими проницаемостью (как песок) и прочностью (используют их как дренажно-фильтрующий материал при строительстве дорог, дамб, мостов, зданий и др.).

Валяльно-войлочным способом получают Н.м. из чистошерстяных волокон или смеси их с химическими (до 40%) путем мех. воздействий на волокнистый слой во влажной среде при повышенной температуре. Шерстяные волокна в этих условиях свойлачиваются (перемещаются, переплетаются, уплотняются), образуя войлок. Полученный полуфабрикат подвергают валке на разл. машинах для дальнейшего уплотнения, усадки и придания ему заданной формы и размеров. Затем валяное полотно или изделие направляют на мокрую отделку, сушку и сухую отделку. Этим способом получают войлоки, валяные и фетровые изделия (обувь, головные уборы).

К о м б и н и р. с п о с о б ы получения Н.м., включающие неск. методов скрепления волокнистой основы, применяют для получения Н.м. повышенного качества (напр., большей формоустойчивости, повышенной прочности, с лучшими деформационными свойствами). Так, электрофлокированные Н.м. изготовляют ориентированным нанесением в электрич. поле высокого напряжения относительно коротких волокон (длина 0,3–10 мм) на основу (напр., на текстильную ткань или пленку), предварительно покрытую клеем. Окончательное закрепление волокон в клеевом слое проводят в сушильной камере. Этим способом изготовляют Н.м., имитирующие натуральную замшу, мех, упаковочные материалы и др.

В зависимости от назначения Н.м. выпускают в неотбеленном (суровом) виде или подвергают отделке (напр., отбеливание, крашение, стрижка ворса).

Лит.: Бершев Е.Н., Курицина В. В., Куриленко А. И., Смирнов Г. П., Технология производства нетканых материалов, М., 1982; Озеров Б. В., Гусев В. Е., Проектирование производства нетканых материалов, М., 1984.

В. М. Горчакова

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. Нетканые материалы — Текстильные изделия из волокон или нитей, полученные без применения ткачества. Для выработки Н. М. могут быть использованы низкосортные и непрядомые волокна, отходы текстильного производства... Энциклопедия моды и одежды
  2. Нетканые материалы — Текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества (См. Ткачество). Крупное промышленное производство Н. м. появилось в 40-е гг. 20 в. Современные Н. Большая советская энциклопедия
  3. нетканые материалы — Текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения традиционных методов ткачества. Промышленное производство нетканых материалов появилось в 40-е гг. Техника. Современная энциклопедия
  4. НЕТКАНЫЕ МАТЕРИАЛЫ — НЕТКАНЫЕ МАТЕРИАЛЫ — полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей и других видов текстильных материалов (иногда в сочетании с нетекстильными, напр. пленками) без применения прядения и ткачества. Большой энциклопедический словарь