Бумагоделательный способ производства нетканых материалов

Способы производства холстопрошивного полотна

В группу нетканых материалов входит ХПП, состоящее из волокон, которые крепятся швами на небольшом расстоянии друг от друга. Полотно отличается высокой плотностью, хорошо впитывает влагу и сохраняет тепло.

В самом начале производства сырьё (хлопок или стекловолокно, лоскутки, тканевые обрезки, путанка) подвергается перемалыванию. Полученная масса раскатывается в виде ровного слоя, который затем прошивается строчками в форме зигзага, расстояние между которыми колеблется от 2,5 мм до 10 мм. Соответственно, чем меньше эти показатели, тем лучше.

Технологии производства ХПП

Изготовление холстопрошивного волокна основано на трёх типах технологии: механической, физико – химической и комбинированной.

Осуществляется тремя способами:

  • иглопробивным;
  • вязально-прошивным;
  • валяльно-войлочным.

Разделяется на несколько видов:

  • фильерный способ;
  • термоскепление;
  • пропитка;
  • бумагоделательный способ.

Технология приводит в действие одновременно оборудование и химические составы, в результате чего получается нетканое полотно.

Механическая технология состоит в действии элементов оборудования на волокнистый материал тремя способами. Иглы со специальными зазубринами прокалывают холст и делают его прочнее и плотнее – это иглопробивной метод. Вязально-прошивной способ основывается на провязке материала с помощью машины и получением ворсовых петель на его лицевой стороне. А валяльно-войлочный метод основан на способности шерсти свойлачиваться при механических воздействиях.

Физико-химический процесс делает ХПП прочнее и разделяется на несколько видов:

  • фильерный способ заключается в способности волокон или нитей склеиваться между собой после их формования из растворов;
  • термоскрепление – это склеивание волокон в холсте при воздействии на них термопластичных соединений (например, латексы);
  • способ пропитки заключается в склеивании волокон жидкими связующими (водные растворы натуральных и синтетических каучуков);
  • бумагоделательный способ подразумевает использование бумагоделательной машины, на сетке которой происходит формирование нетканого материала.

Комбинированная технология заключается в совмещении двух способов склеивания волокон. Например, иглопробивным и вязально-прошивным методами.

ГДЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ХПП

Холстопрошивное полотно применяется во многих областях промышленности, производства и даже в быту.

ХПП незаменимо в сфере клининга при уборке различных помещений в виде половых тряпок и салфеток разных размеров. На производствах им обтирают и чистят рабочее оборудование и механизмы.

Нетканое полотно также используют в строительстве и ремонте в качестве утеплителя и звукоизоляционного материала. Оно также нашло применение при укладке труб и установке дренажных систем.

Холстопрошивным материалом набивают мебель, детские игрушки и используют при транспортировке хрупких вещей. Им также утепляют одежду и обувь. В сельском хозяйстве ХПП применяют как укрывной материал для грядок и саженцев.

Источник

Способы и технологии изготовления нетканых материалов

Сегодня нетканые материалы используются в различных сферах деятельности. Это и строительство, и промышленность, и благоустройство территорий и даже производство спецодежды для медицинских целей. Такое широкое применение требует достаточных мощностей для изготовления нужного объема продукции. Благодаря специальным способам и технологиям, а также изобилию современных синтетических материалов производство нетканых материалов – низкозатратный вид деятельности. Это же обеспечивает и доступную рыночную стоимость подобного текстиля.

Три основных технологии изготовления нетканого текстиля и их подвиды

Технологии производства нетканых материалов можно условно разделить на три основных категории. Каждая из них имеет свои особенности и подходит для производства продукции с заданными параметрами – плотностью, прочностью на разрыв, стойкостью к механическим повреждениям.

Три способа получения нетканого полотна:

  • механический, не подразумевающий использование клеевых составов, а также высоких температур;
  • физико-химический – с применением термического воздействия, специальных составов для пропитки и склейки волокон, фильерных машин;
  • комбинированный – сочетание первых двух.

Каждый из методов имеет свои преимущества, выбирают нужную технологию, исходя из конечных требований к продукции, наличия оборудования и типа материала.

Механические способы получения текстиля

Методы изготовления нетканого текстильного полотна с помощью механических процессов отличаются высокой степенью экологичности. В составе готовой продукции нет клеевых составов и пропиток, способных выделять в атмосферу и окружающую влагу (это актуально для дренажных полотен и других видов геотекстиля) вредные химические соединения.

Соединение волокон в составе получаемого материала происходит за счет силы трения и последующего скрепления волокнистого сырья путем сцепления естественных неровностей между собой. В первую очередь механические методы подходят для производства текстиля из натурального сырья – растительного или животного происхождения.

К механическим способам производства нетканых полотен относят:

  • Вязально-прошивной – основу многократно прошивают объединяя волокнистое сырье, в получаемом полотне, на вид напоминающем ткань, присутствуют три вида нитей – основа, уток и прошивные;
  • Иглопробивной – подготовленная основа из волокон естественного или искусственного происхождения с помощью специального оборудования пробивается большим количество зазубренных игр, неровности на которых захватывают пучки волокна, объединяя его в единое целое;
  • Валяльно-войлочный – применяется только для работы с натуральным волокнистым сырьем, способ основывается на способности шерсти свойлачиваться при механическом воздействии за счет наличия микроскопических бороздок на поверхности шерстинок.

Механические методы – часто применяемые для получения мебельного нетканого полотна, утеплителей, а также материала, используемого в изготовлении одежды.

Физико-химические методы изготовления нетканого полотна

Один из распространенных методов получения нетканых полотен – фильерный. Он обладает большим преимуществом, благодаря особенностям технологии для производства не требуется исходной основы из волокнистых материалов. Для изготовления полотна применяют один из полимеров в гранулированном виде:

В специальном оборудовании получают расплав сырья и через маленькие технологические отверстия его укладывают беспорядочно на специальную платформу, расплавленная синтетика скрепляется между собой и получается готовое полотно. Минус способа – обязательно требуется современное оборудование – фильерная машина. Но преимущества – компактность производства, скорость получения продукции, сниженная трудоемкость полностью перекрывают этот недостаток.

Существует еще два метода изготовления нетканых материалов в этой категории – формирование клеевого полотна с жидким или твердым связующим.

В первом случае для скрепления волокнистого сырья применяют водные дисперсии клеящих веществ – латекса, каучука, акрилатных составов. Заготовку либо погружают в подготовленный раствор, либо проводят обрызг. После чего будущее полотно высушивают и подвергают термообработке.

Второй подвид технологии характеризуется применением специальных термоскрепляющих веществ. Это могут быть термопластичные латексы, гранулированные полимеры, порошки, отличающиеся низкой температурой плавления. Заготовку, включающую в себя основу и термопластичные элементы, подвергают воздействию повышенных температур, вследствие чего волокна сплавляются между собой, образуя достаточно прочное соединение.

Комбинированные технологии

Кроме вышеперечисленных методов производства для получения нетканого текстиля используют комбинированные методы. В изготовлении используют сочетание механических способов и физико-химических.

Яркий пример – производство иглопробивного полотна с пропиткой или термоскреплением. Сочетание двух и более способов позволяет достичь большей прочности на разрыв и устойчивости к механическим и иным повреждениям. К материалам, изготовленным комбинированными методами, относят синтепон, ватилин, ватин.

Источник

3. Способы производства нетканых материалов

Способы производства нетканых материалов принято делить на три технологии: механическую, физико-химическую и комбинированную (табл. 2.3.):

Способы производства нетканых материалов

Формование из расплава полимера (фильерный)

Иглопробивной с пропиткой

Механические способы получения нетканых материалов

По механической технологии нетканые полотна получают путем скрепления холста, системы нитей, текстильных полотен и/или их сочетания с другими (так называемыми каркасными) материалами за счет сил трения и сцепления различных компонентов друг с другом.

Вязально-прошивные нетканые полотнаполучают путем прошивания системы основных и уточных нитей параллельными строчками стежков различных переплетений. В отличие от ткачества, где полотно образуется при переплетении двух систем нитей основы и утка, при выработке прошивных полотен участвуют три системы нитей. Получаемые полотна по свойствам и внешнему виду напоминают ткань.

В зависимости от вида применяемого настила вязально-прошивные полотна подразделяют на: холстопрошивные (настил представляет собой волокнистый холст); нитепрошивные (настил состоит из системы основных и уточных нитей); тканепрошивные (настил имеет каркас из ткани или другого материала).

Иглопробивные полотна.Получение иглопробивных нетканых полотен основано на многократном прокалывании волокнистого настила (холста) специальными иглами с зазубринами.

Проходя через холст, иглы захватывают зазубринами пучки волокон и протаскивают их через толщину холста. В результате в структуре холста изменяется расположение волокон, их ориентация. В местах проколов образуются пучки волокон, расположенные перпендикулярно плоскости холста; с помощью этих пучков происходит скрепление структурных элементов полотна.

По этой технологии вырабатывают узорчатые петельные материалы, рельефные напольные покрытия, изделия с заданной формой, одеяла, фильтры.

Валяльно-войлочные полотна.Способ производства валяльно-войлочных полотен основан на способности шерстяных волокон свойлачиваться при механических воздействиях. Для изготовления войлока применяют различные виды шерсти, отходы шерстяной промышленности и химические волокна. Технологические процессы производства включают следующие переходы: чесание, основообразование, свойлачивание, пропитка валочным раствором и вылежка пропитанного полуфабриката, валка, мокрая отделка войлока, сушка, сухая отделка, включающая прессование, шлифовку, стрижку, выравнивание толщины, обрезку кромок. В процессе свойлачивания влажный полуфабрикат превращается в слабоуплотненный войлок. Целью валки является дальнейшее уплотнение полуфабриката и усадка его по площади за счет ударов молота, скользяще-давящих или колебательно-давящих воздействий рабочих органов валяльно-войлочных машин.

Войлок (или фетр) обычно получают путем наложения друг на друга нескольких слоев текстильных холстов, которые затем увлажняются паром или горячей мыльной водой и подвергаются усиленному прессованию и сучению или воздействию ударов. Это обеспечивает взаимное связывание волокон и образование полотна равной толщины, намного более компактного и трудно разделимого, чем вата, и легко отличимого от валяных тканей (групп 50-55).

Войлок используется при производстве одежды, шляп, обуви, обувных подошв, мебели и для технических изделий, как тепло- и звукоизолирующий материал.

Физико-химические способы получения нетканых материалов

Клеевые фильерные полотна(способ формования из расплава или раствора полимера). Фильерный способ основан на склеивании волокон или нитей сразу после их формования из растворов или расплавов полимеров. На выходе из фильер происходит практически одновременная укладка их в холст.

Основное преимущество фильерного способа перед другими технологическими процессами – исключение операций подготовки волокнистого сырья, совмещение стадий получения волокон и холста.

Технологический процесс заключается в следующем. Гранулы полимера — полиэтилен, полиамид, полипропилен, полиэфир или их комбинации — помещаются в плавильное устройство. Расплав вращающимся шнеком подается на головку экструдера и выдавливается из нее через фильеры. Полученные волокна потоком воздуха беспорядочно укладываются в полотно. Сформированное полотно дополнительно скрепляется при помощи каландров или иглопробивным методом.

Основные области применения этих материалов: медицина, гигиенические изделия и фильтры в противогазах и защитных масках.

Клеевые полотна с жидким связующим(способ пропитки). Склеивание жидкими связующим – один из самых распространенных способов получения клееных нетканых полотен. Он состоит из операций пропитывания основы (холста, системы нитей и т.п.), сушки и термообработки. В качестве связующих используют водные дисперсии синтетических и натуральных каучуков (латексы), водные дисперсии и растворы полимеров. В частности, широкое применение нашли водные дисперсии акрилатов (роплексы).

По структуре клееные нетканые полотна разделяются на две большие группы: плоские и объемные. В первом случае пропитка холстов осуществляется методом погружения в растворы связующих с последующим отжимом избытка связующего, а во втором случае – холсты обрызгивают связующим с помощью разбрызгивающих устройств.

По назначению клееные нетканые полотна можно разделить на следующие группы:

прокладочные полотна для швейной промышленности;

полотна для основы под полимерные покрытия;

полотна фильтровального назначения, включающие полотна для фильтрации жидких сред и аэрозолей;

полотна обувного назначения;

полотна медицинского назначения;

полотна для текстильно-галантерейной и трикотажной промышленности;

Клеевые полотна с твердыми связующими(способ термоскрепления). Способ термического скрепления волокон (термобондинг) основан на скреплении волокон в волокнистом холсте термопластичными связующими, в качестве которых применяются термопластичные волокна и латексы, а также полимерные гранулы или порошки с довольно низкой температурой плавления (130–180 °С).

Чаще всего в качестве термопластичных волокон используются полиэтиленовые, полипропиленовые, полиамидные, поливинилхлоридные волокна, а также фенолоформальдегидные и меламиноформальдегидные смолы. Скрепление холста достигается путем размягчения под действием повышенных температур термопластичных волокон и латексов и их сплавления между собой и с другими волокнами.

Выпускаемые по технологии термоскрепления нетканые материалы используются в медицине, мебельной промышленности, для изготовления тепло-, паро-звукоизоляционных материалов, одноразового столового белья.

Нетканые полотна, полученные бумагоделательным способомБумагоделательный способ производства нетканых полотен является разновидностью клеевого. Он возник на основе совершенствования технологии производства бумаги и применения новых видов волокон, а также синтетических связующих.

Особенностью производства нетканых полотен бумагоделательным способом является формирование волокнистого холста гидродинамическим способом путем отлива водной суспензии волокон, содержащей связующее, на сеточной части бумагоделательной машины. В качестве сырья при работе по этому способу помимо текстильных волокон, может использоваться древесная целлюлоза.

Наибольшее применение бумагоделательный способ находит для производства нетканых полотен санитарно-бытового назначения: дезинфицирующих салфеток, салфеток для «сухого» мытья рук, бытовых салфеток для протирки стекол и чистки обуви, для изготовления перевязочных средств, постельного белья для больниц, медицинской одежды краткосрочного пользования.

Аэродинамический способ («Айрлейд») получил признание сравнительно недавно. По этой технологии полотна получаются методом термофиксации волокон при нагреве их в камере с горячим воздухом, который проходит через полотно. В данном случае используются волокна с разной температурой плавления, а также бикомпонентные волокна на основе вискозы, полипропилена и т.д. При прохождении нагретого воздуха через материал более легкоплавкая оболочка волокон расплавляется и склеивает волокна с более высокой температурой плавления.

«Айрлейд»-материалы используют в медицине для одежды медперсонала, одноразового постельного белья и хирургических салфеток, а также в средствах индивидуальной гигиены. Интересным направлением их использования является пищевая промышленность, где «Айрлейд»-материалы зарекомендовали себя как упаковочные материалы, продлевающие срок хранения продуктов.

Гидродинамический способ (струйный, спанлейс, акваджет, перфоджет). Это перспективная экологически чистая технология производства нетканых материалов, основанная на скреплении волокон холста струями воды, выбрасываемыми из сопел под большим давлением (1,4-32,5 МПа) со скоростью 15-30 м/с. За счет огромной кинетической энергии струй воды происходит перепутывание волокон холста с образованием прочного материала.

Полученные полотна по внешнему виду очень напоминают ткань. Исходным сырьем для производства служат вискозные, полиэфирные, полипропиленовые волокна и их смеси. Как правило, по этой технологии производятся нетканые материалы медицинского назначения, заменяющие вату и марлю, хирургическую одноразовую одежду.

Комбинированные способы получения нетканых материалов

По комбинированной технологии вырабатывают тафтинговые, электрофлокированные и иглопробивные с пропиткой нетканые материалы. Технология характеризуется механическим формированием структуры материала с последующим ее упрочнением связующими и основана на совмещении обычно двух способов скрепления волокнистого настила (например, вязально-прошивного и клеевого, иглопробивного и клеевого). По комбинированной технологии изготавливают теплозащитные (теплоизоляционные) волокнистые одежные нетканые материалы, в том числе:

Синтепон – нетканый объемный утеплитель изготовлен из полиэфирных волокон и по поверхности обработан ПВА эмульсией; или изготовлен из ПАН волокон и по поверхности обработан латексом на основе акрилонитрила. Волокна холста свободно перемещаются внутри и возможен разрыв холста утеплителя.

Вата – пушистая масса волокон, прочесанных и слегка спрессованных. По исходным сырьевым материалам различают вату естественную – шерстяную, шелковую, пуховую, хлопковую, льняную, асбестовую и искусственную – целлюлозную, стеклянную, металлическую. Естественная вата по назначению подразделяется на одежную, мебельную, техническую (термоизоляционная, огнестойкая и др.) и медицинскую.

Ватилин – вид ваты, наиболее дешевой и жесткой, проклеенной с одной или двух сторон клеевой эмульсией.

Ватин – трикотажное или нетканое полотно с односторонним или двусторонним начесом; используется в качестве теплозащитной прокладки в одежде. Различают ватин трикотажный, холстопрошивной, иглопробивной и клееный.

Тафтинговым (ворсо-прошивным) способом изготовляют в основном ковровые покрытия полов. На тафтинговых машинах вырабатывают ковровые покрытия полов шириной до 6 метров с петельным, разрезным, комбинированным и рельефным ворсом различной высоты.

Для производства тафтинговых ковровых материалов используют текстурированные нити (для формирования ворсового покрытия), каркасные материалы (на них формируется ворсовое покрытие), связующие (для повышения прочности закрепления ворсового покрытия в грунтовом материале), вспененные материалы (для покрытия изнаночной стороны коврового материала).

На тафтинговых машинах осуществляется процесс ворсообразования за счет прошивания ворсовой нитью каркасного материала; для получения разрезного ворса на машине дополнительно устанавливают разрезной нож. Затем на изнаночную сторону полученного сурового полотна наносится латексное покрытие, чтобы полностью закрыть ворсовые нити с изнанки и повысить прочность закрепления ворса. Далее следуют процессы отделки сурового полотна (печатание, промывка и сушка).

Электрофлокирование заключается в ориентированном осаждении в электрическом поле относительно коротких волокон (0,3 –10 мм) на основу, на которую предварительно нанесен слой клея.

Для электрофлокирования применяют преимущественно химические волокна: полиамидные, вискозные, полиэфирные, полипропиленовые, полиакрилонитрильные. Производство элетрофлокированных материалов состоит из комплекса операций, связанных как с подготовкой компонентов – основы, клея, ворса, так и с процессами окончательного формирования материала – термофиксацией клея, очисткой, транспортировкой и разбраковкой готовых изделий. Ассортимент флокированных изделий очень широкий. Флокированная ткань, особенно с использованием тончайших вискозных или полиамидных волокон используется в современной женской и детской спортивной одежде, в обувной промышленности для отделки как внутренних, так и наружных материалов и для украшения. Флокированные материалы используются как подкладка в изделиях из кожи и при производстве дипломатов, обоев, переплета книг и др. Флокирование широко используется в автомобильной промышленности для изготовления оконных уплотнителей и других изолирующих профилей. При этом помимо декоративных свойств подобная отделка придает другие важные качества, такие как снижение шума, стабилизация микроклимата, одним словом, комфортность.

Источник

Читайте также:  Современные способы окрашивания волос по иллюстрационным материалом
Оцените статью
Разные способы