Неткані матеріали

НЕТКА́НІ МАТЕРІА́ЛИ — волокнисті полотна, виготовлені без викори­ста­н­ня традиційних методів пряді­н­ня, ткацтва та вʼя­за­н­ня. Історія виробництва Н. м. роз­почалася в 1930-х рр. У порівнян­ні з тканинами та трикотажем обсяг їх випуску та за­стосува­н­ня нині зро­стає набагато швидше. Це зумовлено насамперед не­склад. технол. процесом їх виготовле­н­ня, високою продуктивністю, можливістю створе­н­ня матеріалів із широкою гамою характеристик. Сфери викори­ста­н­ня Н. м. різні: одяг, взу­т­тя, геотекс­тиль, мед. вироби, агропокрит­тя, пакува­н­ня, фільтрувал. засоби тощо.

Сировиною для виробництва Н. м. є волокна натуральні (рослин. та тварин. походже­н­ня), штучні (віс­козні й ацетатцелюлозні), синтетичні (поліолефінові, поліамідні, поліефірні, поліакрилонітрильні та ін.), волокнисті від­ходи, а також волокна, отримані шляхом вторин. пере­робки текс­тил. матеріалів. За­звичай (за винятком фільєр. методу одержа­н­ня) штучні та синтет. волокна використовують у ви­гляді волокон обмеженої довжини (до 50–60 мм), їх отримують шляхом роз­різа­н­ня (штапелюва­н­ня) неперерв. пучка волокон на спец. штапел. агрегатах. Осн. характеристиками штапел. волокон, що ви­значають властивості Н. м., є природа, лінійна густина окремих філаментів (текс, деньє, номер), довжина філаменту, від­носна міцність та роз­ривне видовже­н­ня. Осн. технол. операції отрима­н­ня Н. м.: попередня під­готовка волокнистої сировини; формува­н­ня волокнистого полотна; скріпле­н­ня волокнистого полотна; опоряджувал. операції. Технології виробництва Н. м. за методом скріпле­н­ня роз­діляють на 3 групи: мех., фіз.-хім. і комбінований.

Мех. метод скріпле­н­ня має такі різновиди: голко­пробивний, вʼя­зально-прошивний, валяльно-повстяний і струменевий. При голко­пробив. мех. методі скріпле­н­ня волокон у полотні здійснюють шляхом їх мех. пере­плутува­н­ня при багатораз. проколюван­ні полотна зазубленими голками з однієї або двох сторін. При цьому голки захоплюють окремі волокна та протягують їх крізь полотно перпендикулярно поверх­ні. Особливості кон­струкції голок, візерунок, щільність та глибина голко­проколюва­н­ня роблять вирішал. вплив на структуру Н. м., отже, й на його характеристики. Вʼязально-прошив. мех. метод полягає в провʼязуван­ні волокнистих полотен неперерв. волокнами або комбінацією з ін. матеріалами, напр., з тканинами (тканино-прошивні) або плівками (плівко-прошивні). На обладнан­ні для виробництва вʼязально-про­шив. Н. м. здійснюють процес петле­утворе­н­ня, подібно як під час виробництва трикотажу. При цьому всі голки машини одночасно проколюють волокнисту основу та повертаються у вихідне положе­н­ня, пере­тягуючи через неї неперервне волокно. Для провʼязуван­ня використовують натурал. та синтет. волокна. Валяльно-пов­стяним мех. методом отримують Н. м. з природ. вовняних волокон або їх суміші із синтет. шляхом інтенсив. мех. впливу на волокнистий шар у вологому сере­довищі при під­вищеній т-рі. Використовують особливості будови поверх­ні вовняних волокон (наявність лу­скоподіб. шару) та їхні фіз.-мех. властивості. Вовняні волокна в цих умовах звалюються за рахунок пере­плутува­н­ня та поверх­невого зчепле­н­ня, утворюючи повсть. Метод використовують для одержа­н­ня різних валяних і фетрових виробів (головні убори, взу­т­тя та ін.). При струменевому мех. методі для пере­плутува­н­ня волокон полотна використовують тонкі струмені води або газу, що викидаються під великим тиском із спеціально сконстру­йов. сопел. Цим способом виробляють геотекс­тил. матеріали, що мають високу міцність і проникність, тепло­­звукоізоляц. та фільтрувал. полотна, дренажно-фільтрувал. матеріали, що необхідні при буд-ві доріг, будівель, дамб, мостів. У всіх різновидах мех. методу скріпле­н­ня досягається за рахунок зміни простор. роз­ташува­н­ня окремих філаментів у первин. полотні після стадії формува­н­ня та збільше­н­ня фрикцій. взаємодії волокон.

Різновиди фіз.-хім. методу: адгезійний, термічний і папероподібний. За адгезій. фіз.-хім. методом волокна в полотні скріплюються в єдину систему додатк. кле­йовим компонентом унаслідок адгезій. взаємодії на межі контакту компонент–волокно. Волокнисте полотно просочується, вкривається чи зрошується роз­чином або дис­персією кле­йового компонента, нанесе­н­ня якого може бути суцільним або зональним. Кле­йовий компонент пере­важно за­стосовують у ви­гляді водних роз­чинів, у деяких випадках використовують орган. роз­чин­ники. Як кле­йовий компонент використовують еластомери, термопластичні та терморе­активні полімери у ви­гляді дис­персій, роз­чинів, аерозолів, порошків. Після просоче­н­ня полотно під­дають сушін­ню та термооб­роблен­ню. Для цього може бути викори­стано гаряче повітря, інфрачервоне ви­промінюва­н­ня, контактне на­гріва­н­ня на спец. каландрах. Терміч. фіз.-хім. метод ґрунтується на здатності термопласт. синтет. волокон утворювати окремі адгезійні (або когезійні) зʼ­єд­на­н­ня в місцях контакту при т-рі, близькій або вищій за температуру плавле­н­ня волокно­утворювал. полімеру. Під час цього процесу можуть бути викори­стані волокна, з яких складається Н. м. При цьому зʼ­єд­на­н­ня волокон забезпечують точк. на­гріва­н­ням полотна при його оброблен­ні на спец. каландрах, що обі­грівають до необхід. температури та мають на поверх­ні за­даний візерунок ви­ступів і впадин. При додаван­ні у волокнисту суміш на стадії її формува­н­ня певної (до 50 %) кількості волокон із низькою т-рою плавле­н­ня (моно- або бікомпонентних із структурою типу ядро–оболонка, бік-о-бік, матриця–фібрили) можливе створе­н­ня більш однорід. обʼєм. і пласких Н. м. при температур. оброблен­ні в термокамерах гарячим повітрям або між на­грітими каландрами. При папероподіб. фіз.-хім. методі Н. м. отримують з коротких текс­тил. волокон (до 12–15 мм) або їх сумішей із штапел. волокнами стандарт. довжини на звичай. паперороб. машинах із похилим сітчастим транс­портером. Як допоміжне середовище використовують воду (як і під час виробництва паперу). Додатк. компоненти можливо додавати як до, так і після процесу вилива­н­ня робочої композиції на транс­портер. Кінцевою стадією є сушка та термооб­роле­н­ня готового Н. м. Комбінов. технологія базується на викори­стан­ні 2-х способів скріпле­н­ня, тобто по­єд­нан­ні мех. та фіз.-хім. технологій. За допомогою комбінов. технології виробляють Н. м. електрофлокувальні, тафтингові, голко­пробивні, з просоче­н­ням і повсть. Для неї характерне мех. формува­н­ня структури матеріалу з подальшим його зміцне­н­ням із викори­ста­н­ням додатк. фіз.-хім. методів скріпле­н­ня. Серед сучас. технологій виготовле­н­ня Н. м. — аеродинамічна (фільєрна) технологія (Spunbond, Meltblown), для якої характерний суміщений процес формува­н­ня неперерв. волокон, їх роз­кладе­н­ня в полотно струменями повітря та скріпле­н­ня за допомогою мех. або терміч. процесів. Висока продуктивність та можливість суміще­н­ня шарів із різною товщиною волокон роблять цей процес одним із найбільш затребуваних на сучас. ринку текс­тил. матеріалів. Особливістю технології Strutto є вертикально орієнтована укладка волокон у полотні з викори­ста­н­ням спец. мех. при­строїв. Як наслідок, такі Н. м. мають унікал. властивості з точки зору оборот. еластич. характеристик. Технологія Spunlace ґрунтується на пере­плетен­ні волокон у полотні за рахунок дії системи високо­швидкіс. струменів води, що подаються вертикально до поверх­ні полотна. Сут­тєвою від­мін­ністю таких матеріалів є високі показники однорідності та фіз.-мех. характеристик Н. м.

Завантажити статтю