Неткані матеріали — Енциклопедія Сучасної України

Неткані матеріали

НЕТКА́НІ МАТЕРІА́ЛИ – волокнисті полотна, виготовлені без використання традиційних методів прядіння, ткацтва та в'я­зання. Історія вироб-ва 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 вироб-ва 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 вироб-ва Н. м. за методом скріплення розділяють на 3 групи: мех., фіз.-хім. і комбінований.

Мех. метод скріплення має такі різновиди: голкопробивний, в'я­зально-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. В'язально-прошив. мех. метод полягає в пров'язуванні волокнистих полотен неперерв. волокнами або комбінацією з ін. матеріалами, напр., з тканинами (тканино-прошивні) або плівками (плівко-прошивні). На обладнанні для вироб-ва в'язально-про­шив. Н. м. здійснюють процес петлеутворення, подібно як під час вироб-ва трикотажу. При цьому всі голки машини одночасно проколюють волокнисту основу та повертаються у вихідне положення, перетягуючи через неї неперервне волокно. Для пров'язуван­ня 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) з'єднання в місцях контакту при т-рі, близькій або вищій за т-ру плавлення волокноутворювал. полімеру. Під час цього процесу можуть бути використані волокна, з яких складається Н. м. При цьому з'єднання волокон забезпечують точк. нагріванням полотна при його обробленні на спец. каландрах, що обігрівають до необхід. т-ри 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. об'єм. 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 вироб-ва 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.

Літ.: S. J. Russell. Handbook of nonwo­vens. 2007; R. A. Chapman. Applications of nonwovens in technical textiles: Wood­head Publishing Series in Textiles. 2010; Резанова Н. М., Будаш Ю. О., Плаван В. П. Інноваційні технології хімічних волокон. К., 2017.

Ю. О. Будаш, В. П. Плаван

Статтю оновлено: 2021

Покликання на статтю
Ю. О. Будаш, В. П. Плаван . Неткані матеріали // Енциклопедія Сучасної України: електронна версія [веб-сайт] / гол. редкол.: І.М. Дзюба, А.І. Жуковський, М.Г. Железняк та ін.; НАН України, НТШ. Київ: Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2021. URL: https://esu.com.ua/search_articles.php?id=71854 (дата звернення: 24.10.2021)