Нетканые текстильные материалы – что это такое и какие бывают виды. Нетканые полотна Нетканые материалы из синтетических волокон

Неткаными материалами называют особый вид полотен, изготавливаемых без использования технологий плоского переплетения нитей. Типов такой продукции к настоящему времени существует множество, так же как и методик ее изготовления. Широка и сфера применения материала этой разновидности. Чаще всего нетканое полотно используется в строительстве и сельском хозяйстве, а также при пошиве одежды.

Немного истории

Впервые материал нетканый был изготовлен во второй половине 19-го века в США. Производились первые полотна этой разновидности из скрепленных между собой крахмалом. Особого распространения в 19 веке этот материал, названный пеллоном, не получил. Довольно-таки широко начал использоваться он только в годы ВОВ. Американцы применяли его для изготовления маскировочных изделий.

В 70-е годы прошлого века пеллон впервые использовали в сельском хозяйстве в качестве укрывного материала. На настоящий момент именно его применяют на 30% с/х площадей стран Евросоюза. В СССР такой материал изготавливался в очень небольших количествах и использовался в основном в Широкое распространение у нас в стране он получил только в 90-е годы. Сейчас его производят многие российские компании. К примеру, очень качественный продукт этого типа выпускает подольская фабрика нетканых материалов «Весь мир», основанная в 2000 году.

Плотность

Нетканый материал может изготавливаться разными способами, иметь неодинаковые толщину, внешний вид и назначение. Однако основной характеристикой таких полотен в большинстве случаев является прочность. Последняя, в свою очередь, зависит от поверхностной Этот параметр в разных по назначению группах может колебаться в пределах 10-600 г/м 2 . Так, к примеру:

Холстопрошивной материал нетканый обычно имеет плотность в 235-490 г/м 2 .

У иглопробивного полотна этот показатель составляет 210 г/м 2 .

Плотность тканепрошивных материалов — 216-545 г/м 2 .

Флизелин имеет поверхностную плотность — 90-110 г/м 2 .

У нитепрошивных полотен этот показатель составляет 63-310 г/м 2 .

Плотность нетканого материала клееного - 40-330 г/м 2 .

Производиться полотна этого типа могут механическим или клеевым способом. Основой любого такого материала является холст, изготовленный из натуральных и синтетических волокон, уложенных рядами. Для получения волокнистой структуры такое полотно прочесывают.

Механические способы производства

Скрепление основы нетканого материала по такой технологии производится с использованием дополнительных нитей. Механическим способом, к примеру, изготавливают холстопрошивные материалы. В данном случае волокна основы скрепляются между собой путем прошивания их нитями. При применении иглопробивной технологии образующие холст элементы предварительно перепутываются между собой. В результате получается довольно-таки плотное по структуре полотно. Для придания большей прочности его прошивают толстыми нитями. При этом пользуются специальными инструментами с зазубринами. Иглопробивной метод изготовления полотен является на данный момент самым популярным. Такую технологию использует каждый завод нетканых материалов.

Нитепрошивные материалы изготавливают путем прохождения основы одной или несколькими системами волокон. Такое полотно отличается от холстопрошивного прежде всего внешним видом. Материл этой группы похож на махровую ткань.

В продаже сегодня имеются также изготавливаемые механическим способом тканепрошивные полотна. Эта разновидность производится на очень легкой основе также путем прошивания ее системой ворсовых нитей. Такие полотна могут быть как гладкими, так и махровыми.

Производство нетканых материалов клеевым способом

Эта технология применяется при изготовлении большинства разновидностей нетканых материалов. Скрепление волокон в холсте в данном случае производится путем их пропитки разного рода клеевыми составами. Чаще всего для обработки при этом используется синтетический латекс. Еще одной распространенной технологией является горячее прессование. В данном случае волокна склеиваются термопластами при очень высокой температуре.

Иногда для производства нетканых клееных материалов применяется также самая старая технология — на бумагодельных машинах. Именно с использованием такого оборудования производился в Америке и пеллон. В этом случае связующее вещество может вводиться или непосредственно в поступающую на машину массу, или же уже в готовое полотно.

Использование холстопрошивных полотен

Такой материал нетканый отличается большой толщиной, массивностью и рыхлостью. Основным его преимуществом являются высокие теплозащитные свойства. Холстопрошивные полотна - это очень плотные и износостойкие материалы, способные давать значительную усадку. Используют их чаще всего в качестве подкладочных при производстве одежды. Также иногда они применяются как основа при изготовлении искусственной кожи.

Где применяют иглопробивной материал

Благодаря пористой структуре эта группа полотен также отличается неплохими теплозащитными свойствами. Помимо этого, к достоинствам такого материала относят устойчивость к стирке и химчистке. Используют иглопробивные полотна обычно при и напольных покрытий. Как и холстопрошивные, применяют их и для изготовления подкладок пальто, курток и шуб. Однако в последнем случае иглопробивной материал нетканый приходится обычно дополнительно пропитывать клеевыми составами. Дело в том, что волокна у него довольно-таки жесткие, а поэтому в свободном состоянии способны проникать через верхнюю и портить ее внешний вид.

Именно иглопробивным способом изготавливается также и самый распространенный нетканый материал - дорнит. Используется геотекстиль при разбивке газонов, возведении фундаментов и т. д. Также иглопробивной метод иногда применяется при производстве наиболее популярного вида и парников — спанбонда. Однако чаще такой вид полотна изготавливают все же клеевым способом (горячим прессованием).

Применение ните- и тканепрошивных полотен

Обе этих разновидности также довольно-таки востребованы в промышленности. Основным достоинством нитепрошивных полотен считается разнообразие по внешнему виду. Эти способом могут производиться как очень тонкие полупрозрачные материалы, так и массивные мебельные. Костюмы, вечерние платья, повседневная одежда, шарфики, салфетки из нетканого материала часто изготавливаются именно по этой технологии.

Плюсами тканепрошивных материалов является устойчивая структура и гигиеничность. По такому показателю, как износостойкость, они превосходят все остальные виды нетканых материалов. Используют такое полотно в основном для пошива халатов и пляжных костюмов.

Где применяются клеевые полотна

Чаще всего такой материал нетканый изготавливается из смеси хлопковых и капроновых волокон. Применяют его обычно при пошиве одежды. К примеру, его вставляют в воротнички, хлястики и шлицы для придания последним жесткости. Изготавливаемые на бумагодельных машинах материалы чаще всего используются для производства разного рода перевязочных медицинских материалов.

Как видите, область применения нетканых полотен в наше время действительно очень широка. Их отличные эксплуатационные характеристики делают их незаменимыми при пошиве многих видов одежды, выращивании растений, устройстве водоотводящих систем и т. д. Технологии производства таких материалов не отличаются особой сложностью, а поэтому и себестоимость их обычно невысока. В основном именно этим и объясняется необыкновенная популярность данной разновидности полотен.

Неткаными материалами называют изделия малой толщины, сравнительно большой ширины и неопределен­но большой длины, изготовленные из одного или несколь­ких слоев текстильных материалов (волокнистой ватки, нитей, ватки и ткани малой плотности и др.) и скреплен­ных различными способами. Так, если из тонкой ватки, по­лученной на чесальных машинах или аппаратах, сформиро­вать холст из двух или более слоев и скрепить волокна меж­ду собой (например, склеить), получится нетканый материал.

Нетканые материалы состоят из двух элементов, один из которых выполняет роль базового, а второй - связующего. Базовый элемент, несущий основную нагрузку при эксплуатации, является основой нетканого материала. В качестве базовою материала используют волокнистый холст, систему нитей, полимерную пленку, имеющую во­локнистую структуру, ткани или сочетания этих материа­лов. Связующий элемент служит для связывания (скреп­ления) базового элемента для придания последнему опре­деленных свойств. В качестве связующих могут быть использованы нити, волокна из базового волокнистого хол­ста, полимерные вещества (полиэтилен, каучуки), хими­ческие волокна с низкой температурой плавления.

В производстве нетканых материалов используются ме­ханическая, химическая технологии и их сочетания. Эти виды технологий соответствуют различным способам скреп­ления слоев текстильных материалов. Для получения не­тканых материалов создано различное технологическое обо­рудование.

Технология производства нетканых материалов вклю­чает следующие операции: подготовка волокон, холстообразование, скрепление волокон путем создания связей меж­ду элементами материала и отделка материала для прида­ния определенных свойств (цвета, пушистости и т. д.).

Получение нетканых материалов

Волокнистая основа нетканых материалов изготавли­вается из волокон различных видов - натуральных и хи­мических. Особенностью производства нетканых материа­лов является использование сырья низкого качества, обратов производства, восстановленной и заводской шерсти, коротких волокон (до 3 мм) из отходов производства.

Сырье при производстве нетканых материалов перера­батывается в готовый материал при небольшом числе пе­реходов, поэтому сырье должно подготавливаться очень тщательно.

Задача подготовки волокнистого сырья - получение од­нородной смеси волокон, предназначенной для формиро­вания нетканого материала. В ходе подготовки "волокна разрыхляют и очищают от растительных и минеральных примесей, подбирают компоненты и образуют из них однородную смесь необходимого качества, подготавливают во­локнистое сырье к холстообразованию и дальнейшей пере­работке. Методы подготовки сырья для нетканых материа­лов не отличаются от тех, которые используют в обычном текстильном производстве.

Для получения нетканых материалов необходимо под­готовить волокнистые холсты, в которых волокна удержи­ваются силами сцепления. Существует четыре способа фор­мирования холстов: механический, аэродинамический, электростатический и гидравлический.

Сущность механического способа холстообразования состоит в формировании холста из нескольких слоев ватки с чесальных машин и аппаратов. В зависимости от требуе­мых свойств нетканого материала слои ватки можно распо­ложить по-разному: с одинаковой во всех слоях ориента­цией волокон, с перекрещивающимся их расположением, комбинацией слоев с ориентированным и перекрещиваю­щимся расположением волокон.

Для получения холстов используют шляпочные, налич­ные чесальные машины или двухпрочесные чесальные ап­параты. Ватка с этих машин укладывается в холст с помо­щью специальных транспортеров - механических преоб­разователей прочеса. В большинстве случаев они состоят из систем решеток, совершающих качательное движение поперек транспортера или возвратно-поступательное дви­жение. Свойства нетканого материала зависят от толщи­ны и веса холста, а последние - от толщины и числа сло­жений слоев ватки.

При аэродинамическом способе применяются пневма­тические установки. Сырье, сначала разрыхляется с помо­щью расчесывающих устройств, а затем из волокон, дви­жущихся в воздушном потоке, формируется холст. Аэро­динамическое образование холста можно осуществить на обычных чесальных машинах, оборудованных дополни­тельными устройствами (приставками) для аэродинамичес­кого формирования холста.

Волокна с чесальной машины, увлекаемые воздушны­ми потоками, направляются на поверхность сетчатого ба­рабана приставки, который медленно вращается. На поверхности сетчатого барабана образуется слой волокон, так как внутри барабана воздух отсасывается специаль­ными вентиляторами- Образованный на поверхности ба­рабана холст передается на последующий технологичес­кий переход.

Электростатическое холстообразование основано на свойстве волокон приобретать заряды статического элект­ричества. Это позволяет управлять расположением волокон на специальном транспортере. В результате получаются ма­териалы с хорошими диэлектрическими свойствами.

Устройство для электростатического образования хол­ста работает следующим образом. Короткие волокна из пи­тателя поступают на транспортер, с которого сбрасывают­ся на поверхность вращающегося барабана. По выходе с транспортера они проходят около проводника, находяще­гося под током напряжением 15000 В, что обеспечивает снятие с волокон зарядов любой величины. Далее волокна подают на участок, в котором расположен электрод, свя­занный с источником высокого напряжения. На этом участке они приобретают отрицательный заряд.

Попадая на вращающийся заземленный барабан, волок­на прилипают к его поверхности. Затем волокна перено­сятся по направлению к транспорту, под которым враща­ется барабан с шаблоном, заряженным положительно, и результате чего волокна прилипают к транспортеру и об­разуют холст. Те волокна, которые не переходят на транс­портер, снимаются с барабана роликом, имеющим положительный заряд, и направляются на дополнительный транспортер, который возвращает их для повторной пере­работки с вновь поступающими волокнами.

При гидравлическом способе холст формируют из сус­пензии, содержащей волокна в количестве 2-8%. Суспен­зия направляется на сетку-транспортер машины, при этом влага частично свободно стекает, а частично удаляется спе­циальными устройствами. Холст затем подвергают термооб­работке, в процессе которой связующее склеивает волокна.

Из многих способов получения нетканых материалов чаще всего практикуют вязально-прошивной, игольнонабивной, клеевой.

При вязально-прошивном способе холст 5 подается в вязально-прошивную машину, с помощью транспортера 6 (систему игл 3) где прошивается (или провязывается) пря­жей или комплексными нитями 2 (рис. 41). Число про­шивных нитей в бобинах или навоях 1 равно числу рядов прошивки холста по ширине полотна 4.

Если нетканые материалы изготавливаются с исполь­зованием сетки из продольно и пи перечне уложенных ни­тей, скрепление последних друг с другом производится пу­тем провязывания нитями третьей системы (с навоев).

Нетканые материалы, полученные этим способом, близ­ки по внешнему виду и свойствам к тканям. Они идут для изготовления костюмов, платьев, одеял, полотенечно-салфеточных и других изделий.

При игольно набивном способе (рис. 42) волокнистый холст 2, подаваемый транспортером I, либо накладывает­ся на ткань 3 малой плотности (каркас) и набивается в нее иглами 4, которые закреплены на игольнице 5, совершающей возвратно-поступательные движения вверх и вниз, либо пробивается иглами без применения подкладочной ткани. Благодаря существующим на иглах 4 выступам-за­усеницам волокна потно внедряются в ткань, поддержи­ваемую проволочной или деревянной решеткой или в холст, а. полученный нетканый материал наматывается на валик 6.

Нетканые материалы, изготовленные игольно-набивным способом мягки на ощупь и хорошо драпируются» Масса 1 м 2 колеблется от 50 до 70 г. Свойства этих поло­тен колеблются в значительных пределах, что позволяет получить широкий ассортимент изделий. На свойства ока­зывают влияние вид применяемого волокна, число проко­лов на единицу площади полотна, расположение, волокон в холсте и свойства каркаса (если он имеется).

При клеевом получении нетканых материалов возмож­ны два варианта - склеивание сухим и мокрым способа­ми. При склеивании сухим способом используют сухие свя­зующие: термопластичные штапельные волокна и нити (аце­татные, поливинилхлоридные, полиамидные), порошки, пленки (полихлорвиниловые) и т. д. Они имеют более низ­кую температуру плавления, чем волокна базового элемента.

При мокром способе склеивания холстов применяют жидкие связующие в виде дисперсий полимеров. В качест­ве жидких связующих широко распространены водные змульсии (поливинилового спирта, ксантогената целлюло­зы и др.), реже - эмульсии на органических растворите­лях (поливинилхлорида в метиле и хлориде, бутадиенакри-лонитрильного латекса и др.). Скрепление волокон холста жидкими связующими может происходить при сплошном пропитывании или нанесением связующего на отдельные участки холста (например, разбрызгиванием с последую­щей сушкой). Как при сухом, так и при мокром способе холст пропускают через нагретые валы или прогревают ин­фракрасными лучами. В результате затвердения связую­щие вещества между волокнами образуются связи.

На рис. 43 приведена схема машины для получения клееного нетканого материала путем запрессования в холст 1 двух систем нитей 2, пропитываемых в корытах 3 жидким связующим. Затем холст проходит между цилинд­рами 4 через направляющие валики 5 к рулонному вали­ку 6. Если полученный материал разрезать поперек, вид­но, что холст как бы укреплен с двух сторон нитями. Клеевые нетканые материалы широко применяются в качестве бортовки, обивочных, декоративных, фильтровальных, изоляционных и подкладочных материалов.

Полученные нетканые материалы в зависимости от на­значения выпускают в суровом виде или подвергают соот­ветствующей отделке: валке, крашению, сушке, ворсовке, стрижке и др.

Автоматизированные технологии

В настоящее время под роботом понимают автоматический манипулятор с программным управлением.

К биотехническим роботам относятся дистанционно управляемые копирующие роботы; экзоскелетоны; роботы, управляемые человеком с пульта управления; полуавтоматические роботы.

Дистанционно управляемые копирующие роботы снабжены задающим органом(например, манипулятором, полностью идентичным исполнительному), средствами передачи сигналов прямой и обратной связи и средствами отображения информации для человека-оператора о среде, в которой функционирует робот

Роботы, управляемые человеком с пульта управления, снабжаются системой рукояток, клавиш или кнопок, связанных с исполнительными механизмами каналов управления по различным обобщенным координатам. На пульте управления устанавливают средства отображения информации о среде функционирования робота, поступающей к человеку по радиоканалу связи.

Полуавтоматический робот характерен сочетанием ручного и автомати- ческого управления. Он снабжен супервизорным управлением для вмешательства человека в процесс автономного функционирования робота путем сообщения ему дополнительной информации с помощью указания цели, последовательности действий и т. п.

Роботы с автономным или автоматическим управлением обычно подразделяют на производственные и научно-исследовательские роботы, которые после создания и наладки в принципе могут функционировать без участия человека.

Роботы первого поколения (программные роботы) имеют жесткую программу действий и характеризуются наличием элементарной обратной связи с окружающей средой, что вызывает определенные ограничения в их применении.

Роботы второго поколения (очувствленные роботы) обладают коор-динацией движений с восприятием. Они пригодны для малоквалифици-рованного труда при изготовлении изделий. Программа движений робота требует для своей реализации управляющей ЭВМ.

Неотъемлемая часть роботов второго поколения - алгоритмическое и программное обеспечение, предназначенное для обработки сенсорной информации и выработки управляющих воздействий.

Роботы третьего поколения относятся к роботам с искусственным интеллектом. Они создают условия для полной замены человека в области квалифицированного труда, обладают способностью к обучению и адаптации в процессе решения производственных задач. Эти роботы способны понимать язык и вести диалог с человеком, формировать в себе модель внешней среды с той или иной степенью детализации, распознавать и анализировать сложные ситуации, формировать понятия, планировать поведение, строить програм-мные движения исполнительной системы и осуществлять их надежную отработку.

Лазерные технологии

Важнейшим достижением явл-ся создание лазерных технологий. Лазер – источник мощного светового монохроматического излучения, которое хар-ся высокой направленностью и большой плотностью энергии, согласованностью колебаний электромагнитных волн. Это излучение формируется в оптич. квантовых генераторах.

Главный элемент лазера, в котором форм-ся излучение, - активная среда. Для ее образования используют: 1) воздействие света нелазерных источников; 2) электрич. разряд в газах; 3) химические реакции.

Активной средой м. б.: 1)твердый материал (стекло, пластмассы и др.) – твердотельные лазеры; 2) газ (неон-гелий) – газовые лазеры; 3) жидкость (с редкоземельными активаторами иои органич. красителями) – жидкостные лазеры; полупроводники (цинк. Сера и др.) – полупроводниковые лазеры.

Лазеры прим-ся в научных исследованиях (физика, химия), в технике (связб, локация, измерительная техника), в практич. медицине (хирургия и офтальмологии), термоядерном синтезе при исследовании внутренней структуры вещ-ва, термообработке, сварке и др.

В настоящее время разработаны технолог. процессы с использованием лазеров:

Лазерная поверхностная термообработка исп-ся для обработки инструментов, повышения эксплуатационных характеристик поверхностей. Она включает: а) лазерную закалку – высокотемпературный нагрев поверхности изделия и быстрое охлаждение; б) лазерный отжиг – исп-ся для получения более равновесной структуры, обладающей большей пластичностью и меньшей твердостью; в) лазерное легирование – создание на поверхности обрабатываемого материала покрытий с высокими эксплуатационными свойствами; остекловывание – создание на поверхности материалов, деталей аморфных слоев, обладающих высокой твердостью, коррозийной стойкостью.

Лазерная сварка – позволяет сварить толстые слои материала с высокой скоростью. При этом материал, прилегающий к зоне расплава, не подвергается действию высоких температур. Высокая произв-ть малая деформация, возможность подачи энергии в труднодоступные места.

Лазерная размерная обработка включает процессы собственно лазерной резки, лазерное сверление, лазерное фрезерование и т.д. она исп-ся для резания сталей, керамики, стекла, пластмасс и др. материалов. Процесс резания идет без образования стружки, а испаряющийся за счет высоких температур металл уносится сжатым воздухом. Сверление исп-ся для обработки крупногабаритных деталей сложной формы, для сверления отверстий в часовых механизмах, алмазных фильерах.

Измерительная лазерная технология испол-ся при проведении различных измерений и контроля размеров, контроля качества материалов, изделий. Эти технологии отличаются высокой скоростью, позволяют проводить измерения бесконтактно. Лазерные измерители позволяют обнаружить поверхностные дефекты размером до 1мкм, находить и количественно определять деформации различных деталей.

Ультразвуковые технологии

Ультразвуковая технология- сов-ть процессов обработки материалов ультразвуком.

Ультразвук- не слышимые человеческим ухом упругие волны, частоты которых превышают 20кГц.

Ультразвуковые технологии - это технологии, основанные на использовании упругих механических колебаний ультразвуковой частоты. Диапазон ультразвуковых частот простирается от 16 кГц и выше.

Физическая сущность всех процессов основана на явлениях и эффектах, возникающих при возбуждении и распространении в среде ультразвуковых механических колебаний.

При воздействии ультразвуковых колебаний на среду в ней возникают и распространяются переменные смещения - периодически чередующиеся сжатие и разрежение частиц этой среды.

В одних технологических процессах эти явления и эффекты имеют определяющий характер, в других - сопутствующий, повышающий эффективность других протекающих процессов.

Применение ультразвука часто позволяет решать задачи, которые другими методами не решаются, например, удаление сильных загрязнений (очистка) изделий сложной конфигурации с глухими отверстиями или микрокапиллярных структур, сварка разнородных и разнотолщинных металлов, пайка и лужение материалов с окисными плёнками и керамики, диспергирование и эмульгирование трудно смешиваемых составов, интенсификация процессов приготовления компаундов, красителей и многие другие.

Ассистент кафедры ИСиВМ КобцеваГ.П.

Нетканые материалы получаются методом склеивания волокнистого вещества при помощи полиэфирных волокон во время термической обработки. Подобные ткани необходимы для изготовления матрасов и других изделий. В производстве используются самые новые технологии, которые полностью соответствуют веяниям времени. С их помощью можно получать великолепный результат, который будет полностью удовлетворять всем имеющимся требованиям по безопасности и надежности. Ткань матраса должна обязательно «дышать», поскольку это позволит изделию прослужить максимально длительный срок, и оно будет всегда оставаться свежим. Очень важно, чтобы матрас не впитывал пот внутрь, поскольку тогда внутри будут развиваться вредные микроорганизмы, способные принести вред здоровью людей.

Какие бывают нетканые материалы?

Всего существует несколько видов нетканых материалов, которые используются для разных целей. Синтепон представляет собой синтетическое полотно из специального полиэфирного волокна. Он используется в качестве утеплителя при изготовлении различной одежды и обладает отличными свойствами, которые делают его востребованным на рынке. Шерстепон является шерстяным полотном из натуральной шерсти. Его основным назначением также является выступление в роли утеплителя, только по своим характеристикам он будет несколько лучше предыдущей модели и к тому же, состоит из натуральных компонентов. Хлопкопон – это в свою очередь хлопковое полотно из хлопкового волокна. Также является натуральным и используется для более теплых времен года, так как не обладает выдающими свойствами обогрева.

Льнопон, как не трудно догадаться, является льняным полотном из лубяных волокон (лен, джут, конопля, кенаф). Он применяется при изготовлении совсем легких вещей, которые приятно облегают тело и дают возможность свободно чувствовать себя в жару. Ватекс – это полотно из восстановленного волокна. Оно наименее распространено в производстве, так как не обладает выдающимися свойствами и нужно только для того, чтобы можно было как-то с пользой утилизировать отходы.

Белый ватин представляет собой полотно нетканое холстопрошивное изготовленное из синтетического полиэфирного волокна. Применяется как утеплитель в пуховиках и зимних штанах. Шерстин – это полотно из натуральной овечьей шерсти. Отличается невероятной способностью сохранять тепло и подходит для изготовления вещей для полярников. Ватин – полотно нетканое холстопрошивное из восстановленного волокна.

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 произ-ва в текстильной пром-сти - ткачеством и прядением-произ-во нетканых материалов 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 произ-ва, т.е. создания поточных линий и фабрик-автоматов, а сами нетканые материалы имеют хорошие эксплуатац. св-ва. Поэтому нетканые материалы стали одним из осн. видов совр. текстильной продукции, хотя крупное пром. произ-во их появилось лишь в 40-х гг. 20 в. Мировое произ-во нетканых материалов ок. 16 млрд. м 2 (1985), причем на долю США приходится 59% всех производимых в капиталистич. странах нетканых материалов, на долю стран Зап. Европы-32%, Японии-9%.

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

Св-ва нетканых материалов зависят от их структуры и способа произ-ва, природы сырья. Нетканые материалы 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 пром-сти.

Осн. технол. операции получения нетканых материалов: 1) подготовка сырья (рыхление, очистка от примесей и смешивание волокон, перемотка пряжи и нитей, приготовление связующих , р-ров 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 нетканого материала); 4) отделка нетканого материала.

Получение волокнистой основы. Волокнистый холст-слой текстильных волокон (поверхностная плотн. 10-1000 г/м 2 и бол ее)-чаще всего получают мех. способом: на чесалъ-кой машине из волокон длиной 45-150 мм формируют прочес, или ватку (непрерывный тонкий слой волокон с поверхностной плотн. ок. 20 г/м 2), к-рый 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 не прядомых 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 пов-сти транспортера непрерывных волокон (нитей) непосредственно после их формования из расплава или р-ра 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 нетканые материалов. 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 произ-ве нетканых материалов самые распространенные; их применяют для получения клееных нетканых материалов. 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, р-ров, аэрозолей , порошков , легкоплавких и бикомпонентных волокон. Иногда связующее не используют; в этом случае основу нетканых материалов подвергают спец. обработке (тепловой, хим. реагентами , газами), приводящей к снижению т-ры текучести полимера , из к-рого изготовлены волокна (нити) волокнистой основы, или к появлению "липкости" на их пов-сти в результате набухания , пластификации и др., способствующей скреплению волокон в местах их контакта.

Различают неск. осн. способов получения клееных нетканых материалов. Широко распространен метод пропитки холста жидкими связующими (дисперсиями и р-рами 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 к-рый непрерывно проходит холст; связующее распыляется на пов-сть 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 нетканые материалы получают из коротких текстильных волокон (2-12 мм), к к-рым 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 нетканые материалы бумагоподобны; применение более длинных волокон улучшает их текстильные св-ва. Этим способом получают (при высокой производительности-до 300 м/мин) нетканые материалы 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 нетканые материалы разл. структур и св-в. 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 р-ри-тель для набухания поверхностного слоя волокон. После этого холст поступает в термокамеру, а затем на каландр , на к-ром 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 произ-ва нетканых материалов из р-ров и расплавов полимеров развивается ускоренными темпами (на его долю приходится уже 30% произ-ва нетканых материалов от их общего объема). Этот способ совмещает произ-во хим. волокон и нетканых материалов. 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 нетканых материалах, что позволяет снизить требования к св-вам 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 нетканые материалы, 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 нетканые материалы 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 нетканые материалы), системы нитей (нитепрошивные нетканые материалы), а также их комбинацией с др. материалами (каркаснопрошивные нетканые материалы), напр. с тканями (тканепрошивные), пленками (пленкопрошивные). На всех машинах для выработки вязально-прошивных нетканых материалов осуществляется процесс петлеобразования, как при произ-ве 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 нетканые материалы близки по св-вам 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 нетканые материалы 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 нетканых материалов и, следовательно, на их характеристики. Для улучшения св-в иглопрoбивныe нетканые материалы 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 стр-ве дорог, дамб, мостов, зданий и др.).

Валяльно-войлочным способом получают нетканые материалы из чистошерстяных волокон или смеси их с химическими (до 40%) путем мех. воздействий на волокнистый слой во влажной среде при повышенной т-ре. 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 нетканых материалов, включающие неск. методов скрепления волокнистой основы, применяют для получения нетканых материалов повышенного качества (напр., большей формоустойчивости, повышенной прочности , с лучшими деформационными св-вами). Так, элсктрофлокированные нетканые материалы 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 нетканые материалы, имитирующие натуральную замшу, мех, упаковочные материалы и др.

В зависимости от назначения нетканые материалы 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.

Текстильные материалы, состоящие из волокнистого холста или нитей, скрепленных различными способами, называют неткаными материалами.

В технологическом процессе получения нетканых текстильных материалов отсутствует прядение и ткачество. Только некоторые нетканые материалы вырабатывают из пряжи, но без процесса ткачества.

Ассортимент нетканых материалов расширяется, так как они намного дешевле, чем ткани. Нетканые материалы применяют для производства швейных и галантерейных изделий, мебели, автомобилей, обуви.

Нетканые материалы получают в основном тремя способами:

Механическим (валяльно-войлочные, иглопробивные способы производства);

Физико-химическим (клеевые полотна);

Комбинированным (вязально-прошивный и клеевой, иглопробивной и клеевой и др.).

Сырьем для производства нетканых материалов служат хлопок, шерсть, отходы натуральных волокон текстильного производства, искусственные и синтетические нити.

По назначению нетканые материалы делят на бытовые, обтирочные, тарные, паковочные, обувные.

Нетканые материалы (неклеевые) обладают хорошей гигроскопичностью, воздухопроницаемостью и теплозащитными свойствами. Они устойчивы к деформации, мягкие на ощупь, дешевле тканей. Недостатками нетканых материалов являются их невысокая прочность и нестойкость к истиранию.