Нетканые материалы

— это материалы, выработанные непосредственно из текстильных волокон, систем нитей или каркасных материалов (тканей, трикотажа, пленок), скрепляе­мых механическими, физико-химическими и комбинированными способами. Наибольшее количество нетканых полотен, выпу­скаемых в нашей стране, вырабатывается по механической технологии (вязально-прошивной, иглопробивной, валяльный способы). Вы­двигается на первое место физико-химическая технология (клеевые способы), на основе которой организовано производ­ство материалов медицинского назначения, прокладочных поло­тен для одежды, значительно расширился ассортимент мате­риалов бытового назначения.

В 1985 г. нетканые полотна заменили свыше 40 % хлопча­тобумажных тканей. Это позволило значительное количество пряжи направить на изготовление товаров массового спроса. Замена тканей неткаными материалами дает большой эко­номический эффект благодаря использованию более дешевого и менее дефицитного сырья (волокон, непригодных для пря­дения), а также сокращению технологического процесса и высокой производительности используемого оборудования. Производительность труда при вязально-прошивном способе увеличивается по сравнению с производительностью труда при ткацком способе в 13—15 раз, а при клеевом способе в 60—70 раз. Процесс производства нетканых текстильных полотен включает формирование настила (волокнистого холста или каркаса из ткани, трикотажа либо систем нитей, пленок), скрепление настила и красильно-отделочные операции.

Большинство нетканых материалов вырабаты­вается из волокнистого холста. Расположение волокон в холсте может быть ориентированное и хаотичное.

Формирование холста может осуществляться механическим способом (укладывание друг на друга слоев прочеса с ориен­тированным или хаотичным расположением волокон); аэродинамическим способом — волокна снимаются с барабана че­сальной машины потоком воздуха и в хаотичном состоянии укладываются на поверхность сетчатого барабана или гори­зонтальную сетку, образуя слой нужной толщины (скорость получения холста 5—10 м/мин).

Холсты с хаотичным расположением коротких волокон полу­чают гидравлическим и электростатическим способом формиро­вания. Максимальная скорость (до 100 м/мин) достигается при формировании холста гидравлическим бумагоделательным спо­собом, когда холст отливают из 'водной дисперсии волокон на сетке бумагоделательной машины. При электростатическом способе синтетические волокна, получившие заряд определен­ного знака, притягиваются к транспортерной ленте, имеющей противоположный заряд, образуя холст нужной толщины.

Пряжа, ровница или нити, применяемые для изготовления нетканых полотен, укладываются параллельно друг другу в по­перечном направлении или в продольном и поперечном направ­лениях, образуя «сетку». Скрепление настила может осущест­вляться различными способами. В швейном производстве наиболее широкое применение находят материалы вязально-прошивного и клеевого способов.

Вязально-прошивной способ основан на прошивании цепным стежком по типу вязания настила, представляющего собой уплотненный холст волокон, уложенные системы нитей или малоплотную ткань. Способ включает элементы шитья (прока­лывание настила) и элементы вязания (использование трико­тажных игл и образование трикотажного переплетения).

Вязально-прошивные материалы делятся на холстопрошивные, т. е. полученные путем прошивания холста волокон, нитепрошивные, т. е. полученные путем прошивания нитей, и тканепрошивные.

Холстопрошивные полотна изготовляют на чесально-вязальньтх агрегатах АЧВВ-2, АЧВ-3 (СССР), машинах «Арахне» (ЧССР), «Маливатт» (ГДР), дающих материалы с поверхностной плотностью от 100 до 1000 г/м2,

Чесально-вязальный агрегат состоит из бункера для волок­нистого сырья, чесальной машины, преобразователя прочеса (укладывающего прочесанные волокна в поперечном направле­нии), вязально-прошивной машины и пульта управления аг­регатом.

Вязально-прошивные машины по своей конструкции близки к основовязальным машинам. В результате прошивания на лицевой по­верхности холста остаются остовы петель прошивной системы, а на изнанке — ее протяжки. Устойчивость структуры холсто-прошивного материала зависит от вида трикота-жного перепле­тения и прошивной системы, а также от расстояния между строчками прошивной системы, которое определяется классом машин (количество игл на 25 мм). Наиболее широко применяются машины 14 и 22 кл. Одногребеночные переплетения (цепочка, трико) дают растяжимые материалы. Рисунчатые двухгребеночные переплетения (трико-сукно, трико-цепочка, сукно-цепочка) — малораспускаемые материалы устойчивой структуры.

Для производства холстопрошивыых материалов применя­ются поточные линии, которые дают значительное повышение производительности труда.

По технологии малифлис (ГДР) и арабева (ЧССР) скрепле­ние волокнистого холста осуществляется путем провязывания его волокнами из самого холста, которые ориентированы в по­перечном направлении. Это дает снижение материалоемкости и себестоимости материала и увеличение его мягкости. Для обеспечения необходимой прочности в составе волокнистого холста должно быть не менее 20 % волокон длиной 40—60 мм.

Нитепрошивные полотна изготовляют на машине «Малимо» (ГДР) путем провязывания уложенных в поперечном направлении нитей или наложенных друг на друга двух систем нитей третьей системой.

Тканепрошивные полотна вырабатываются на машине «Малиполь» (ГДР) путем провязывания каркаса (ткани, три­котажа или холстопрошивного материала) переплетением трико с образованием односторонних петель из прошивной системы.

Машина «Лирополь» (ГДР) дает возможность получать махровые полотна шириной 150 см и поверхностной плотности до 220 г/м2 из трех-четырех систем нитей с одно- и двусторон­ним сплошным и узорным петельным ворсом.

При иглопробивном способе иглы с зазубринами, укреплен­ные в специальной плите, ударяют по волокнистому холсту, захватывают часть волокон и протаскивают их через толщу волокнистого слоя, скрепляя волокнистую массу. В зависимости от вида волокнистого сырья, толщины и назначения холста размеры и форма игл могут быть различными. Ширина игло­пробивных материалов до 7—8 м, их поверхностная плотность 50—700 г/м2. Для лучшего скрепления волокон в холсте произ­водится добавка клеевых веществ или введение в состав смеси разноусадочных волокон, которые при термической обработке дают тепловую усадку и превращают холст в войлок.

Каркасные иглопробивные полотна имеют малоплотную каркасную ткань, сквозь которую иглы протягивают волокна из волокнистого холста, расположенного с одной или с двух сто­рон ткани.

Структура и волокнистый состав каркасной ткани и холстов, их окраска могут быть различными. Применяя рисунчатое прокалывание иглами различной длины и конструкции, можно получать разнообразные материалы объемной структуры с рель­ефными узорами. Ширина каркасных материалов 180 см, их поверхностная плотность до 1500 г/м2.

В нашей стране применяются иглопробивные машины АИН-1800М, ИМ-1800, АИК-1800-1, производительность которых 5 м/мин и более. Вместо игл с зазубринами для скрепления холста могут применяться струи воды или горячего воздуха. Водоструйный способ (фирма «Дюпон», США) основан на скреплении волок­нистых холстов, происходящем под напором водяных струй. В СССР разработана и создана комплексная технологическая линия, позволяющая выпускать со скоростью 10 м/мин объем­ные утепляющие материалы шириной 180 см для швейной и трикотажной промышленности методом скрепления волокон в холсте струями горячего воздуха (ВНИИЛтекмаш).

Валяльный способ основан на способности волокон свойла­чиваться под действием механических усилий. Два холста с проложенными между ними нитями или каркасной тканью подвергаются свойлачиванию на аппарате, состоящем из двух рифленых плит. При колебательном движении верхней плиты материал уплотняется и затем подвергается валке. В состав холстов обычно входят волокна тонкой шерсти с добавлением капрона. В связи с необходимостью использования дорогого сырья этот способ широкого распространения не имеет.

Из всех физико-химических способов наиболее широко ис­пользуется в нашей стране клеевой_способ с применением жид­ких связующих (растворов, эмульсий, латексов).

Жидкие связующие наносятся на волокнистый холст мето­дом распыления или пропитывания в количестве 20—50 %. После удаления избытка связующего полуфабрикат высуши­вается при температуре 90 °С и подвергается обработке на электрокаландре, нагретом до 120—150 °С. Нанесение связую­щего способом печати вместе с красителями применяется только для легких материалов. Рисунок должен составлять 10—35 % поверхности.

Применяется также способ с использованием твердых свя­зующих — легкоплавких волокон, порошков, сеток, которые вносятся в волокнистый холст (5—25 % массы холста). Последний способ называется также термопластическим, так как при последующей термической обработке происходит рас­плавление термопластических добавок и скрепление холста. Клееные материалы вырабатываются на отечественных агре­гатах АНМ-110, АК-1800 и др. Используются поточные линии по выпуску клееных объемных утеплителей для швейной про­мышленности с поверхностной плотностью до 600 г/м2.

При фильерном способе свежесформованные жгуты хими­ческих комплексных нитей укладываются на движущуюся транспортерную ленту, образуя полотно. Скрепление происходит в результате слипания свежесформированных волокон или при последующей термической обработке.

Комбинированные способы основаны на совмещении двух или нескольких способов, описанных выше. Например: иглопробивной +мокрый клеевой, иглопробивной + термопластический, прошивной + клеевой.

Методом прошивания с последующим клеевым закреплением ворса изготовляются материалы на машинах «Тафтинг» (ГДР) и «Вольтекс» (ГДР). На машинах «Тафтинг» изготовляют ис­кусственный мех, подкладочные материалы и др. Технология их получения заключается в продергивании через каркас вор­совой нити из натуральных или химических волокон низкой линейной плотности с последующим закреплением стежков на изнаночной стороне изделия латексом (с последующей вулка­низацией в течение 1—9 мин при температуре 140 °С).

По технологии вольтекс каркасный материал провязывается не прошивными нитями, а волокнами из волокнистых холстов, расположенных с обеих сторон каркаса. На изнаночной стороне из волокон образуются прочные петли, уложенные в цепочку, на лицевой стороне — пушистый высокий ворс. Для закрепле­ния ворса производится обработка изнанки латексом. По этой технологии вырабатывается искусственный мех и утепляющие материалы для одежды. Внедрение этой технологии дает снижение себестоимости на 20—30 % и обеспечивает непрерывность процесса.

Красильно-отделочные операции нетканых полотен анало­гичны операциям, проводимым для тканей, но идут при мини­мальном натяжении полотен. Полотна, содержащие хлопок, проходят отварку и беление, полотна из химических волокон — только промывку для освобождения от замасливателей. Полу­шерстяные полотна проходят валку. Крашение проводится высокотемпературным способом с тщательным подбором ре­цептуры красителей, соответствующей волокнистому составу нетканых полотен. Печатание проводится на машинах с сетча­тыми или цилиндрическими (ротационными) шаблонами; при­меняется также способ «сублиста тик» для холстопрошивных и нитепрошивных полотен из синтетических волокон. Заключи­тельные операции отделки и спецпропитывания аналогичны операциям, проводимым для тканей.

Нетканые материалы группируют по различным признакам: по волокнистому составу (хлопчатобумажные, вискозные, полу­шерстяные), назначению, методам получения.

По назначению различают нетканые материалы промышленного применения. Это фильтровальные, изоляционные, переплетные, тарные материалы. Для производства одежды и обуви — ис­кусственный мех, пальтовые, платьевые, костюмные, бельевые, прокладочные, теплоизоляционные и др.. Для гигиенических изделий — бинты, медицинские маски и салфетки, простыни одноразового пользования. Материалы для продуктов и специ­альных салфеток. Для домашнего обихода — декоративные и мебельные ткани.