Нетканые текстильные материалы — материалы из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества.

История развития отрасли нетканых материалов

Началом эпохи нетканых материалов считаются 1930-е годы^[1]. Первые образцы были созданы в Европе. Это были полотна из вискозных волокон, скрепленных между собой химическими связующими. Несколько позже были освоены и другие способы их получения, различающиеся как по виду сырья, так и по способу скрепления.

Процесс развития отрасли нетканых материалов в России можно разбить на четыре этапа^[2][3]:

• Первый этап — становление отрасли (60-70-е годы).
• Второй этап — ее расцвет — (80-е годы).
• Третий этап — резкий спад производства (90-е годы).
• Четвертый этап — подъем производства и перспективы развития нетканых материалов в настоящее время.

На первом этапе были разработаны нетканые материалы валяльно-войлочным, вязально-прошивным и клеевым способами производства.

Второй этап развития отрасли характеризуется высокими темпами роста производства нетканых материалов не только бытового, но и технического назначения. Начиная с 1975 года, в связи с дефицитом хлопчатобумажных тканей для нужд населения, перед наукой была поставлена задача заменить технические ткани на нетканые материалы.

Третий этап развития нетканых материалов характерен резким спадом производства, который длился с 1992 года по 1998 год. Объем выпуска нетканых полотен за данный период сократился почти в 15 раз.

Четвертый этап характеризуется резким увеличением производства. После обвала российского рубля в 1998 году сильно подорожали нетканые материалы, ввозимые из Турции, Польши, Германии. Поэтому и возрос спрос на отечественную продукцию, в результате чего объем выпуска увеличился почти в 4 раза. За последнее десятилетие развития индустрии нетканых материалов в РФ самым популярным стали нетканые материалы «Холлофайбер». В 2010 году Роспатент признал данное определение Общеизвестным товарным знаком.

Классификация

Нетканые материалы в зависимости от методов скрепления подразделяются на четыре класса^[4]:

• скрепленные механическим способом;
• скрепленные физико-химическим способом;
• скрепленные комбинированным способом
• скрепленные термическим способом (термоскрепление).

Исходное сырье

Нетканые материалы вырабатываются как из натуральных (хлопковых, льняных, шерстяных), так и из химических волокон (например, вискозных, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных, полипропиленовых), а также вторичного волокнистого сырья (волокна, регенерированные из лоскута и тряпья) и коротко-волокнистых отходов химической и других отраслей промышленности.

Технологии получения

Основные технологические операции получения нетканых материалов^[5]:

• Подготовка сырья (рыхление, очистка от примесей и смешивание волокон, перемотка пряжи и нитей, приготовление связующих, растворов химикатов и т. д.).
• Формирование волокнистой основы.
• Скрепление волокнистой основы (непосредственно получение нетканого материала).
• Отделка нетканого материала.

Способы получения нетканого материала

Основной стадией получения нетканых материалов является стадия скрепления волокнистой основы, получаемой одним из способов: механическим, аэродинамическим, гидравлическим, электростатическим или волокнообразующим.

Способы скрепления нетканых материалов:

• Химическое или адгезионное скрепление (клеевой способ) — сформованное полотно пропитывается, покрывается или орошается связующим компонентом, нанесение которого может быть сплошным или фрагментированным. Связующий компонент, как правило, применяются в виде водных растворов, в некоторых случаях используют органические растворители.
• Термическое скрепление — в этом способе используются термопластичные свойства некоторых синтетических волокон. Иногда используются волокна, из которых состоит нетканый материал, но в большинстве случаев в нетканый материал еще на стадии формования специально добавляют небольшое количество волокон с низкой температурой плавления («бикомпонет»).

Механическое (фрикционное) скрепление:

• иглопробивной способ.
• вязально-прошивной способ.
• гидроструйный способ (технология Спанлейс).

Технология Спанлэйс

Технология Спанлейс^[6] появилась в 60-х годах прошлого века, но впервые была официально представлена фирмой DuPont в 1973 году (материал Сонтара®) и была результатом напряженной работы, проделанной фирмами DuPont и Chicopee. В 90-х годах прошлого века струйная технология значительно шагнула вперед и стала более производительной^[7] и доступной для многих производителей нетканых материалов.

Технология гидросплетения основана на переплетении волокон материала высокоскоростными струями воды под высоким давлением. Обычно полотно скрепляется на перфорированном барабане с помощью струй воды, бьющих под высоким давлением из форсуночных балок. За счет этих струй волокна холста связываются между собой.

Лидером и новатором в области технологии спанлейс является фирма «Rieter»^[8].

Иглопробивные материалы

При данной технологии холст формируется из непрерывных нитей (филаментов), полученных из расплава полимера. Нити формуются из полимера посредством фильерно-раздувного способа и практически одновременно укладываются в холст.

Впоследствии уложенный холст проходит процедуру скрепления механическим способом путем пробивки полотна иглами с двух сторон, целью которой является уплотнение уложенных филаментов и спутывание их между собой. На данном этапе технологического процесса полотно приобретает свои прочностные свойства, которые могут варьироваться в зависимости от характера, количества и рисунка набивки игл в иглопробивных досках. При необходимости пробитый холст проходит процедуру термоскрепления при помощи каландра.

Данная технология становится очень популярной, поскольку полученный по такому способу производства продукт имеет уникальные свойства, практичность и низкую себестоимость.

Технология Спанджет

Технология, при которой окончательная фиксация происходит с помощью водных струй под высоким давлением. Прочность готового материала несравнимо выше, чем у нетканого полотна, скрепленного любыми иными способами.

Технология Струтто

Технология пришла в Россию из Италии. «Strutto» обозначает вертикальную укладку волокон при производстве нетканых материалов. Впервые технология была применена в России компанией "Фабрика Нетканых Материалов «Весь Мир» для производства нетканого наполнителя для мягкой мебели СтруттоФайбер® («Нетканые независимые пружины»).

Технология AirLay

Технология AirLay — это система образования волокон, готовых для иглопробивания и термофиксации. Данная технология предназначена как замена устаревшим кардочесальным машинам и холстоукладчикам. Производительность такой линии позволяет производить около 1500 кг готовой продукции в час. Грамматура производимого материала вирьируется от 150 г/м² до 3500 г/м². Использование технологии AirLay разнообразно. Например, автомобильная промышленность, сельское хозяйство, мягкая мебель (материал Би-Кокос), строительство, одежда и упаковка.

Технология Айрлайд

Айрлайд — тип нетканых материалов, получивший свое название от способа его производства — воздушная (air) укладка (laid). Айрлайд-материал представляет собой нетканое полотно из природной целлюлозы хвойных пород древесины, бикомпонентного штапельного волокна и добавок. В отличие от обычного процесса изготовления волокна, Айрлайд не использовует воду в качестве среды для производства волокна. Единственное производство в России осуществляется компанией «Си-Айрлайд».

Технология Аэродинамика

При аэродинамическом 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).

Применение

• Материалы, изготовленные по технологии Спанлейс, используются для хозяйственных нужд; для гигиенического применения — протирочные салфетки; для медицинских нужд, в частности хирургических, — одноразовая медицинская одежда, а также для технического применения в соответствии со строгими требованиями клиента.
• Материалы, изготовленные по технологии Спанбонд, используются в автодорожном и железнодорожном строительстве в качестве распределяющего нагрузку основания, при строительстве шламоотвалов — в качестве дренирующего слоя, в промышленном и гражданском строительстве — в качестве тепло- и пароизоляции.

Торговые названия

Нетканые материалы, получаемые по технологии Спанлэйс:

• Сонтара (ДюПонт, США, Могилевхимволокно), состав: целлюлоза 50 %, полиэфир 50 %.
• Спанлейс, Новитекс (Новита, Польша), состав: вискоза 70 %, полиэфир 30 %.
• Фибрелла (Суоминен, Финляндия), состав: вискоза 80 %, полиэфир 20 %.

Нетканые материалы, получаемые по технологии Спанбонд:

• Канвалан (СИБУР, Ортон, Россия, Кемерово), состав: полипропилен 100 %.
• Геотекс (СИБУР, Сибур-Геотекстиль, Россия, Сургут,), состав: полипропилен 100 %.

Нетканые материалы, получаемые по технологии «Струтто»:

• Объемный нетканый материал «Спрут» (Украина).
• СтруттоФайбер® («Весь Мир», Россия, Подольск), состав: 100 % полиэфир, возможны добавления натуральных волокон.
• ПериоТек® («Весь Мир», Россия, Подольск), состав: 100 % полиэфир, возможны добавления натуральных волокон.

Нетканые материалы, получаемые по технологии термического скрепления:

• Файбертекс (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: полиэфир 100 %.
• Шелтер® («Весь Мир», Россия, Подольск), состав: 100 % полиэфир.
• ХоллоТек® («Весь Мир», Россия, Подольск), состав: 100 % полиэфир, возможны добавления натуральных волокон.
• Шерстипон (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: шерсть 70 %, полиэфир 30 %.
• Холлофайбер (Термопол-Москва, Россия, Москва), состав: полиэфир 100 %.
• Vlad-эк (Владполитекс, Россия, Судогда), состав: полиэфир 100 %.

Нетканые материалы, получаемые по технологии иглопробивного скрепления:

• ECO-TOR (Торнет-ЛТВ, Россия, Дрезна), состав: полипропилен 100 %,

Примечания