4.Сырье и его подготовка в производстве нетканых материалов

На предприятиях нашей страны применяются все способы производства нетканых материалов, поэтому в качестве сырья используются волокна, пряжа и нити, ткани, трикотаж, пленки. Если волокна используются в качестве основы (волокнистого слоя), то остальные виды сырья могут использоваться и как основа, и как связующие элементы.

Волокнистый холст формируется из натуральных и химических волокон. Обычно это волокна низких сортов, отходы прядильных производств, регенерированные волокна из лоскута и тряпья. В качестве скрепляющих волокнистый слой или для производства нетканые материалы типа ткани используют одиночную или крученую пряжу из хлопка или капроновые, лавсановые, хлориновые нити и др. Для выработки специальных нетканые материалы применяют стеклянную или металлическую нить.

Для изготовления ниточного, тканого и другого плоского каркаса используют пряжу из лубяных, хлопковых волокон, химические нити, пряжу из химических штапельных волокон, полимерные пленки, металлические сетки и т.д.

Сырье, поступающее в нетканое производство, проходит этап подготовки. Процессы подготовки сырья выбираются в зависимости от вида сырья и способа производства НТМ (нетканые материалы). Подготовка волокнистого сырья включает разрыхление, очистку, смешивание, кардочесание и формирование холста. Подготовка волокон к кардочесанию и кардочесание осуществляются в зависимости от вида волокна.

Холст может формироваться механическим, аэродинамическим и гидравлическим способами, сущность которых состоит в следующем. Механический способ заключается в укладывании слоями прочеса с чесальных машин на специальные конвейеры. При аэродинамическом способе волокна с чесальной машины в потоке воздуха транспортируются к сетчатому барабану, на поверхности которого формируется слой неориентированных волокон. Сущность гидравлического способа заключается в формировании холстов из водной суспензии коротких волокон.

4.1.Нетканые текстильные материалы.

Нетканые текстильные материалы (НТМ) — это полотна, по внешнему виду напоминающие ткани, получаемые из текстильных волокон или пряжи без процесса ткачества.

Производство НТМ, особенно тканеподобного типа, развивается быстрыми темпами, что обусловлено их экономичностью. Так, трудовые затраты на производство нетканых материалов в 5-7 раз ниже, чем на производство текстильных; используются сырье и материалы более низкого качества (вторичные ресурсы составляют 41% сырья); сокращаются такие трудоемкие процессы, как прядение. Оборудование, на котором вырабатываются НТМ, более производительно: производительность ткацкого станка в среднем — 5-10 М3/ч, вязально-прошивных агрегатов — 25-80 м3/ч; производительность клеевых агрегатов превышает производительность ткацких станков в 20-150 раз.

НТМ применяют в производстве одежды, обуви, головных уборов, галантереи, декоративных и ковровых изделий, в качестве упаковочных материалов и для технических целей. НТМ — это не только дешевые заменители тканей. Благодаря их специфическим свойствам возможно создание материалов с принципиально новыми эксплуатационными свойствами.

Основными свойствами, характеризующими качество НТМ, являются масса материала и его объемность, теплозащитные свойства, прочность на разрыв и удлинение при разрыве, устойчивость к истиранию и упругость, усадка после стирки, воздухо- и паропроницаемость, внешний вид. Они определяются волокнистым составом, строением каркаса и его толщиной, способом скрепления основы, отделкой.

Наиболее гигиеничные и мягкие — материалы, содержащие хлопковое, льняное и вискозное волокна. Упругими свойствами и несминаемостью отличаются полотна с шерстью и синтетическими волокнами. Наибольшую стойкость к истиранию имеют полотна, содержащие капрон и лавсан.

В процессе эксплуатации микроструктура НТМ как бы «расшатывается». На микроструктуру и ее «работоспособность» влияют природа, толщина и длина волокон, соотношение их в массе и ориентация относительно друг друга, способ связывания волокнистой массы.

Существенный недостаток этих материалов — остаточная деформация вследствие недостаточной связанности волокон. Прочность чесаной ватки на растаскивание можно увеличить путем использования более тонких и длинных волокон, так как при этом возрастает площадь их соприкосновения; уплотнение ватки также способствует более прочному сцеплению. Наиболее сложное строение имеют холстопрошивные материалы. Для уплотнения волокнистой массы применяют иглопробивание холста перед прошивкой. При использовании шерстяного волокна для уплотнения проводят валку.

На прочность полотна влияют вид прошивающей нити и частота строчки. Прочность на разрыв и истирание увеличивается при применении капроновой нити.

Прочность полотна зависит также от прочности закрепления волокон петлями, которые образуют в полотне как бы сетку. Волокнистый слой распределяется в петлях и между петлями неравномерно. Одни пучки волокон прочно связаны петлями, другие выступают на поверхности полотна и быстрее истираются.

НТМ очень разнородные по физико-механическим свойствам. Холстопрошивные материалы одежного назначения имеют в среднем массу 70—600 г/м2; прочность на разрыв по основе и утку — 40-60 кг; растяжимость по основе — 35-40%, по утку — 50-90%; усадку после стирки — до 10%; воздухопроницаемость — 150-400 мл/(м2 с). Эти материалы отличаются от тканей большими массой 1 м2, толщиной и пористостью. Однако благодаря этому они обладают хорошими гигиеническими и теплозащитными свойствами.

Для холстопробивных и холстопрошивных НТМ характерна недостаточная сопротивляемость истиранию, что проявляется в появлении на поверхности пиллинга. Для уменьшения ворсистости полотен с химическими волокнами увеличивают длину волокон и частоту прошивания. Пропитки синтетическими смолами также способствуют снижению пиллинга.

Клеевые материалы по толщине, пористости, теплозащитным и гигиеническим свойствам уступают вязально-прошивным. Жесткость, упругость, малая пылеемкость — сочетание этих свойств определило специфику использования данных материалов.

По долговечности — прочности на разрыв, остаточной деформации, высокой усадке после стирки, образованию пиллинга — нетканые материалы уступают тканям.

По внешнему виду НТМ имитируют ткани, трикотажное полотно, мех. Для колористического оформления НТМ используют цветные волокна или нити (пряжу), гладкое крашение полотна. Фасонные и текстурированные нити, набивка рисунков, ворсование придают НТМ нарядность. В целом по эстетическим свойствам НТМ уступают тканям.