Техпологический процесс производства петканых текстильных материалов

Неткаными называют гибкие прочные изделия, чаще всего в виде полотен, образованные из одного или нескольких слоев материалов (холстов) или нитей, скрепленных различными способами. По внешнему виду нетканые полотна напоминают ткани, но существенно отличаются от них своей структурой и свойствами.

Процесс производства нетканых текстильных материалов (НТМ) состоит из подготовки сырья, создания настила из волокнистого сырья, скрепления настила, красилыю-отделочных операций.

Подготовка сырьяявляется важной операцией, так как от его состава зависят основные потребительские свойства материала. Состав сырья выбирается в зависимости от целевого назначения и условий эксплуатации материала.

Сырьем для НТМ могут быть волокна, пряжа и нити, трикотаж, пленки. Волокна используются в качестве основы (волокнистого слоя), остальные виды сырья могут применяться и как основа, и как связующие элементы.

Волокнистый холст формируется из натуральных ихимических волокон. Обычно это волокна низких сортов, отходы прядильных производств, регенерированные волокна из лоскута и тряпья.

В качестве скрепляющих волокнистый слой материалов или для производства НТМ типа ткани используют одиночную или крученую пряжу из хлопка или капроновые, лавсановые, хло-риновые нити и др. Для выработки специальных НТМ 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, в зависимости от его вида и способа производства НТМ проходит подготовку, включающую разрыхление, очистку, смешивание, кардоче-сание и формирование холста.

Создание настилаиз волокнистого сырья.Настил может быть различным и состоять из волокнистого холста, одной или двух систем нитей (основы и утка), волокнистого холста вместе с каркасной тканью или другим текстильным и пленочным материалом.

Волокнистый холст может быть с параллельным, перекрестным или хаотическим расположением волокон. Существуют различные способы получения холста: механический (волокна укладывают в слои механическим способом с помощью чесальной машины), аэродинамический (волокна раскладывают потоком воздуха до получения настила нужной толщины), гидравлический (холст отливают из водной дисперсии волокон на сетке бумагоделательной машины), электростатический (волокна, получившие заряд соответствующего знака, направляются на транспортер, имеющий электрический заряд противоположного знака).

При использовании для создания настила нитей (пряжи) или ровницы их располагают параллельными рядами в продольном или поперечном направлении или укладывают друг на друга с образованием «сетки».

Скрепление настила является важной операцией в процессе получения нетканых материалов, оказывающей влияние на их строение, потребительские свойства и назначение. Она осуществляется механическими, физико-химическими и комбинированными способами.

К механическим способам скрепления настила относятся вязалыю-прошивной и иглопробивной.

При вязалъно-прошивном способе настилом могут служить волокнистый холст, система нитей, ткань, пленка и др.

Волокнистый холст формируется из хлопкового волокна, прядомых отходов (обратов) прядильного производства хлопка и шерсти и химических волокон (вискозного, триацетатного, полиакрилонитрильного, капронового, лавсанового). Перечисленные виды волокон применяются как в чистом виде, так и в смесях с другими.

Формирование холста может осуществляться с помощью аэродинамической приставки к чесальной машине или гидродинамическим способом.

Скрепление настила осуществляется путем провязывания его на вязально-прошивных машинах основовязаными пере-

плетениями. Для этого применяют одиночную или крученую хлопчатобумажную пряжу, капроновые, хлориновые, лавсановые комплексные нити.

Свойства вязально-прошивных полотен зависят не только от волокнистого состава и структуры холста, но и от вида прошивной нити и переплетения, плотности прошива по длине и ширине полотна, длины нити в петле.

При иглопробивном способе настил состоит из каркасного материала и волокнистого холста, расположенного по обе стороны каркаса. Волокнистый холст формируется чаще всего аэродинамическим способом.

Скрепление настила производится посредством прошивания его специальными иглами с зазубринами. Благодаря наличию на иглах зазубрин волокна верхнего слоя внедряются в глубь холста и уплотняют его. Прокалывание настила иглами может осуществляться на одноголовочных иглопробивных машинах с одной стороны и на двухголовочных — с двух сторон.

Иногда для получения более прочных и формоустойчивых иглопробивных полотен производится их пропитка связующим веществом с последующей термообработкой.

Свойства иглопробивных полотен зависят от состава волокнистого холста и его структуры, но в большой мере — от основных параметров процесса их изготовления, а именно: глубины и плотности (частоты) прокалывания настила и др.

К физико-химическим способам соединения настила относятся клеевой и бумагоделательный.

При клеевом способе настилом могут служить холсты, полученные из волокон разными способами, несколько систем взаимно перпендикулярно уложенных нитей, слои хаотически уложенных мононитей и т.д.

Для изготовления холстов применяется самое разнообразное сырье: короткие волокна (например, линт, получаемый с поверхности семян хлопчатника после волокноотделения, неп-рядомые отходы прядильного производства, отходы других производств текстильных предприятий), восстановленные (полученные путем разработки отходов швейного производства, старых ношеных изделий), химические и др.

Скрепление настила осуществляется мокрым или сухим способом (способом горячего прессования).

При мокром способе в качестве связующего применяются латексы, водные эмульсии термопластичных полимеров (например, поливинилового спирта) и другие химические препараты. Нанесение связующего осуществляется пропитыванием холста, разбрызгиванием или распылением с помощью рас-

пылителей, расположенных над настилом. После их застывания волокна или нити настила скрепляются между собой, образуя полотно.

При сухом способе применяются термопластичные полимеры в виде легкоплавких волокон, пленок, порошков, систем нитей, прокладываемых на настил. Скрепление элементов структуры настила осуществляется способом горячего прессования, т.е. пропуском волокнистого холста или систем нитей через каландровые валы, нагретые до температуры 120—150°С и при давлении 1—1,8 МПа. В результате легкоплавкие связующие размягчаются, склеиваются с волокнами холста или системами нитей и образуют прочные связи, создавая единое целое полотно. Свойства нетканых клееных полотен зависят как от вида волокон и расположения их в холсте, так и от вида связующего, равномерности его распределения в холсте, процентного содержания и способа склеивания.

При бумагоделательном способе в качестве сырья используют различные непрядомые волокна длиной 2—6 мм. Сущность этого способа заключается в следующем. Из волокон приготавливают суспензию, в которую добавляют жидкое связующее вещество. Затем из суспензии отливают полотно на сетке бумагоделательной машины, обезвоживают материал, просушивают, термообрабатывают и каландрируют.

В качестве связующего применяют суспензии из легкоплавких волокон, растворы полимеров, латексы и т.д.

Комбинированные способы представляют собой комбинацию механических и физико-химических способов. К ним относятся валяльно-войлочный способ и способ электрофлокирования.

Валялъно-войлочным способом вырабатывают разнообразный ассортимент нетканых материалов: чисто шерстяных или с примесью химических волокон (до 30 %).

Сущность данного метода состоит в том, что сформированный путем кардочесания волокнистый слой свойлачивают, затем подвергают валке. Эти операции производятся в условиях влажно-тепловой обработки. В результате свойлачивания происходит сближение и перепутывание волокон, что вызывает уплотнение и упрочнение волокнистого слоя. В процессе валки осуществляется дальнейшее перемещение волокон относительно друг друга и более интенсивное их перепутывание и уплотнение. После валки полотно подвергают сушке, после чего волокна, образующие его, окончательно скрепляются друг с другом.

Способ электрофлокирования основан на ориентации волокон вдоль силовых линий электрического поля. Сущность его заключается в ориентированном нанесении в электрическом

поле высокого напряжения на основу, покрытую клеем, относительно коротких волокон (длиной 0,3—10 мм).

В промышленности применяют различные методы элек-трофлокировапия: непрерывное электрофлокирование рулонных материалов, электрофлокирование узких лент и нитей, а также объемных изделий и изделий, имеющих большую поверхность.

Красильио-отделочные операцииформируют внешний вид нетканых материалов и другие свойства. Отделка этих материалов аналогична отделке тканей, но из-за более подвижной структуры, большой растяжимости многих нетканых полотен, имеет свои особенности.

При крашении тщательно подбирают красители, так как нетканые полотна содержат различные по химическому составу волокна. Сушку производят на сушильно-ширильных машинах с механизмом опережения движения полотна, чтобы не допустить большой вытяжки и искажения расположения нитей в полотне. Печатание осуществляют на машинах с сетчатыми шаблонами или способом «сублистатик».

Некоторые полотна детского ассортимента, для спортивной одежды, одеяла, искусственный мех подвергают ворсованию.

При заключительной отделке полотна при необходимости подвергают мерсеризации, малосминаемой, малоусадочной, антистатической, водоупорной, противомолевой и другим отделкам.

Ватины и клеевые прокладочные материалы отделке не подвергают.