Характеристика технологии производства нетканых материалов.

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, по­лученной 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 перекрещиванием их; с комбинацией указанных слоев.

Для получения холстов используют шляпочные, валичные 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 получаемого нетканого материала зависят от толщины и массы холста, т. е. 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. 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 из барабана воздух отсасывается специальными вентиляторами. Образованный на поверхности барабана холст передается на последующий теутологический переход.

Аэродинамический способ образования холста можно осущест­вить на обычных чесальных машинах, оборудованных дополни­тельными устройствами (приставками).

Электростатическое холстообразование основа­но на свойстве волокон приобретать заряды статического элек­тричества. Управляя расположением волокон на специальном транспорте, можно получать 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. При выходе с транспортера они прохо­дят около проводника, находящегося под током напряжения 15 000 В, что обеспечивает снятие с волокон любых зарядов. Далее волокна подают на участок, где 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 они переносятся по направлению к транспортеру, под которым вращается барабан с шаблоном, заряженным положительно. В результате 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 вод­ной суспензии с содержанием волокон 2...8 %. Суспензия направ­ляется на сетку-транспортер машины, при этом влага частично свободно стекает, а частично удаляется специальными устройст­вами. Затем холст подвергают термообработке, в процессе которой связующее склеивает волокна.

Из многих способов получения нетканых материалов чаще все­го практикуют вязально-прошивной, игольно-набивной и клеевой.

При вязально-прошивном способе (рис.1, а) волокнистый холст 5 с помощью транспортера 6 подается в зону действия сис­темы игл 3, где прошивается или провязывается пряжей или ком­плексными нитями 2, подающимися с навоя /. Так формируется полотно нетканого материала 4. Число прошивных нитей, подаваемых с навоя, равно числу рядов прошивки холста по ширине полот­на нетканого материала.

Рис. 1. Способы получения нетканых материалов

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

Нетканые материалы, получаемые рассматриваемым 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.1, 6) волокнистый холст 8, подаваемый транспортером 7, либо накладывается на ткань 9 малой плотности (каркас) и набивается в нее иглами 10, которые закреплены на игольнице //, совершающей возвратно-поступательные движения вверх и вниз, либо пробивается иглами без применения подкладочной ткани. Благодаря выступам-заусе­ницам на иглах волокна плотно внедряются в ткань, поддерживае­мую проволочной или деревянной решеткой, или в холст, а получен­ный нетканый материал наматывается на валик 12.

Нетканые материалы, изготовленные игольно-набивным спосо­бом, мягки на ощупь и хорошо драпируются. Свойства полотен колеблются в значи­тельных пределах, что позволяет получить широкий ассортимент изделий. Эти свойства зависят от вида применяемого волокна, числа проколов на единицу площади полотна, расположения воло­кон в холсте и свойств каркаса (если он имеется). При клеевом получении нетканых материалов возможны два варианта: склеивание волокон сухим и мокрым способами. В пер­вом случае используют сухие связующие: термопластичные шта­пельные волокна и нити (ацетатные, поливинилхлоридные, поли­амидные), порошки, пленки (полихлореиниловые и др.). Они имеют более низкую температуру плавления, чем волокна базового эле­мента.

При мокром способе склеивания холстов применяют жидкие связующие в виде дисперсий полимеров: водные эмульсии поливи­нилового спирта, ксантогената целлюлозы и др., реже — эмульсии на органических растворителях (поливинилхлорида в метиленхло-риде, бутадиенакрилонитрильного латекса и др.). Скрепление во­локон происходит при сплошном пропитывании холста жидкими связующими или нанесении 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 связующего вещества между волокнами образуются связи.

На рис.1,а приведена схема машины для получения клеево­го нетканого материала путем запрессовывания в холст 13 двух сис­тем нитей 14, пропитываемых в корытах 15 жидким связующим. Затем холст проходит между цилиндрами 16 и через направляющие валики 17 к рулонному валику 18. Если полученный нетканый 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.