Historien om utviklingen av industrien for ikke-vevde materialer
1930-tallet regnes som begynnelsen på epoken med ikke-vevde materialer. De første bildene ble laget i Europa. Dette var lerreter laget av viskosefibre, bundet sammen med kjemiske bindemidler. Noe senere ble det utviklet andre metoder for å produsere dem, som skilte seg både i type råmateriale og i metoden for binding.
Utviklingsprosessen til industrien for ikke-vevde materialer i Russland kan deles inn i fire stadier:
- Den første fasen er dannelsen av industrien (60-70-tallet).
- Den andre fasen er dens storhetstid (80-tallet).
- Det tredje trinnet er en kraftig nedgang i produksjonen (90-tallet).
- Den fjerde fasen er økningen i produksjonen og utsiktene for utvikling av ikke-vevde materialer på nåværende tidspunkt.
I den første fasen ble ikke-vevde materialer utviklet ved bruk av toving, strikking, søm og limproduksjon.
Den andre fasen av industriutvikling er preget av høye vekstrater i produksjonen av ikke-vevde materialer, ikke bare for husholdningsbruk, men også tekniske formål. Siden 1975, på grunn av mangel på bomullsstoffer for befolkningens behov, har vitenskapen fått i oppgave å erstatte tekniske stoffer med ikke-vevde materialer.
Den tredje utviklingsfasen av ikke-vevde materialer er preget av en kraftig nedgang i produksjonen, som varte fra 1992 til 1998. Produksjonsvolumet av ikke-vevde stoffer i denne perioden gikk ned med nesten 15 ganger.
Fjerde trinn er preget av en kraftig økning i produksjonen. Etter kollapsen russisk rubel i 1998 ble ikke-vevde materialer importert fra Tyrkia, Polen og Tyskland dyrere. Derfor økte etterspørselen etter innenlandske produkter, som et resultat av at produksjonsvolumet økte nesten 4 ganger. I løpet av det siste tiåret med utvikling av industrien for ikke-vevde materialer i Russland, har ikke-vevde materialer fra Holofiber blitt de mest populære. I 2010 anerkjente Rospatent denne definisjonen Et velkjent varemerke.
Klassifisering
Ikke-vevde materialer, avhengig av bindingsmetoder, er delt inn i fire klasser:
- mekanisk festet;
- bundet med fysiske og kjemiske midler;
- festes på en kombinert måte
- termisk bundet (termisk bonding).
Råstoff
Nonwoven materialer produseres av både naturlige (bomull, lin, ull) og kjemiske fibre (for eksempel viskose, polyester, polyamid, polyakrylnitril, polypropylen), samt resirkulerte fiberråmaterialer (fibre regenerert fra filler og filler) og kort- vevde materialer fra kjemiske og andre industrier.
Mottaksteknologier
Grunnleggende teknologiske operasjoner skaffe ikke-vevde materialer:
- Klargjøring av råvarer (løsne, fjerne urenheter og blande fibre, spole opp garn og tråder, klargjøre bindemidler, kjemiske løsninger, etc.).
- Dannelse av en fibrøs base.
- Liming av fiberbasen(direkte oppnå ikke-vevd materiale).
- Etterbehandling av ikke-vevd stoff.
Metoder for fremstilling av ikke-vevd materiale
Hovedstadiet for å produsere ikke-vevde materialer er stadiet med å binde den fibrøse basen, oppnådd ved en av metodene: mekanisk, aerodynamisk, hydraulisk, elektrostatisk eller fiberdannende.
Metoder for å lime ikke-vevde materialer:
- Kjemisk eller klebende binding (limmetode).
Den dannede banen er impregnert, belagt eller vannet med en bindemiddelkomponent, hvis påføring kan være kontinuerlig eller fragmentert. Bindemiddelkomponenten brukes vanligvis i form av vandige løsninger, i noen tilfeller brukes organiske løsningsmidler.
- Termisk binding.
Denne metoden utnytter de termoplastiske egenskapene til noen syntetiske fibre. Noen ganger brukes fibrene som utgjør nonwoven-materialet, men i de fleste tilfeller tilsettes en liten mengde fibre med lavt smeltepunkt ("bikomponent") spesielt til nonwoven-materialet i støpestadiet.
- Mekanisk (friksjon) feste:
Nålestanset metode;
Strikke- og symetode;
Hydrojet-metoden (Spunlace-teknologi).
Spunlace-teknologi
Spunbond-teknologi
Med denne teknologien er lerretet dannet av kontinuerlige tråder (filamenter) oppnådd fra en polymersmelte. Trådene er dannet av polymer ved bruk av spun-blow-metoden og legges nesten samtidig inn i lerretet.
Deretter gjennomgår det lagte lerretet en mekanisk festeprosedyre ved å stanse lerretet med nåler på begge sider, hvis formål er å komprimere de lagte filamentene og vikle dem inn i hverandre. På dette stadiet av den teknologiske prosessen får lerretet sine styrkeegenskaper, som kan variere avhengig av art, mengde og mønster av nåler i de nålestansede platene. Om nødvendig gjennomgår det utstansede lerretet en termisk bindingsprosedyre ved hjelp av en kalender.
Denne teknologien blir veldig populær, siden produktet oppnådd ved hjelp av denne produksjonsmetoden har unike egenskaper, praktisk og lav pris.
Spunget teknologi
En teknologi der endelig fiksering skjer ved hjelp av vannstråler under høytrykk. Styrken til det ferdige materialet er uforlignelig høyere enn til ikke-vevd stoff som er bundet på andre måter.
Strutto-teknologi
Teknologien kom til Russland fra Italia. "Strutto" betyr vertikal legging fiber i produksjon av ikke-vevde materialer. For første gang ble teknologien brukt i Russland av selskapet "Nonwoven Materials Factory "Ves Mir" for produksjon av ikke-vevet fyllstoff for polstrede møbler StruttoFiber® ("Non-woven uavhengige fjærer").
AirLay-teknologi
AirLay-teknologien er et system for å produsere fibre klare for nålestansing og varmeinnstilling. Denne teknologien er ment som en erstatning for utdaterte kardemaskiner og lerretslag. Produktiviteten til en slik linje tillater produksjon av omtrent 1500 kg ferdige produkter per time. Størrelsen på det produserte materialet varierer fra 150 g/m² til 3500 g/m². Bruken av AirLay-teknologi er variert. For eksempel bilindustri, landbruk, polstrede møbler(Bi-Coconut materiale), konstruksjon, klær og emballasje.
applikasjon
- Spunlace, brukt til husholdningsbehov; for hygienisk bruk - rengjøringsservietter; for medisinske behov, spesielt kirurgiske, - medisinske engangsklær, samt for teknisk applikasjon i henhold til kundens strenge krav.
- Materialer laget ved hjelp av teknologi Spunbond, brukes i vei- og jernbanebygging som en lastfordelende base, i bygging av slamdeponier - som dreneringslag, i industri- og sivilingeniør- som varme- og dampsperre.
Handelsnavn
- Spunlace:
Sontara (DuPont, USA, Mogilevkhimvolokno), sammensetning: cellulose 50 %, polyester 50 %,
Spunlace, Novitex (Novita, Polen), sammensetning: viskose 70 %, polyester 30 %,
Fibrella (Suominen, Finland), sammensetning: viskose 80 %, polyester 20 %.
- Ikke-vevde materialer produsert ved hjelp av teknologi Spunbond:
Kanvalan (SIBUR, Orton, Russland, Kemerovo), sammensetning: polypropylen 100%,
Geotex (SIBUR, Sibur-Geotextile, Russland, Surgut), sammensetning: polypropylen 100%.
- Ikke-vevde materialer produsert ved hjelp av teknologi "Strutto":
Volumetrisk nonwoven materiale "Sprut" (Ukraina).
StruttoFiber® (Moskva-regionen), sammensetning: 100 % polyester.
HolloTek® ("The Whole World", Podolsk), sammensetning: 100% polyester.
- Ikke-vevde materialer produsert ved hjelp av teknologi termisk binding:
Fibertex (Tornet-LTV, Russland, Drezna), sammensetning: polyester 100%,
Sherstipon (Tornet-LTV, Russland, Drezna), sammensetning: ull 70 %, polyester 30 %,
Holofiber (Termopol-Moskva, Russland, Moskva), sammensetning: polyester 100%,
Vlad-ek (Vladpolitex, Russland, Sudogda), sammensetning: polyester 100%
- Ikke-vevde materialer produsert ved hjelp av teknologi nålestanset feste:
ECO-TOR (Tornet-LTV, Russland, Drezna), sammensetning: polypropylen 100 %,
Litteratur
Notater
Linker
Wikimedia Foundation. 2010.
IKKE-VEVDE MATERIALER, stoffer og produkter laget av fibre, tråder og/eller andre typer materialer (tekstiler og deres kombinasjoner med ikke-tekstiler, for eksempel filmer) uten bruk av spinning og veving. Sammenlignet med tradisjonelle produksjonsmetoder i tekstilindustrien - veving og spinning - produksjon av ikke-vevde materialer er preget av enkel teknologi (inkludert en reduksjon i antall teknologiske stadier), økt utstyrsproduktivitet og derfor lavere kapital- og lønnskostnader, og en rekke av sortimenter lerreter, kostholdsmuligheter. bruk av ulike råvarer, lavere produksjonskostnader, mulighet for maks. automatisering av produksjonen, dvs. opprettelse av produksjonslinjer og automatiske fabrikker, og selve ikke-vevde materialene har god ytelse. St. Derfor har ikke-vevde materialer blitt en av de viktigste. typer moderne tekstilprodukter, selv om de er store industrielle. deres produksjon dukket opp først på 40-tallet. Det 20. århundre Verdensproduksjonen av nonwoven materialer er ca. 16 milliarder m 2 (1985), med USA som står for 59 % av all kapitalistisk produksjon. land av nonwoven materialer, andelen av vestlige land. Europa - 32 %, Japan - 9 %.
Det er ikke-vevde materialer som stoffer (lerretssydd, trådsydd, stoffsydd, nålestanset, limt, kombinert) og vatt (lerretssydd, nålestanset, limt), samt husholdnings- og teknisk . avtaler.
Egenskapene til ikke-vevde materialer avhenger av deres struktur og produksjonsmetode, og arten av råvarene. Nonwoven materialer er produsert fra naturen. (bomull, lin, ull) og kjemikalier. (for eksempel viskose, polyester, polyamid, polyakrylnitril, polypropylen) fibre, samt resirkulerte fiberråmaterialer (fibre regenerert fra skrap og filler) og kortfibret kjemisk avfall. og andre bransjer.
Grunnleggende technol. operasjoner for å produsere ikke-vevde materialer: 1) tilberedning av råmaterialer (løsne, rense fra urenheter og blande fibre, spole opp garn og tråder, forberede bindemidler, løsninger av kjemikalier, f.eks. herdere, fibersvellemidler, overflateaktive stoffer, etc.); 2) dannelse av en fibrøs base (f.eks. lerret, trådsystem); 3) binde den fibrøse basen til et enkelt system (oppnå et ikke-vevet materiale); 4) etterbehandling av ikke-vevd stoff.
Få en fibrøs base. Fibrøst lerret er et lag med tekstilfibre (overflatetetthet 10-1000 g/m2 og mer) - pels oppnås oftest. metode: på en kardemaskin dannes en kam eller fleece av fibre 45-150 mm lange (kontinuerlig tynt lag fibre med overflatetetthet OK. 20 g/m 2), som ved hjelp av spesial. enhetene er stablet "oppå hverandre" i forskjellige vinkler, noe som resulterer i en langsgående eller langsgående-tverrgående orientering av fibrene i lerretet.
Med aerodynamisk metoden blir kjemmede fibre ført bort av luftstrømmen og overført gjennom en kanal (diffusor) til en nettingtrommel eller transportør, hvor de legges for å danne et lerret med en lagløs struktur (ikke-orientert arrangement av fibre). Hydraulisk (våt) metode, lerretet er dannet av en vandig suspensjon av kortspunnet fibre på papirmaskintråden. Elektrostatisk I denne metoden oppnås lerret ved å legge ladede fibre i et jevnt lag på en transportør som har en ladning av motsatt fortegn. Ved å bruke den fiberdannende metoden produseres lerret ved å legge kontinuerlige fibre (tråder) på maskeoverflaten til en transportør umiddelbart etter at de er dannet fra en smelte- eller polymerløsning.
Den fibrøse bunnen av tråder (system av tråder) dannes ved å legge flere. lag med garn eller ferdige kjemikalier. trådbestilling, f.eks. i form av et rutenett, eller kaotisk.
Produksjon og bruk av nonwoven materialer. Den fibrøse basen holdes sammen av fysisk-mekanisk, fysisk-kjemisk. eller kombinerte metoder.
Fiz.-kh og m metoder for å feste den fibrøse basen i produksjon av nonwoven materialer er de vanligste; De brukes til å produsere limte ikke-vevde materialer. Fibre (tråder) i lerretet holdes sammen til et enkelt system av et bindemiddel på grunn av adhesiv (autohesiv) interaksjon. ved kontaktgrensen er det en bindefiber (tråd). Elastomerer, termoplastiske og herdeplastiske polymerer i form av dispersjoner, løsninger, aerosoler, pulvere, smeltbare og tokomponentfibre brukes som bindemidler. Noen ganger brukes ikke bindemiddel; i dette tilfellet er bunnen av ikke-vevde materialer utsatt for spesielle. prosessering (termiske, kjemiske reagenser, gasser) som fører til en reduksjon i strømningstemperaturen til polymeren som fibrene (trådene) i den fibrøse basen er laget av, eller til utseendet av "klebrighet" på overflaten som et resultat av hevelse , plastisering, etc. ., som fremmer bindingen av fibre ved kontaktpunktene.
Det er flere. grunnleggende metoder for å produsere limte ikke-vevde materialer. En mye brukt metode er å impregnere lerret med flytende bindemidler (dispersjoner og løsninger av akrylnitrilbutadiengummi, polystyren, polyvinylacetat, polyvinylalkohol, akrylkopolymerer, etc.). Impregneringsmetoder er varierte: lerretet er nedsenket i et bad med bindemiddel; bindemiddelskummet mates inn i gapet til to aksler, som lerretet kontinuerlig passerer gjennom; bindemiddelet sprayes på overflaten av det spesielle lerretet. enheter; påføres ved å trykke med graverte valser, maler (ligner på å bruke et mønster på stoff). Etter impregnering tørkes stoffet og varmebehandles med varmluft eller IR-stråling i en spesiell setting. kamre eller på kalendere.
Ved bruk av papirfremstillingsmetoden produseres ikke-vevde materialer av korte tekstilfibre (2-12 mm), som noen ganger tilsettes tremasse, på konvensjonelt papirfremstillingsutstyr (se papir) og av fibre med økt lengde (40 mm eller mer) på papirfremstillingsmaskiner med skrånett. Permer - syntetiske. latekser, smeltbare fibre (vanligvis polyvinylklorid), fibrider (se Syntetisk papir) og tokomponentfibre introduseres i banen før eller etter at den er støpt på en papirmaskin. Deretter tørkes lerretet og utsettes for varmebehandling, som i forrige impregneringsmetode. De resulterende ikke-vevde materialene er papirlignende; bruk av lengre fibre forbedrer deres tekstilegenskaper. Denne metoden produserer (med høy produktivitet opptil 300 m/min) for eksempel ikke-vevde engangsmaterialer. duker, bleier, sengetøy, servietter.
Metoden for termisk binding er mer avansert enn impregnering, fordi bruk av flytende bindemidler er eliminert, avløpsvannbehandling er ikke nødvendig, etc. I dette tilfellet er det mulig å få tak i ikke-vevde materialer av forskjellige typer. strukturer og hellig Lerretet er dannet av den såkalte. basisfibre - polyamid, viskose, polyester eller deres blandinger med smeltbare (polypropylen, polyvinylklorid) og tokomponentfibre. Spesielle belegg påføres lerretet eller individuelle lag med kam. enheter, harpikspulver (fenol- eller melamin-form-aldehyd) og (eller) myknere eller bare en løsning for å svelle overflatelaget av fibre. Etter dette går lerretet inn i varmekammeret, og deretter på kalenderen, som liming oppstår på som et resultat av pressing.
En variant av metoden er lokal oppvarming av lerretet med nåler eller skaftribber, når det dannes smelte (sveise) soner som holder lerretet sammen (det brukes ikke pulverbindemiddel). Sveising kan også utføres ved bruk av strøm høy frekvens, ultralyd, laserstråle. Denne metoden produserer mer voluminøse materialer enn de som er diskutert ovenfor.
Spunbond-metoden for produksjon av ikke-vevde materialer fra løsninger og polymersmelter utvikler seg i et akselerert tempo (den står allerede for 30% av produksjonen av ikke-vevde materialer fra deres totale volum). Denne metoden kombinerer produksjon av kjemikalier. fibre og fiberduk. Fibre (tråder) i lerretet dannet på nettet til den mottagende, bevegelige transportøren (etter at fibrene kommer ut av dysene) limes sammen ved skjæringspunktene autohesivt, hvis de ikke har mistet sin "klebrighet", ellers festes de ved strikking , nålepiercing eller andre fysisk-kjemiske stoffer vei. Ved hjelp av spinndysemetoden kan du danne et lerret av fibre av hvilken som helst lengde, til og med nesten uendelig. Økning av lengden på fibrene øker koeffisienten kraftig. å bruke deres styrke i ikke-vevde materialer, noe som gjør det mulig å redusere kravene til styrken til bindemidlet eller redusere innholdet i materialet, noe som resulterer i en økning i porøsiteten til materialet. Spinnemaskiner kan brukes til å danne med høy hastighet ikke bare baner, men også produkter med komplekse konfigurasjoner.
Naib. limte ikke-vevde materialer produsert vha ny teknologi fra filmer (polyetylen, polypropylen, polyamid), unntatt produksjon av fibre. Essensen av metoden er at polymerfilmen deles i fibriller (ved hjelp av en nålestansemaskin eller spesielle fibrillatorer) og deretter festes sammen.
Limte nonwoven-materialer brukes som varme- og lydisolering, filter-, beholder- og tørkeduker, som grunnlag for polymerbelegg(kunstlær, linoleum, oljeduk) og slipende materialer, som dempende materialer for klær, lerreter for trykking, materialer for forsterkning av plast.
F og z.-m e x. Metoder: strikking, pinnehulling, toving.
Strikke-søm ikke-vevde stoffer produseres på en spesiell basis. maskiner ved å strikke fibrøse lerreter (trådsydde ikke-vevde materialer), trådsystemer (trådsydde ikke-vevde materialer), samt deres kombinasjon med andre materialer (rammesydde ikke-vevde materialer), med tråder eller bunter av fibre, for eksempel. med stoffer (stoffsydd), filmer (filmsydd). På alle maskiner for produksjon av strikke-sting nonwoven-materialer utføres prosessen med looping, som i produksjon av strikkevarer, bortsett fra at en egen tråd legges på hver nål. Alle maskinnåler beveger seg samtidig, gjennomborer den fibrøse basen og går tilbake til sin opprinnelige posisjon ved å trekke strikketråden gjennom den. For strikking brukes bomullsgarn, nylon, lavsan, klor og andre komplekse tråder.
Naib. Metoden for lerretssøm er økonomisk, og trådsydde nonwoven-materialer ligner i egenskaper på stoffer og strikkevarer. Utvalget av stoffer produsert ved hjelp av denne teknologien er uvanlig bredt: erstatningsstoffer for klær, frottéhåndklær, kunst. pels, dekorative stoffer og så videre; innen varme- og lydisolasjonsteknologi. materialer, pakninger, base for syntetisk. belegg, etc.
Nålestansede nonwovens produseres på nålestansede maskiner. Bindingen av fibre i lerretet oppstår som et resultat av pelsen deres. sammenfiltring når du gjentatte ganger gjennomborer lerretet med piggene nåler. Egenskaper til nålestansemaskiner, nåledesign, dybde og tetthet av nålestansing har en avgjørende innflytelse på strukturen til ikke-vevde materialer og følgelig på deres egenskaper. For å forbedre egenskapene deres utsettes nålestansede ikke-vevde materialer for spesielle forhold. bearbeiding (impregnering med latekser, varmebehandling av stoffer som inneholder høykrympende eller smeltbare fibre) eller før nålehulling, dupliseres lerretet med et forsterkende materiale (for eksempel med stoff, film).
En modifikasjon av metoden er sammenfiltring av lerretsfibre med tynne vann- eller gassstråler som kastes ut under høyt trykk fra dyser.
Denne metoden brukes til å produsere for eksempel filterduker for nedbrytning. miljø, varme og lydisolasjon. og tech. klut, tepper, gulv belegg, geotekstilmaterialer med høy permeabilitet (som sand) og styrke (de brukes som drenerings- og filtermateriale ved bygging av veier, demninger, broer, bygninger, etc.).
Filtemetoden produserer ikke-vevde materialer av rene ullfibre eller en blanding av dem med kjemikalier (opptil 40%) ved bruk av pels. innvirkning på fiberlaget i et fuktig miljø ved høye temperaturer. Under disse forholdene blir ullfibre tovet (flyttet, sammenflettet, komprimert), og danner filt. Det resulterende halvfabrikatet utsettes for rulling for dekomponering. maskiner for ytterligere komprimering, krymping og gi den en gitt form og størrelse. Deretter sendes det tovede stoffet eller produktet til våt etterbehandling, tørking og tørr etterbehandling. Denne metoden produserer filt-, tovet- og filtprodukter (sko, hatter).
K o m b i n i r. metoder for å produsere ikke-vevde materialer, inkludert flere. metoder for å binde den fibrøse basen brukes til å produsere ikke-vevde materialer av forbedret kvalitet (for eksempel større dimensjonsstabilitet, økt styrke, med bedre deformasjonsegenskaper). Således produseres elcl-flokkede ikke-vevde materialer ved orientert påføring i et elektrisk felt. høyspenningsfelt av relativt korte fibre (lengde 0,3-10 mm) på en base (f.eks. tekstilstoff eller film) som tidligere er belagt med lim. Den endelige fikseringen av fibrene i limlaget utføres i tørkekammer. Denne metoden produserer ikke-vevde materialer som imiterer naturlig semsket skinn, pels, emballasjematerialer, etc.
Avhengig av formålet produseres ikke-vevde materialer i en ubleket (alvorlig) form eller utsettes for etterbehandling (for eksempel bleking, farging, skjæring).
Lit.: Bershev E.N., Kuritsina V.V., Kurilenko A.I., Smirnov G.P., Technology for the production of nonwoven materials, M., 1982; Ozerov B.V., Gusev V.E., Design av produksjon av ikke-vevde materialer, M., 1984.
V.M. Gorchakova.
Dette er tekstilprodukter laget av fibre eller tråder sammenføyd uten bruk av vevemetoder. Storskala industriell produksjon av ikke-vevde materialer dukket opp på 40-tallet. Det 20. århundre Moderne ikke-vevde materialer er en av hovedtypene av tekstilprodukter i mange land. Materialer oppnådd ved fysiske og kjemiske metoder. De fleste nonwovens, såkalt bonded nonwovens, produseres ved metoder der fibrene sammenføyes ved hjelp av lim (lim). De vanligste er limte ikke-vevde materialer, som er grunnlaget for det såkalte fibrøse lerretet (et lag med tekstilfibre, vekten på 1 m2 er fra 10 til 1000 g eller mer).
Kort fortalt, i henhold til TSB-definisjonen, "Ikke-vevde materialer er tekstilprodukter laget av fibre eller tråder sammenkoblet uten bruk av vevemetoder."
Oftest er lerretet formet mekanisk (fig. 1) av flere lag med karding som kommer fra den avtakbare trommelen til en kardemaskin. Lerretet er produsert ved den aerodynamiske metoden, hvor fibrene fjernes fra kardemaskinens trommel ved en luftstrøm og, for å danne lerretet, overføres til en mesh-trommel (kondensator) eller til en horisontal maske ved en maksimal hastighet på opptil 100 m/min eller mer. Lerretet kan også produseres fra en vandig dispersjon av fibre på nettingen til en papirmaskin. Avhengig av egenskapene til fiberliming, er det flere metoder for å produsere limte ikke-vevde materialer. Den vanligste metoden er basert på impregnering av lerretet med et flytende bindemiddel - syntetisk lateks. Lerretet nedsenkes i et bad med bindemiddel eller bindemiddelet sprayes over overflaten av lerretet.
Noen ganger brukes impregnering, som ligner på å påføre et mønster på overflaten av et stoff ved hjelp av utskrift. Det impregnerte materialet tørkes og behandles i termiske kamre oppvarmet med varmluft eller infrarøde sendere. Lerret er vanligvis dannet av bomull, en blanding av viskose- og polyamidfibre, eller av tekstilavfall, inkludert ikke-spunnet. Ikke-vevde materialer oppnådd ved denne metoden (hastighet 50 m/min eller mer) brukes som fôr- og dempende materialer, for filtre, som termisk lydisolerende materialer i bilindustrien osv. Med varmpressingsmetoden utføres liming av fibre med termoplast (polyamider, polyetylen, polyvinylklorid, etc.) under trykk opp til 2 MN/m2 (20 kgf/cm2) ved forhøyede temperaturer, vanligvis på spesielle kalendere.
Liming innledes med varmebehandling av et fiberlag som inneholder et bindemiddel, som introduseres i lerretet på dannelsesstadiet (i form av smeltbare fibre, netting, tråder, etc.) eller i et allerede dannet lerret (i form av pulver). Ved produksjon av ikke-vevde materialer ved bruk av papirfremstillingsmaskiner (hastighet 100 m/min eller mer), innføres et bindemiddel (latexer, smeltbare fibre, etc.) i massen som kommer inn i maskinen, eller i det allerede støpte stoffet. Slike ikke-vevde materialer er billige og mye brukt i produksjon av engangsprodukter (sengetøy til hoteller, håndklær, duker, dressinger).
Med spunbond-metoden passerer syntetiske fibre dannet ved utgangen av spinnedysene til spinnemaskinen gjennom kanaler der de trekkes ut i luftstrømmen, og danner deretter, når de legges på en bevegelig transportør, en bane. Det dannede materialet er oftest sikret med et bindemiddel; i noen tilfeller brukes klebrigheten til selve fibrene. Med strukturdannende metode er produksjon av ikke-vevde materialer mulig uten bruk av fibre: stoffet dannes som et resultat av dannelsen av kondensasjonsstrukturer fra løsninger eller aerosoler av polymerer (i form av et porøst, noen ganger fibrøst sediment , som kan inneholde fyllstoffer, deretter vasket ut) eller ved å herde skum, etc. Slike nonwoven-materialer "puster" som stoff. De kan brukes i stedet for stoff eller papir i teknologi (til filtre, etc.) og til husholdningsformål. Materialer oppnådd ved mekaniske metoder. Ved produksjon av lerretssydde ikke-vevde materialer (teknologi "malivatt" - DDR, "arachne" - Tsjekkoslovakia, etc.) i lerretet som beveger seg gjennom strikke-sømmaskinen, festes fibrene som et resultat av å sy dem med tråder, som legges og kobles på samme måte som ved varp på en strikket stoffbil.
Slike ikke-vevde materialer brukes som termisk isolasjon (i stedet for vevd vatt, etc.) eller emballasjematerialer, som grunnlag i produksjon av kunstskinn etc. Produktiviteten til en enhet er 3-8 m/min eller mer. Trådsydde nonwoven-materialer (malimo-materialer - GDR) produseres ved å sy ett eller flere trådsystemer. Disse ikke-vevde materialene brukes til dekorative formål, til strand- og yttertøy, håndklær osv. Av spesiell interesse er trådsydde nonwoven-materialer med haugesløyfer (halvløkker), som med suksess konkurrerer med vevde frottématerialer (av typen "frotte" ). Slettsydde nonwoven-materialer lages ved å sy et tekstilstoff med luvgarn (Malipol-materiale - GDR), hvis bruk bidrar til å forbedre strukturen og egenskapene til stoffet. Til dette formålet brukes stoff, "malimo"-materiale, etc. Ikke-vevde materialer for kåper og skjørt er sydd med ullgarn, basen for tuftede tepper (550 cm brede) - med teppegarn ved å trekke det gjennom. stoff. Når nålen beveger seg tilbake, blir garnet fanget i holderen, noe som resulterer i løkker.
For å feste løkkene påføres et bindemiddel på baksiden av teppet. Maskinens produktivitet er 5 m2/min eller mer. Ved hjelp av strikke- og symaskiner produseres ikke-vevde materialer uten bruk av tråder (Voltex-materialer - DDR, Arabeva - Tsjekkoslovakia, etc.). Slike ikke-vevde materialer kan f.eks. bestå av stoff og stoff laget av lange fibre. Etter å ha trukket lerretsfibrene gjennom den vevde rammen, dannes sterke løkker på baksiden av de ikke-vevde materialene, og luftig og høy haug dannes på forsiden. Slike nonwoven-materialer brukes som isolasjonsputer i sportsklær og halvsesongkåper, for fremstilling av luer, varme sko osv. Det mest lovende er nålestansede nonwoven-materialer laget ved å vikle fibre inn i lerretet og sy det med piggene nåler. Piercing av materialet skjer når brettet med nåler beveger seg nedover (hele veien). Når det beveger seg oppover, beveger materialet seg fremover (maskinproduktivitet 5 m/min).
Slike ikke-vevde materialer brukes som tepper, som med suksess konkurrerer ikke bare med vevde, men også med tuftede tepper, siden de ikke krever garn for produksjon. Nålestansede ikke-vevde materialer brukes også som tepper, tøy for papirfremstillingsmaskiner, filtre osv. Ikke-vevde materialer omfatter også tovede tekstilmaterialer (se Toving), som tilvirker ullfibrenes evne til å tove (under mekanisk eller varme-fuktighetsbehandling). Noen ganger introduseres en stofframme i sammensetningen av slike ikke-vevde materialer. Teknologien for deres produksjon har en lang historie (slik oppnås for eksempel filtstøvler). Lit.: Teknologi for produksjon av ikke-vevde materialer. M., 1967; Tikhomirov V.B. Kjemisk teknologi for produksjon av ikke-vevde materialer. M., 1971; Perepelkina M.D., Shcherbakova M.N., Zolotnitskaya K.N. Mekanisk teknologi for produksjon av ikke-vevde materialer. M., 1973.
Utviklingsprosessen til industrien for ikke-vevde materialer i Russland kan deles inn i fire stadier:
Den første fasen er dannelsen av industrien (60–70-tallet).
Den andre fasen er dens storhetstid (80-tallet).
Det tredje trinnet er en kraftig nedgang i produksjonen (90-tallet).
Den fjerde fasen er økningen i produksjonen og utsiktene for utvikling av ikke-vevde materialer på nåværende tidspunkt.
Kilde: Great Soviet Encyclopedia
og andre kilder
Nåværende situasjon
Nonwovens er laget av syntetiske polypropylenfibre. Ikke-vevde materialer (eller ikke-vevde) er mest brukt i Russland som grunnlag for ulike bygningsbelegg laget av polymerer (linoleum, tapet, mykt tak). Produksjonen av såkalte agrotekstiler (eller agrostoffer, ledende merker er Agrotex, Spunbond, Plantex), brukt i landbruket som et lovende dekkmateriale, vokser også stadig. TD «Polibit» leverer forresten også drivhus- og drivhusfilm og hagedesignartikler.
Avhengig av videre søknad Fiberduk bruker ulike typer fiberbinding, de vanligste er: termisk binding av fibre med gravert kalander, nålestansemetode og en kombinasjon av nålestansemetode og kjemisk binding.
Et annet bruksområde for ikke-vevde materialer, på grunn av deres høyeste varme- og lydisolasjonsegenskaper, er som et dempende materiale i produksjon av sko, klær og produkter. medisinske formål. De viktigste operasjonelle egenskapene til ikke-vevde materialer er deres letthet og styrke, som er perfekt supplert med deres lave pris, brukervennlighet, frost og brannmotstand. Ikke-vevde materialer har et veldig bredt spekter av driftstemperaturer - fra -60 til +100 °C.
Produksjonen av nonwoven materialer (NM) er i ferd med å bli den mest lovende retningen i tekstilindustrien. Volumet av produksjon og forbruk av nonwovens vokser raskere enn stoffer og strikkevarer. Dette skyldes det faktum at produksjon av ikke-vevde materialer er den korteste og billigste måten å få tak i stort utvalg tekstilstoffer.
Spunbond er et veldig lett, miljøvennlig, slitesterkt termisk bundet non-woven materiale med en tetthet på 60 til 550 g/m2. laget av de fineste polypropylentrådene (100 % polypropylen). Spunbond brukes som erstatning for dyrere materialer. Hovedegenskapene til materialet er lav pris, høy styrke i langsgående og tverrgående retninger, enkel skjæring, holdbarhet, miljøvennlighet, varmebestandighet, isotropi (uniformitet) og pusteevne. Den kan lamineres. Anbefalt for bruk som isolasjon i fuktige omgivelser. Dette ikke-vevde materialet (basert på produksjonsteknologi) kan finnes under forskjellige merkenavn avhengig av produsenten og opprinnelseslandet. I USSR ble prosessen med å produsere ikke-vevde materialer ved bruk av spunbond-metoden kalt kaldstøping. Spunbond-produksjonsmetoden, heretter referert til som "spunbond-prosessen", kombinerer i én linje prosessen med å oppnå fibre, lerretsdannelse, samt oppnå det ferdige stoffet ved å binde fibrene.
Geosyntetikk
Geosyntetikk(geosyntetikk) er alle polymermaterialer designet for å endre de naturlige egenskapene til jordsmonn.
Denne endringen gjelder vanligvis enten jordens filtreringsegenskaper (som regel reduseres filtreringskoeffisienten til for løs jord) eller dens styrkeegenskaper (for eksempel økes styrken til svak jord ved å bruke geonettforsterkning).
Stamfaren til geosyntetiske materialer kan betraktes som geotekstiler (dornitt). Andre geosyntetiske materialer anses ofte å være relatert til geotekstiler (dornitt). De tre hovedgruppene av materialer som er mest vanlige er geotekstiler, geomembraner og geonett/geonett. Den funksjonelle spesifikasjonen til disse materialene er imidlertid ikke veldig tydelig uttrykt. Det samme settet med materialer kan brukes i en rekke tilfeller, og hver enkelt kan utføre forskjellige funksjoner.
Syntetiske fibre(tråder) dannes av polymerer som ikke finnes i naturen, men er oppnådd ved syntese fra naturlige lavmolekylære forbindelser. De vanligste og mest kjente typene inkluderer følgende fibre: polyuretan, polyamid, polyester, polyakrylnitril, polyolefin, polyvinylklorid, polyvinylalkohol.
Bedrifter:
1. «Nomatex», Novaya Maina 1. Spunbond (takbelegg).
2. PE-fiber 1. Innkjøp av utstyr for produksjon av spunbond (underlag for taktekking). Kapasitet - 25 tusen m2 per år.
2. Innkjøp av utstyr for produksjon av PE-fiber fra primær- og sekundærgranulat. 1. 2004–2005
2. 2006
2. “Polyef”, Blagoveshchensk 1. PET.
2. Polyesterfibre 1. Organisering av produksjon av polyetylentereftalat (PET). Utstyr: SSP (solid phase polymerization) enhet fra UOP Sinko (USA). Kapasitet - 120 tusen tonn per år. Den totale kostnaden for prosjektet er € 9 millioner.
2. Organisering av produksjon av polyesterfibre. Kapasitet - 60,6 tusen tonn per år. 1. 2004–2005
2. Fristen avhenger av mottak av investeringer
3. "Regent", Moskva Spunbond (hygiene, medisin) Bygging av et anlegg i Podolsk og anskaffelse av utstyr for produksjon av Spunbond. Utstyr fra REIFENHAUSER GmbH & Co. KG Maschinenfabrik. Det totale investeringsbeløpet er rundt 30 millioner euro Kapasiteten er 10 tusen tonn lerret per år. Råvarer - 100% PP. februar 2004 – begynnelsen av 2006
4. Sea-Airlaid, Chelyabinsk 1. Airlaid (hygiene, medisin, avtørking, filtrering).
2. Tokomponentfiber 1. Innkjøp av utstyr for produksjon av tekstiler ved bruk av Airlaid "air" teknologi. Utstyr fra Dan-Web. Råvarer - bikomponent (PP + polyetylen), superabsorberende og cellulose.
2. Organisering av produksjon av tokomponentfiber. 1.Fullført i september 2004
2. 2005–2006
5. Komitex, Syktyvkar 1. PE-fiber.
2. Geotekstil, base for PVC-belegg 1. Organisering av produksjon av PE-fiber fra primær- og resirkulert fiber. Kapasitet - 20 tusen tonn per år.
2. Innkjøp av utstyr for produksjon av nålestansede NM-er. Råvarer - polyester, polypropylen. 1. 2005–2006
2. 2005–2006
6. Freudenberg-Politex, Nizhny Novgorod Base for taktekking Organisering av produksjon av base for takmaterialer. Kapasitet - 8 tusen tonn lerret per år. Investeringer - € 10–15 millioner Lansering - 1. halvår 2006.
7. "UralPlastik", Yekaterinburg Agrotekstiler, emballasje, møbler Organisering av produksjon av nonwoven materialer Spunbond med en overflatetetthet på opptil 150 g/m2. Kapasitet - opptil 3,5 tusen tonn per år. 2005–2006
Eksempler på spunbond-fibre og metoder for deres produksjon er beskrevet i amerikanske patenter:
4340563 Appel 3692618 Dorschner 3802817 Matsuki; 3338992 og 3341394 Kinney 3502763 Hartman 3542615 Dobo 5382400 Pike et al.
Nonwovens er fleksible, relativt sterke tekstilstoffer eller produkter laget av ett eller flere lag med tekstilmaterialer (fibre, tråder, produkter) holdt sammen forskjellige måter ved bruk av det fysisk-kjemiske fenomenet adhesjon eller det fysisk-mekaniske fenomenet friksjon.
Vanligvis har ikke-vevde stoffer to sammenkoblede komponenter: fiberfylling Og koblingssystem. Fiberfyll danner forskjellige utgangsmaterialer (fibre, tråder, kuttede strimler) plassert ved siden av hverandre. Den andre komponenten er bindingssystem, som kan være ulike fibre, tråder (garn, multifilamenttråder), festing av elementene i det fibrøse lerretet på grunn av friksjon, eller ulike klebematerialer (lim) som limer lerretet. Denne komponenten er noen ganger skapt som et resultat av autohesjon (selvadhesjon), dvs. evnen til overflater av samme substans under trykk og oppvarming, eller ved punktsveising når de varmes opp med høyfrekvente strømmer, til å produsere en sterk limbinding.
For produksjon av ikke-vevde materialer brukes naturlige eller kjemiske fibre og filamenter, tekstiltråder av ulik fibersammensetning og struktur, samt tekstilstoffer (stoffer og strikkevarer) med liten overflate og volumetrisk fyll.
Sammensetningen av de strukturelle elementene til ikke-vevde materialer varierer og avhenger av formålet med de ikke-vevde materialene og de operasjonelle egenskapene til produktet.
Basert på mulige kombinasjoner av strukturelle elementer, er ikke-vevde materialer delt inn i enkeltlag, bestående av ett materiale (fibrøst lerret, trådsystem), og flerlag, bestående av flere typer materialer (fibrøst lerret pluss stoff, fibrøst lerret pluss trådsystem, trådsystem pluss stoff osv.) .d.).
Produksjonen av ikke-vevde tekstilmaterialer består av tre stadier: å oppnå en fibrøs base (fyllstoff), binde strukturelementene til fyllstoffet inn i stoffet, etterbehandling og sortering av de ferdige ikke-vevde stoffene.
Ved produksjon av fibrøse enkeltlags ikke-vevde materialer innebærer det første trinnet å løsne fibrene; deres rensing fra mekaniske urenheter; blande fibre og deres jevne fordeling i forhold til hverandre; dannelse av fibrøst lerret.
Dannelsen av den fibrøse banen utføres ved mekaniske, aerodynamiske, spunbond og hydrauliske metoder. Hovedkravet for denne prosessen er jevn fordeling av fibre over lerretsområdet og seg imellom.
Hydraulisk metode Canvasforming brukes foreløpig praktisk talt ikke.
På mekanisk For å danne det fibrøse fyllstoffet brukes tekstilkardemaskiner for å få et basiskart. Banen omdannes deretter til en fibrøs bane med en gitt overflatetetthet og -bredde ved å brette eller fortykke banen ved mekanisk handling.
Denne teknologien gjør det mulig å oppnå en fibrøs bane med en gitt fiberorientering av nødvendig lengde og bredde, som lar deg justere egenskapene til det ikke-vevde stoffet og er en utvilsom fordel med denne metoden.
På aerodynamisk spesielle enheter skaper en luftfiberstrøm, som passerer gjennom en maskemottakende overflate, danner en fibrøs bane med en gitt overflatetetthet og -bredde.
Spunnet metode Dannelsen av en fibrøs bane består i å oppnå elementære filamenter fra en smelte- eller polymerløsning, som, som kommer ut av spinnedysen og passerer gjennom blåseskaftet, kommer inn i dispensersamlingen. Han legger dem ut på en transportør, og danner en fibrøs bane med ønsket bredde og overflatetetthet.
Aerodynamiske og spunbond-metoder for å danne en fibrøs bane øker produktiviteten til teknologisk utstyr betydelig sammenlignet med produktiviteten ved bruk av en mekanisk metode.
Hovedstadiet i produksjonen av ikke-vevde materialer er bindingen (forbindelsen) av strukturelle elementer til hverandre. Til dette formål brukes fysisk-mekaniske, fysisk-kjemiske og kombinerte metoder.
applikasjon fysiske og mekaniske metoder binding er basert på bruken av det fysiske fenomenet friksjon og de strukturelle egenskapene og egenskapene til de strukturelle elementene til ikke-vevde materialer. Denne gruppen inkluderer følgende metoder: strikking og søm, nålestansing, toving og vannstråle.
Fibernett, når det først er dannet, er et løst materiale med høy porøsitet og lav strekkfasthet. Dette skyldes det faktum at avstanden mellom fibrene er stor, og antallet mekaniske forbindelser (kontakter) er lite. Derfor er hovedmålet med enhver fysisk og mekanisk sammenføyningsmetode å øke antallet forbindelser mellom fibrene. Å bringe fibrene nærmere hverandre øker antallet og arealet av kontakter, så vel som antallet mekaniske forbindelser mellom dem. Som et resultat øker styrken til det fibrøse ikke-vevde materialet under strekk og kompresjon. Som et resultat av fortetting av fiberbanen reduseres tykkelse og porøsitet, noe som gir økt friksjon og adhesjon mellom fibrene.
Ved produksjon av enkeltlags fibrøse ikke-vevde materialer ved fysiske og mekaniske metoder, utføres sammenføyningen av fibre ved strikking, samt komprimering av det fibrøse fyllstoffet ved å vikle fibrene ved hjelp av nålestikking, væskestråler, luft eller slag. (toving).
Nålestanset metode består i det faktum at det dannede fibrøse lerretet er gjennomboret med spesielle piggete nåler, som, når de settes inn i det fibrøse lerretet, fanger fibrene, beveger dem inne i lerretet og derved komprimerer det. Som et resultat beveger fibrene seg nærmere hverandre og blir delvis viklet inn.
Modifikasjoner av akupunktur er gass- og hydrojetmetoder, Det særegne er at komprimering og sammenfiltring av fibre oppstår som et resultat av virkningen av tynne luft- eller vannstråler med en diameter på 0,25 mm på lerretet plassert på transportnettet. Dysene som luft eller vann tilføres gjennom, er plassert på tvers av lerretets bredde i en avstand på 3~4 mm fra hverandre. Gass- eller væsketrykket i strålen er 2-50 MPa.
Som et resultat av å bruke denne metoden, viser det seg miljømessig rent materiale, er det ikke observert migrasjon av fibre fra lerretet.
Toving metode brukes til å produsere filt og filt. Den er basert på de iboende egenskapene til strukturen til ull - den skjellete overflaten og krympingen av fibrene, som gir evnen til å filte, dvs. komprimere lerretet og vikle fibrene. Ullfiber, som har en skjellende overflate, kan bevege seg i den fibrøse massen i bare én retning. Med dette i betraktning, dekkes det dannede fibrøse lerretet på begge sider med en våt klut og plasseres mellom metallplater, som har hull for damptilførsel. Toppplaten gjør frem- og tilbakegående bevegelser i horisontale og vertikale plan, noe som setter ullfibrene i lerretet i bevegelse, og dampvirkningen letter deres bevegelse og pressing av lerretet.
Ved produksjon av filt brukes fine dun- og overgangsullfibre, og ved produksjon av filt brukes grove ullfibre.
Strikke- og symetode Produksjonen av ikke-vevde materialer er basert på liming av fibrøst lerret ved hjelp av et system av sytråder, noe som resulterer i enkeltlags fibrøse ikke-vevde materialer. Bindingen av fibre i lerretet oppstår på grunn av strekkkreftene i sytrådene under dannelsen av en søm eller løkke. Jo høyere strekkkraft, jo større trykkkraft mellom fibrene.
Fysisk-kjemiske metoder Bindingen av fibrøse fyllstoffer er basert på bruken av det fysisk-kjemiske fenomenet adhesjon (klebing) og autohesjon (selvadhesjon).
Når lim (lim) binding av fibre bruker den kjemiske interaksjonen av et klebende stoff - limet med de aktive gruppene av polymerstoffet i fiberen - substratet.
Den mest brukte metoden for å produsere ikke-vevde materialer ved bruk av bindemidler er impregneringsmetode flytende bindemidler og dets modifikasjoner (impregnering med skum, sprøyting av bindemiddel og andre). Det fibrøse lerretet er impregnert med en vandig løsning av et bindemiddel, som trenger inn i interfiberrommet og interagerer med de aktive gruppene i polymersubstansen til fibrene. Overflødig væske presses ut av ruller, hvoretter polymerisering av bindemidlet skjer i et varmekammer.
Valget av bindemiddel for impregnering og dets konsentrasjon bestemmes av den fibrøse sammensetningen av lerretet og dets formål.
Materialer oppnådd ved denne metoden har tilstrekkelig styrke og lav gjennomsnittlig tetthet. Til ulempe denne metoden skal tilskrives ujevn fordeling av bindemidlet mellom fibrene.
Autohesive Sammenføyningsmetoden er basert på at bindingen av fibre i lerretet utføres av fibrene selv når de overføres fra en høyelastisk til en viskøs tilstand, hvor fibrene smelter. I dette tilfellet dannes en selvhesiv binding ved kontaktpunktene mellom homogene fibre, og en klebende binding dannes mellom forskjellige fibre.
Bindingen av fibre eller trådsystemer i lerretet kan utføres ved å varme dem opp når de passerer gjennom en kalander, i varmekamre eller når de utsettes for elektrisk strøm høy frekvens (HDF). Ved bruk av HDTV-metoden må sammensetningen av fiberbanen inkludere termoplastiske fibre eller fibre fra polare termoplastiske polymerer.
Egenskapene til ikke-vevde stoffer oppnådd ved autohesiv metode avhenger av typen smeltefibre, deres andel i totalt antall fibre og graden av jevn distribusjon i lerretet eller tråden.
Kombinerte metoder festing av strukturelle elementer ved fremstilling av ikke-vevde materialer er en kombinasjon av fysisk-mekaniske og fysisk-kjemiske metoder: nålestanset med lim, nålestanset med strikking, nålestanset med autohesiv, etc.
Til flerlags nonwovens tekstilmaterialer omfatte stoffsydde og ikke-vevde materialer som består av fibrøse lerreter knyttet til tråder, stoffer eller strikkevarer.
Nonwoven-materialer har funnet bred anvendelse i produksjonen av klær, først og fremst som fôr- og dempende materialer, noe som sikrer at produktdeler beholder sin opprinnelige form under bruk.
For produksjon av produkter for engangsbruk eller kortvarig bruk, brukes enkeltlags fibrøse materialer, oppnådd ved bruk av hydrojet-teknologi eller en metode som kombinerer nåling med autohesjon.
Håndkleprodukter (glatt og frotté), tepper og tepper, sengetepper, gardiner og andre er laget av ikke-vevde materialer.
Nonwovens er produkter av liten tykkelse, relativt stor bredde og uendelig lang lengde, laget av ett eller flere lag med tekstilmaterialer (fiberfleece, tråder, fleece og lavdensitetsstoff osv.) og festet på ulike måter. Så hvis du danner et lerret fra to eller flere lag fra en tynn fleece oppnådd på kardemaskiner eller enheter og fester fibrene sammen (for eksempel lim dem), får du et ikke-vevet materiale.
Ikke-vevde materialer består av to elementer, hvorav det ene fungerer som basiselement, og det andre som bindemiddel. Basiselementet, som bærer hovedbelastningen under drift, er grunnlaget for nonwoven-materialet. Grunnmaterialet som brukes er et fibrøst lerret, et system av tråder, en polymerfilm med en fibrøs struktur, stoffer eller kombinasjoner av disse materialene. Forbindelseselementet tjener til å binde (feste) basiselementet for å gi sistnevnte visse egenskaper. Tråder, fibre fra basisfiberduken, polymerstoffer (polyetylen, gummi), kjemiske fibre med lavt smeltepunkt kan brukes som bindemidler.
Ved produksjon av ikke-vevde materialer brukes mekaniske, kjemiske teknologier og deres kombinasjoner. Disse typer teknologier tilsvarer forskjellige metoder for å binde lag av tekstilmaterialer. Ulike teknologisk utstyr er laget for å produsere ikke-vevde materialer.
Teknologien for produksjon av ikke-vevde materialer inkluderer følgende operasjoner: preparering av fibre, banedannelse, binding av fibre ved å skape bindinger mellom materialelementer og etterbehandling av materialet for å gi visse egenskaper (farge, fluffiness, etc.).
Produksjon av nonwoven materialer
Den fibrøse basen av ikke-vevde materialer er laget av fibre forskjellige typer- naturlig og kjemisk. Et trekk ved produksjonen av ikke-vevde materialer er bruken av lavkvalitets råvarer, avfallsprodukter, gjenvunnet og fabrikkull, korte fibre (opptil 3 mm) fra produksjonsavfall.
Råvarer i produksjon av ikke-vevde materialer bearbeides til ferdig materiale med et lite antall overganger, så råvarene må tilberedes veldig nøye.
Oppgaven med å tilberede fibrøse råvarer er å oppnå en homogen blanding av fibre beregnet for dannelse av ikke-vevd materiale. Under tilberedning "løsnes fibrene og renses for plante- og mineralurenheter, komponenter velges og en homogen blanding av nødvendig kvalitet dannes av dem, de fibrøse råvarene forberedes for lerretsdannelse og videreforedling Metoder for tilberedning av råvarer for ikke-vevde materialer skiller seg ikke fra de som brukes i konvensjonell tekstilproduksjon.
For å oppnå ikke-vevde materialer er det nødvendig å fremstille fibrøse baner der fibrene holdes av adhesjonskrefter. Det er fire måter å lage lerret på: mekanisk, aerodynamisk, elektrostatisk og hydraulisk.
Essens mekanisk metode lerretsformasjon består i å danne et lerret av flere lag med fleece fra kardemaskiner og -enheter. Avhengig av de nødvendige egenskapene til det ikke-vevde materialet, kan lag av fleece arrangeres på forskjellige måter: med samme fiberorientering i alle lag, med deres kryssende arrangement, eller en kombinasjon av lag med orientert og kryssende fiberarrangement.
For å skaffe lerreter brukes flatkardemaskiner, kontantkartemaskiner eller dobbeltkamkartemaskiner. Fleece fra disse maskinene legges inn i lerretet ved hjelp av spesielle transportører - mekaniske kortomformere. I de fleste tilfeller består de av gittersystemer som utfører en vippebevegelse over transportøren eller en frem- og tilbakegående bevegelse. Egenskapene til ikke-vevd materiale avhenger av tykkelsen og vekten på lerretet, og sistnevnte - av tykkelsen og antall folder av fleecelag.
På aerodynamisk Det benyttes pneumatiske installasjoner. Råvarene løsnes først ved hjelp av kjemmeanordninger, og deretter dannes et lerret av fibre som beveger seg i luftstrømmen. Aerodynamisk dannelse av banen kan utføres på konvensjonelle kardemaskiner utstyrt med tilleggsinnretninger (vedlegg) for aerodynamisk dannelse av banen.
Fibre fra kardemaskinen, båret bort av luftstrømmer, blir rettet mot overflaten av nettingtrommelen til vedlegget, som roterer sakte. Et lag med fibre dannes på overflaten av trommelen, siden luften inne i trommelen suges ut av spesielle vifter. Lerretet som er dannet på overflaten av trommelen, overføres til den påfølgende teknologiske overgangen.
Elektrostatisk lerretsformasjon basert på egenskapen til fibre til å skaffe ladninger av statisk elektrisitet. Dette lar deg kontrollere plasseringen av fibre på en spesiell transportør. Resultatet er materialer med gode dielektriske egenskaper.
Anordningen for elektrostatisk dannelse av lerretet fungerer som følger. Korte fibre fra materen kommer inn i en transportør, hvorfra de kastes på overflaten av en roterende trommel. Når de går ut av transportøren, passerer de nær en leder under en strømspenning på 15 000 V, noe som sikrer fjerning av ladninger av enhver størrelse fra fibrene. Deretter mates fibrene til området der elektroden er plassert, koblet til en høyspenningskilde. I dette området får de en negativ ladning.
En gang på en roterende jordet trommel, fester fibrene seg til overflaten. Fibrene blir deretter overført mot transportøren, hvorunder en trommel med en positivt ladet mal roterer, noe som får fibrene til å feste seg til transportøren og danner en bane. De fibrene som ikke overføres til transportøren, fjernes fra trommelen med en valse med positiv ladning og sendes til en ekstra transportør, som returnerer dem for reprosessering med nylig ankomne fibre.
På hydraulisk lerretet er dannet av en suspensjon som inneholder fibre i en mengde på 2-8%. Suspensjonen ledes til maskinens transportnett, mens fuktigheten delvis strømmer fritt og delvis fjernes av spesielle enheter. Lerretet blir deretter varmebehandlet, hvor bindemidlet binder fibrene sammen.
Av de mange metodene for å produsere ikke-vevde materialer, er de mest praktiserte strikking-søm, nåletrykk og lim.
I strikke-sting-metoden mates lerret 5 inn i strikke-stingmaskinen ved hjelp av en transportør 6 (nålesystem 3) hvor det sys (eller strikkes) med garn eller komplekse tråder 2 (fig. 41). Antall sytråder i spoler eller bjelker 1 er lik antall rader med lerretssøm langs lerretets bredde 4.
Hvis ikke-vevde materialer er laget av et nett av langsgående og pi-lagte tråder, festes sistnevnte til hverandre ved å strikke med tråder fra det tredje systemet (fra bjelker).
Ikke-vevde materialer oppnådd ved denne metoden er tett innpå utseende og egenskaper til tekstiler. De brukes til å lage dresser, kjoler, tepper, håndklær, servietter og andre produkter.
På metode for nåleutskrift(Fig. 42) fibrøst lerret 2, matet av transportør I, påføres enten lavtetthetsstoff 3 (ramme) og stappes inn i det med nåler 4, som er festet til en nålestang 5, som gjør frem- og tilbakegående bevegelser opp og ned , eller er stanset med nåler uten å bruke fôrstoff. Takket være de 4 fremspringene som finnes på nålene, er fibrene godt innebygd i stoffet støttet av en wire eller trenett eller i lerretet, også. det resulterende ikke-vevde materialet vikles på rulle 6.
Ikke-vevde materialer laget av nåletrykk er myke å ta på og draperer godt." Egenskapene påvirkes av typen fiber som brukes, antall punkteringer per arealenhet på lerretet, plasseringen av fibrene i lerretet og egenskapene til rammen (hvis noen).
Med lim Det er to alternativer for å skaffe ikke-vevde materialer - liming ved tørre og våte metoder. Ved liming ved bruk av tørrmetoden brukes tørre bindemidler: termoplastiske stapelfibre og tråder (acetat, polyvinylklorid, polyamid), pulver, filmer (polyvinylklorid), etc. De har et lavere smeltepunkt enn fibrene i basiselementet.
I den våte metoden for liming av lerreter brukes flytende bindemidler i form av polymerdispersjoner. Vandige emulsjoner (polyvinylalkohol, cellulosexantat, etc.) er mye brukt som flytende bindemidler, emulsjoner basert på organiske løsemidler (polyvinylklorid i metyl og klorid, butadienakrylonitril lateks, etc.). Liming av lerretsfibre med flytende bindemidler kan skje ved kontinuerlig impregnering eller ved å påføre bindemiddelet på individuelle deler av lerretet (for eksempel ved spraying etterfulgt av tørking). I både den tørre og våte metoden føres lerretet gjennom oppvarmede ruller eller varmes opp med infrarøde stråler. Når bindemidlene stivner, dannes det bindinger mellom fibrene.
I fig. Figur 43 viser et diagram av en maskin for å produsere limt fiberduk ved å presse inn i lerretet 1 to systemer av tråder 2, impregnert i kummer 3 med et flytende bindemiddel. Deretter passerer lerretet mellom sylindrene 4 gjennom styrerullene 5 til rullen 6. Hvis det resulterende materialet skjæres på tvers, er det tydelig at lerretet er forsterket på begge sider med gjenger. Selvklebende ikke-vevde materialer er mye brukt som kanter, møbeltrekk, dekorative, filter-, isolasjons- og foringsmaterialer.
De resulterende ikke-vevde materialene, avhengig av formålet, produseres i en grov form eller utsettes for passende etterbehandling: rulling, farging, tørking, napping, klipping, etc.
Automatiserte teknologier
For tiden er en robot forstått som en automatisk manipulator med programkontroll.
Biotekniske roboter inkluderer fjernstyrte kopieringsroboter; eksoskeletter; roboter kontrollert av en person fra et kontrollpanel; halvautomatiske roboter.
Fjernstyrte kopieringsroboter er utstyrt med en masterkropp (for eksempel en manipulator helt identisk med den utøvende), midler for å overføre direkte- og tilbakemeldingssignaler, og midler for å vise informasjon for den menneskelige operatøren om miljøet roboten opererer i
Roboter kontrollert av en person fra et kontrollpanel er utstyrt med et system med håndtak, nøkler eller knapper koblet til aktuatorene til kontrollkanaler langs forskjellige generaliserte koordinater. Kontrollpanelet er utstyrt med midler for å vise informasjon om robotens driftsmiljø, som mottas av en person via en radiokommunikasjonskanal.
En halvautomatisk robot kjennetegnes av en kombinasjon av manuell og automatisk kontroll. Den er utstyrt med tilsynskontroll for menneskelig intervensjon i prosessen med autonom funksjon av roboten ved å gi den tilleggsinformasjon ved å indikere et mål, handlingssekvens, etc.
Roboter med autonome eller automatisk kontroll vanligvis delt inn i produksjons- og forskningsroboter, som etter opprettelse og tilpasning i prinsippet kan fungere uten menneskelig innblanding.
Førstegenerasjonsroboter (programvareroboter) har et rigid handlingsprogram og er preget av tilstedeværelsen av elementær tilbakemelding fra miljø, som forårsaker visse begrensninger i bruken.
Andre generasjons roboter (sentient roboter) har koordinering av bevegelser med persepsjon. De er egnet for lavt kvalifisert arbeidskraft i produksjon av produkter. Robotens bevegelsesprogram krever en kontrollcomputer for implementeringen.
En integrert del av andre generasjons roboter er algoritmisk og programvare, designet for å behandle sensorisk informasjon og utvikle kontrollhandlinger.
Tredje generasjons roboter refererer til roboter med kunstig intelligens. De skaper forutsetninger for fullstendig erstatning av mennesker innen faglært arbeidskraft, og har evnen til å lære og tilpasse seg i prosessen med å løse produksjonsproblemer. Disse robotene er i stand til å forstå språk og føre en dialog med en person, danne en modell av det ytre miljøet med varierende detaljeringsgrad, gjenkjenne og analysere komplekse situasjoner, danne konsepter, planlegge atferd, bygge programbevegelser av det utøvende systemet og implementere dem pålitelig.
Laserteknologier
Den viktigste prestasjonen var etableringen av laserteknologier. Laser – en kilde til kraftig lys monokromatisk stråling, som er preget av høy retning og høy energitetthet, konsistens av oscillasjoner av elektromagnetiske bølger. Denne strålingen dannes i optisk. kvantegeneratorer.
Hovedelementet i laseren som strålingen dannes i er det aktive mediet. For dens dannelse brukes følgende: 1) eksponering for lys fra ikke-laserkilder; 2) elektrisk utslipp i gasser; 3) kjemiske reaksjoner.
Det aktive mediet kan være: 1) fast materiale (glass, plast, etc.) - faststofflasere; 2) gass (neon-helium) – gasslasere; 3) væske (med sjeldne jordartsaktivatorer og organiske fargestoffer) – flytende lasere; halvledere (sink, svovel, etc.) – halvlederlasere.
Lasere brukes i vitenskapelig forskning (fysikk, kjemi), i teknologi (kommunikasjon, plassering, måleteknologi), i praktiske anvendelser. medisin (kirurgi og oftalmologi), termonukleær fusjon i studiet av den indre strukturen til et stoff, varmebehandling, sveising, etc.
For tiden utviklede teknologer. prosesser ved hjelp av lasere:
Laser overflate varmebehandling brukes til verktøybehandling, forbedre ytelsesegenskapene til overflater. Det inkluderer: a) laserherding - høytemperaturoppvarming av overflaten av produktet og rask avkjøling; b) lasergløding brukes for å oppnå en mer likevektsstruktur med større duktilitet og mindre hardhet; c) laserlegering – opprettelse av belegg med høy driftsegenskaper; forglasning - dannelsen på overflaten av materialer og deler av amorfe lag med høy hardhet og korrosjonsbestandighet.
Lasersveising – lar deg sveise tykke lag med materiale i høy hastighet. I dette tilfellet utsettes ikke materialet ved siden av smeltesonen for høye temperaturer. Høy produktivitet, lav deformasjon, evne til å levere energi til vanskelig tilgjengelige steder.
Laserdimensjonal behandling inkluderer prosessene med selve laserskjæringen, laserboring, laserfresing, etc. den brukes til å kutte stål, keramikk, glass, plast og andre materialer. Kutteprosessen skjer uten dannelse av spon, og metallet som fordamper på grunn av høye temperaturer, blir ført bort av trykkluft. Boring brukes til å behandle store deler av komplekse former, for å bore hull i klokkemekanismer, diamantdyser.
Målelaserteknologi brukes ved utførelse av ulike målinger og dimensjonskontroll, kvalitetskontroll av materialer og produkter. Disse teknologiene er preget av høy hastighet og tillater berøringsfrie målinger. Lasermålere gjør det mulig å oppdage overflatedefekter opp til 1 µm i størrelse, finne og kvantifisere deformasjoner av ulike deler.
Ultralydteknologi
Ultralydteknologi er prosessen med å behandle materialer med ultralyd.
Ultralyd er elastiske bølger, uhørbare for det menneskelige øret, hvis frekvenser overstiger 20 kHz.
Ultralydteknologi– Dette er teknologier basert på bruk av elastiske mekaniske vibrasjoner av ultralydfrekvens. Ultralydfrekvensområdet strekker seg fra 16 kHz og oppover.
Den fysiske essensen av alle prosesser er basert på fenomenene og effektene som oppstår under eksitasjonen og forplantningen av mekaniske ultralydsvibrasjoner i miljøet.
Når ultralydvibrasjoner påvirker et medium, oppstår variable forskyvninger og forplanter seg i det - periodisk vekslende kompresjon og sjeldne partikler av dette mediet.
I noen teknologiske prosesser er disse fenomenene og effektene av avgjørende karakter, i andre er de ledsagende og øker effektiviteten til andre pågående prosesser.
Bruk av ultralyd gjør det ofte mulig å løse problemer som ikke kan løses med andre metoder, for eksempel fjerning av tunge forurensninger (rengjøring) av produkter av kompleks konfigurasjon med blinde hull eller mikrokapillære strukturer, sveising av metaller med ulik og forskjellig tykkelse, lodding og fortinning av materialer med oksidfilmer og keramikk, dispersjon og emulgering som er vanskelig å blande sammensetninger, intensivering av prosessene for fremstilling av forbindelser, fargestoffer og mange andre.
Assistent ved Institutt for informasjon og informatikk Kobtseva G.P.
