Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Технологии


Технологии/Нетканые объемные утеплители и наполнители. Часть 1

Нетканые объемные утеплители и наполнители. Часть 1

22 июня 2014
Рынок легкой промышленности №110, 2014

Мухамеджанов Габит Кульжабаевич

Нетканые утеплители (НУ) - широкая номенклатура теплоизоляционных материалов, используемых в качестве утепляющих прокладок при пошиве швейных изделий.

К нетканым утеплителям следует отнести хлопчатобумажные, полушерстяные и шерстяные ватины, иглопробивные полотна и объемные синтетические утеплители (СУ). Все названные материалы характеризуются: пористой волокнистой структурой • наличием в этой структуре многочисленных пор различных форм и размеров • разнообразием способов формирования волокнистого холста • возможностями изготовления из различных видов натуральных, искусственных и синтетических волокон и отходов производств, а также регенерированных волокон (путем разволокнения текстильного вторсырья и переработки ПЭТ-бутылок).

Нетканые наполнители (НН) - целая группа материалов, в том числе синтетических «шариков» используемых в качестве формоустойчивого слоя при пошиве изделий домашнего текстиля (одеял, подушек, матрацев, халатов и др.).

Отличие между утеплителем и наполнителем заключается главным образом областью применения, тогда как их технология и способы производства существенно не отличаются. Все известные типы и марки этих материалов могут использоваться как в качестве утепляющего слоя в одежде, так и в качестве формоустойчивого наполнителя.

Разнообразие способов формирования волокнистого холста с различным расположением волокон в структуре и скрепление сформированного волокнистого слоя используемого сырья позволяет использовать НУ и НН во многих сферах применения: для верхней бытовой, утепленной и спортивной одежды, в том числе в условиях низких температур (до - 60оС) • для спецодежды силовых структур, в том числе в сочетании с термоскрепленным спанбондом, мембранной и полиэтиленовой пленкой, алюминиевой фольгой • для одеял, матрацев, подушек и халатов.

Ассортимент НУ до недавнего времени составляли хлопчатобумажные, полушерстяные и шерстяные ватины на основе натуральных волокон и отходов текстильных производств и регенерированных волокон. Технология изготовления ватинов основана на скреплении формируемого волокнистого холста из натуральных волокон или нитями (пряжей) вязально-прошивным способом.

С появлением новых способов и технологий импортированы или освоены в отечественном производстве НУ и НН на основе синтетических волокон, реализуемые в России под торговыми марками: холлофайбер (Термпопол-Москва ООО) • шелтер/shelter и периотек (Весь мир ФНМ ООО) • шерстикрон (Фанема ОАО) • термофинн (Термореал ООО, Москва – Термофора ООО, СПб) • Thinsulate (Company, США) • Fibertex (Fibertex Nonwovens A/S, Дания, с производствами в Чехии и ЮАР).

Кроме того, многие предприятия производят НУ под незарегистрированным условным наименованием синтепон. К ним, в частности, относятся Предприятие нетканых материалов ООО (Вязники), Втор-Ком ЗАО (Челябинск), Нипромтекс ООО, ФНМ-Юнис (Туймазы), Полиформ-трейд ООО (Ковров). Перечень этих предприятий с каждым годом расширяется. В этом можно убедиться, посетив соответствующий раздел Федеральной ярмарки Текститльлегпом.

В условиях России - страны с разными климатическими условиями (5 зон), в том числе с районами вечной мерзлоты, Сибири и Дальнего Востока потребность в утепленной бытовой, спортивной, специальной и рабочей одежде, а также в наполнителях, перопуховых изделиях и одеялах постоянно растет. Следовательно, НУ и НН будут играть важную роль в создании и освоении таких изделий.

Характеристики и особенности производства и применения в России

Нетканые полотна нашли широкое применение при изготовлении утепленной одежды (курток, пуховиков, пальто и полупальто), спортивной, рабочей и специальной одежды, головных уборов, перопуховых изделий и одеял в качестве утепляющих прокладок и наполнителей. В верхней утепленной одежде НУ обеспечивают теплоизоляцию, надежность в эксплуатации , а НН – формоустойчивость и долговечность изделия.

К нетканым утеплителям и наполнителям относятся ватины из натуральных волокон и синтетические утеплители на основе синтетичесикх и искусственных волокон. Они представляют собой широкую номенклатуру теплоизоляционных и формоустойчивых прокладочных материалов. Наряду с теплоизоляционными свойствами, воздухо-, паропроницаемостью, которые зависят от состава и природы сырья, технологии изготовления и структуры материалов пакета изделия, НУ в качестве наполнителя придают изделиям формоустойчивость и объемность.

Исследование влияния структуры материалов, входящих в пакет изделий, на теплозащитную функцию и воздухопроницаемость представляет серьезную задачу, решение которой позволяет создавать одежду и изделие с заранее заданными свойствами. В структуре изделия утеплитель выступает как важный элемент, обеспечивающий необходимые теплозащитные свойства и соответствующий воздухообмен.

Сегодня уже трудно представить легкую, модную и формоустойчивую верхнюю одежду без применения в ней высокообъемных утепляющих прокладок. Поэтому утеплители применяются в составе пакета изделия, тогда как самостоятельно без тканей верха и подкладки не используются. В дальнейшем мы будем говорить об особенностях производства и потребления не только самих утеплителей, но и в составе пакета одежды и изделия в целом.

Производство и применение НУ на российском рынке характеризуется следующими особенностями: разнообразием способов формирования волокнистого холста из штапельных или непрерывных волокон (механический, аэродинамический) • разнообразием способов скрепления сформированного волокнистого холста (холстопрошивной с применением нитей / пряжи или без них, иглопробивной, гидроструйный, термический, клееный, комбинированный) • разнообразием используемого сырья (полиэфирные, ПАН, полиамидные, полипропиленовые, вискозные и другие химические и искусственные волокна; хлопок, лен, шерсть, джут, сизаль и другие натуральные волокна в сочетании с нетекстильными материалами, в том числе полимерной пленкой и мембранной алюминиевой фольгой) • широким применением в качестве утепляющих прокладок и наполнителей • разнообразием климатических условий применения и пространными зонами низких температур • высоким спросом на НУ • формированием единой экономической зоны (Россия, РБ, Казахстан), создающей предпосылки для расширения областей применения НУ.

Российский рынок НУ характеризуется: разнообразием ассортимента, областей применения, способов производства, типов (марок), структур и свойств НУ • постоянным увеличением объемов внутреннего производства, количества предприятий-производителей и потребителей • наличием предприятий-производителей различного масштаба (от крупных до малых, ориентированных на потребителей регионального характера) • повышением конкурентоспособности благодаря приобретению и установке нового технологического оборудования, проведению разумной ценовой политики и, как следствие, постепенным вытеснением с российского рынка НУ зарубежных производителей • сезонностью потребления (резким падением спроса на НУ в весенне-летний период) • географической ограниченностью (сосредоточением основных крупных производителей в центральных регионах России) • наличием на российском рынке контрафактной продукции, продвигаемой под российскими торговыми марками (в том числе, холлофайбер, шелтер, периотек и др.)

Изобилие типов и марок синтетических утеплителей требует проведения четких маркетинговых исследований для обоснованного выбора НУ по параметру «цена-качество». Аналитики рынка спецодежды предупреждают о том, что зачастую продавцы импортных торговых марок декларируют высокое качество НУ, не соответствующее спросу по указанному выше параметру.

Основные способы формирования волокнистого холста

В основе всех типов и структур НУ лежит, прежде всего, формирование волокнистого слоя и холста с последующим скреплением его различными способами. Волокнистый холст формируют непосредственно из штапельных волокон классическим или фильерным способом из непрерывных (бесконечных) волокон (филаментов). Иными словами, волокнистый холст образуется непосредственно после выхода из фильер.

Существуют различные способы формирования волокнистого холста: механический - на известных чесальных машинах шляпочных (хлопкового типа), валичных (шерстяного типа) с преобразователем прочеса, то есть преимущественно с поперечной ориентацией волокон • аэродинамический – формирование волокнистого холста потоком воздуха, способом «падающего снега» • фильерный, фильерно-раздувный – потоком воздуха и раздувом расплава бесконечных волокон (филаментов) непосредственно из фильер.

В зависимости от способа формирования волокнистого холста получают структуру НУ с различной степенью ориентации волокон.

Так, механический способ формирования волокнистого холста позволяет получить структуру преимущественно с продольной, поперечной и продольно-поперечной ориентацией волокон, а используя рандомизирующие устройства, формируют волокнистый холст преимущественно с хаотическим расположением волокон.

Аэродинамический способ основан на формировании волокнистого холста потоком воздуха. При этом получают структуру преимущественно с хаотическим расположением волокон.

В НУ холлофайбер использован принцип «падающего снега» при формировании волокнистого холста потоком воздуха, что позволяет получить структуру не только с хаотическим, но и с вертикальным расположением волокон. Такая особенность формирования волокнистого холста имеет существенное отличие данного НУ от других типов и структур утеплителей.

Фильерный и фильеро-раздувный способы основаны на формировании волокнистого холста потоком воздуха и раздувом непосредственно бесконечных волокон (филаментов). При этом волокнистый холст имеет структуру преимущественно с хаотическим расположением волокон.

Способ формирование волокнистого холста айрлайд основан на использовании коротких волокон из измельченной целлюлозы.

Таким образом, способы формирования волокнистого холста имеют важное значение при создании структуры и свойств НУ.

Так, при механическом способе получают в основанном анизотропную структуру, а при аэродинамическом – преимущественно изотропную структуру НУ. Для швейных изделий важно использование НУ с изотропной структурой, имеющей одинаковые свойства в разных направлениях, в том числе взаимно перпендикулярных.

В настоящее время наиболее распространенными способами формирования волокнистого холста при получении НУ являются механический и аэродинамический.

Основные способы скрепления волокнистого холста

Сформированный волокнистый холст, полученный различными способами, необходимо в последующем скрепить и упрочнить для получения готового продукта. Каждый из способов скрепления имеет свои особенности и технологии производства, позволяющие получать НУ и НИ с различными потребительскими свойствами и структурой в соответствии с требованиями потребителей.

Холстопрошивной способ основан на скреплении волокнистого холста из штапельных волокон провязыванием прошивной пряжей (нитью) трикотажным переплетением трико, цепочкой или провязыванием петлями, образованными из пучков волокон без применения прошивной пряжи (нити), так называемым безниточным способом скрепления.

Примером холстопрошивного способа скрепления волокнистого холста прошивной пряжей (нитью) являются ватины из натуральных волокон, а безниточного способа скрепления – безниточное холстопрошивное полотно.

Иглопробивной способ – скрепление волокнистого холста пучками волокон, образованными иглами с зазубринами путем прокалывания сквозь всю толщи и структуру холста. При этом волокнистый холст может быть получен из штапельных или непрерывных волокон «спанбонд» в сочетании с полимерной пленкой, алюминиевой фольгой или без указанных нетекстильных материалов.

Например, иглопробивной фильерный способ («иглопробивной спанбонд») - прокалывание волокнистого слоя из непрерывных волокон иглами с целью скрепления его структурных элементов, иглопробивной способ с алюминиевой фольгой обычно применяется для швейных изделий специального назначения. Иногда иглопробивной способ используют для получения многослойных материалов (в сочетании с текстильными и нетекстильными материалами) путем дублирования и скрепления структуры иглопрокалыванием.

Клеевой способ основан на скреплении волокнистого холста жидкими дисперсионными связующими веществами (например, акриловыми) путем пропитки или разбрызгивания. Несмотря на то, что в 1980-90-е годы этот способ получил в СССР большое распространение (Сыктывкарская, Бориславская, Кзыл-Ординская, Папская фабрики нетканых материалов), однако из-за неэкологичности, дороговизны и необходимости утилизации отходов отработанных жидких связующих этот способ скрепления волокнистого холста практически сведен на нет и уступил место другим способам. Эта тенденция характерна и для зарубежных стран.

Гидроструйный способ (спанлейс) - скрепление волокнистого холста струями воды при высоком давлении. При этом получают тканеподобную, обычно плоскую структуру. Благодаря его экологичности получаемые материалы в перспективе могут найти применение в сочетании с другими материалами при пошиве , например, головных уборов и других изделий, а также в качестве наполнителей.

Гидроструйный способ представляет собой обработку нескрепленного или предварительно скрепленного волокнистого холста из штапельных или непрерывных волокон (сочетаний с другими текстильными и/или нетекстильными материалами) струями воды или пара под высоким давлением с целью скрепления и/или придания дополнительных свойств.

Термоскрепленный способ – сплошная или локальная термическая обработка волокнистого холста из штапельных или непрерывных (фильерных) волокон, содержащих усадочные, бикомпонентные волокна (БКВ) или другие термосвязующие компоненты, а также его сочетаний с другими текстильными и/или нетекстильными компонентами. При этом получают объемную или высокообъемную структуру в зависимости от способа термического скрепления (в среде горячего воздуха, каландирования).

Способ объемного термоскрепления – обработка волокнистого холста из штапельных волокон, содержащего легкоплавкие волокна или термосвязующие компоненты, при повышенной температуре без давления в термокамерах (термопечках) с целью скрепления.

Способ плоского термоскрепления – обработка волокнистого холста из штапельных или непрерывных волокон, содержащего также БКВ или термосвязующие компоненты, а при повышенной температуре, под давлением на каландре или прессе с целью скрепления и/или придания дополнительных эффектов и свойств.

В качестве связующих при термическом способе используют БКВ, легкоплавкие волокна (полипропилен, полиэтилен), порошки или пленки. Получают при этом однослойные и многослойные материалы.

В настоящее время термоскрепление постепенно вытесняет другие способы получения утеплителей благодаря экологичности, сравнительной дешевизне, простоте технологии и возможности изготовления пористых и высокообъемных структур.

Известные в России марки НУ изготовляются термоскреплением с вложением в волокнистую массу до 20…30% БКВ или других термоплавких волокон. Термоскрепленные утеплители широко используются при пошиве швейных, пухоперовых изделий и одеял в качестве слоя утепляющих прокладок и наполнителей.

Журнальный вариант доклада, зачитанного на конференции «Текстиль-2014: новые технологии и продукты на российском рынке» (Москва, 19 февраля 2014 года, в рамках деловой программы Федеральной ярмарки «Текстильлегпром»).

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

НАШИ  ЖУРНАЛЫ И СПРАВОЧНИКИ

Смотреть архив

АНОНСЫ:
ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №118

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №117

                    ( читать ... )