Группа продуктов, включающая объемные нетканые материалы или нетканые прокладочные ткани, такие как Kunit и Multikunit, нетканые материалы с перпендикулярной укладкой, является технологическим достижением, и не только по экономическим причинам. Нетканые материалы в целом обладают высоким экономическим потенциалом благодаря тому, что цепочка производственных процессов сокращается и дешевеет, ведется непрерывная разработка оборудования, связанного с выпуском продукции и ее качеством.

Компания Karl Mayer модифицировала базовую технологию Malimo для производства трехмерных тканей толщиной до 100 мм (Kunit) или 16 мм (Multiknit). При помощи данных методик создаются ткани с низким удельным весом, хорошей упругостью на сжатие и прессуемостью. Их можно использовать вместо полиуретановой пены при изготовлении сидений автомобилей, а также других компонентов автомашин. Трехмерные ткани Kunit изготавливаются из штапельного волокна, с одной стороны они приобретают петельную структуру, а с другой создается структура ворсовой петли с практически вертикальным расположением волокон. Продольно ориентированная волоконная сеть сворачивается и сжимается в ворсистую волоконную сеть на высокой скорости и поддерживается brush bar. Волокна спрессовываются brush bar и формируют игольные головки, в результате чего создается петля.

Нетканые материалы Multiknit производятся из 100% кардованного волокна при помощи процесса термокомпрессионного сшивания. В первую очередь продольно ориентированная кардованная сеть связывается на вязально-прошивной машине. Присущий ткани Multiknit эффект двойного вязания создается путем объединения волоконного содержимого сложенных ворсистых нитей в петли с целью создания второй вязаной поверхности. Термообработанные нетканые материалы Multiknit известны под товарным знаком Caliweb.

Сегодня существуют две системы производства перпендикулярно уложенного текстильного волокна: поворотный накатный механизм и вибрационный накатный механизм (Struto), у каждого из которых имеются свои собственные коммерческие преимущества. Наиболее распространенным методом изготовления перпендикулярно уложенной сети является воздушный термобондинг, однако для укрепления объемного нетканого волокна также могут использоваться структуры «quasi-yarn».

Santex Wavemaker представляет собой вертикальный накатный механизм, укладывающий нетканый материал в форму волны. Таким образом, волокна приобретают вертикальную ориентацию. Все виды волокон можно преобразовывать в очень гибкие и звукопоглощающие нетканые волокна толщиной до 50 мм. Продукт является идеальным заменителем для полиуретановой пены, также они могут использоваться в некоторых других областях, например при изготовлении интерьеров автомобилей, чехлов сидений, стелек для обуви и другого).

Линия Struto включает в себя кардочесальный механизм, вертикальную накатную машину Struto и камеру для воздушного термобондинга. Можно использовать любые виды волокон, в том числе переработанные волокна, а также природные и синтетические волокна, поддающиеся обработке кардочесанием и состоящие из смесей волокон, в которых 10-100 процентов массы – это волокна, изготовленные методом термобондинг. Вертикально уложенные нетканые волокна можно производить, устанавливая толщину 8-35 мм. Благодаря вертикальному расположению волокна демонстрируют свойства неделимости, теплоизоляции, утка и замечательную компрессионную устойчивость. Помимо этого, для них характерна высокая степень восстановления после повторной нагрузки. Трехмерные нетканые структуры также можно создать методом иглопробивания двух нетканых слоев, предварительно обработанных методом иглопрокалывания и размещенных на определенном расстоянии друг от друга, которое создается разделителем.

(рисунок: нановолокна на целлюлозной подложке, изготовленной методом гидравлического холстоформирования)

Методики производства микроволоконного нетканого материала

В промышленности нетканых материалов микроволокна являются очень популярной концепцией. Микроволна в основном определяются как непрерывные нити среднего диаметра волокна 25 микрон или меньше. Среди ключевых технологий производства таких микроволоконных нетканых материалов можно назвать такие как гидравлическое формирование и спанлейс, или традиционный процесс формования волокна из расплава, например производство фильерным и аэродинамическим методом из расплава. В настоящее время самыми популярными процессами являются фильерный и аэродинамический, скоростное и электростатическое формование.

Технология фильерного производства

Она основана на методике формования волокна из расплава и включает в себя четыре основные и различные стадии: формование, формирование ткани, скрепление и намотка.

В настоящее время фильерное производство доминирует в области изготовления микроволоконных нетканых материалов. Во время стадии формования полимерный расплав нагревается до необходимой температуры и выдавливается через ряд формовочных капилляров. Для этого используется система экструдирования, которая включает в себя экструдер, механизм замены экрана и дозировочный насос. Нити охлаждаются методом, обеспечивающим точный контроль процесса с целью создания устойчивых реологических свойств.

Данные нити впоследствии вытягиваются отводящим воздушным эжектором, который расположен внутри аттенюатора. В зависимости от конструкции машины и отобранного полимера скорость нитей внутри аттенюатора варьируется в диапазоне 2000-7000 м/мин. Кристаллические и ориентированные макроволокна вытягиваются из аттенюатора на выходе вместе с потоком воздуха и размещаются на передвижном холстоформирующем поясе.

Аэродинамический эффект или электростатический заряд обычно используется для распределения тонких нитей в целях максимальной однородности и наилучшего покрытия. При помощи сильного эффекта отсасывания под формирующим поясом и горячего прижимного ролика микроволокна свободным образом образуют холст, который впоследствии скрепляется во время прохода через жало двух нагретых стальных роликов, вращающихся в противоположные стороны. Микроволокна, которые производятся в рамках фильерного процесса, обладают средним диаметром 15-35 микрон.