С момента первого коммерческого производства спанбонда (начало 60-х годов прошлого века) в мире появилось несколько модификаций спанбонд процессов. Из них можно выделить три модификации:
• Система "Docan"
• Система "Reicofil"
• Система "Lutravil"

Система "Docan"

Рис. 1. Схема спанбонд-процесса по технологии "Docan"

Данный способ производства был разработан "Lurgi Kohle & Mineral-Oltechnik GmbH" Германия, в 1970 году. В дальнейшем этот способ производства был лицензирован Lurgi Corporation и продан компаниям, производящим оборудование для изготовления нетканых материалов, для дальнейшего использования в их оборудовании.

Система "Reicofil"

Рис. 2. Схема спанбонд-процесса по технологии "Reicofil"
 

Первая демоверсия установки "Reicofil" была впервые представлена фирмой "Reifenhauser" (http://www.reifenhauser.com/) на Troisdorf-Sieglar в 1976 году. В дальнейшем фирма "Reifenhauser" стала производить и продавать оборудование для производства нетканых материалов на основе своей разработки.
 
                                                        Система "Lutravil"

Рис. 13. Схема спанбонд-процесса по технологии "Lutravil"

Эта система производства нетканых материалов была разработана немецкой компанией Carl Freudenberg в 1965 году. Патент на этот процесс является собственностью компании "Freudenberg" (http://www.freudenberg.com/) и недоступен для производства по лицензии.
Данный спанбонд-процесс основан на технологии горячего формования. После получения волокон из фильерной балки они проходят три стадии охлаждения. Первоначальное охлаждение волокон происходит непосредственно после выхода из фильер. В дальнейшем волокна проходят специальную камеру с регулируемой температурой воздуха. В третье камере волокна подвергаются вытяжке и ориентации под воздействием воздуха высокого давления, после чего они укладываются на конвейер.
 
Направления научно-технических разработок в области производства нетканых материалов

В целом можно выделить 2 основных направления научно-технических разработок в области производства нетканых материалов:

1. Направлено на уменьшение стоимости производства материалов для определенных ранее областей применения.

Наиболее наглядным примером развития данного направления, получившим развитие является термоскрепление иглопробивного нетканого геотекстиля. Таким образом прочность материала увеличивается на 25 – 30 % (по сравнению с иглопробивным или термоскрепленным материалом), что позволяет экономить на сырье порядка 20-25 % при производстве материала для одних и тех же областей применения.

2. Придание материалам новых свойств.

В данном направлении существующие технологии производства нетканых материалов используют достижения других отраслей промышленности. Рассмотрим одно из наиболее перспективных направлений – использование нанотехнологий в производстве нетканых материалов.

Полотно на основе наноматериалов приобретает уникальные по своим показателям водонепроницаемость, грязеотталкивание, теплопроводность, способность проводить электричество и другие свойства.

Наноматериалы могут иметь в своем составе наночастицы, нановолокна и другие добавки. Например, компания Nano-Tex успешно производит материалы, улучшенные с помощью нанотехнологий – абсолютная водонепроницаемость: благодаря изменению молекулярной структуры волокон, капли воды полностью скатываются с полотна, которое при этом «дышит».

Следует отметить утеплительный материал Aspen's Pyrogel AR5401, изготовленный на основе полимерного материала с нанопорами. Благодаря им материал ведет себя как хороший теплоизолятор.

Нанопокрытия

Нанотехнологии также применяются для улучшения свойств полотен и изделий из него. В этом случае на полотно наносятся покрытия, модифицирующие его в микронном и субмикронном размерных диапазонах. Энергосберегающая технология фотокатализа очищает поверхность полотна без применения химикатов и энергии, исключительно под воздействием нанокатализаторов, нанесенных с использованием традиционного текстильного оборудования, солнечного света и воды.

Японская компания Toray Industries, например, заявила, о создании новой технологии обработки текстиля, которая обеспечила прорыв в производстве благодаря реализации достижений в области самосборки наноструктур.

Рис. 14. СТМ изображение нанопокрытия NanoMATRIX отдельных монофиламентов полиэфира (каждое волокно находится в “трубочке” из нанопокрытия)

Технология NanoMATRIX позволяет наносить прямо на монофиламенты обрабатываемого полотна покрытие толщиной 10...30 нанометров. Такого, по утверждению компании, до сих пор не мог добиться никто: современные технологии до сих пор позволяли наносить покрытия либо в пространство между монофиламентами, либо в участки пересечения волокон. Для реализации этой технологии исследователи изменяли температуру, давление, электрическое поле и другие параметры окружающей среды в ходе нанотехнической самосборки. При обработке материала с помощью новой технологии отдельные монофиламенты не повреждаются, текстура обрабатываемого материала не изменяется. Изделия из нанотекстиля Toray Industries на основе полиэфира и хлопка приобретают уникальные по своим характеристикам эластичные, водоотталкивающие и антистатические свойства.

Гонконгские ученые создали покрытие на основе наночастиц, которое предотвращает загрязнение, а также способствует обеззараживанию. Исследования ученых велись в области разработки самоочищающихся наноповерхностей при низких температурах.

Некоторые нанопокрытия доступны на российском рынке. Это обеззараживающие покрытия на основе наночастиц серебра и оксида цинка, а также покрытия, создающие устойчивый слой, который не пропускает ультрафиолет.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка, а также с анализом оборудования для производства нетканого геотекстиля можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок нетканого геотекстиля в России» и «ТЭО организации производства нетканого геотекстиля».

Об авторе:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.

• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование

www.newchemistry.ru