Нетканые материалы

(статья из журнала Наука и Техника, от апреля 1964 г.)

Если кто из вас бывал на текстильных предприятиях, то, конечно, заметил, какой сложный и длительный процесс представляет собой производство текстиля. Сначала волокно превращается в тонную нить (пряжу), затем из нее вырабатывается ткань.

Этот способ известен давно. Еще две тысячи лет до нашей эры пряжу вырабатывали при помощи нехитрого веретена и вручную на вертикальной деревянной раме сплетали в ткань. С появлением механических прядильных машин, автоматических ткацких- станков данный процесс усовершенствовался. Однако основной цикл производства по существу не изменился.

Развитие химии, появление большого количества искусственных и синтетических волокон, все возрастающая потребность в текстиле поставили перед технической мыслью задачу создания более прогрессивной технологии его производства непосредственно из волокон, минуя процессы прядения и ткачества. Эта задача была решена. Усилиями ученых многих стран была создана новая отрасль текстильной промышленности — производство нетканых материалов.

Представьте себе агрегат, в который с одного конца загружают рыхлую волокнистую массу, а с другого получают уже готовое полотно, которому остается только придать товарный вид путем обычных отделочных операций.

Еще в начале XX столетия это было только научной фантазией. А уже в 1960 году общий выпуск нетканых материалов составлял 2 процента всего изготовленного в мире текстиля.

Само название нового материала характеризует сущность способа его получения: материал не ткется, а вырабатывается путем механического (прошивкой, провязыванием нитями, прокалыванием иглами) или клеевого (склеиванием различными клеями) соединения волокнистой ватки или системы нитей. Начало производства нетканых материалов относится к 1939 году, когда в США фирмой «Америкен Фелт К» была выпущена первая производственная партия склеенных полотен.

Клеевые материалы изготовляются методом проклеивания волокнистого холстика или нитей из натуральных и химических волокон клеящими веществами (клеями, смолами, латексами, каучуками) или термопластическими — в виде порошков, пленок, легкоплавких синтетических волокон. При этом способе производства полностью ликвидируются процессы прядения и ткачества.

Схематически процесс получения клеевых материалов можно представить так.

Очищенные обычным способом на трепальных машинах текстильные волокна попадают в чесальную машину с аэродинамической приставкой, которая расчесывает, расправляет их и укладывает в холстик нужной толщины. Затем холстик поступает в пропиточную машинку, где происходит его пропитывание клеящими веществами. Высушенный в сушилке склеенный холстин отпрессовывается на горячих каландрах и свертывается в рулон, уже готовый к употреблению. В случае необходимости материал подвергается различным отделочным операциям с целью придания ему мягкости, стойкости к стирке и химчистке.

Вязально-прошивные нетканые материалы изготовляются провязыванием, простегиванием нитями рыхлого волокнистого холстика или настила нитей. При этом способе полностью исключается процесс ткачества я

частично процесс прядения, так как пряжа для прошивки холстиков составляет только 25 — 30 процентов веса готового полотна.

Провязывание холстика или нитей производится на специальных вязально-прошивных агрегатах системой игл, расположенных в одной плоскости. Количество одновременно провязывающих игл достигает 750. Для получения волокнистого холстика используется обычное разрыхлительно-трепальное и чесальное оборудование, применяемое в хлопчатобумажной и шерстяной отраслях.

Изготовляется холстик следующим образом. Со съемного барабана чесальной машины волокна в виде тонкого слоя — прочеса снимаются качающим гребнем и передаются на систему горизонтальных транспортеров. С нижнего транспортера ватка поступает на поперечный транспортер, скорость которого в 10 — 30 раз меньше скорости нижнего транспортера. Таким путем обеспечивается многократное сложение прочеса в ватный холст нужной толщины, который уплотняется на уплотняющих валиках и транспортерами подводится к системе игл вязально-прошивной машины. В результате прошивки ватный слой переплетается нитями и превращается в плотное полотно, которое наматывается на товарный валик.

Нетканый материал иглонабивным способом производится протаскиванием отдельных волокон через слой волокнистого холста с помощью металлических игл с зазубринами.

Известен еще один метод получения подобного материала — свойлачиванием. В его основу положена способность волокон к сваливанию в результате механических и химических воздействий. Этим способом изготовляются различные драпы.

В Германской Демократической Республике разработаны три типа вязально-прошивных машин: «Мали-ватт», «Малиполь» и «Малимо». Они высокопроизводительны, просты в уходе и обслуживании.

На машине «Маливатт» материал вырабатывается прошивкой холстов нитями. На «Малиполе» он образуется путем прошивания грунтовой редкой ткани нитями с образованием с одной стороны петель. На «Малимо» — провязываются нитями две системы продольных и поперечных нитей.

Скорость прошивки на таких машинах достигает 800 — 1100 стежков в минуту. Производительность — до 150 погонных метров в час.

В ГДР освоен также выпуск нетканых материалов методом валки; таким способом изготовляется, например, «скелан», используемый для пошива женских и детских пальто.

В Чехословакии в 1949 году сконструирована вязально-прошивная машина марки «Арахнэ», отличающаяся от других наклонным расположением прошивающих игл, что облегчает процесс прокалывания ватки иглами и очистки самих игл от загрязнений.

Основной частью машин являются иглы. Они состоят из собственной иглы и язычка. Заостренный конец иглы имеет особую форму, благодаря которой она легко прокалывает материал, не повреждая и не перепутывая волокна. Внутри полости иглы проходит язычок, представляющий собой тонкую проволочку, конец которой заканчивается желобком, обеспечивающим плотное закрывание конца иглы. Холст подается в вязально-прошивную машину посредством наклонного транспортера к рабочим иглам, которые протягивают прошивные нити сквозь холст, образуя петли. Машина работает при скорости 750 — 1000 оборотов в минуту. Если производительность обычной ткацкой машины составляет 48 метров за 8 часов, то вязально-прошивная машина «Арахнэ» за это же время дает 160 — 640 метров, в зависимости от плотности прошивки полотна.

На этой машине вырабатывается более 70 видов вязально-прошивных полотен, которые используются для разных теплоизоляционных и звукоизоляционных целей, подкладок для искусственной кожи, половых покрытий, фильтровальных и тарных материалов и пошива одежды.

В нашей стране внедрены в производство четыре типа вязально-прошивных агрегатов, освоенных ленинградским заводом «Вулкан»: АЧВ-1, АЧВ-1И, АЧВ-В и АЧВ-Ш-250. На машине типа АЧВ-1 вырабатываются из хлопка основа для искусственной кожи, материал различного технического назначения для пошива женской, детской верхней одежды, а на АЧВ-Ш-250 — высококачественные нетканые материалы типа драпов.

В 1964 году предусматривается серийный выпуск агрегатов АН М-110, которые позволят организовать в Советском Союзе производство клеевых нетканых материалов.

В отличие от других стран в СССР большое внимание уделяют агрегатированию прошивных машин с холстообразующими и созданию автоматических поточных линий.

В 1962 году в Советском Союзе было изготовлено 42,7 миллиона квадратных метров нетканых материалов — полушерстяного и хлопчатобумажного ватина (90 процентов к общему выпуску), типа байки и сукна для пошива верхней одежды, а также технического назначения (основа для искусственной кожи, подкладка для обуви, фильтры).

В ГДР и Чехословакии также вырабатываются в основном вязально-прошивные нетканые материалы. Из клеевых здесь освоен выпуск ватина, гардин, бортовки, различных прокладок и т. д. В Англии, Франции, ФРГ и США в основном вырабатываются клеевые, которые идут на обивку, для изготовления фильтров, изоляции, применяются в медицине, для пошива одежды разового пользования и т. д.

Быстрый рост производства нетканых материалов объясняется прежде всего его экономической эффективностью. При их изготовлении резко сокращается продолжительность производства: для выпуска ткани

обычным способом требуется от 3 до 5 недель (с момента поступления сырья в производство), а нетканым — несколько часов.

Наиболее экономичен клеевой метод. При выработке клеевых материалов производительность труда возрастает в 10 — 50 раз по сравнению с ткачеством и составляет 140 — 250 квадратных метров материала в час, тогда как производительность ткацких станков не превышает 5 — 6 метров. Себестоимость таких материалов вследствие использования коротковолокнистых отходов меньше в 2 — 3 раза. При прошивном методе производительность труда возрастает в 3,7 раза, а себестоимость изделий по сравнению с обычными тканями снижается на 25 — 30 процентов.

На предприятиях Латвии также освоен выпуск некоторых видов нетканых материалов:  на комбинате «Сауле» вырабатывается в год 800 тысяч квадратных метров полушерстяного прошивного ватина и на фабрике «Сакта» — свыше 100 тысяч квадратных метров основы для искусственной кожи.

В 1962 году при Латвийском комплексном научно-исследовательском институте легкой промышленности организована лаборатория нетканых материалов, которая занимается разработкой нового ассортимента материалов для технических и бытовых нужд. По нашим разработкам в этом году в республике намечено изготовить 200 тысяч квадратных метров нетканой технической салфетки, 40 тысяч метров байки для пошива детской одежды, столько же метров материала для технического назначения и 30 тысяч метров подкладки для обуви. Все это будет выпускаться специальным цехом, который организуется на комбинате «Сауле».

Производство нетканых материалов в Латвии только начинает развиваться, но будущее за ним, как более совершенным и экономически выгодным способом получения текстиля.

Тэги: легкая промышленность, производство тканей, производство шелковых тканей, тонкая воздушная ткань секрет производства, производство хлопчатобумажных тканей, технология производства ткани