В последнее время в штапельных материалах все больше используются биокомпонентные волокна для повышения однородности и улучшения эксплуатационных характеристик технических нетканых материалов, таких как биокомпонентные волокна РР/РЕ, РЕТ/РЕ, РЕ/ПА6. Биокомпонентные волокна, как правило, формуются путем одновременной и непрерывной экструзии двух полимерных компонентов из двух отдельных экструдеров, через одно и то же вращающееся отверстие многоканального мундштука для нитей для формирования однородных прядей волоконных нитей. Между двумя компонентами имеется связь по направлению оси волокна, заменяющая однородное смешивание; обе части могут иметь разные конфигурации или шаблоны. Новые типы биокомпонентных волокон стремительно вошли в практику производства за счет новых научных разработок и технологий. В настоящее время на рынке имеются следующие категории биокомпонентных волокон: 1. с параллельным расположением;
2. двухкомпонентное волокно с оболочкой из второго компонента (включая концентрическое и эксцентрическое);
3. острова в океане;
4. цитрусовые, клиновидные или с нарезкой на сегменты;
5. полые и не полые;
6. с нормальным круглым поперечным сечением;
7. с неправильной формы не круглым поперечным сечением, включаю плоскую ленту, многолопастное, треугольное, с параллельными отрезками и т. д. У каждого вида биокомпонентного волокна имеются свои особые черты и применения. Волокна с параллельным расположением используются, преимущественно, для создания самоизвивающегося эффекта, который образуется на основе различных химических и физических свойств двух компонентов, находящихся в одном волокне. Как следует из самого названия, такие биокомпоненты создаются одновременным прядением двух волоконных компонентов таким образом, чтобы они скреплялись в продольном направлении. Эти два компонента могут отличаться друг от друга по химическому составу, или же отличаться по каким-либо свойствам, таким как молекулярная масса или степень кристаллизации, которые дают различные значения усадки или расширения. Биокомпонентные волокна могут сочетать преимущества обоих компонентов, такие как хорошая прочность, высокая проводимость или гидрофильность, а также низкие затраты. Если у биокомпонентных волокон конфигурация поперечного сечения не двухкомпонентная с оболочкой, то их можно использовать для производства более тонких микроволокон с помощью технологий расщепления волокон или же для реализации технологии однокомпонентного растворения. Для нетканых материалов, изготовленных сухим холстоформованием. В число штапельных волокон, которые используются для сухого холстоформования, входят: полипропилен, полиэфир, вискоза, хлопок, найлон, биокомпонент и прочие волокна. Особенно широко при производстве нетканых материалов используется полипропиленовое волокно благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам и относительно низким затратам. В то время, как доля использования полипропилена уменьшается на рынке одноразовых применений, доля полипропиленового волокна продолжает расти на рынке долговременных нетканых применений. Большую часть крупных конечных долговременных применений составляют для полипропиленовых штапельных волокон применения, изготовленные из иглопробивных нетканых материалов. В число самых крупных рынков входят: геотексиль, автомобильные ковровые покрытия, подложки для покрытий, внутренние и внешние ковровые покрытия, одеяла, мягкая мебель и постельные принадлежности. С учетом сочетания высокой прочности и эластичности затраты на производство полиэфирных штапельных волокон ниже, чем на производство вискозного волокна. Полиэфирное штапельное волокно гидрофобно, что является положительным свойством для изготовления легких поверхностных тканей, используемых в одноразовой отрасли. Они обеспечивают тактильное ощущение сухости на поверхности ткани даже тогда, когда внутренние абсорбирующие слои насыщены влагой. По мере того, как разрабатываются все новые методы обработки и скрепления полиэфира, полиэфирные штапельные волокна все более теснят на рынке вискозные штапельные волокна. Исходным стимулом для расширения использования полиэфира стало повышение спроса на смолы для производства волокна и контейнеров. Семьдесят пять процентов от общего производства полиэфира предназначено для производства полиэфирного волокна. Тремя крупнейшими мировыми производителями полиэфира являются компании Hoechst, DuPont, и Eastman. В число эксплуатационных характеристик вискозного волокна входят высокое влагопоглощение, мягкость и приятность на ощупь, простота окрашивания и способность поддаваться драпировке. Сверхабсорбирующие вискозные волокна производятся для получения более высокой способности удерживать влагу (хотя обычная вискоза удерживает до 100% от своей массы). Это волокно используется для производства хирургических нетканых материалов. Такие волокна получают за счет включения удерживающих воду полимеров (таких, как полиакрилат натрия или натрий карбоксил метил целлюлоза) в вискозу перед тем, как начать прядение. Это позволяет получить потенциал удержания воды в диапазоне от 150 до 200% от массы. Для нетканых материалов, получаемых аэродинамическим или влажным холстоформованием. Древесная масса и смеси с синтетическими материалами (включая биокомпонентные волокна), которые коротко отрезаны от жгутов, широко используются для производства нетканых материалов, получаемых аэродинамическим или влажным холстоформованием. Древесная масса широко используется при производстве бумажной продукции, а воздушные нетканые материалы для производства гигиенических продуктов с высоким влагопоглощением, и, в последнее время, впитывающих подложек пищевых продуктов и упаковок для пищевых продуктов. На долю бумажной продукции, включая газетную и копировальную бумагу, бумагу для бытовых целей и гигиенического применения, приходится примерно 15% всего мирового товарного производства древесной массы. Только очень небольшое количество, всего менее 1%, используется в мировом масштабе для производства продуктов для личной гигиены и прочих абсорбирующих продуктов. Стремление к использованию более тонких абсорбирующих продуктов создает конкуренцию древесной массе как материалу, используемому в абсорбирующих продуктах, которые должны быть более эффективными в деле перемещения жидкостей внутри адсорбирующей структуры. Все сочетания штапельного волокна, которые могут использоваться для сухого холстоформования, описанные выше, можно также использовать и с влажной, и с аэродинамической технологиями. Для нетканых материалов, формуемых из расплава. При формовании нетканых материалов из расплава используются следующие смолы: РР, РЕТ, РЕ, PA, PLA, и прочие термопласты. У полипропилена есть несколько преимуществ перед другими смолами, и они продолжают стимулировать расширение его применения на новых рынках, позволяя ему удерживать доминирующее положение по отношению к другим смолам. В целом, цена смолы полипропилена ниже в расчете на тонну. Более того, у нее удельный вес менее единицы, а это ниже, чем у всех конкурирующих полимеров. Поэтому, производители могут получать больший выход продукции на тонну при использовании полипропилена, а не конкурирующих с ним смол. Полипропилен обладает хорошими физическими и химическими свойствами, которые обеспечивают ему широкий диапазон применений на рынке. Полиэтилен высокой плотности использовался компанией DuPont для создания своей собственной технологии флэшспан. Специальные полимеры для нетканых материалов. В число специальных полимеров для производства нетканых материалов входят: углеволокно, сверхабсорбирующее волокно, полиэтилен, стекловолокно, металлическое волокно, арамиды и полиимиды. Разрабатываются специальные волокна для специальных применений, для которых необходимы исключительная прочность, теплостойкость, абсорбирующая способность и/или устойчивость к воздействию химических веществ. Как правило, это продукты для определенных ниш, но некоторые из них производятся в больших количествах. |
