Úvod do technologie netkaných textilií

Technologie netkaných textilií může být použita k výrobě široké škály produktů, které uspokojí rostoucí počet koncových aplikací.
Existují důkazy, že nejstarší metodou přeměny vláken na tkaninu bylo plstění, které využívalo vločkovou strukturu vlny k pevnému spojení vláken. Některé výrobní technologie používané v dnešním průmyslu netkaných textilií jsou založeny na této starobylé metodě tvarování tkanin, zatímco jiné metody jsou výsledkem moderních technik vyvinutých pro práci s umělými materiály. Počátky moderního průmyslu netkaných textilií nejsou jasné, ale podle Institutu netkaných textilií v Raleigh v Severní Karolíně byl termín „netkané textilie“ poprvé použit v roce 1942, kdy byly pásy vláken spojovány pomocí lepidel k výrobě tkanin.
V desetiletích od zavedení tohoto termínu se inovace vyvinuly do závratné řady technologií používaných k výrobě produktů, jako jsou filtrační, automobilové, lékařské, hygienické, geotextilie, zemědělské textilie, podlahové krytiny a dokonce i oděvy, abychom jmenovali alespoň některé. Textile World zde poskytuje informace o některých nejnovějších technologiích dostupných výrobcům netkaných textilií a dalších produktů.
Německý výrobce netkaných textilií DiloGroup nabízí unikátní aditivní výrobní proces s názvem 3D-Lofter, který byl poprvé představen jako prototyp na veletrhu ITMA 2019. V podstatě proces využívá samostatný mechanismus podávání pásky, který funguje podobně jako digitální tiskárna. Páska je přiváděna do aerodynamického zařízení pro tvarování pásky, které umožňuje trojrozměrné umístění dalších vláken na specifická místa na ploché jehlové plsti. Přidaná vlákna lze umístit tak, aby se zabránilo tenkým oblastem a vytvořily se body napětí, změnila se textura, vytvořily se hory nebo vyplnily údolí v základní pásce a dokonce umožnily vytváření barevných nebo vzorovaných designů ve výsledné pásce. Společnost Dilo uvádí, že tato technologie může ušetřit až 30 % celkové hmotnosti vláken, protože po výrobě jednotné ploché jehlové plsti se použijí pouze potřebná vlákna. Výslednou pásku lze zhutnit a zkonsolidovat pomocí jehlování a/nebo tepelného svařování. Mezi aplikace patří lisované díly z jehlové plsti pro automobilové interiéry, čalounění a matrace, oděvy a obuv a barevně vzorované podlahy.
Společnost DiloGroup nabízí také technologii podávání jednotlivých karet IsoFeed – aerodynamický systém s několika nezávislými jednotkami pro formování pásu o šířce 33 mm, které jsou umístěny po celé pracovní šířce karet. Tato zařízení umožňují dávkování pásu nebo vláknitého pásu ve směru pohybu, což je nezbytné pro vyrovnání změn v kvalitě pásu. Podle společnosti Dilo dokáže IsoFeed vyrábět síťové rohože pomocí mykacích strojů, což zvyšuje hodnotu CV přibližně o 40 %. Mezi další výhody IsoFeed patří úspora příjmu vláken ve srovnání s konvenčním podáváním a podáváním IsoFeed při stejné minimální hmotnosti; papírový pás se vizuálně zlepšuje a stává se rovnoměrnějším. Rohože vyrobené technologií IsoFeed jsou vhodné pro podávání do mykacích strojů, do jednotek pro formování profilů křídel nebo je lze použít přímo v procesech jehlování nebo tepelného spojování.
Německá společnost Oerlikon Noncloths nabízí komplexní technologie pro výrobu netkaných textilií vyrobených metodou extruze z taveniny, spunbond a airlaid. Pro produkty vyrobené extruzí z taveniny nabízí Oerlikon samostatná jedno- a dvoukomponentní zařízení nebo možnosti plug-and-play mezi předřazenými a následnými formovacími systémy (například spunbond systémy) pro výrobu produktů s bariérovými vrstvami nebo kapalnými vrstvami. Společnost Oerlikon Noncloths uvádí, že její technologie airlaid je vhodná pro výrobu netkaných textilií z celulózy nebo celulózových vláken. Tento proces také umožňuje homogenní míchání různých surovin a je zajímavý pro ekologické zpracování.
Nejnovějším produktem společnosti Oerlikon Nonwovens je technologie PHANTOM, patentovaná společností Procter & Gamble (P&G). Společnost Teknoweb Materials, partner společnosti Oerlikon pro hygienu a ubrousky, má od společnosti P&G exkluzivní licenci na celosvětovou distribuci této technologie. Technologie Phantom, vyvinutá společností P&G pro hybridní netkané textilie, kombinuje technologie vzduchového nanášení a odstředivého nanášení k výrobě vlhčených a suchých ubrousků. Podle společnosti Oerlikon Non Wovens jsou tyto dva procesy sloučeny do jednoho kroku, který kombinuje celulózová vlákna, dlouhá vlákna včetně bavlny a případně i prášky ze syntetických vláken. Hydroweaving znamená, že netkaný materiál není třeba sušit, což vede k úsporám nákladů. Proces lze přizpůsobit tak, aby optimalizoval požadované vlastnosti produktu, včetně měkkosti, pevnosti, absorpce nečistot a tekutin. Technologie Phantom je ideální pro výrobu vlhčených ubrousků a lze ji také použít ve výrobcích s absorpčním jádrem, jako jsou pleny.
Rakouská společnost ANDRITZ Nonwovens uvádí, že její hlavní kapacity spočívají ve výrobě netkaných textilií kladených za sucha a za mokra, spunbond, spunlace a jehloděrovaných netkaných textilií, včetně konverze a kalandrování.
Společnost ANDRITZ dodává technologie pro výrobu biologicky odbouratelných a ekologicky šetrných netkaných textilií, včetně linek Wetlace™ a Wetlace CP na výrobu spunlace. Výrobní linka je schopna zpracovávat dřevní buničinu, sekaná celulózová vlákna, umělé hedvábí, bavlnu, konopí, bambus a len bez použití jakýchkoli chemických přísad. Společnost nabízí specializované testování ve svém Centru excelence v Montbonneau ve Francii, které nedávno aktualizovalo svůj inovativní systém aplikace celulózy pro výrobu mykaných celulózových ubrousků.
Nejnovější technologií společnosti ANDRITZ v oblasti biologicky odbouratelných netkaných textilií pro utěrky je technologie neXline Wetlace CP. Tato inovace kombinuje dvě technologie lisování (online suché a mokré kladení) s hydrobondingem. Podle společnosti lze přírodní vlákna, jako je viskóza nebo celulóza, bezproblémově recyklovat a vyrábět tak plně biologicky odbouratelné mykané celulózové ubrousky, které jsou vysoce výkonné a cenově dostupné.
Nedávná akvizice francouzské společnosti Laroche Sas rozšiřuje portfolio produktů společnosti ANDRITZ o další technologie suchého zpracování vláken, včetně drobení, míchání, dávkování, vzduchové pokládky, zpracování textilního odpadu a odkorňování konopí. Akvizice zvyšuje hodnotu odvětví recyklace odpadu tím, že poskytuje kompletní recyklační linky pro komunální a průmyslový odpad, který lze zpracovat na vlákna pro opětovné spřádání a netkané textilie pro konečné použití. V rámci skupiny ANDRITZ se společnost nyní nazývá ANDRITZ Laroche Sas.
Ve Spojených státech zastupuje společnost Andritz Laroche společnost Allertex of America Ltd. se sídlem v Corneliusu v Severní Karolíně. Jason Johnson, ředitel technického prodeje a rozvoje obchodu ve společnosti Allertex, uvedl, že technologie společnosti LaRoche je ideální pro rostoucí trh s konopnými vlákny ve Spojených státech. „V současné době pozorujeme obrovský zájem o odkorňování, zpracování bavlny a zpracování konopných vláken na netkané textilie pro stavební materiály, tkaniny, automobilový průmysl, nábytek a kompozity,“ řekl Johnson. „V kombinaci s objevem společnosti Laroche, hybridních a vzduchem kladených technologií a také technologií Schott.“ A technologie Thermofix od společnosti Meissner: možnosti jsou neomezené!“
Dvoupásový laminovací lis Thermofix-TFE od společnosti Schott & Meissner Maschinen- & Anlagenbau GmbH v Německu využívá kombinaci kontaktního tepla a tlaku. Zpracovaný produkt prochází strojem mezi dvěma teflonovými dopravníkovými pásy. Po ohřátí materiál prochází jedním nebo více kalibrovanými přítlačnými válci do chladicí zóny, kde se tepelně vytvrdí. Thermofix-TFE je vhodný pro tkaniny, jako je svrchní oděvy, reflexní pruhy, umělá kůže, nábytek, skleněné rohože, filtry a membrány. Thermofix je k dispozici ve dvou modelech a třech různých velikostech pro různé kapacity.
Společnost Allertex se specializuje na zpracování a technologie netkaných textilií, včetně otevírání a míchání, tvarování rouna, lepení, konečné úpravy, zpracování konopných vláken a laminace od různých společností.
Vzhledem k rostoucí poptávce po vysoce kvalitních jednorázových čisticích ubrouscích uvedla německá společnost Truetzschler Noncloths na trh řešení s mykanou buničinou (CP), které využívá technologii AquaJet spunlace k výrobě ekologických ubrousků za ekonomičtější cenu. V letech 2013–2014 uvedly společnosti Trützschler a jejich partner Voith GmbH & Co. KG z Německa na trh ekologický proces mokré výroby/lisování WLS. Linka WLS využívá celulózovou směs dřevní buničiny z plantáží a krátkých lyocelových nebo rayonových vláken, která se disperguje ve vodě a poté se mokrým způsobem klade a hydroizoluje.
Nejnovější vývoj CP od společnosti Truetzschler Noncloths posouvá koncept WLS o krok dále kombinací mokrých tkanin na bázi celulózy s mykanými tkaninami vyrobenými z delších viskózových nebo lyocelových vláken. Mokré šlichtování dodává netkané textilii potřebnou savost a dodatečný objem a tkanina za mokra zvyšuje měkkost a pevnost. Vysokotlaké vodní trysky AquaJet spojují obě vrstvy do funkční netkané textilie.
Linka CP je vybavena vysokorychlostním mykacím strojem NCT, který se nachází mezi strojem pro mokré tváření rouna Voith HydroFormer a AquaJet. Tato konfigurace je velmi flexibilní: můžete se obejít bez mykacího stroje a k výrobě netkaných textilií WLS použít pouze HydroFormer a AquaJet; proces mokrého vrstvení lze vynechat a vyrábět klasické mykané netkané textilie spunlace; nebo můžete použít HydroFormer, NCT mykací stroj a AquaJet, které se používají k výrobě dvouvrstvých netkaných textilií CP.
Podle společnosti Truetzschler Noncloths zaznamenal její polský zákazník Ecowipes vysokou poptávku po netkaných textiliích vyrobených na lince CP instalované na podzim roku 2020.
Německá společnost Reifenhäuser Reicofil GmbH & Co. KG se specializuje na linky pro výrobu netkaných textilií metodou spunbond, meltblown a laminaci a je obchodní jednotkou společnosti Reifenhäuser GmbH & Co. KG, která nabízí ekologicky šetrné možnosti výroby netkaných textilií. Podle společnosti dokáže její linka Reicofil recyklovat až 90 % polyethylentereftalátu (PET) z domovního odpadu pro průmyslové aplikace. Společnost také poskytuje technologii pro výrobu hygienických produktů s využitím ekologických materiálů, jako jsou například pleny na bio bázi.
Kromě toho společnost Reifenhäuser Reicofil nabízí také řešení pro lékařské ochranné prostředky, jako jsou masky. Společnost si uvědomuje, že tyto aplikace vyžadují 100% spolehlivé tkaniny, a proto poskytuje vysoce spolehlivé zařízení pro výrobu netkaných textilií s účinností filtrace až 99 %, které splňují normy N99/FFP3. Společnost Shawmut Corp. se sídlem ve West Bridgewater v Massachusetts nedávno zakoupila od společnosti Reifenhauser Reicofil přibližně 60 tun specializovaného zařízení pro přesné foukání taveniny pro svou novou divizi bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (viz „Shawmut: Investice do budoucnosti pokročilých materiálů“, TW, to je otázka).
„Pro aplikace v hygienickém, lékařském a průmyslovém sektoru pravidelně stanovujeme standardy výkonu a kvality finálních produktů,“ říká Markus Müller, obchodní ředitel společnosti Reifenhäuser Reicofil. „Kromě toho nabízíme našim zákazníkům možnost vyrábět ekologicky šetrné netkané textilie z bio surovin nebo recyklovaných materiálů. Pomáháme našim zákazníkům využít příležitostí, které nabízí globální přechod k udržitelnému rozvoji, jinými slovy: netkané textilie nové generace.“
Německá společnost Reifenhäuser Enka Tecnica se specializuje na speciálně navržené vyměnitelné inteligentní dopřádací trny, dopřádací boxy a matrice, které jsou kompatibilní s jakoukoli stávající výrobní linkou pro spunbond nebo meltblown materiály. Jejich funkčnost umožňuje výrobcům modernizovat stávající výrobní linky a vstoupit na nové trhy, včetně hygienických, lékařských nebo filtračních. Enka Tecnica uvádí, že vysoce kvalitní tryskové hroty a kapilární trubice zajišťují konzistentní kvalitu a přesnost výrobků. Její dopřádací trn pro meltblown materiály se také vyznačuje optimalizovaným konceptem udržitelné energie pro zkrácení doby zahřívání a zvýšení tepelného výkonu. „Naším hlavním cílem je spokojenost a úspěch našich zákazníků,“ říká Wilfried Schiffer, generální ředitel společnosti Reifenhäuser Enka Tecnica. „Proto jsou pro nás osobní vztahy s našimi zákazníky stejně důležité jako včasné dodání vysoce kvalitních produktů. Dlouhodobá spolupráce založená na důvěře je pro nás důležitější než rychlé zisky.“
Společnosti Reifenhäuser Reicofil a Reifenhäuser Enka Tecnica jsou ve Spojených státech zastoupeny společností Fi-Tech Inc. se sídlem v Midlothianu ve Virginii.
Švýcarská společnost Graf + Cie., součást obchodní skupiny Rieter Components, je výrobcem potahů kartonů pro ploché a válečkové kartony. Pro výrobu netkaných textilií nabízí Graf metalizované kartonové oděvy Hipro. Graf uvádí, že inovativní geometrie použitá v designu může zvýšit produktivitu při výrobě netkaných textilií až o 10 % ve srovnání s tradičními oděvy. Podle Grafa má přední část zubů Hipro speciálně navržený výstupek, který zvyšuje zadržování vláken. Optimalizovaný transport pásu z válce do dokovacího zařízení zvyšuje produktivitu až o 10 % a díky přesnému transportu vláken do a z válce dochází v pásu k menšímu počtu vad.
Tyto povlaky na mykání, vhodné jak pro vysoce výkonné, tak pro konvenční mykací stroje, jsou k dispozici v široké škále ocelových slitin a povrchových úprav, takže je lze přizpůsobit konkrétní aplikaci a zpracovávanému vláknu. Mykané oděvy Hipro jsou určeny pro všechny typy umělých vláken zpracovávaných v průmyslu netkaných textilií a jsou kompatibilní s různými rolemi, včetně pracovních, odtahových a klastrových rolí. Společnost Graf uvádí, že Hipro se dobře hodí pro aplikace v hygienických, lékařských, automobilových, filtračních a podlahových trzích.
Německá společnost BRÜCKNER Trockentechnik GmbH & Co. KG v posledních několika letech výrazně rozšířila své portfolio netkaných textilií. Společnost nabízí pece a sušičky pro netkané textilie, včetně:
Kromě toho portfolio netkaných textilií společnosti Brückner zahrnuje impregnační jednotky, povlakovací jednotky, zásobníky, kalandry, laminovací kalandry, řezací a navíjecí stroje. Společnost Brückner má technické centrum ve svém sídle v Leonbergu v Německu, kde mohou zákazníci provádět testování. Ve Spojených státech je společnost Brückner zastoupena společností Fi-Tech.
Kvalita vody používané ve výrobním procesu spunlace je velmi důležitá. Italská společnost Idrosistem Srl se specializuje na systémy filtrace vody pro výrobní linky spunlace, které odstraňují vlákna z vody, aby se předešlo problémům se stříkačkou a kvalitou hotového výrobku. Nejnovější produkt společnosti je navržen tak, aby kontroloval bakterie ve vodním cyklu výroby ubrousků. Tato technologie využívá systém sterilizace vody oxidem chloričitým, který zabraňuje vniknutí toxických látek, zejména chloridů a bromičnanů, do vyrobené vody. Společnost Idrosistem uvádí, že účinnost sterilizačního systému je nezávislá na pH vody a dosahuje minimální požadované kontroly bakterií v jednotkách tvořících kolonie na milimetr (CFU/ml). Podle společnosti je systém také silným algicidním, baktericidním, virucidním a sporicidním činidlem. Společnost Idrosistem je v USA zastoupena společností Fi-Tech.
Německá společnost Saueressig Surfaces, vlastněná společností Matthews International Corp., je renomovaným návrhářem a výrobcem embossovacích návleků a rolí pro dekorativní spunbond a tepelně vázané netkané textilie. Společnost využívá nejnovější metody laserového gravírování a také pokročilou technologii moaré. Kalené válce, mikroporézní pouzdra, základní a strukturální přepážky rozšiřují možnosti přizpůsobení. Mezi nedávný vývoj patří nové možnosti 3D embosování a offline perforace s využitím vysoce přesných vyhřívaných válců se složitými a přesnými gravírovacími vzory nebo inline použití niklových návleků v procesu spunlace. Tento vývoj umožňuje vytvářet struktury s trojrozměrnými efekty, vyšší pevností v tahu a elasticitou a vysokou propustností vzduchu a kapalin. Společnost Saueressig může také vyrábět 3D vzorky (včetně substrátu, gravírovacího vzoru, hustoty a barvy), aby si zákazníci mohli pro svůj finální produkt vytvořit nejlepší řešení.
Netkané textilie jsou netradiční materiály a tradiční metody stříhání a šití nemusí být nejefektivnějším způsobem výroby konečného produktu s použitím netkaných textilií. Pandemie a poptávka po osobních ochranných prostředcích (OOP) vedly ke zvýšenému zájmu o ultrazvukovou technologii, která využívá vysokofrekvenční zvukové vlny k ohřevu a plastifikaci netkaných materiálů vyrobených z umělých vláken.
Společnost Sonobond Ultrasonics se sídlem ve West Chesteru v Pensylvánii uvádí, že technologie ultrazvukového svařování dokáže rychle vytvořit silné těsnicí hrany a zajistit bariérové ​​spoje, které splňují regulační požadavky. Vysoce kvalitní lepení v těchto tlakových bodech umožňuje získat hotový výrobek bez děr, lepených švů, oděrek a delaminací. Není nutné žádné závitování, výroba je obvykle rychlejší a produktivita vyšší.
Společnost Sonobond nabízí zařízení pro lepení, šití, řezání, stříhání a ořezávání a často dokáže vykonávat více funkcí na stejném zařízení v jednom kroku. Ultrazvukový šicí stroj SeamMaster® od společnosti Sonobond je nejoblíbenější technologií společnosti. SeamMaster poskytuje kontinuální, patentovaný rotační provoz, který vytváří silné, utěsněné, hladké a flexibilní švy. Podle společnosti lze stroj použít v různých montážních operacích, protože může vykonávat více funkcí současně. Například se správnými nástroji dokáže SeamMaster rychle provést lepení, spojování a ořezávání. Společnost Sonobond uvádí, že je čtyřikrát rychlejší než použití tradičního šicího stroje a desetkrát rychlejší než použití spojovacího stroje. Stroj je také konfigurován jako tradiční šicí stroj, takže k obsluze SeamMasteru je nutné minimální zaškolení obsluhy.
Technologie Sonobond se na trhu s lékařskými netkanými textiliemi používá v rouškách, chirurgických pláštích, jednorázových návlecích na boty, povlakech na polštáře a matrace a také v krytí ran bez žmolků. Mezi filtrační produkty, které lze vyrábět pomocí ultrazvukové technologie Sonobond, patří skládané filtry HVAC a HEPA; vzduchové, kapalné a plynové filtry; odolné filtrační sáčky; a hadry a tyče k zachycení rozlitých tekutin.
Aby pomohla zákazníkům rozhodnout se, která technologie je pro jejich aplikaci nejvhodnější, nabízí Sonobond bezplatné ultrazvukové testování spojitelnosti netkaných textilií zákazníků. Klient si pak může prohlédnout výsledky a porozumět možnostem dostupných produktů.
Společnost Emerson se sídlem v St. Louis nabízí společnosti Branson ultrazvukové zařízení, které řeže, lepí, svařuje nebo prošívá netkané textilie z umělých vláken pro lékařské i nelékařské aplikace. Jedním z důležitých pokroků, které společnost uvádí, je schopnost ultrazvukových svářeček monitorovat a zaznamenávat data svařování v reálném čase. To zlepšuje možnosti zákazníků v oblasti kontroly kvality a umožňuje neustálé zlepšování, a to i na automatizovaných výrobních linkách.
Dalším nedávným vývojem je přidání funkcí fieldbus do ultrazvukového svařovacího systému Branson DCX F, což umožňuje vzájemné propojení více svařovacích systémů a jejich přímé propojení s programovatelnými logickými automaty. Fieldbus umožňuje uživatelům monitorovat svařovací parametry jedné ultrazvukové svářečky a monitorovat stav výrobního systému s více stroji prostřednictvím elektronického panelu. Tímto způsobem mohou uživatelé optimalizovat výrobní proces a řešit vznikající problémy.
Společnost Herrmann Ultrasonics Inc. z Bartlettu v Illinois nabízí novou ultrazvukovou technologii pro upevňování elastických šňůrek v plenkách. Inovativní proces této společnosti vytváří tunel mezi dvěma vrstvami netkané textilie a vede napnutý elastický materiál tunelem. Textilie je poté svařena v určených spojích, poté stříhána a uvolňována. Nový proces konsolidace lze provádět kontinuálně nebo periodicky. Podle společnosti tato metoda zjednodušuje zpracování elastických výrobků, snižuje riziko roztržení, prodlužuje časový rámec a snižuje výrobní náklady. Společnost Herrmann uvádí, že úspěšně otestovala řadu materiálových kombinací, různé velikosti a prodloužení elastických materiálů a různé rychlosti.
„Náš nový proces, kterému říkáme ‚vázání‘, lépe podpoří naše zákazníky v Severní Americe při jejich práci na vytváření měkčích a ekologičtějších produktů,“ uvedl Uwe Peregi, prezident společnosti Herrmann Ultrasonics Inc.
Společnost Herrmann také aktualizovala své ultrazvukové generátory ULTRABOND o nové ovládací prvky, které rychle spouštějí ultrazvukové vibrace na požadovaném místě, namísto generování nepřetržitého signálu. Díky této aktualizaci již nejsou potřeba nástroje specifické pro daný formát, jako je formátovací kovadlinový buben. Herrmann poznamenal, že se zlepšila celková efektivita zařízení, protože se snížily náklady na nástroje a zkrátil se čas potřebný pro změny formátu. Kombinace signálu generátoru Ultrabond s technologií MICROGAP, která monitoruje mezeru v oblasti spoje, poskytuje vícerozměrné monitorování procesu, které zajišťuje konzistentní kvalitu spoje a přímou zpětnou vazbu do systému.
Všechny nejnovější inovace v oblasti netkaných textilií budou jistě představeny na nadcházející výstavě netkaných textilií INDEX™20 v říjnu 2021. Veletrh bude k dispozici také v paralelním virtuálním formátu pro účastníky, kteří se nemohou zúčastnit osobně. Více informací o veletrhu INDEX naleznete v tomto vydání Globální tříleté výstavy netkaných textilií, Moving Forward, TW.