پارچه نبافته چیست: انواع پلی پروپیلن، کیسه های ضد آب و PP

a چیست پارچه نبافته ?

پارچه نبافته ورقه یا شبکه ای از الیاف است که به وسیله ابزارهای مکانیکی، حرارتی یا شیمیایی به یکدیگر متصل شده اند - بدون بافتن، بافندگی، یا هر گونه در هم تنیدن نخ های جداگانه. تعریف INDA (انجمن صنعت پارچه های نبافته) منسوجات نبافته را به عنوان مجموعه های الیافی مهندسی شده توصیف می کند که نه بافته می شوند و نه بافته می شوند و به عنوان یک مرحله میانی به نخ تبدیل نشده اند. الیاف در یک شبکه قرار می گیرند - به طور تصادفی، جهت دار یا در لایه ها - و سپس در یک ساختار ورق منسجم ادغام می شوند.

روش باندینگ خواص ساختار نهایی را به همان اندازه که نوع الیاف مشخص می کند، تعیین می کند. منسوجات نبافته با پیوند حرارتی توسط گرما ذوب می‌شوند - یا از طریق کلندرینگ (غلتک‌های داغ که تقاطع‌های فیبر را ذوب می‌کنند) یا از طریق هوا (هوای گرم که از طریق شبکه جریان می‌یابد). منسوجات نبافته با پیوند شیمیایی از رزین های بایندر استفاده می کنند که با اشباع، پاشش یا چاپ استفاده می شود. انواع باند مکانیکی عبارتند از پارچه های سوراخ شده با سوزن (سوزن های خاردار فیبرها را به طور فیزیکی در هم می بندند) و پارچه های درهم تنیده شده (spunlace) که در آن جت های آب با فشار بالا بدون هیچ گونه چسباننده تار فیبر را به هم می بندند. هر روش پارچه ای با ویژگی های استحکام، نرمی، نفوذپذیری و هزینه متمایز تولید می کند که برای مصارف نهایی مختلف مناسب است.

پارچه‌های نبافته یکی از بخش‌های صنعت نساجی جهانی است که سریع‌ترین رشد را دارد، با کاربردهایی که شامل محصولات پزشکی و بهداشتی یک‌بار مصرف، ژئوتکستایل‌های بادوام و فیلتراسیون ساختمانی، فضای داخلی خودرو، پوشش‌های محصولات کشاورزی و کیسه‌های خرید قابل استفاده مجدد است. بازار جهانی پارچه های نبافته در سال 2023 از مرز 50 میلیارد دلار فراتر رفت و به دلیل تقاضای محصولات بهداشتی، سرمایه گذاری در زیرساخت ها و دور شدن از پلاستیک های یکبار مصرف در بسته بندی به رشد خود ادامه می دهد.

تفاوت بین پارچه بافته شده و نبافته

تفاوت ساختاری بین پارچه های بافته شده و نبافته اساسی است و تقریباً هر تفاوتی را در خواص و کاربردهای آنها ایجاد می کند.

A پارچه بافته شده بر روی یک ماشین بافندگی با درهم آمیختن دو مجموعه عمود از نخ - تار (طول) و پود (متقاطع) - در یک الگوی تکراری مشخص تولید می شود. چین خوردگی ایجاد شده در محل تلاقی نخ ها به پارچه های بافته شده، ثبات ابعادی مشخص، دست ثابت و استحکام ناهمسانگرد آنها را می دهد (در امتداد محورهای نخ قوی تر، در جهت گیری ضعیف تر). پارچه‌های بافته‌شده به مراحل میانی ریسندگی الیاف در نخ و سپس آمیختن نخ روی دستگاه بافندگی نیاز دارند، که باعث می‌شود فرآیند فشرده‌تر و عموماً گران‌تر در واحد سطح نسبت به پارچه‌های نبافته باشد.

A پارچه نبافته مستقیماً از الیاف یا پلیمر به ورق تمام شده می رود و از ریسندگی و بافندگی صرف نظر می کند. این تبدیل مستقیم به این دلیل است که منسوجات نبافته در وزن‌های پایه بسیار پایین از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند - اسپان‌باند پلی‌پروپیلن 10 تا 20 گرم در متر مربع که در پارچه‌های پزشکی و پوشش‌های گیاهی استفاده می‌شود، نمی‌تواند به‌عنوان یک پارچه بافته از نظر اقتصادی تولید شود. تعادل این است که بیشتر منسوجات نبافته نسبت به پارچه های بافته استحکام کششی کمتری نسبت به وزن خود دارند، بازیابی کشش محدودی دارند و - در بسیاری از سازه ها - دوام سطح کمتری در برابر سایش دارند.

پارچه نبافته پلی پروپیلن چیست؟

پارچه نبافته پلی پروپیلن (PP) ماده غالب در تولید جهانی منسوجات است که تقریباً 60 درصد از کل تولید پارچه های نبافته را بر حسب وزن تشکیل می دهد. در درجه اول توسط شرکت تولید می شود فرآیند اسپان باند گلوله‌های رزین پلی پروپیلن در یک اکسترودر ذوب می‌شوند و از طریق اسپینرهای ریز مجبور به تشکیل رشته‌های پیوسته می‌شوند، که روی یک تسمه نقاله متحرک در یک الگوی شبکه‌ای تصادفی قرار می‌گیرند و سپس به صورت حرارتی به هم متصل می‌شوند - معمولاً توسط یک رول کالندر گرم شده که رشته‌ها را در نقاط متقاطع خود جوش می‌دهد بدون اینکه ذوب شود. نتیجه یک پارچه منسجم است که در یک خط تولید یکپارچه از پلیمر خام تا رول تمام شده، بدون هیچ مرحله الیاف یا نخ میانی تولید می شود.

خواص پلی پروپیلن نبافته اسپان باند به خوبی با طیف گسترده ای از کاربردها مطابقت دارد: سبک وزن (وزن پایه معمولی بین 10 تا 150 گرم بر متر مربع)، از نظر شیمیایی بی اثر، مقاوم در برابر اکثر اسیدها، قلیایی ها و حلال ها، از نظر ابعادی پایدار است و می تواند در عرض خطوط تجاری تا 5 متر تولید شود. نقطه ذوب تقریباً 160 درجه سانتیگراد به این معنی است که در برابر فرآیندهای استریلیزاسیون مقاومت می کند اما نمی توان آن را مستقیماً اتو کرد. پلی پروپیلن دارای چگالی 0.91 گرم بر سانتی متر مکعب - کمتر از آب - است که به معنی شناور بودن پارچه و محصولات PP است و در صورت جدا شدن از مواد دیگر به راحتی قابل بازیافت هستند.

پارچه نبافته PP نیز توسط فرآیند ذوب دمیده تولید می‌شود، که پلی‌پروپیلن مذاب را از طریق سوراخ‌های قالب بسیار ظریف‌تر وارد می‌کند و رشته‌ها را با هوای داغ با سرعت بالا می‌کشد تا میکروالیاف بسیار ظریفی تولید کند (قطر 1 تا 5 میکرون، در مقابل 15 تا 35 میکرون برای اسپان‌باند). Meltblown PP دارای اندازه منافذ بسیار کوچک تری است و به عنوان لایه فیلتراسیون در ماسک های تنفسی N95 و ماسک های جراحی استفاده می شود. لایه کامپوزیت SMS (spunbond-meltblown-spunbond) یک لایه بیرونی spunbond نرم و قوی با یک هسته فیلتراسیون ذوب شده برای ترکیب یکپارچگی ساختاری با عملکرد مانع - ساختار استاندارد برای روپوش‌های پزشکی یکبار مصرف، پرده‌ها و روکش‌های بهداشتی.

آیا پلی پروپیلن در برابر آب مقاوم است؟ پارچه نبافته ضد آب توضیح داده شده است

پلی پروپیلن ذاتاً آبگریز است - ساختار مولکولی غیرقطبی آن هیچ تمایلی به آب ندارد و آب در شرایط عادی سطوح فیبر PP را خیس نمی کند یا به آن نفوذ نمی کند. این آبگریزی ذاتی به این معنی است که پارچه نبافته PP در برابر نفوذ آب در سطح الیاف مقاومت می کند. با این حال، اینکه آیا پارچه نبافته PP در استفاده به طور موثر ضد آب است یا خیر، به ساختار آن بستگی دارد - به طور خاص، اندازه منافذ بین الیاف نسبت به فشار آب روی سطح پارچه.

منسوجات استاندارد اسپان باند PP (مورد استفاده در کیسه ها، روکش های بهداشتی و فیلم های کشاورزی) مقاوم در برابر آب اما کاملا ضد آب نیست تحت فشار هیدرواستاتیک پاشش خفیف و باران خفیف را دفع می‌کند، اما به آب اجازه می‌دهد تحت فشار پایدار یا زمانی که غوطه‌ور می‌شود، نفوذ کند، زیرا فضاهای منافذ بین الیاف - در حالی که کوچک هستند - مهر و موم نشده‌اند. مقاومت سر هیدرواستاتیک 40 تا 80 گرم بر متر مربع PP اسپان باند معمولی 50 تا 200 میلی‌متر است، در مقایسه با 1000 تا 10000 میلی‌متر برای پارچه‌های بافته شده کاملاً ضد آب با ورقه‌ای غشایی پلی‌اورتان.

واقعا پارچه نبافته ضد آب از طریق پردازش اضافی به دست می آید: لمینیت یک فیلم پلی اتیلن (PE) به پشتیبان اسپان باند PP، یک کامپوزیت با نفوذ مایع صفر در لایه فیلم ایجاد می کند و در عین حال سطح نرم و پارچه مانند صورت نبافته را حفظ می کند. این ساختار غیر بافته PP با لایه پلی اتیلن برای روکش‌های میز پزشکی یکبار مصرف، محافظ تشک‌های ضد آب و فیلم‌های مالچ کشاورزی استاندارد است که در آن عملکرد مانع مایع در کنار هزینه و مزایای ساختار نبافته مورد نیاز است. متناوباً، شبکه spunbond را می توان با یک روکش ضد آب (بر پایه فلوروکربن یا سیلیکون) برای افزایش دافع سطحی بدون عایق رطوبتی کامل پوشاند - مناسب برای کاربردهایی که تنفس باید در کنار مقاومت در برابر آب حفظ شود، مانند روپوش های محافظ و پوشش های محصول.

کیسه های نبافته PP: خواص و کاربردها

کیسه‌های نبافته پلی‌پروپیلن - کیسه‌های قابل استفاده مجدد با ضخامت سفت و پرینت روشن که به‌طور گسترده به‌عنوان لباس‌های خواربار فروشی، کیف‌های تبلیغاتی و کیسه‌های خرید خرده‌فروشی استفاده می‌شوند - از پارچه نبافته PP اسپان‌باند، معمولاً در محدوده وزنی 70 تا 120 گرم بر متر مربع، برش خورده و دوخته می‌شوند یا به صورت اولتراسونیک در کیسه‌های مافوق صوت می‌زنیم. آنها به عنوان جایگزینی برای کیسه های پلاستیکی یک بار مصرف برجسته شدند و به طور گسترده توسط خرده فروشان در سطح جهان به عنوان یک راه حل بسته بندی مارک دار و قابل استفاده مجدد مورد استفاده قرار گرفتند.

ویژگی‌های عملی که اسپان‌باند PP را برای کاربردهای کیسه‌ای مناسب می‌کند، سختی آن (ساختار چسبیده حرارتی بدون قاب شکل می‌گیرد)، قابلیت چاپ عالی (سطح جوهرهای حلال و آب پایه را برای گرافیک با کیفیت بالا می‌پذیرد)، وزن کم و هزینه است. یک کیسه مواد غذایی استاندارد 80 گرم در متر مربع PP بدون بافت تقریباً 50 تا 70 گرم وزن دارد و می تواند بارهای 5 تا 10 کیلوگرمی را بدون پارگی حمل کند که درزها به درستی تقویت شوند - ظرفیت بار در درجه اول به ساخت درز و روش اتصال دسته بستگی دارد تا مقاومت کششی پارچه.

کیسه های نبافته PP به عنوان قابل استفاده مجدد و بازیافت به بازار عرضه می شوند، اما هر دو ادعا نیاز به صلاحیت دارند. قابلیت استفاده مجدد واقعی است - مطالعات نشان داده است که کیسه های نبافته PP در شرایط عادی خرده فروشی قبل از شکستن دسته یا درز، عمر قابل استفاده 50 تا 100 استفاده دارند. نقطه سربه سر زیست محیطی در مقابل کیسه های پلاستیکی یکبار مصرف LDPE (از نظر تأثیر کل چرخه عمر) معمولاً به عنوان 8 تا 12 کاربرد ذکر می شود، به این معنی که کیسه هایی که به طور مداوم برای یک فصل یا بیشتر استفاده می شوند یک مزیت خالص زیست محیطی دارند. قابلیت بازیافت از نظر فنی امکان پذیر است - PP پلیمری است که به طور گسترده بازیافت می شود - اما در عمل، فرمت کیسه، وزن پارچه، و ساختار ترکیبی مواد (دسته های پارچه ای به علاوه هر لمینت یا تقویت کننده) مرتب سازی و پردازش در جریان های بازیافت استاندارد را دشوار می کند. برنامه های اختصاصی بازیافت منسوجات PP در برخی از بازارها وجود دارد اما به طور جهانی در دسترس نیست.

فراتر از کیسه های خرید خرده فروشی، کاربردهای کیسه های نبافته PP شامل کیسه های بذر و کود کشاورزی، بسته بندی فله صنعتی (کیسه های بزرگ / FIBC ها از PP بافته شده استفاده می کنند، اما کیسه های نبافته کوچکتر برای مواد غذایی و محتویات حساس به بهداشت استفاده می شود)، کیسه های زباله پزشکی، و کیسه های حمل و نقل تبلیغاتی، دلار برای رویدادها و بازاریابی، .