Нетканые материалы ждут новых волокон

Учёные научно-исследовательского института нетканых материалов сформулировали требования к качеству сырья

Нетканые материалы ждут новых волокон
Валерий Корягин, председатель совета директоров АО «Комитекс»
Владимир Шавкин, канд. эк. наук, председатель учёного совета НИИ нетканых материалов
Татьяна Чибисова, канд. хим. наук

Производство нетканых материалов (НМ) в последнее время демонстрирует высокую положительную динамику как инвестиций, так и физических объёмов производства. Этому способствуют устойчивый и расширяющийся спрос на нетканые материалы технического, медицинского и санитарно-гигиенического назначения, высокая инновационная привлекательность всех известных способов производства. В последние 10‑15 лет частная инициатива преобразила технический и технологический уровень подотрасли. Построено много новых предприятий, где установлено современное оборудование, позволяющее выпускать широкий ассортимент НМ. При этом существенная часть новых мощностей — это производство нетканых материалов фильерным способом (спанбонд) из расплава полимера, исходным сырьём для которых являются не волокна, а полимерные смолы — главным образом полипропилен и полиэтилентерефталат (полиэфир).

По экспертным оценкам, качество и свойства исходного сырья на 80‑85 % обеспечивают потребительские свойства конечного продукта. Поэтому новые инновационные нетканые материалы предъявляют повышенные требования к ресурсному обеспечению промышленности. В то же время приходится признать, что современный отечественный рынок сырья для текстильной промышленности не выдерживает никакой критики.

Недостаток сырья, нерегулярность его поставок и нерегулируемый рост цен создали уникальный прецедент в истории отечественной промышленности: предприятия ускоренно переходят на систему самообеспечения сырьём, приобретая промышленные установки по выпуску полипропиленового и полиэфирного волокна. Пионером стало АО «Комитекс», организовавшее производство полипропиленового и полиэфирного волокна на своих производственных площадях.

Какие волокна нужны?

Неудовлетворительное состояние рынка отечественного сырья, отсутствие специальных видов отечественных волокон и нитей оказывает негативное влияние на качество нетканых материалов и, следовательно, на технико-экономические показатели предприятий.

Производство нетканых полотен очень чувствительно к таким видам и качеству сырья, как:
» полиэфирные волокна линейной плотностью от 0,17 до 2,2 текс;
» полипропиленовые волокна линейной плотностью от 0,12 до 2,2 текс;
» бикомпонетные полиэфирные волокна;
» вискозные волокна;
» полиамидная кручёная нить 15,6 и 29 текс;
» полиэфирная нить 111 и 18,5 текс;
» ПП и ПЭФ гранулята.

Полиэфирные волокна являются наиболее широко используемыми в российском производстве НМ. Они применяются для изготовления основ под полимерные покрытия, объёмных наполнителей для мебели и утеплителей для одежды, основ кровельных материалов, автомобильных, фильтровальных, обтирочных и др. Наряду со стандартными волокнами используются и специальные, например полые и силиконизированные, применяемые при изготовлении объёмных наполнителей.

Полипропиленовые волокна используются главным образом в производстве самых лёгких нетканых материалов, в том числе санитарно-гигиенического назначения; здесь в силу своей низкой плотности они дают лучшую застилистость.

Благодаря хорошей хемостойкости в грунтовой среде полипропиленовые волокна широко применяются для изготовления геотекстильных нетканых материалов, а лёгкость, хорошая формуемость и технологичность термоскрепления способствуют их использованию в нетканых материалах автомобильного назначения, сорбирующих материалах.

Вискозные волокна и сухая целлюлозная масса — перспективный вид сырья для российской промышленности. Вискозные волокна в силу своей природы являются идеальными для изготовления сухих и увлажнённых обтирочных материалов медицинского, гигиенического и другого потребительского назначения. Среди главных требований, предъявляемых к целлюлозе промышленностью нетканых материалов, — лёгкая разрыхляемость до единичных волоконец, высокие свойства впитывания влаги, химическая чистота.

Нетканые материалы ждут новых волокон

Какие требования к сырью?

Особенности современных технологий производства нетканых материалов и повышенные требования к качеству новых видов нетканых полотен диктуют особые требования к сырьевым ресурсам подотрасли. По заданию Минпромторга РФ научно-исследовательский институт нетканых материалов (ООО «НИИНМ») совместно с предприятиями, входящими в Ассоциацию изготовителей нетканых материалов (АСИНЕМ), подготовило основные технические требования промышленности к качеству химического сырья.

Полипропиленовые волокна

Совершенствование данной группы волокон должно идти в направлениях придания волокнам регулируемой гидрофильности, большей термостабильности, способности к обработке гидроструйным способом.

В частности, для производства гидроструйных нетканых материалов обтирочного назначения необходимы полипропиленовые волокна, способные удерживать пропиточные жидкости и полностью отдавать их при выполнении обтирочных операций. Такие волокна открывают возможности экономии лекарств, пропиточных лосьонов, моющих средств, отбеливающих реагентов.

Актуальным для данной группы волокон, в случае использования их для производства изделий сангигиены, является их способность сдерживать развитие бактерий, грибков, плесени. Антимикробные свойства должны обеспечивать антимикробную защиту в течение всего срока службы изделия.

При производстве фильтровальных, автомобильных и обивочных материалов необходимы полипропиленовые волокна, способные длительно работать в газовых и жидких средах с температурой до 150‑180 °C, с повышенной стойкостью к окислению и пониженной горючестью.

Нетканые материалы ждут новых волокон

Полиэфирные волокна

Разработка новых полиэфирных волокон в зависимости от областей применения нетканых материалов должна идти в направлении придания им антимикробных, гидрофильных и огнестойких свойств.

Для производства отдельных видов нетканых материалов требуются специальные полиэфирные волокна:
» негорючие за счёт внедрения в полимерные цепочки волокна компонентов, снижающих горючесть;
» антимикробные полые сильно­извитые волокна, в которых антимикробные агенты вводятся на стадии образования волокна;
» токопроводящие волокна с линейным сопротивлением до 104 Ом / см, полученные путём внедрения сульфатов металлов в оболочку полиэфирного волокна;
» полые силиконизированные сильноизвитые волокна (более 10 извитков на 1 см);
» цветные волокна и волокна с содержанием регенерированного полимера (до 40‑50 %).

Нетканые материалы ждут новых волокон

Бикомпонентные полиэфирные волокна («ядро-оболочка», «бок о бок»)

Наличие волокон с расположением «ядро-оболочка», «бок о бок» позволяет расширить ассортимент технических полотен. Концентричный вариант будет использоваться в производстве различных технических и обувных материалах, эксцентричный — предназначен для нетканых материалов, в которых необходим эффект «бугристости», появляющийся под воздействием тепла.
Отечественной промышленности необходимы также бикомпонентные волокна, способные расщепляться на сегменты в процессе гидроструйной обработки, что позволит получать материалы с повышенной застилочностью и плотной структурой.

Нетканые материалы ждут новых волокон

Вискозные волокна

Расширение производства нетканых полотен медицинского и санитарно-гигиенического назначения требует выпуска вискозных волокон, специально предназначенных для гидроструйных технологий. Такие волокна для гидроструйного скрепления должны отделываться непенящими авиважными препаратами (аппретами) для уменьшения образования пуха или отложений в системах водоснабжения.

В изделиях, где необходима высокая степень впитывания (операционных тампонах, перевязочных средств первой помощи, обтирочных изделиях и т. д.), свойства абсорбции вискозных волокон должны быть повышены, например, за счёт введения в прядильно-формовочный процесс полисахаридов, которые усиливают свойства набухания. Абсорбционные свойства также могут быть усилены за счёт физической формы волокна — сложных или звездообразных поперечных сечений, которые обеспечивают повышенную впитывающую способность изделий.

В секторе санитарно-гигиенических и медицинских изделий большим потенциалом обладают вискозные волокна с антимикробными свойствами, полученные различными способами, в том числе путём внесения в вискозную композицию ионообменных смол. При этом модифицированные анти­микробные вискозные волокна должны перерабатываться в нетканые материалы широко известными способами (иглопробивным, вязально-прошивным, термоскреплением, гидроструйным).

Учитывая, что «размываемость» становится всё более важным свойством при изготовлении изделий обтирочного назначения, вискозные волокна должны обеспечивать такие материалы способностью распадаться при смывании водой, что делает их экологически дружественными по сравнению с химическими волокнами и нитями.

ПП и ПЭФ гранулят для прямой переработки в нетканые материалы

Полиэфирные смолы предназначаются для производства нетканых материалов из расплава полимера фильерным и раздувным способами. Основными областями использования таких материалов должны стать изделия медицинского и персонального назначения: хирургические халаты, бахилы, тапочки, лицевые маски, куртки, стерильные обёртки, подголовники, скатерти, оболочки подгузников и т. д.
Особенно актуальным является производство смол, обладающих сочетанием низкокристаллической и высококристаллической компонент. Первая способствует мягкости, а вторая — прочности материала. Высокая скорость формирования волокон, заложенная в технологическом процессе формирования холста, требует от разработчиков смол повышенной текучести, которые образуются при значительно меньшей температуре переработки, чем у стандартных смол.

В этой связи наиболее востребованными будут смолы, которые позволят получать нетканые материалы, обладающие:
» повышенными барьерными свойствами, способными выдерживать высокий гидростатический напор;
» повышенной комфортностью благодаря пониженной массе и большей воздухопроницаемости.

Не потеряет своей актуальности потребление вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Спрос со стороны производителей нетканых материалов на вторичные ПЭТФ-флексы будет возрастать, так как они будут широко использоваться при производстве геосинтетических, агротекстильных волокнистых материалов и других инженерных материалов длительного использования.

Высокий уровень технологии и техники, достигнутый на предприятиях подотрасли, новые повышенные требования к качественным и эксплуатационным характеристикам нового ассортимента требуют освоения химической промышленностью нашей страны новых видов полиэтиленовых волокон, волокон арамидной группы, обладающих повышенной термостойкостью до 500 °С, нановолокон диаметром до 250 нм и менее, прозрачных волокон, которые в России не выпускаются.

Нетканые материалы ждут новых волокон

Может ли сырьё быть натуральным?

Особенно перспективным для производства НМ будет использование волокон из воспроизводимого сырья. В этой связи для нашей страны особенно актуальным является разработка и применение полимерных термопластичных волокнообразующих смол — полилактидов на базе полимолочной кислоты, получаемых из растительного сырья. Наряду с воспроизводимостью сырья важным преимуществом этих волокон является биоразлагаемость. Основной областью использования данных волокон является производство санитарно-гигиенических полотен по основным технологиям (термоскрепление, иглопрокалывание, гидроструйный способ).

Имеющиеся научные разработки учёных и специалистов, проводимая технологическая модернизация отечественных производств дают повод для осторожного оптимизма по сокращению существующего отставания в области производства нетканых материалов различного назначения — но лишь при условии современного ресурсного обеспечения наших товаропроизводителей.

Вискозные волокна
Расширение производства нетканых полотен медицинского и санитарно-гигиенического назначения требует выпуска вискозных волокон, специально предназначенных для гидроструйных технологий. Такие волокна для гидроструйного скрепления должны отделываться непенящими авиважными препаратами (аппретами) для уменьшения образования пуха или отложений в системах водоснабжения.

В изделиях, где необходима высокая степень впитывания (операционных тампонах, перевязочных средств первой помощи, обтирочных изделиях и т. д.), свойства абсорбции вискозных волокон должны быть повышены, например, за счёт введения в прядильно-формовочный процесс полисахаридов, которые усиливают свойства набухания. Абсорбционные свойства также могут быть усилены за счёт физической формы волокна — сложных или звездообразных поперечных сечений, которые обеспечивают повышенную впитывающую способность изделий.

В секторе санитарно-гигиенических и медицинских изделий большим потенциалом обладают вискозные волокна с антимикробными свойствами, полученные различными способами, в том числе путём внесения в вискозную композицию ионообменных смол. При этом модифицированные анти­микробные вискозные волокна должны перерабатываться в нетканые материалы широко известными способами (иглопробивным, вязально-прошивным, термоскреплением, гидроструйным).

Учитывая, что «размываемость» становится всё более важным свойством при изготовлении изделий обтирочного назначения, вискозные волокна должны обеспечивать такие материалы способностью распадаться при смывании водой, что делает их экологически дружественными по сравнению с химическими волокнами и нитями.

Нетканые материалы ждут новых волокон
* для гидроструйных нетканых материалов.
Вас также может заинтересовать:
Вместо предисловия

Андрей Разбродин, президент Российского союза предпринимателей текстильной и лёгкой промышленности СОЮЗЛЕГПРОМ Российский рынок спецодежды и средств индивидуальной защиты занимает сегодня четвёртое Read more

В чём сила АСИЗ?

Ответ на этот вопрос мы пытались сформулировать в беседе с президентом Ассоциации разработчиков, изготовителей и поставщиков средств индивидуальной защиты (АСИЗ) Владимиром Котовым. Наша беседа Read more

Инноваторы против «фуфаечников»

Фабрика «Весь мир» выпускает нетканые материалы с уникальными свойствами. ГОСТы пока отстают Владимир Юданов, специальный корреспондент «Легпром ревю» От утеплителя — к суперзащите Read more

«Округ» — 27 лет в строю!

Чтобы познакомиться с историей одной из ярких московских компаний, занявших уверенное место на рынке форменной одежды, мы отправились в их центральный офис недалеко от метро «Планерная». Read more

«Топгард» для металлургов и горняков

Иван Татарчук, д-р техн. наук, доцент, член-корр. Российской инженерной академии, зам. ген. директора по управлению производственным комплексом МОФ «Парижская коммуна» Read more

Развитие отрасли с помощью государственных программ субсидирования

За рубежом лизинг уже давно стал привычным и широко распространённым инструментом финансирования. Из года в год в России его востребованность Read more

Группа компаний «Каро» — надёжный партнёр

В группу компаний «Каро» входит несколько предприятий, готовых к надёжному партнёрскому взаимодействию. ООО «Кароспорт» Предприятие создано в 1998 году и производит высококачественную одежду Read more

Каждая ткань — под конкретные задачи

Анатолий Михайлович Трубин, коммерческий директор ГК «Чайковский текстиль» Какие новинки представит на выставке БиОТ-2021 один из крупнейших производителей тканей для спецодежды и униформы ГК Read more

Мост между химией и текстилем

Эмиль Айзенштейн, доктор техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники России Химические волокна (здесь и далее подразумевается общепринятое понятие, включая Read more

Спецодежда и репутация

Анна Семёнова, обозреватель ресурса www.1000inf.ru, Иваново Репутация региона — странная штука. Если уж приклеится, то потом потребуются долгие годы, чтобы изменить её. Read more