Нетканые материалы в средствах гигиены, быту и на производстве

21.08.2009. Последние 6-8 лет отечественная отрасль по производству нетканых материалов (НМ) переживает период расцвета. Сегодня в России введены в эксплуатацию или находятся в стадии пуско-наладочных работ новые производства материалов по технологиям спанбонд и мелтблаун, спанлейс и айрлейд, а также ряда других современных материалов для средств гигиены и бытовой химии. В данной статье мы рассмотрим современные НМ и способы их применения в производстве продукции.

Вслед за развитием отраслей, потребляющих нетканые материалы, а именно производства средств детской и взрослой гигиены, одноразовой медицинской одежды, бытовых протирочных материалов, начали появляться и отечественные производители самих нетканых материалов.

Одним из первых видов НМ, применяемых для производства средств гигиены, был термофиксированный нетканый материал из штапельных волокон (термобонд). Термобонд - это НМ, изготовляемый из различных штапельных волокон: как натуральных, так и синтетических. Вкратце технологию производства данного вида нетканых материалов можно описать следующим образом:

- штапельные волокна поступают в чёсальную машину, которая их укладывает в холст и отправляет холст на транспортер

- сформированный холст проходит через горячий гравированный каландр, который и связывает волокна в холсте путем точечного термоскрепления.

Для материала термобонд чаще всего применяют полипропиленовые и полиэфирные волокна, а также вискозу и хлопок. В России термобонд активно используется для изготовления верхнего и/или распределительного слоя в женских гигиенических прокладках, а также для изготовления влажных салфеток эконом-класса. Стоит отметить, что для изготовления женских гигиенических прокладок применяются полипропиленовые штапельные волокна, в то время как для влажных салфеток чаще используются смеси натуральных и синтетических волокон.

Основными преимуществами полотен термобонд для гигиенических целей являются:

- высокая воздухопроницаемость (отсутствие «парникового эффекта»)

- высокие гигроскопические свойства, такие как быстрая впитываемость влаги, хорошие влагоудерживающие функции (для данной цели были специально разработаны полотна с содержанием вискозы);

- мягкость полотен и высокие тактильные показатели (приятные ощущения на ощупь)

- неаллергичность, гигиеничность.

В настояшее время единственным российским производителем НМ по технологии термобонд является ОАО Комитекс, которая производит их как из 100%-ных полиэфирных или полипропиленовых волокон, так и из смеси данных синтетических и вискозных волокон поверхностной плотностью 15...100 г/м2. НМ, полученные по технологии термобонд в ОАО Комитекс, используются в качестве:

- основы для влажных салфеток

- верхнего функционального и распределительного слоев в гигиенических пакетах, прокладках, подгузниках, впитывающих простынь

Вслед за теромобондом отметим еще один вид НМ, хорошо известный в нашей стране: иглопробивные нетканые материалы. Так же как и термобонд они изготовляются из штапельных волокон и отличаются друг от друга только способом скрепления волокон в холсте. В первом случае волокна в холсте скрепляются путем точечного нагрева при прохождении через гравированные каландры, во втором случае волокна скрепляются путем механического перепутывания волокон между собой. Перепутывание происходит при прохождении через холст специальных зазубренных игл, именно поэтому данные материалы были названы иглопробивными. Для придания материалу менее рыхлой структуры, скрепленный холст подвергают дополнительной термообработке горячими каландрами с гладкой поверхностью или горячим воздухом. Для изготовления иглопробивных материалов чаще всего используют смесь полипропиленовых (полиэфирных) и вискозных (хлопковых) волокон. Это позволяет повысить впитывающую способность материалов.

Основными преимуществами иглопробивных нетканых материалов являются:

- высокая впитывающая способность

- высокое пылепоглощение

- эффективная очистка загрязненных поверхностей

- возможность многократного использования

- приятные тактильные ощущения

- удобство в использовании

- возможность производства широкой цветовой гаммы полотен.

Основные направления использования иглопробивных НМ:

- бытовое применение (мытье полов, посуды, стекол, кафеля, мебели и других поверхностей)

- техническое применение (мойка автомобилей, протирка оборудования, деталей, инструмента на производстве, в лаборатории, автосервисе и других объектах).

Стоит отметить, что благодаря развитию иглопробивных технологий, в свое время в СССР, а теперь и в России, существует достаточно большое количество производителей. Кроме ОАО Комитекс полотна для протирочных материалов производят ОАО Вистекс (ТМ Полизон-ПП) и ООО Технолайн (ТМ КлирТ).

Следующим видом материалов, активно используемых для производства средств гигиены, являются нетканые материалы, производимые с применением аэродинамической технологии, а именно материалы айрлейд (airlaid). Как видно из названия (air - воздух, laid - уложенный), при изготовлении данного вида материалов активно используется воздух. Данный способ производства нетканых материалов получил название аэродинамического. При данном способе холст формируется под воздействием воздушного потока на поверхности перфорированного барабана или сетчатого конвейера. Предварительно разрыхленные и смешанные волокна обрабатываются быстровращающимся чесальным барабаном (или несколькими барабанами), отделяются от чесальной гарнитуры с помощью воздушной струи и транспортируются воздушным потоком к месту формирования холста. Сформированный холст поступает в специальную камеру с горячим воздухом. Поскольку в данном случае используют смесь волокон с разной температурой плавления, под воздействием тепла легкоплавкий материал оболочки бикомпонентных волокон склеивает волокна материала с более высокой температурой плавления. Температура нагревания выбирается так, чтобы исключить термическое разрушение компонентов материала. В данном случае используют различные виды бикомпонентных волокон на основе полипропилена, вискозы, целлюлозы и др.

Основными преимуществами данного вида материалов являются высокая адсорбционная способность, воздухопроницаемость, мягкость и при этом прочность.Благодаря вышеперечисленным качествам айрлейд-материалы нашли применение в производстве:

- впитывающего слоя в женских гигиенических прокладках

- влажных косметических салфеток

- сухих протирочных материалов бытового и промышленного назначения.

Надо заметить, что ведущие зарубежные производители влажных салфеток очень активно используют айрлейд-материалы в качестве основы, хотя в последнее время наблюдается тенденция замещения айрлейда спанлейсом. Единственным производителем айрлейд-материалов в России является челябинское ООО Си-Айрлайд, запустившее производство в сентябре 2003 года. Компания предлагает айрлейд-материалы различных расцветок в рулонах шириной до 1020 мм, плотностью от 30 г/м2, толщиной от 0,2 мм и влаговпитываемостью - 8...40 г/г.

Спанлейс (Spunlace) - современный нетканый материал, принцип производства которого заключается в переплетении волокон холста водяными струями высокого давления - это так называемый гидроструйный способ скрепления волокон в холсте. Основой материала служит холст, сформированный из штапельного волокна, хотя в последнее время начали появляться материалы, изготовленные и фильерным способом. Основным ноу-хоу в данной технологии является гидроструйное устройство для скрепления волокон в холсте. В настоящее время в мире установлено около 200 линий по производству нетканых материалов гидроструйным способом. Разработаны различные технологии и устройства для выработки нетканых материалов этим способом. Одной из последних новаций в этой области является применение фильерного (бесконечного) бикомпонентного волокна «сегментарного» типа, состоящего из 70% полиэфира и 30% полиамида. При скреплении волокон между собой струями воды полиэфирные и полиамидные составляющие каждого волокна разделяются, создавая множество микроволокон. Поверхность микроволокон в подобных полотнах в 5-7 раз больше поверхности обычных волокон, поэтому данные материалы впитывают жидкости примерно в 1,5 раза больше, чем хлопковые или вискозные материалы.

К преимуществам нетканых материалов, выработанных по гидроструйной технологии, можно отнести хорошую адсорбционную способность и высокие показатели тактильной комфортности для человека, близкие по эффекту к натуральному хлопку. Эти показатели наиболее важны для влажных салфеток, именно поэтому спанлейс активно вытесняет с рынка изготовителей влажных салфеток айрлейд-материалы.

Исходным сырьем для изготовления этих материалов являются хлопковые, вискозные, полиэфирные или полипропиленовые волокна. В зависимости от конечного продукта используют различные смеси волокон. Для производства влажных салфеток и иных протирочных материалов используют смесь вискозных и полиэфирных (полипропиленовых) волокон. Для производства ватных дисков используется либо 100% холопок, либо смесь хлопкового и полиэфирного волокон. Для производства одноразовой медицинской одежды, а так же для производства средств ухода за больными, чаще всего используется смесь целлюлозных и полиэфирных волокон.

Перечень продукции, производимой из нетканого материала типа спанлейс достаточно велик: это и гигиенические прокладки, подгузники, перевязочные медицинские материалы, одноразовая медицинская одежда и постельные принадлежности, используемые в стационарных условиях больниц, продукция для салонной и парикмахерской деятельности. Однако наиболее востребованными эти материалы оказались при производстве влажных салфеток. Разработанная и внедренная технология производства влажных салфеток из нетканого материала получила широкое распространение по всему миру.

В 2007 году ООО Авангард установило на своей производственной площадке в г. Тосно (Ленинградская область), первую в России линию по производству спанлейс-материалов. К декабрю 2008 года данная линия являлась единственной в РФ, позволяющей выпускать спанлейс для производства влажных салфеток. В мае 2008 года компания «Авангард» заключила контракт с французской компанией Rieter Perfojet на поставку второй технологической линии по производству спанлейс-материалов различной плотности с максимальной шириной рулона 2,4 м.

В январе 2007 года ООО БалЭнергоМаш (управляющая компания группы) подписало контракт с французской компанией Rieter Perfojet на приобретение оборудования стоимостью около 180 млн рублей. Заявленный объем производства спанлейса на новом предприятии составит 4000 тонн/год, максимальная ширина производимых полотен 2,4 метра. Пробный пуск линии был намечен на начало марта 2009 года.

В 2008 году ООО Бумфа Групп (Черкесск) начало монтаж оборудования производства компании Fleissner по выпуску спанлейса для изготовления косметических ватных дисков. В конце февраля 2009 года компания намерена начать выпуск продукции и до конца первого полугодия 2009 года получить необходимое качество материала, а к концу года выйти на 100%-ную загрузку оборудования. На первом этапе производство будет работать на собственные нужды компании, но в дальнейшем материалы поступят в свободную продажу.

В январе 2009 года РУП Светлогорское ПО Химволокно приступило к монтажу оборудования для новой линии по производству фильерных нетканых гидро- и термоскрепленных материалов. Для этого проекта закуплена современная линия по производству нетканого полотна путем экструзии непрерывных тонких полипропиленовых нитей с последующим их гидро- или термоскреплением. Поставщиком оборудования выступает немецкая фирма Reifenhauser. Мощность линии составит 5 тыс. т/год. К 2009 году это первый на территории СНГ проект по производству нетканых материалов по гидроструйной технологии из бесконечных нитей.

Одним из наиболее востребованных продуктов среди вышеупомянутых НМ на мировых рынках являются термоскрепленные спанмелт-материалы. В отличие от всех вышеперечисленных НМ, спанмелт-материалы производятся непосредственно из полимерных гранул, объединяя в общей технологической цепочке два этапа: этап изготовления волокон и этап изготовления нетканых материалов. Под спанмелт-материалами, в данной статье подразумеваются НМ достаточно большого спектра, производимые из расплава полимеров:

- термофиксированные НМ фильерного способа производства (спанбонд)

- НМ фильерно-раздувного способ производства (мелтблаун)

- композитный материал, состоящий из внешних слоев спанбонда и внутреннего слоя мелтблауна (СМС).

При производстве спанбонда волокна формируют путем продавливанием расплавленного полимера через множества тонких капилляров фильеры с диаметром экструдируемых элементарных нитей, который затем быстро уменьшают. В дальнейшем волокна проходят стадии охлаждения, вытяжки и укладки на транспортер. Стоит отметить, что волокна укладываются на транспортер в нелипком состоянии. Такой процесс и является собственно фильерным способом, за рубежом подобный способ получения нетканого полотна назван spunlaid. При укладке охлажденных нитей (волокон) получают холст, который скрепляют обычно термоскреплением на каландре, в связи с чем этот процесс практически является способом формирования холста из нитей.

До начала 1990-х годов спанбонд не применялся в изготовлении гигиенических и бытовых принадлежностей, так как толщина волокон была слишком большой (не менее 2-3 den), из-за чего материал получался жестким и неравномерным. Революционную технологию Reicofil предложила Reifenh&228;user Group, открывшая целый поток новых технологических решений со стороны производителей оборудования для выработки НМ. В результате современные технологии позволяют производить материал с толщиной волокна до 1,1 den, что почти в 50 раз тоньше человеческого волоса, и отличной равномерностью по всей ширине полотна. Эти характеристики положительно влияют на тактильные ощущения при контакте с изделиями, изготовленными с применением данного материала.

Преимущественными сферами применения спанбонда являются:

- женские гигиенические прокладки и детские подгузники (верхний слой)

- влажные салфетки

- одноразовая одежда для чистых помещений.

Производство мелтблауна (фильерно-раздувного материала) напоминает производство спанбонда, с тем отличием, что при выходе из фильеры волокно попадает в высокоскоростной поток горячего воздуха, благодаря чему исходное волокно распадается на несколько микроволокон. Далее волокна оседают на приемную поверхность (сетчатый транспортер или барабан). Благодаря высокой температуре подаваемого воздуха, волокна оседают в липком состоянии и таким образом скрепляются между собой. Формирующиеся микроволокна имеют толщину 1-5 мкм. Получаемый по этой технологии материал отличается повышенной равномерностью распределения волокон, как по объему, так и по поверхности полотна. Промежутки между волокнами мелтблауна столь малы, что там развиваются небывало высокие капиллярные давления. Поэтому такой материал собирает с гладкой поверхности жир, пыль и другую грязь, не оставляя никаких следов. Изначально материал разрабатывался для сбора нефтяных разливов, но затем нашел широкое применение в изготовлении фильтров и протирочных материалов.

Объединяя две этих технологии в одной линии, мы получаем композитный материал СМС. Суть изготовления СМС заключается в том, что при выпуске полотна между слоями спанбонда укладывается слой мелтблауна. Благодаря этому получаемый материал приобретает повышенные фильтрационные свойства и равномерность. Комбинация свойств мелтблауна и спанбонда в одном материале, позволило использовать его при производстве одноразовых детских подгузников и женских гигиенических прокладок в качестве:

- антифекальных барьеров

- нижнего дышащего слоя (основа полиэтиленовой мембраны).

Комбинированные материалы СМС широко применяются для изготовления:

- одежды и продуктов производственно-технического назначения для чистых помещений, косметических кабинетов и салонов красоты

- одноразовой медицинской одежды.

В России уже две компании освоили производство композитных материалов СМС.

В марте 2008 года компания Авгол Рос, российское подразделение израильской компании Avgol Industries, запустила первую в России линию по производству нетканых материалов спанбонд и СМС для производства средств санитарии и гигиены.

В июле 2008 г. компания Регент Нетканые Материалы запустила завод по производству НМ в Подольском районе Московской области. Для нового завода было закуплено оборудование Reifenhaeuser. Для изготовления средств гигиены компания предлагает «сэндвич»-материалы СС (спанбонд/спанбонд) и СМС (спанбонд/мелтблаун/спанбонд) для изготовления покровных слоев и антифекальных барьеров одноразовых подгузников и женских гигиенических прокладок.

В скором времени в области производства нетканых материалов спанбонд и СМС ожидается пуск еще двух крупных предприятий - ЗАО Полиматиз и ООО Завод Эластик. По состоянию на 2009 г. одним из крупнейших заявленных отечественных проектов в области производства нетканых материалов по фильерной и фильерно-раздувной технологиям, является ЗАО Полиматиз. Общая проектная мощность производства рассчитана на 20 тыс. т/год. Еще одной отличительной особенностью данного проекта является то, что на этом оборудовании можно изготовлять четырехслойные материалы с двойным слоем фильерно-раздувного полотна (СММС =спанбонд/мелтблаун/мелтблаун/спанбонд). Пуско-наладочные работы и начало производства намечено на I - II квартал 2009 года.

Еще одним крупным производителем многослойных нетканых материалов по технологии спанбонд и мелтблаун является ООО Завод Эластик. Не так давно компания перешла к активной фазе реализации проекта по организации производства спанмелт-материалов спанбонд и СМС. Для этого была приобретена линия для формирования полипропиленового нетканого материала производства немецкой компании Oerlikon Neumag (Германия). Мощность закупленного оборудования составляет до 13 тыс. тонн спанмелт-материалов в год. Работа оборудования построена на основе новой технологии Ason, которая позволяет получать сверхтонкие волокна до 0,7 dtex при самой высокой производительности на балку. Пуск производства планируется в первом полугодии 2009 года.

Единственным в России проектом по производству мелтблауна является проект ЗАО Промсинтекс. Предприятие планирует производить мелтблаун для изготовления салфеток и нефтесборочных бонов. По состоянию на январь 2009 года компания продолжает наладочные работы на линии.

Бурное развитие производства нетканых материалов для производства средств гигиены неизбежно приведет к росту производства конечных продуктов из этих материалов. Не случайно такие мировые производители, как Procte&Gamble, SCA Hygine Products и Bella TZMO уже построили свои заводы по производству гигиенических прокладок и детских подгузников на территории России. Стоит отметить, что компании Kimberly-Clark и Unicharm объявили о своих планах по строительству производственных заводов в России. Исходя из данной тенденции, можно утверждать, что в скором будущем большая часть средств гигиены, ранее импортируемая из других стран, будет производиться на территории России из российских материалов. Это позволит производителям средств гигиены значительно снизить затраты на сырье, логистику, что в свою очередь снизит стоимость конечной продукции. Единственной ложкой дегтя в этой бочке меда, является тот факт, что сырье для производства высококачественных нетканых материалов либо не производится вовсе в России, либо производится, но в малых объемах. Это касается, в частности, полипропилена для производства спанбонд-материалов и вискозы для производства спанлейс-материалов. Надеюсь, что благодаря развитию рынка нетканых материалов, производство сырья для него также будет динамично развиваться. (Мальнев Сергей Алексеевич; Технический текстиль №19)

Следующая новость: 02.10.2009 Ивановская область. В регионе обсудили возможность строительства комбината по выпуску текстильной продукции из синтетического волокна

Предыдущая новость: 10.06.2009 В Ярославской области будет создан текстильный кластер

Нетканые материалы в средствах гигиены, быту и на производстве

Последние новости раздела «Шелк и техноткани»