آشنایی با ساختارهای پارچه ،منسوجات بی بافت

منسوجات بی بافت در پایان قرن 20 ظهور نمودند و در دوهه اخیر رشد قابل توجهی نشان داده اند. فناوری بی بافت نسبت به دیگر فناوری های تولید پارچه جدیدتر بوده و از نقطه نظر اقتصادی دارای چشم انداز مناسبی در آینده می باشند.از آنجا که پارچه های بی بافت گستره وسیعی از محصولاتی را در بر می گیرند که از نظر تکنیک های تولیدمتفاوت بوده ولی تحت عنوان پارچه های بی بافت قلمداد می شوند، از اینرو ارائه یک تعریف جامع از پارچه های بی بافت دشوار می باشد.یک تعریف جامع تر منسوج بی بافت بدین صورت است که ساختاری انعطاف پذیر بوده که در انتیجه اتصال Bonding و یا در هم تنیدن Interlocking الیاف به روش های مکانیکی ، شیمیایی ،گرمایی یا حلال و یا ترکیبی از این روشها تولید می شود.تولید کنندگان منسوجات بی بافت از تعریف نسبتا وسیع تری استفاده می کنند که تعداد محصولات بیشتری را در بر می گیرد.کمیته اصطلاحات و تعاریف نساجی نیز در کتاب مرجع خود تعریف نسبتا جامعی از این پارچه ارائه نموده است . این کمیته پارچه بی بافت را منسوجی تعریف نموده که برای تولید آنها بجای استفاده از نخ به طور مستقیم از الیاف استفاده می شود و توسط روش های اتصال مختلف استحکام داده می شوند.

به هر حال ویژگی های عمومی فرآیند های تولید منسوجات بی بافت این است که طی فرآیند مداوم به طور مستقیم از مواد اولیه به پارچه تکمیل شده تبدیل می شوند . بدین ترتیب در این فرآیند به دلیل عدم نیاز به جابجایی مواد و فرآیند های میانی ، هزینه تولید پایین می باشد.به طور کلی تولید منسوج بی بافت می تواند به دو مرحله تقسیم شود :

الف) آماده سازی و تشکیل لایه الیاف

ب) بر قراری اتصال بین الیاف به منظور استحکام بخشی به لایه

این دو مرحله می تواند توسط تکنیک های متعددی انجام گردند که تاثیر بسزایی روی ویژگی های محصول نهایی خواهند داشت . لذا با استفاده از ترکیب روش های مختلف دو مرحله مذکور می توان طیف وسیعی از خطوط تولید نهایی را بدست آورد.ساختار رایج در اولین مرحله فناوری تولید منسوج بی بافت ، تولید لایه نازکی از الیاف بوده که لایه تار عنکبوتی Web نامیده می شود و سپس فرآیند تشکیل لایه الیاف Batt forming می باشد که در آن چندین لایه تار عنکبوتی ذوی یدیگر قرار گرفته و یک لایه با ضخامت و یکنواختی مناسب تحت عنوان لایه الیاف تشکیل می گردد. در مرحله دوم فرآیند اتصال الیاف به یکدیگر در لایه بی بافت صورت می گیرد که تثبیت یا استحکام بخشی لایه الیاف نامیده می شود.

دو نوع لایه الیاف ممکن است با توجه به آرایش الیاف در لایه وجود داشته باشد:

-لایه هایی که آرایش الیاف در آنها در یک جهت (لایه گذاری موازی طولی یا عرضی Parallel laying) یا در دو جهت (لایه گذاری متقاطع Cross laying) می باشد

-لایه هایی که آرایش الیاف در آنها به صورت تصادفی (همسانگردIsotropic) می باشد.

روش های شناخته شده تولید لایه های بی بافت عبارتند از :

  • روش خشک مکانیکی ( استفاده از ماشین های کاردینگ)، آیرودینامیکی ( استفاده از جت هوا ) و یا ترکیب آنها
  • روش شیمیایی ( استفاده از الیاف مصنوعی ، استفاده از کاشین اکسترودر و تولید لایه هایی نظیر اسپان باند و ملت بلون)
  • روش تر ( هیدرو دینامیک)

اتصال وب ها به یکدیگر می تواند توسط روش های ذیل انجام گردد:

  • اتصال مکانیکی ( سوزن زنی Needle punching، بخیه زنی Stitch bonding، درگیری الیاف توسط آب Hydro entanglement، در گیری الیاف توسط هوا Air entanglement و…)
  • اتصال شیمیایی الیاف توسط مواد شیمیایی و چسبنده Adhesive Agents با روش های گوناگون (تزریق ، آغشته سازی، چاپ و …)
  • اتصال حرارتی بر اساس جوش و ذوب نمودن الیاف گرمانرم ، الیاف حجیم ، فویل ها و..
  • ترکیب روش های فوق

 در فرآیند سوزن زنی ، ابتدا لایه الیاف به منظور کاهش حجم از میان دو صفحه عبور می کند که صفحه پایینی صفحه قرار گیری  لایه الیاف Bed plate و صفحه بالایی صفحه تمیز کننده Stripper plate  می باشند.

سپس صفحه سوزنی Needle board که شامل سوزن های خاردار بوده یا سزعت مشخص پایین آمده و با حرکات نوسانی در لایه الیاف فرو رفته و منجر به فشرده شدن لایه و در گیر شدن بیشتر الیاف می گردد و در واقع یک لایه نمدی منسجم Coherent mat بدست می آید.منسوجات بی بافت سوزنی در تولید مواد کامپوزیتی دارای ماتریس شکننده به کار می روند.کاربرد منسوجات بی بافت گسترده بوده بطوریکه از پارچه های سبک مورد استفا ده در لایی ها Wadding و عایق بندی ها که کسر حجمی الیاف 2-3درصد بوده تا پراچه های متراکم Campact fabrics مورد استفاده در تقویت و استحکام بخشی که کسر حجمی الیاف در آنها به 80 درصد می رسد ، را در بر می گیرد.

تکنیکی که در سال های اخیر پیشرفت فراوانی نموده است فرايند اتصال با جت آب Water jet bonding process بوده که که تولید اسپان لس Spunlacing نیز نامیده میشود.

خط پایلوت اسپان لس دارای سرعت 400 متر بر دقیقه و بهره وری 300kg/h/m در عرض موثر ماشین کاردینگ میباشد. فناوری اسپان باند که در آن رشته ها به طور مستقیم از لوله های چند راهه ریسندگی روی یک نوار نقاله قرار میگیرند دارای سرعت تولید بسیار بالایی است. ترکیب دو فناوری مذکور از جمله پیشرفت های شگرف در سال های آتی خواهد بود.

فناوری درگیری الیاف توسط آب قادر به تولید کالاهای مد روز میباشد.عملیات تکمیل اسپان لس در پارچه بی بافت به خصوص اگر دارای الیاف طبیعی باشند، ویژگی نرمی و آویزش شبیه لباس کشباف در آن ایجاد می نماید.هنگامی که الیاف طبیعی توسط جت آب درگیر می شوند به مقدار زیادی خواض خود را حفظ می نمایند.در این راستا ترکیب الیاف پنبه و درگیری الیاف توسط جت آب فرصت های جدید برای محصولات فراوانی فراهم می کند.در مسیر یافتن جایگزین مناسبی برای مواد اسفنجی به کار رفته در منسوجات صنعتی که سازگار با محیط زیست باشد یک پارچه سه بعدی دو جداره Nonwoven needle spacer fabric به وسیله فرآیند سوزن زنی بی بافت تولید گردیده است.

این ساختار با اتصال دو یا سه لایه از پارچه های بی بافت پیش ساخته به وسیله الحاق دو طرفه سوزن های خاردار یا چنگال مانند ویژه و تغذیه متقابل دسته الیاف Fiber tufts به الیاف پیوندی Fiber grafts تولید می شود.همچنین امکان اضافه نمودن مواد پرکننده گوناگون به این ساختار وجود دارد.پارچه های سه بعدی دوجداره می تواند کاربرد های فراوانی از قبیل عایق بندی گرمایی ، عایق بندی صوتی و مبلمان منزل داشته باشد.

منابع و اطلاعات بیشتر :

Technical Textile/Part 1 ;Fundamantals/ seyed hajir Bahrami

PROCESSING- STRUCTURE- PROPERTY RELATIONSHIP IN NEEDLE-PUNCHED NONWOVEN NATURAL FIBER MAT COMPOSITES

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *