ما هو القماش غير المنسوج؟ الخصائص والاستخدامات والتصنيع

تختلف المنسوجات غير المنسوجة عن الأقمشة التقليدية من حيث أنها تُصنع باستخدام تقنيات ميكانيكية أو حرارية أو كيميائية لا تتطلب نسجًا أو إنتاج خيوط. بدلاً من ذلك ، يتم ربط الألياف معًا من خلال الاحتكاك أو التشابك المتأصل ، الناتج عن هذه الطرق البديلة.

على عكس الأقمشة التقليدية ، يتم إنتاج الأقمشة غير المنسوجة مباشرة من ألياف منفصلة بدلاً من نسجها أو نسجها.

تاريخ الأقمشة غير المنسوجة

يمكن إرجاع أصول المنسوجات إلى إعادة تدوير النفايات الليفية والألياف منخفضة الجودة المتبقية من العمليات الصناعية مثل النسيج ومعالجة الجلود. ظهرت الأقمشة غير المنسوجة أيضًا بسبب قيود المواد الخام ، خاصة أثناء وبعد الحرب العالمية الثانية وفي البلدان التي يهيمن عليها الشيوعيون في أوروبا الوسطى.

في العصور القديمة ، كانت الألياف الطبيعية مثل القصب والأعشاب والورود تُنسج معًا عن طريق الحياكة لصنع أغطية الأرضيات أو الحصير.

خلال القرن التاسع عشر ، كانت إنجلترا دولة رئيسية منتجة للمنسوجات ، ولاحظ جارنيت ، مهندس نسيج ، أنه تم التخلص من كميات كبيرة من الألياف كنفايات تقليم. طور Garnett جهاز تمشيط لمعالجة هذه المشكلة التي يمكن أن تمزق النفايات إلى شكل ليفي. ثم تم استخدام هذه الألياف كمواد حشو للوسائد.

آلة Garnett ، على الرغم من تعديلها بشكل كبير ، لا تزال تحمل اسمه وهي مكون أساسي في صناعة الأقمشة غير المنسوجة. في وقت لاحق ، قام المصنعون في شمال إنجلترا بربط هذه الألياف ميكانيكيًا معًا باستخدام الإبر أو ربطها كيميائيًا باستخدام الغراء ، مما أدى إلى إنتاج الخفافيش التي كانت رائدة في الأقمشة غير المنسوجة الحديثة.

اليوم ، يتم إنتاج الأقمشة غير المنسوجة باستخدام طرق مختلفة ، بما في ذلك التثقيب بالإبرة ، والتشابك المائي ، والغزل الكهربائي. تستمر صناعة الأقمشة غير المنسوجة العالمية في النمو ، مع الابتكارات والتقنيات التي تقود المزيد من التطوير والتوسع في التطبيقات غير المنسوجة.

فيما يلي بعض تطورات العمل الإضافي:

أربعينيات القرن التاسع عشر: تم إنتاج الأقمشة غير المنسوجة الأولى باستخدام ألياف طبيعية مثل الصوف والقطن ، والتي تم لبادها معًا لتكوين مادة.

1909: حصل الدكتور هاري عميد إيست والبول ، ماساتشوستس ، على براءة اختراع أول قماش غير منسوج. استخدم ألياف الصوف المضغوط معًا لإنشاء مادة قوية ومتينة.

العشرينيات: توسع استخدام الأقمشة غير المنسوجة في صناعة السيارات ، حيث تم استخدامها للعزل والعزل الصوتي.

ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين: تم تطوير ألياف صناعية مثل النايلون والبوليستر ، مما أدى إلى إنتاج مواد غير منسوجة جديدة. تم استخدام المنسوجات في مختلف الصناعات ، بما في ذلك السيارات والبناء والرعاية الصحية.

الخمسينيات والستينيات: تم اختراع طرق جديدة لإنتاج الأقمشة غير المنسوجة ، بما في ذلك عمليات meltblown و spunbond. خلقت هذه العمليات مواد غير منسوجة أخف وزنا وأكثر متانة ومناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات.

1961: قدمت شركة DuPont Tyvek ، وهي مادة غير منسوجة من البولي إيثيلين عالي الكثافة ، تستخدم في تغليف المنازل والملابس الواقية والتطبيقات الأخرى.

السبعينيات والثمانينيات: أصبحت المنسوجات غير شائعة بشكل متزايد في صناعة النظافة ، حيث تم استخدامها لإنتاج حفاضات يمكن التخلص منها ، ومنتجات النظافة النسائية ، والمناديل المبللة. توسع استخدام منسوجات أيضا في قطاعات أخرى ، مثل البناء والسيارات والزراعة.

من التسعينيات حتى الوقت الحاضر: استمرت صناعة الأقمشة غير المنسوجة في النمو ، مع الابتكارات والتكنولوجيا التي تقود المزيد من التطوير والتوسع في التطبيقات غير المنسوجة.

كيف يتم صنع الأقمشة غير المنسوجة؟

تبدأ عملية الإنتاج بالعملية الكيميائية التي تتضمن استخدام مادة لاصقة لربط الألياف ببعضها ، بينما تستخدم العملية الميكانيكية إبرة أو تشابك نفاث سائل أو خياطة لربط أو تشابك الألياف. في عملية الترابط الحراري ، يتم تطبيق مادة رابطة مصهورة من المسحوق أو العجينة أو البوليمر وتذوب على الويب عن طريق زيادة درجة الحرارة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تشكيل محاليل الألياف السائلة المصنوعة من البوليمرات الكيميائية إلى صفائح أو أغشية مسطحة ، والتي تُستخدم في صناعة المواد البلاستيكية غير المنسوجة ، والبلاستيك ، والفينيل. يمكن استخدام هذه الأوراق كما هي أو لصقها على دعامات محبوكة أو منسوجة.

خصائص الأقمشة غير المنسوجة

الأقمشة غير المنسوجة لها الخصائص التالية:

• مسطحة ومرنة: عادة ما تكون مسطحة ومرنة ، مما يجعلها متعددة الاستخدامات لتطبيقات مختلفة.
• سماكة: يمكن أن يكون بأي سمك ، حسب التطبيق.
• لا خرفان أو اهتراء: لا تجرف الحواف المقصوصة أو تزعجها ، مما يمنحها عمرًا طويلاً لاستخدام المنتج.
• رعاية سهلة: يسهل العناية بمعظمها ، ويمكن غسلها في الغسالة والتنظيف الجاف.
• انكماش: يمكن أن تتقلص الأقمشة غير المنسوجة في الغسيل ، اعتمادًا على نوع الألياف المستخدمة.
• المسامية: معظمها مسامي ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب التهوية.
• ماصة وقابلة للمط: منسوجات شبيهة بالويب مصنوعة من ألياف طبيعية مسامية ، ويمكن أن تمتد ، وقابلة للتحلل ؛ توازن جيد للنسيج.
• عدم وجود ثنى: قد لا تحتوي الأقمشة غير المنسوجة على ستارة من الأقمشة المنسوجة والمحيكة ، لكنها لا تزال مناسبة للتطبيقات المختلفة حيث تكون هذه الخاصية غير ضرورية.

فوائد الأقمشة غير المنسوجة

توفر الأقمشة غير المنسوجة العديد من المزايا ، بما في ذلك:

• فعاله من حيث التكلفه: إنتاج أقل تكلفة من الأقمشة المنسوجة أو المحبوكة ، مما يجعلها خيارًا فعالاً من حيث التكلفة للعديد من التطبيقات.
• براعهيمكن إنتاجها بأوزان وسماكات وتركيبات مختلفة ، مما يجعلها مناسبة للاستخدامات النهائية المتعددة.
• متانة: تم تصميم العديد منها لتكون قوية ودائمة. إنهم يصنعون أقمشة مناسبة للاستخدام في المنتجات التي يجب أن تتحمل التآكل الشديد.
• الامتصاص: غالبًا ما تكون تلك المصنوعة من الألياف الطبيعية عالية الامتصاص ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في منتجات مثل المناديل والحفاضات والفوط الصحية.
• التخصيص: يمكن تصميمه لتلبية متطلبات الأداء المحددة ، مثل الترشيح ، وطرد السوائل ، ومقاومة اللهب للاستخدام في وظائف محددة.
• صديق للبيئة: يمكن أن تكون مصنوعة من مواد معاد تدويرها وغالبًا ما تكون قابلة للتحلل ، مما يجعلها خيارًا أكثر صداقة للبيئة من بعض المواد الأخرى.
• سهولة العناية: آلة قابلة للغسل والتنظيف الجاف ، مما يسهل العناية بها.
• الصحة و السلامة: يمكن تصميمها لتوفير مستويات محددة من الحماية ضد الأخطار مثل البكتيريا والفيروسات والمواد الكيميائية ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في المعدات الطبية والوقائية.

تطبيقات الأقمشة غير المنسوجة

تتضمن بعض التطبيقات الشائعة للأقمشة غير المنسوجة ما يلي:

العناية الشخصية والنظافة: حفاضات الأطفال ، ومنتجات النظافة النسائية ، وأدوات سلس البول للكبار ، والفوط الجافة والرطبة ، وضمادات الرضاعة ، وشرائط الأنف ، والضمادات ، وضمادات الجروح.

الرعاىة الصحية: ستائر العمليات ، العباءات ، العبوات ، أقنعة الوجه ، الضمادات ، المسحات ، بطانات الأكياس الفغرة ، عباءات العزل ، العباءات الجراحية ، الستائر والأغطية الجراحية ، بدلات التنظيف الجراحية ، والقبعات.

ملابس: البطانات الداخلية ، والعزل ، والملابس الواقية ، وسترات العمل الصناعية ، وبدلات الدفاع الكيميائي ، ومكونات الأحذية ، إلخ.

مسكن: مناديل ومناشف ، أكياس الشاي والقهوة ، منعمات الأقمشة ، أغلفة الطعام ، الفلاتر ، السرير ، أغطية المائدة ، إلخ.

السيارات: بطانات الحذاء ، تقليم الرف ، الزيت ، فلاتر هواء المقصورة ، بطانات غطاء المحرك المقولبة ، واقيات الحرارة ، وسائد هوائية ، وأشرطة ، وأقمشة زخرفية ، إلخ.

بناء: الأساس الذي تقوم عليه الأسقف والبلاط ، والعزل الحراري والضوضاء ، وتغليف المنزل ، والتفاهم ، والصرف ، وما إلى ذلك.

التكسية الأرضية: تراكب الأسفلت ، تثبيت التربة ، الصرف ، الترسيب ، التحكم في التآكل ، إلخ.

الترشيح: مرشحات HEPA أو ULPA أو البنزين أو الزيت أو فلاتر الهواء أو الماء أو القهوة أو أكياس الشاي أو خرطوشة السائل أو فلاتر الأكياس أو الأكياس الهوائية أو أغشية مسببات الحساسية أو طبقات غير منسوجة.

الصناعةل: عزل الكابلات ، والمواد الكاشطة ، والبلاستيك المقوى ، وفواصل البطاريات ، وأطباق استقبال القنوات الفضائية ، والجلود الاصطناعية ، وتكييف الهواء ، والطلاء.

الزراعة ، تأثيث المنزل ، الترفيه والسفر ، المدرسة والمكتب: مثبتات التربة ، الطبقة السفلية للطرق ، مثبتات الأساس ، التحكم في التعرية ، بناء القنوات ، أنظمة الصرف ، حماية الأغشية الأرضية ، الحماية من الصقيع ، نشارة الزراعة ، حواجز مياه البرك والقناة ، حاجز تسلل الرمال لبلاط الصرف.

أنواع الأقمشة غير المنسوجة

توجد أنواع مختلفة من الأقمشة غير المنسوجة بناءً على الطريقة المستخدمة في إنتاجها.

أقمشة غير منسوجة مبللة

الرطب هو قماش غير منسوج يتم إنتاجه من خلال إجراء ميكانيكي يسمى الوضع الرطب ، والذي يشبه صناعة الورق باستثناء استخدام مواد خام مميزة. يتم تحويل الألياف إلى ملاط ، والذي يتم نقله إلى جهاز تشكيل الشبكة لإنشاء صفيحة مبللة تأخذ شكل القماش. ينجح هذا الإجراء عمومًا عن طريق الترابط اللاصق ويتم استخدامه لتصنيع أقمشة اللباد واللباد.

نسج منسوجات

يتم إنتاج الأقمشة غير المنسوجة المغزولة عن طريق غزل الألياف أو شرائح البوليمر من خلال مغازل لتكوين خيوط مستمرة. ثم يتم تبريد هذه الخيوط ، وشدها عن طريق الهواء ، وترسب كشبكة عشوائية على حزام غربال متحرك. ينقل الحزام الناقل الويب إلى منطقة الترابط ، حيث يتم ربطه من خلال عملية حرارية أو ميكانيكية أو كيميائية. أحد الأمثلة على المواد البينية المصنوعة باستخدام هذه التقنية هو محبوكة مغزولة.

منسوجات بوند غرزة

Stitch Bond عبارة عن قماش غير منسوج تم إنشاؤه على آلة النسيج ، حيث يتم تأمين الويب ودمجها معًا باستخدام طبقات غرزة السلسلة. ستعرض المادة الناتجة أنماط خياطة مرئية على أحد السطحين أو كلاهما. يضفي ترابط الإبرة نسيجًا أكثر سلاسة ولطفًا على الويب. الضرب scrim هو مثال على مادة مرتبطة بالغرز.

منسوجات السندات المذيبات

يتم تشكيل مزيج من ألياف الأكريليك والبوليستر في شبكة ، ثم يتم تطبيق كمية دقيقة من المذيب. يعمل المذيب عن طريق تليين سطح الألياف بلطف ، مما يؤدي إلى ترابطها.

منسوجات السندات الحرارية

تتكون الأقمشة غير المنسوجة ذات الروابط الحرارية من ألياف لدن بالحرارة أو مساحيق لدن بالحرارة ، مثل البوليستر والبولي بروبيلين والنايلون.

هناك أربع طرق رئيسية للربط الحراري:

• يتضمن الترابط الهوائي تطبيق هواء ساخن على الويب على حزام ناقل.
• يتطلب الترابط الاصطدام وضع الويب في فرن وتوجيه الهواء الساخن إليه من الفتحات.
• يتضمن ربط التقويم تمرير الويب بين بكرات ساخنة.
• يستخدم الربط بالموجات فوق الصوتية جهازًا يستخدم الترددات فوق الصوتية لإنشاء حركة اهتزازية ، مما يسهل الترابط من خلال تحويل الطاقة.

منسوجات رابطة كيميائية

يتم إنتاجه عن طريق طلاء سطح الويب بمادة رابطة ، مثل الراتينج أو اللاتكس. مثال على الضرب المرتبط كيميائياً هو الضرب المرتبط بالراتنج.

هناك أربع طرق للربط الكيميائي: الربط المطبوع ، والترابط بالرش ، والتشبع ، وترابط الرغوة. يتم تحقيق ربط الطباعة باستخدام إما طباعة لفة الحفر أو طباعة الشاشة. يتضمن الترابط بالرش رش مادة اللاتكس على شبكة الإنترنت ، الموضوعة على حزام ناقل. في الترابط التشبع ، يتم غمر الويب مباشرة في خزان اللاتكس وتجفيفه في مجفف. يضفي الترابط الرغوي على القماش نعومة ومرونة.

منسوجات متشابكة مائي

يتم إنشاء منسوجات هيدروليكية عن طريق توجيه نفاثات مائية عالية الضغط على سطح الشبكة ، والتي تتحرك بسرعة على حزام ناقل. يحدد مستوى الضغط المطبق على الويب جودة الترابط.

منسوجات ممشطة

يتم تصنيعها باستخدام آلة تمشيط لتمشيط الألياف في شبكة ، موجهة في اتجاه الماكينة ، مما ينتج عنه مادة غير منسوجة متينة للغاية. الطريقة الأخرى تسمى الهواء. يمكن إنتاج مواد الويب غير المنسوجة باستخدام أي من هذه التقنيات.

أقمشة غير منسوجة المركبة

الأقمشة غير المنسوجة متعددة الطبقات ، والمعروفة أيضًا باسم الأقمشة غير المنسوجة المركبة متعددة الألياف ، تتكون من عدة طبقات من أنواع متنوعة من الألياف التي تقدم وظائف مختلفة. تضفي كل طبقة من القماش خصائص معينة ، مثل مقاومة الماء أو مقاومة الحريق.