Cos'è il tessuto non tessuto? Proprietà, usi e fabbricazione

I tessuti non tessuti differiscono dai tessuti convenzionali in quanto sono fabbricati utilizzando tecniche meccaniche, termiche o chimiche che non richiedono la tessitura o la produzione di filati. Invece, le fibre sono legate insieme attraverso il loro intrinseco attrito o groviglio, risultante da questi metodi alternativi.

A differenza dei tessuti tradizionali, i tessuti non tessuti sono prodotti direttamente da fibre separate anziché filate o tessute.

Storia dei tessuti non tessuti

Le origini dei nontessuti possono essere ricondotte al riciclo di scarti fibrosi e fibre di qualità inferiore lasciate da processi industriali come la tessitura e la lavorazione della pelle. I non tessuti sono emersi anche a causa delle restrizioni sulle materie prime, specialmente durante e dopo la seconda guerra mondiale e nei paesi dominati dai comunisti dell'Europa centrale.

Nei tempi antichi, fibre naturali come canne, erbe e giunchi venivano intrecciate insieme a maglia per creare rivestimenti per pavimenti o stuoie.

Durante il XIX secolo, l'Inghilterra era un importante paese produttore di tessuti e Garnett, un ingegnere tessile, osservò che quantità significative di fibre venivano scartate come scarti di rifinitura. Garnett ha sviluppato un dispositivo di cardatura per affrontare questo problema che potrebbe triturare il materiale di scarto in forma fibrosa. Queste fibre sono state poi utilizzate come materiale di riempimento per cuscini.

La macchina di Garnett, sebbene sostanzialmente modificata, porta ancora il suo nome ed è un componente essenziale nell'industria del tessuto non tessuto. Successivamente, i produttori dell'Inghilterra settentrionale unirono meccanicamente queste fibre usando aghi o le legarono chimicamente usando la colla, creando batuffoli che furono i precursori dei moderni non tessuti.

Oggi i non tessuti vengono prodotti utilizzando vari metodi, tra cui la punzonatura dell'ago, l'idroaggrovigliamento e l'elettrofilatura. L'industria globale del tessuto non tessuto continua a crescere, con innovazioni e tecnologie che guidano l'ulteriore sviluppo e l'espansione delle applicazioni del tessuto non tessuto.

Ecco alcuni sviluppi straordinari:

Gli anni Quaranta dell'Ottocento: I primi tessuti non tessuti sono stati prodotti utilizzando fibre naturali come lana e cotone, che sono state infeltrite insieme per creare un materiale.

1909: Il dottor Harry Dean di East Walpole, Massachusetts, ha ricevuto il primo brevetto per un tessuto non tessuto. Ha usato la pressatura delle fibre di lana insieme per creare un materiale resistente e durevole.

Gli anni '20: L'uso dei tessuti non tessuti si è esteso all'industria automobilistica, dove sono stati utilizzati per l'isolamento e l'insonorizzazione.

Gli anni '30-'40: Sono state sviluppate fibre sintetiche come nylon e poliestere, che hanno portato a nuovi materiali non tessuti. I non tessuti sono stati utilizzati in vari settori, tra cui automobilistico, edile e sanitario.

Gli anni '50-'60: Sono stati inventati nuovi metodi di produzione di tessuti non tessuti, compresi i processi meltblown e spunbond. Questi processi hanno creato materiali non tessuti più leggeri e durevoli, adatti a una gamma più ampia di applicazioni.

1961: DuPont ha introdotto Tyvek, un materiale non tessuto in polietilene ad alta densità, utilizzato per avvolgere la casa, indumenti protettivi e altre applicazioni.

Gli anni '70-'80: I non tessuti sono diventati sempre più popolari nell'industria dell'igiene, dove sono stati utilizzati per produrre pannolini usa e getta, prodotti per l'igiene femminile e salviette. L'uso dei non tessuti si espanse anche in altri settori, come l'edilizia, l'automotive e l'agricoltura.

1990-presente: L'industria del tessuto non tessuto ha continuato a crescere, con innovazioni e tecnologia che guidano l'ulteriore sviluppo e l'espansione delle applicazioni del tessuto non tessuto.

Come nasce un tessuto non tessuto?

Il processo di produzione inizia con il processo chimico che prevede l'uso di un adesivo per unire le fibre, mentre il processo meccanico utilizza l'ago, l'aggrovigliamento a getto di fluido o la cucitura per unire o incastrare le fibre. Nel processo di incollaggio termico, un legante fuso in polvere, pasta o polimero viene applicato e fuso sul nastro aumentando la temperatura.

Inoltre, le soluzioni di fibre fluide costituite da polimeri chimici possono essere modellate in fogli piatti o pellicole, che vengono utilizzate per realizzare plastica non tessuta, pelle sintetica e materiali vinilici. Questi fogli possono essere utilizzati così come sono o incollati su supporti lavorati a maglia o tessuti.

Caratteristiche dei tessuti non tessuti

I non tessuti hanno le seguenti caratteristiche:

• Piatto e flessibile: Solitamente piatto e flessibile, che li rende versatili per varie applicazioni.
• Spessore: Può essere di qualsiasi spessore, a seconda dell'applicazione.
• Nessun sfilacciamento o sfilacciamento: Non sfilacciare o sfilacciare ai bordi tagliati, conferendo loro una lunga durata di utilizzo del prodotto.
• Facile manutenzione: La maggior parte è di facile manutenzione e può essere lavata in lavatrice e a secco.
• Ritiro: I nontessuti possono restringersi durante il lavaggio, a seconda del tipo di fibra utilizzata.
• Porosità: La maggior parte sono porosi, il che li rende ideali per applicazioni che richiedono traspirabilità.
• Assorbente ed estensibile: i non tessuti simili a ragnatele realizzati con fibre naturali sono porosi, possono allungarsi e sono biodegradabili; un buon equilibrio per un tessuto.
• Mancanza di drappeggio: I non tessuti possono non avere il drappeggio dei tessuti e dei tessuti a maglia, ma sono comunque adatti a varie applicazioni in cui questa caratteristica non è necessaria.

Vantaggi del tessuto non tessuto

I tessuti non tessuti offrono diversi vantaggi, tra cui:

• Conveniente: Meno costosi da produrre rispetto ai tessuti o ai tessuti a maglia, il che li rende un'opzione conveniente per molte applicazioni.
• Versatilità: Possono essere prodotti in vari pesi, spessori e composizioni, rendendoli adatti a molteplici usi finali.
• Durabilità: Molti sono progettati per essere resistenti e durevoli. Creano tessuti adatti per l'uso in prodotti che devono resistere a una forte usura.
• Assorbenza: Quelli realizzati con fibre naturali sono spesso altamente assorbenti, il che li rende adatti all'uso in prodotti come salviette, pannolini e assorbenti.
• Personalizzabilità: Può essere adattato per soddisfare requisiti prestazionali specifici, come filtrazione, idrorepellenza e resistenza alla fiamma per l'uso in lavori specifici.
• Ecologico: Possono essere realizzati con materiali riciclati e sono spesso biodegradabili, il che li rende una scelta più rispettosa dell'ambiente rispetto ad altri materiali.
• Facilità di cura: Lavabili in lavatrice e lavabili a secco, quindi facili da pulire.
• Salute e sicurezza: Possono essere progettati per fornire livelli specifici di protezione contro pericoli come batteri, virus e sostanze chimiche, rendendoli adatti all'uso in dispositivi medici e protettivi.

Applicazioni di Tessuti non tessuti

Alcune delle applicazioni comuni dei tessuti non tessuti includono:

Cura e igiene della persona: Pannolini per bambini, prodotti per l'igiene femminile, articoli per l'incontinenza degli adulti, assorbenti asciutti e bagnati, assorbenti, strisce nasali, bende e medicazioni per ferite.

Assistenza sanitaria: Teli operatori, camici, pacchi, maschere per il viso, medicazioni, tamponi, fodere per sacche per stomia, camici isolanti, camici chirurgici, teli e coperture chirurgici, tute chirurgiche e cappucci.

Vestiario: Interfodere, isolamento, indumenti protettivi, abbigliamento da lavoro industriale, tute per la difesa chimica, componenti per calzature, ecc.

Casa: Salviette e strofinacci, bustine di tè e caffè, ammorbidenti, involucri per alimenti, filtri, biancheria da letto, da tavola, ecc.

Settore automobilistico: Rivestimenti del bagagliaio, rivestimento della mensola, olio, filtri dell'aria dell'abitacolo, rivestimenti del cofano sagomati, scudi termici, airbag, nastri, tessuti decorativi, ecc.

Costruzione: sottocopertura e tegole, isolamento termico e acustico, involucro della casa, comprensione, drenaggio, ecc.

Geotessili: Rivestimento in asfalto, stabilizzazione del suolo, drenaggio, sedimentazione, controllo dell'erosione, ecc.

Filtrazione: Filtri HEPA, ULPA, benzina, olio, filtri dell'aria, acqua, caffè, bustine di tè, cartucce per liquidi, filtri a sacco, sacchetti sottovuoto, membrane allergeniche o laminati con strati non tessuti.

Industrial: isolamento dei cavi, abrasivi, plastica rinforzata, separatori di batterie, antenne paraboliche, pelle artificiale, aria condizionata e rivestimento.

Agricoltura, arredo casa, tempo libero e viaggi, scuola e ufficio: Stabilizzatori del terreno, sottostrato stradale, stabilizzatori per fondazioni, controllo dell'erosione, costruzione di canali, sistemi di drenaggio, protezione delle geomembrane, protezione dal gelo, pacciamatura agricola, barriere idriche per stagni e canali, barriera per infiltrazioni di sabbia per piastrelle di drenaggio.

Tipi di tessuto non tessuto

Esistono vari tipi di tessuti non tessuti in base al metodo utilizzato nella loro produzione.

Nontessuti a umido

Wet-laid è un tessuto non tessuto prodotto attraverso una procedura meccanica chiamata posa a umido, che assomiglia alla fabbricazione della carta tranne che per l'utilizzo di materie prime distinte. Le fibre vengono trasformate in un impasto liquido, che viene convogliato ad un apparato di formazione della rete per creare un foglio umido che assume la forma di un tessuto. Questa procedura è generalmente seguita dall'incollaggio ed è impiegata per fabbricare feltro e tessuti infeltriti.

Nontessuti filati

I nontessuti spun-laid sono prodotti filando fibre o fette di polimero attraverso filiere per creare filamenti continui. Questi filamenti vengono quindi raffreddati, stirati dall'aria e depositati come una rete casuale su un nastro setaccio in movimento. Il nastro trasportatore trasporta il nastro nella zona di giunzione, dove viene unito mediante un processo termico, meccanico o chimico. Un esempio di un materiale di interfaccia realizzato con questa tecnica è il tessuto non tessuto spun-bonded.

Tessuti non tessuti Stitch Bond

Stitch bond è un tessuto non tessuto creato su una macchina per tessere, dove il nastro è fissato e unito insieme utilizzando cuciture a punto catenella. Il materiale risultante mostrerà motivi di cucitura visibili su una o entrambe le superfici. L'incollaggio a punto conferisce una consistenza più liscia e delicata al nastro. La tela di battuta è un esempio di materiale cucito.

Nontessuti a legame solvente

Una miscela di fibre acriliche e poliestere viene formata in un nastro, quindi viene applicata una quantità precisa di solvente. Il solvente agisce ammorbidendo delicatamente la superficie delle fibre, portando al loro legame.

Nontessuti termosaldati

I non tessuti a legame termico comprendono fibre termoplastiche o polveri termoplastiche, come poliestere, polipropilene e nylon.

Esistono quattro metodi principali di incollaggio termico:

• L'incollaggio ad aria comporta l'applicazione di aria riscaldata al nastro su un nastro trasportatore.
• L'incollaggio a urto richiede il posizionamento del nastro in un forno e la direzione di aria calda dagli ugelli.
• L'incollaggio del calendario comporta il passaggio del nastro tra i rulli riscaldati.
• Il legame ad ultrasuoni impiega un dispositivo che utilizza le frequenze ultrasoniche per creare un movimento vibrazionale, facilitando il legame attraverso la conversione dell'energia.

Nontessuti a legame chimico

Prodotto rivestendo la superficie del nastro con un legante, come resina o lattice. Un esempio di ovatta legata chimicamente è l'ovatta legata con resina.

Esistono quattro metodi di incollaggio chimico: incollaggio a stampa, incollaggio a spruzzo, saturazione e incollaggio a schiuma. L'incollaggio della stampa si ottiene utilizzando la stampa a rotocalco o la serigrafia. L'incollaggio a spruzzo comporta la spruzzatura di lattice sul nastro, situato su un nastro trasportatore. Nell'incollaggio a saturazione, il nastro viene immerso direttamente in un serbatoio di lattice e asciugato in un essiccatore. L'incollaggio della schiuma conferisce morbidezza e resilienza al tessuto.

Nontessuti idroaggrovigliati

I nontessuti idraulici vengono creati dirigendo getti d'acqua ad alta pressione sulla superficie del nastro, che si muove rapidamente su un nastro trasportatore. Il livello di pressione applicato al nastro determina la qualità dell'incollaggio.

Nontessuti cardati

Questi sono realizzati utilizzando una carda per pettinare le fibre in un nastro, orientato nella direzione della macchina, ottenendo un materiale non tessuto altamente resistente. L'altro metodo è chiamato air-laid. I materiali in nastro non tessuto possono essere prodotti utilizzando una di queste tecniche.

Tessuti compositi non tessuti

I non tessuti multistrato, noti anche come non tessuti compositi a più fibre, sono costituiti da diversi strati di diversi tipi di fibre che offrono diverse funzionalità. Ogni strato del tessuto conferisce caratteristiche specifiche, come l'idrorepellenza o l'ignifugazione.