I tessuti non tessuti differiscono dai tessuti convenzionali in quanto vengono realizzati utilizzando tecniche meccaniche, termiche o chimiche che non richiedono tessitura o produzione di filati. Le fibre vengono invece legate tra loro attraverso l'attrito o l'aggrovigliamento intrinseco, derivanti da questi metodi alternativi.
A differenza dei tessuti tradizionali, i tessuti non tessuti vengono prodotti direttamente da fibre separate anziché essere filati o tessuti.
Storia dei tessuti non tessuti
Le origini dei non tessuti possono essere ricondotte al riciclo di scarti fibrosi e fibre di qualità inferiore, residui di processi industriali come la tessitura e la lavorazione della pelle. I non tessuti sono emersi anche a causa delle restrizioni sulle materie prime, soprattutto durante e dopo la Seconda Guerra Mondiale e nei paesi dell'Europa centrale a maggioranza comunista.
Nell'antichità, fibre naturali come canne, erbe e giunchi venivano intrecciate insieme tramite lavorazione a maglia per creare tappeti o tappetini.
Nel XIX secolo, l'Inghilterra era un importante paese produttore di tessuti e Garnett, un ingegnere tessile, osservò che notevoli quantità di fibre venivano scartate come scarti. Per risolvere questo problema, Garnett sviluppò un dispositivo di cardatura in grado di sminuzzare il materiale di scarto in forma fibrosa. Queste fibre venivano poi utilizzate come materiale di imbottitura per cuscini.
La macchina di Garnett, sebbene sostanzialmente modificata, porta ancora il suo nome ed è un componente essenziale nell'industria dei non tessuti. In seguito, i produttori dell'Inghilterra settentrionale legarono meccanicamente queste fibre con aghi o chimicamente con colla, creando dei batuffoli che furono i precursori dei moderni non tessuti.
Oggi, i tessuti non tessuti vengono prodotti utilizzando vari metodi, tra cui l'agugliatura, l'idrointrecciatura e l'elettrofilatura. L'industria globale dei tessuti non tessuti continua a crescere, con innovazioni e tecnologie che guidano l'ulteriore sviluppo e l'espansione delle applicazioni dei tessuti non tessuti.
Ecco alcuni sviluppi straordinari:
Gli Anni '1840:I primi tessuti non tessuti venivano prodotti utilizzando fibre naturali come lana e cotone, che venivano infeltrite insieme per creare un materiale.
1909: Il Dott. Harry Dean di East Walpole, Massachusetts, ottenne il primo brevetto per un tessuto non tessuto. Utilizzò la pressatura delle fibre di lana per creare un materiale resistente e durevole.
Gli Anni '1920:L'uso dei tessuti non tessuti si è esteso all'industria automobilistica, dove venivano impiegati per l'isolamento e l'insonorizzazione.
Gli anni 1930-1940: Furono sviluppate fibre sintetiche come nylon e poliestere, che diedero vita a nuovi materiali non tessuti. I non tessuti vennero utilizzati in vari settori, tra cui quello automobilistico, edile e sanitario.
Gli anni 1950-1960: Furono inventati nuovi metodi di produzione di tessuti non tessuti, tra cui i processi meltblown e spunbond. Questi processi crearono materiali non tessuti più leggeri e resistenti, adatti a una più ampia gamma di applicazioni.
1961: DuPont ha introdotto Tyvek, un materiale non tessuto in polietilene ad alta densità, utilizzato per la protezione degli ambienti domestici, per indumenti protettivi e altre applicazioni.
Gli anni 1970-1980: I tessuti non tessuti hanno acquisito sempre maggiore popolarità nel settore dell'igiene, dove sono stati utilizzati per produrre pannolini usa e getta, prodotti per l'igiene femminile e salviette. L'uso dei tessuti non tessuti si è esteso anche ad altri settori, come l'edilizia, l'automotive e l'agricoltura.
anni 1990-presente: L'industria dei tessuti non tessuti ha continuato a crescere, con innovazioni e tecnologie che hanno favorito un ulteriore sviluppo e un'espansione delle applicazioni dei tessuti non tessuti.
Come viene prodotto un tessuto non tessuto?
Il processo produttivo inizia con il processo chimico, che prevede l'utilizzo di un adesivo per legare insieme le fibre, mentre il processo meccanico utilizza l'agugliatura, l'aggrovigliamento a getto fluido o la cucitura per legare o interconnettere le fibre. Nel processo di saldatura termica, un legante in polvere, pasta o polimero fuso viene applicato e fuso sul tessuto aumentando la temperatura.
Inoltre, le soluzioni di fibre fluide a base di polimeri chimici possono essere modellate in fogli o pellicole piatte, utilizzate per realizzare tessuti non tessuti, similpelle e materiali vinilici. Questi fogli possono essere utilizzati così come sono o incollati su supporti in maglia o tessuto.
Caratteristiche dei tessuti non tessuti
I tessuti non tessuti presentano le seguenti caratteristiche:
- Piatto e flessibile: Solitamente piatti e flessibili, il che li rende versatili per varie applicazioni.
- Spessore: Può avere qualsiasi spessore, a seconda dell'applicazione.
- Nessuna sfilacciatura o sfilacciamento: Non sfilacciano né si sfilacciano sui bordi tagliati, garantendo così una lunga durata del prodotto.
- Facile manutenzione: La maggior parte sono facili da curare e possono essere lavati in lavatrice e a secco.
- Ritiro: I tessuti non tessuti 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 elastico: I tessuti non tessuti simili a ragnatele, realizzati con fibre naturali, sono porosi, elastici e biodegradabili: un ottimo equilibrio per un tessuto.
- Mancanza di drappeggio: I tessuti non tessuti potrebbero non avere la stessa drappeggiabilità dei tessuti intrecciati e lavorati 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 numerosi vantaggi, tra cui:
- Economicamente vantaggioso: Meno costosi da produrre rispetto ai tessuti intrecciati o 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.
- Eccezionale: Molti sono progettati per essere resistenti e durevoli. Creano tessuti adatti all'uso in prodotti che devono resistere a forti usure.
- assorbenza: Quelli realizzati con fibre naturali sono spesso molto assorbenti, il che li rende adatti all'uso in prodotti come salviette, pannolini e assorbenti igienici.
- Possibilità di personalizzazione: Può essere personalizzato per soddisfare requisiti prestazionali specifici, come filtrazione, repellenza ai liquidi 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 ecologica rispetto ad altri materiali.
- Facilità di cura: Lavabili in lavatrice e a secco, sono facili da curare.
- Salute e sicurezza: Possono essere progettati per fornire livelli specifici di protezione contro pericoli quali batteri, virus e sostanze chimiche, rendendoli adatti all'uso in apparecchiature mediche e protettive.
Applicazioni dei tessuti non tessuti
Alcune delle applicazioni più comuni dei tessuti non tessuti includono:
Cura e igiene personale: Pannolini per neonati, prodotti per l'igiene femminile, articoli per l'incontinenza degli adulti, assorbenti asciutti e bagnati, coppette assorbilatte, cerotti nasali, bende e medicazioni per ferite.
Settore Sanitario: Teli operatori, camici, pacchi, mascherine, medicazioni, tamponi, fodere per sacche per stomia, camici isolanti, camici chirurgici, teli e coperture chirurgiche, camici chirurgici e cuffie.
Capi di abbigliamento: Interfodere, isolamento, indumenti protettivi, indumenti da lavoro industriali, tute di protezione chimica, componenti per calzature, ecc.
Casa: Salviette e spolverini, bustine di tè e caffè, ammorbidenti, pellicole per alimenti, filtri, biancheria da letto e da tavola, ecc.
Automotive: Rivestimenti del bagagliaio, rivestimenti dei ripiani, olio, filtri dell'aria dell'abitacolo, rivestimenti sagomati del cofano, scudi termici, airbag, nastri, tessuti decorativi, ecc.
Edilizia: Sottotetto e sottotegola, isolamento termico e acustico, involucro edilizio, comprensione, drenaggio, ecc.
geotessili: Strato di 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 sacchetto, sacchetti per aspirapolvere, membrane antiallergiche o laminati con strati non tessuti.
Industrial: Isolamento dei cavi, abrasivi, materie plastiche rinforzate, separatori di batterie, parabole satellitari, pelle artificiale, aria condizionata e rivestimenti.
Agricoltura, arredamento, tempo libero e viaggi, scuola e ufficio: Stabilizzatori del terreno, sottofondo stradale, stabilizzatori di fondamenta, controllo dell'erosione, costruzione di canali, sistemi di drenaggio, protezione con geomembrane, protezione dal gelo, pacciame agricolo, barriere per stagni e canali, barriera contro l'infiltrazione di sabbia per piastrelle di drenaggio.
Tipi di tessuto non tessuto
Esistono vari tipi di tessuti non tessuti, a seconda del metodo utilizzato per la loro produzione.
Non tessuti posati a umido
Il wet-laid è un tessuto non tessuto prodotto attraverso un procedimento meccanico chiamato wet lay, simile alla fabbricazione della carta, ma con l'utilizzo di materie prime diverse. Le fibre vengono convertite in una sospensione, che viene convogliata a un apparato di formazione della rete per creare un foglio umido che assume la forma di un tessuto. Questo procedimento è generalmente completato tramite incollaggio e viene utilizzato per produrre feltro e tessuti infeltriti.
Tessuti non tessuti filati
I non tessuti spun-laid sono prodotti filando fibre o fette di polimero attraverso filiere per creare filamenti continui. Questi filamenti vengono quindi raffreddati, stirati ad aria e depositati come un velo casuale su un nastro trasportatore in movimento. Il nastro trasportatore trasporta il velo alla zona di saldatura, dove viene saldato tramite un processo termico, meccanico o chimico. Un esempio di materiale di interfaccia realizzato con questa tecnica è il non tessuto spun-bonded.
Tessuti non tessuti con cucitura a punto metallico
Lo stitch bond è un tessuto non tessuto creato su una macchina per tessere, dove le vele vengono fissate e unite tra loro tramite cuciture a punto catenella. Il materiale risultante presenterà motivi di cucitura visibili su una o entrambe le superfici. Lo stitch bond conferisce una consistenza più liscia e delicata alla vela. La tela da ovatta è un esempio di materiale stitch bonded.
Tessuti non tessuti a solvente
Una miscela di fibre acriliche e di poliestere viene formata in una rete, quindi viene applicata una quantità precisa di solvente. Il solvente agisce ammorbidendo delicatamente la superficie delle fibre, favorendone l'adesione.
Tessuti non tessuti termosaldati
I tessuti non tessuti termosaldati sono costituiti da fibre o polveri termoplastiche, come poliestere, polipropilene e nylon.
Esistono quattro metodi principali di saldatura termica:
- L'air bonding prevede l'applicazione di aria calda al nastro su un nastro trasportatore.
- Per realizzare la saldatura a impatto è necessario posizionare il nastro in un forno e dirigere su di esso aria calda dagli ugelli.
- La saldatura a calandra prevede il passaggio del nastro tra rulli riscaldati.
- La saldatura a ultrasuoni impiega un dispositivo che sfrutta frequenze ultrasoniche per creare un movimento vibrazionale, facilitando la saldatura attraverso la conversione di energia.
Tessuti non tessuti a legame chimico
Prodotto rivestendo la superficie del tessuto 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 con schiuma. L'incollaggio a stampa si ottiene utilizzando la stampa a rotocalco o la serigrafia. L'incollaggio a spruzzo prevede la spruzzatura di lattice sul nastro, posizionato su un nastro trasportatore. Nell'incollaggio a saturazione, il nastro viene immerso direttamente in una vasca di lattice e asciugato in un essiccatore. L'incollaggio con schiuma conferisce morbidezza ed elasticità al tessuto.
Non tessuti idroaggrovigliati
I non tessuti idraulici vengono creati dirigendo getti d'acqua ad alta pressione sulla superficie del velo, che si muove rapidamente su un nastro trasportatore. Il livello di pressione applicato al velo determina la qualità dell'adesione.
Non tessuti cardati
Questi vengono realizzati utilizzando una cardatrice per pettinare le fibre in una rete, orientata nella direzione della macchina, ottenendo un materiale non tessuto altamente resistente. L'altro metodo è chiamato air-laid. I materiali non tessuti a rete possono essere prodotti utilizzando entrambe queste tecniche.
Tessuti compositi non tessuti
I non tessuti multistrato, noti anche come tessuti non tessuti compositi multifibra, sono costituiti da diversi strati di fibre di diverso tipo che offrono funzionalità diverse. Ogni strato del tessuto conferisce caratteristiche specifiche, come l'idrorepellenza o la resistenza al fuoco.
