ผ้าไม่ทอคืออะไร? คุณสมบัติ การใช้ และการผลิต

สิ่งทอนอนวูฟเวนแตกต่างจากผ้าทั่วไปตรงที่ผลิตโดยใช้เทคนิคเชิงกล ความร้อน หรือเคมี ซึ่งไม่ต้องการการทอหรือการผลิตเส้นด้าย ในทางกลับกัน เส้นใยจะยึดติดกันผ่านการเสียดสีหรือการพันกันโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นผลมาจากวิธีการทางเลือกเหล่านี้

ผ้านอนวูฟเวนผลิตโดยตรงจากเส้นใยที่แยกจากกันซึ่งแตกต่างจากผ้าแบบดั้งเดิม แทนที่จะเป็นผ้าปั่นหรือทอ

ประวัติของผ้าไม่ทอ

ต้นกำเนิดของผ้าไม่ทอสามารถย้อนไปถึงการรีไซเคิลของเสียที่เป็นเส้นใยและเส้นใยคุณภาพต่ำที่เหลือจากกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การทอผ้าและการแปรรูปเครื่องหนัง นอกจากนี้ ผ้านอนวูฟเวนยังเกิดขึ้นเนื่องจากข้อจำกัดด้านวัตถุดิบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างและหลังสงครามโลกครั้งที่สอง และในประเทศที่ปกครองโดยคอมมิวนิสต์ในยุโรปกลาง

ในสมัยโบราณ เส้นใยธรรมชาติ เช่น กก หญ้า และหญ้าแห้ง นำมาถักทอเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวัสดุปูพื้นหรือเสื่อ

ในช่วงศตวรรษที่ 19 อังกฤษเป็นประเทศผู้ผลิตสิ่งทอรายใหญ่ และ Garnett วิศวกรสิ่งทอสังเกตว่าเส้นใยจำนวนมากถูกทิ้งเป็นขยะตัดแต่ง Garnett พัฒนาอุปกรณ์การ์ดเพื่อแก้ไขปัญหานี้ที่สามารถฉีกวัสดุเหลือทิ้งให้อยู่ในรูปของเส้นใย เส้นใยเหล่านี้ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุสำหรับหมอน

เครื่องจักรของ Garnett แม้จะได้รับการดัดแปลงอย่างมาก แต่ก็ยังคงชื่อของเขาไว้และเป็นส่วนประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมผ้าไม่ทอ ต่อมาผู้ผลิตในภาคเหนือของอังกฤษได้ผูกเส้นใยเหล่านี้เข้าด้วยกันโดยใช้เข็มหรือผูกมัดด้วยสารเคมีโดยใช้กาว ทำให้เกิดเป็นผ้าใยสังเคราะห์ที่เป็นต้นกำเนิดของผ้าไม่ทอสมัยใหม่

ปัจจุบัน มีการผลิตผ้าไม่ทอโดยใช้วิธีการต่างๆ รวมถึงการเจาะเข็ม การร้อยไหมด้วยความร้อน และการปั่นด้วยไฟฟ้า อุตสาหกรรมนอนวูฟเวนทั่วโลกเติบโตอย่างต่อเนื่อง ด้วยนวัตกรรมและเทคโนโลยีที่ขับเคลื่อนการพัฒนาและการขยายตัวของการใช้งานนอนวูฟเวน

นี่คือการพัฒนาการทำงานล่วงเวลาบางส่วน:

ทศวรรษที่ 1840: ผ้านอนวูฟเวนชนิดแรกผลิตขึ้นโดยใช้เส้นใยธรรมชาติ เช่น ขนสัตว์และฝ้าย ซึ่งนำมาอัดรวมกันเป็นวัสดุ

1909: ดร. แฮร์รี ดีน แห่งอีสต์วอลโพล รัฐแมสซาชูเซตส์ ได้รับสิทธิบัตรใบแรกสำหรับผ้าไม่ทอ เขาใช้เส้นใยขนแกะอัดเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวัสดุที่แข็งแรงทนทาน

ทศวรรษที่ 1920: การใช้ผ้านอนวูฟเวนขยายไปสู่อุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งใช้เป็นฉนวนและกันเสียง

ทศวรรษที่ 1930-1940: เส้นใยสังเคราะห์ เช่น ไนลอนและโพลีเอสเตอร์ได้รับการพัฒนา นำไปสู่วัสดุผ้าไม่ทอชนิดใหม่ มีการใช้ผ้าไม่ทอในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงยานยนต์ การก่อสร้าง และการดูแลสุขภาพ

ทศวรรษที่ 1950-1960: มีการคิดค้นวิธีใหม่ๆ ในการผลิตผ้าไม่ทอ รวมถึงกระบวนการหลอมละลายและสปันบอนด์ กระบวนการเหล่านี้สร้างวัสดุนอนวูฟเวนที่เบากว่าและทนทานกว่า เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

1961: ดูปองท์เปิดตัว Tyvek ซึ่งเป็นวัสดุนอนวูฟเวนโพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง ใช้สำหรับห่อหุ้มบ้าน ชุดป้องกันและการใช้งานอื่นๆ

ทศวรรษที่ 1970-1980: ผ้าไม่ทอได้รับความนิยมมากขึ้นในอุตสาหกรรมสุขอนามัย ซึ่งใช้ในการผลิตผ้าอ้อมสำเร็จรูป ผลิตภัณฑ์สุขอนามัยสำหรับผู้หญิง และผ้าเช็ดทำความสะอาด การใช้ผ้าไม่ทอยังขยายไปสู่ภาคส่วนอื่นๆ เช่น การก่อสร้าง ยานยนต์ และการเกษตร

1990s-ปัจจุบัน: อุตสาหกรรมนอนวูฟเวนเติบโตอย่างต่อเนื่อง ด้วยนวัตกรรมและเทคโนโลยีที่ขับเคลื่อนการพัฒนาและการขยายตัวของการใช้งานนอนวูฟเวน

ผ้าไม่ทอทำอย่างไร?

กระบวนการผลิตเริ่มต้นด้วยกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการใช้กาวเพื่อยึดเส้นใยเข้าด้วยกัน ในขณะที่กระบวนการเชิงกลจะใช้การเย็บ การพันด้วยฟลูอิดเจ็ต หรือการเย็บเพื่อยึดติดหรือเชื่อมต่อกันของเส้นใย ในกระบวนการเชื่อมประสานด้วยความร้อน แป้ง เพสต์ หรือโพลิเมอร์ละลายประสานจะถูกนำไปใช้และละลายบนรางโดยการเพิ่มอุณหภูมิ

นอกจากนี้ สารละลายฟลูอิดไฟเบอร์ที่ทำจากพอลิเมอร์เคมียังสามารถขึ้นรูปเป็นแผ่นเรียบหรือแผ่นฟิล์ม ซึ่งใช้ทำพลาสติกนอนวูฟเวน pleather และวัสดุไวนิล แผ่นเหล่านี้สามารถใช้เป็นหรือยึดติดกับแผ่นรองหลังแบบถักหรือทอ

ลักษณะของผ้านอนวูฟเวน

ผ้าไม่ทอมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• แบนและยืดหยุ่น: มักจะแบนและยืดหยุ่นทำให้ใช้งานได้หลากหลาย
• ความหนา: มีความหนาเท่าใดก็ได้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน
• ไม่มีการคลั่งไคล้หรือหลุดลุ่ย: ไม่แตกเป็นขุยที่ขอบตัด ทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน
• ดูแลง่าย: ส่วนใหญ่ดูแลง่ายและสามารถซักด้วยเครื่องและซักแห้งได้
• การหดตัว: ผ้าไม่ทอสามารถหดได้ในการซัก ขึ้นอยู่กับประเภทของเส้นใยที่ใช้
• ความพรุน: ส่วนใหญ่มีรูพรุน จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการระบายอากาศ
• ดูดซับและยืดได้: ผ้านอนวูฟเวนคล้ายใยธรรมชาติมีรูพรุน ยืดได้ และย่อยสลายได้ ค่อนข้างสมดุลสำหรับผ้า
• ขาดผ้าม่าน: ผ้านอนวูฟเวนอาจไม่มีผ้าม่านเหมือนผ้าทอและผ้าถัก แต่ก็ยังเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายโดยไม่จำเป็น

ประโยชน์ของผ้าไม่ทอ

ผ้านอนวูฟเวนมีประโยชน์หลายประการ ได้แก่ :

• คุ้มค่า: ต้นทุนการผลิตน้อยกว่าผ้าทอหรือผ้าถัก ทำให้เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานหลายประเภท
• ความเก่งกาจ: สามารถผลิตได้หลายน้ำหนัก ความหนา และองค์ประกอบ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
• ความทนทาน: หลายตัวถูกออกแบบให้แข็งแรงทนทาน พวกเขาสร้างเนื้อผ้าที่เหมาะสำหรับใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ต้องทนต่อการสึกหรออย่างหนัก
• การดูดซึม: เส้นใยธรรมชาติมักจะดูดซับน้ำได้ดี จึงเหมาะสำหรับใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ทิชชู่เปียก ผ้าอ้อม และแผ่นอนามัย
• ปรับแต่งได้: สามารถปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการด้านประสิทธิภาพเฉพาะ เช่น การกรอง การไล่ของเหลว และการทนไฟ เพื่อใช้ในงานเฉพาะ
• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: สามารถทำจากวัสดุรีไซเคิลและมักย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ทำให้เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าวัสดุอื่นๆ
• ง่ายต่อการดูแล: ซักเครื่องและซักแห้งได้ ดูแลรักษาง่าย
• สุขภาพและความปลอดภัย: ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้มีการป้องกันอันตรายในระดับเฉพาะ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส และสารเคมี ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในทางการแพทย์และอุปกรณ์ป้องกัน

การประยุกต์ใช้ผ้าไม่ทอ

การใช้งานทั่วไปของผ้านอนวูฟเวน ได้แก่ :

การดูแลส่วนบุคคลและสุขอนามัย: ผ้าอ้อมเด็ก, ผลิตภัณฑ์สุขอนามัยของผู้หญิง, ของใช้สำหรับผู้ใหญ่ที่ไม่มักมากในกาม, แผ่นแห้งและเปียก, แผ่นซับน้ำนม, ผ้าปิดจมูก, ผ้าพันแผล, และวัสดุปิดแผล

ดูแลสุขภาพ: ผ้าม่านสำหรับการผ่าตัด, ชุดคลุม, ชุดแพ็ค, หน้ากาก, เดรสซิ่ง, ไม้พันสำลี, แผ่นซับในถุง ostomy, ชุดแยก, ชุดผ่าตัด, ผ้าม่านและผ้าคลุมสำหรับการผ่าตัด, ชุดสครับสำหรับการผ่าตัด และหมวก

เสื้อผ้า: Interlinings, ฉนวนกันความร้อน, ชุดป้องกัน, ชุดทำงานอุตสาหกรรม, ชุดป้องกันสารเคมี, ส่วนประกอบรองเท้า ฯลฯ

บ้าน: ทิชชู่เปียกและไม้ปัดฝุ่น, ถุงชาและกาแฟ, น้ำยาปรับผ้านุ่ม, กระดาษห่ออาหาร, แผ่นกรอง, เตียง, ผ้าปูโต๊ะ ฯลฯ

ยานยนต์: แผ่นบุท้ายรถ, แผ่นปิดชั้นวาง, น้ำมัน, ไส้กรองอากาศในห้องโดยสาร, แผ่นปิดฝากระโปรงแบบขึ้นรูป, แผ่นกันความร้อน, ถุงลมนิรภัย, เทป, ผ้าตกแต่ง ฯลฯ

การก่อสร้าง: หลังคาและกระเบื้องปูพื้น, ฉนวนป้องกันความร้อนและเสียง, วัสดุห่อหุ้มบ้าน, ความเข้าใจ, การระบายน้ำ ฯลฯ

Geotextiles: การปูผิวทางแอสฟัลต์ การปรับสภาพดิน การระบายน้ำ การตกตะกอน การควบคุมการพังทลาย ฯลฯ

การกรอง: แผ่นกรอง HEPA, ULPA, น้ำมันเบนซิน, น้ำมัน, ไส้กรองอากาศ, น้ำ, กาแฟ, ถุงชา, ไส้กรองของเหลว, ถุงกรอง, ถุงสูญญากาศ, เยื่อกรองสารก่อภูมิแพ้ หรือลามิเนตที่มีชั้นนอนวูฟเวน

อุตสาหกรรมl: ฉนวนสายเคเบิล, สารกัดกร่อน, พลาสติกเสริมแรง, เครื่องแยกแบตเตอรี่, จานดาวเทียม, หนังเทียม, เครื่องปรับอากาศ, และการเคลือบผิว

การเกษตร การตกแต่งบ้าน การพักผ่อนและการเดินทาง โรงเรียนและสำนักงาน: สารปรับสภาพดิน, แผ่นรองพื้นถนน, สารปรับสภาพฐานราก, การควบคุมการพังทลาย, การสร้างคลอง, ระบบระบายน้ำ, การป้องกัน geomembranes, การป้องกันน้ำค้างแข็ง, วัสดุคลุมดินเพื่อการเกษตร, อุปสรรคน้ำในบ่อและคลอง, อุปสรรคการแทรกซึมของทรายสำหรับกระเบื้องระบายน้ำ

ประเภทของผ้าไม่ทอ

มีผ้านอนวูฟเวนหลายประเภทตามวิธีที่ใช้ในการผลิต

นอนวูฟเวนแบบเปียก

Wet-laid เป็นผ้าไม่ทอที่ผลิตผ่านกระบวนการเชิงกลที่เรียกว่าการปูแบบเปียก ซึ่งคล้ายกับการทำกระดาษ ยกเว้นการใช้วัตถุดิบที่แตกต่างกัน เส้นใยจะถูกแปลงเป็นสารละลายซึ่งถูกลำเลียงไปยังอุปกรณ์ขึ้นรูปตาข่ายเพื่อสร้างแผ่นเปียกที่มีรูปทรงเหมือนผ้า โดยทั่วไปขั้นตอนนี้ประสบความสำเร็จโดยการติดกาวและใช้ในการผลิตผ้าสักหลาดและผ้าสักหลาด

ปั่นนอนวูฟเวน

ผ้านอนวูฟเวนแบบปั่นถูกผลิตขึ้นโดยการปั่นเส้นใยหรือชิ้นส่วนโพลิเมอร์ผ่านสปินเนอร์เพื่อสร้างเส้นใยต่อเนื่อง จากนั้นเส้นใยเหล่านี้จะถูกทำให้เย็น ยืดออกด้วยอากาศ และวางเป็นใยสุ่มบนสายพานตะแกรงเคลื่อนที่ สายพานลำเลียงจะลำเลียงใยไปยังพื้นที่เชื่อมประสาน ซึ่งจะถูกเชื่อมเข้าด้วยกันผ่านกระบวนการทางความร้อน เชิงกล หรือกระบวนการทางเคมี ตัวอย่างหนึ่งของวัสดุเชื่อมต่อที่ทำโดยใช้เทคนิคนี้คือผ้านอนวูฟเวนแบบสปันบอนด์

Stitch บอนด์นอนวูฟเวน

Stitch bond เป็นผ้าไม่ทอที่สร้างขึ้นบนเครื่องทอผ้า ซึ่งใยยึดและรวมเข้าด้วยกันโดยใช้ตะเข็บลูกโซ่ วัสดุที่ได้จะแสดงรูปแบบการเย็บที่มองเห็นได้บนพื้นผิวด้านเดียวหรือทั้งสองด้าน การเชื่อมตะเข็บช่วยให้ใยผ้ามีความนุ่มนวลและนุ่มนวลขึ้น Batting scrim เป็นตัวอย่างของวัสดุที่เย็บติดกัน

ผ้านอนวูฟเวนที่มีพันธะตัวทำละลาย

การผสมผสานระหว่างอะคริลิกและเส้นใยโพลีเอสเตอร์ก่อตัวเป็นใย แล้วใช้ตัวทำละลายในปริมาณที่แม่นยำ ตัวทำละลายทำงานโดยทำให้ผิวของเส้นใยอ่อนลงอย่างนุ่มนวล ซึ่งนำไปสู่การยึดเกาะ

nonwovens พันธะความร้อน

ผ้านอนวูฟเวนที่ใช้พันธะความร้อนประกอบด้วยเส้นใยเทอร์โมพลาสติกหรือผงเทอร์โมพลาสติก เช่น โพลีเอสเตอร์ โพลีโพรพิลีน และไนลอน

มีสี่วิธีหลักในการเชื่อมด้วยความร้อน:

• การเชื่อมด้วยอากาศเกี่ยวข้องกับการใช้อากาศร้อนกับรางบนสายพานลำเลียง
• การยึดประสานแบบปะทะจำเป็นต้องวางรางไว้ในเตาอบและเป่าลมร้อนจากหัวฉีด
• การเชื่อมปฏิทินเกี่ยวข้องกับการส่งผ่านใยระหว่างลูกกลิ้งที่ร้อน
• การเชื่อมด้วยอัลตราโซนิกใช้อุปกรณ์ที่ใช้ความถี่อัลตราโซนิกเพื่อสร้างการเคลื่อนไหวแบบสั่นสะเทือน อำนวยความสะดวกในการเชื่อมด้วยการแปลงพลังงาน

ผ้าไม่ทอพันธะเคมี

ผลิตโดยการเคลือบพื้นผิวของเว็บด้วยสารยึดเกาะ เช่น เรซินหรือลาเท็กซ์ ตัวอย่างของการตีด้วยพันธะเคมีคือการตีด้วยเรซิน

มีสี่วิธีในการติดพันธะเคมี: การติดด้วยการพิมพ์ การติดด้วยสเปรย์ การอิ่มตัว และการติดด้วยโฟม การติดพิมพ์ทำได้โดยใช้การพิมพ์ม้วนกราเวียร์หรือการพิมพ์สกรีน การยึดติดแบบสเปรย์เกี่ยวข้องกับการฉีดพ่นลาเท็กซ์ลงบนเว็บซึ่งอยู่บนสายพานลำเลียง ในพันธะอิ่มตัว เว็บจะถูกจุ่มลงในถังน้ำยางโดยตรงและทำให้แห้งในเครื่องอบผ้า การประสานกันของโฟมช่วยให้เนื้อผ้ามีความนุ่มและยืดหยุ่น

ไฮโดรพัวพันนอนวูฟเวน

ผ้านอนวูฟเวนแบบไฮดรอลิกถูกสร้างขึ้นโดยการฉีดน้ำแรงดันสูงลงบนพื้นผิวของราง ซึ่งเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วบนสายพานลำเลียง ระดับแรงกดที่ใช้กับรางจะเป็นตัวกำหนดคุณภาพของการยึดเกาะ

การ์ดนอนวูฟเวน

สิ่งเหล่านี้ทำขึ้นโดยใช้เครื่องสางเพื่อหวีเส้นใยให้เป็นใย โดยหันไปในทิศทางของเครื่อง ทำให้ได้วัสดุนอนวูฟเวนที่มีความทนทานสูง วิธีอื่นเรียกว่าการวางอากาศ สามารถผลิตวัสดุใยนอนวูฟเวนโดยใช้เทคนิคเหล่านี้อย่างใดอย่างหนึ่ง

ผ้าคอมโพสิตนอนวูฟเวน

ผ้านอนวูฟเวนหลายชั้นหรือที่เรียกว่าผ้านอนวูฟเวนผสมเส้นใยหลายชั้นประกอบด้วยเส้นใยหลายประเภทหลายชั้นซึ่งมีฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกัน ผ้าแต่ละชั้นมีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ไม่ซับน้ำหรือไม่ลามไฟ