Vải không dệt là gì? Thuộc tính, công dụng và sản xuất

Vải không dệt khác với các loại vải thông thường ở chỗ chúng được sản xuất bằng các kỹ thuật cơ học, nhiệt hoặc hóa học không yêu cầu dệt hoặc sản xuất sợi. Thay vào đó, các sợi được liên kết với nhau thông qua ma sát hoặc vướng víu vốn có của chúng, do các phương pháp thay thế này.

Không giống như các loại vải truyền thống, vải không dệt được sản xuất trực tiếp từ các sợi riêng biệt chứ không kéo thành sợi hoặc dệt thoi.

Lịch sử của vải không dệt

Nguồn gốc của sản phẩm không dệt có thể bắt nguồn từ việc tái chế chất thải xơ và xơ chất lượng thấp hơn còn sót lại từ các quy trình công nghiệp như dệt và xử lý da. Các sản phẩm không dệt cũng xuất hiện do những hạn chế về nguyên liệu thô, đặc biệt là trong và sau Chiến tranh thế giới thứ hai và ở các quốc gia do cộng sản thống trị ở Trung Âu.

Vào thời cổ đại, các loại sợi tự nhiên như lau sậy, cỏ và cói được dệt lại với nhau bằng cách đan để tạo ra các tấm trải sàn hoặc thảm.

Trong thế kỷ 19, Anh là một quốc gia sản xuất hàng dệt may lớn, và Garnett, một kỹ sư dệt may, đã quan sát thấy rằng một lượng đáng kể chất xơ đã bị loại bỏ dưới dạng chất thải vụn. Garnett đã phát triển một thiết bị chải thô để giải quyết vấn đề này. Thiết bị này có thể cắt nhỏ vật liệu phế thải thành dạng sợi. Những sợi này sau đó được sử dụng làm vật liệu độn cho gối.

Máy của Garnett, mặc dù đã được sửa đổi đáng kể, vẫn mang tên ông và là một thành phần thiết yếu trong ngành sản xuất vải không dệt. Sau đó, các nhà sản xuất ở miền Bắc nước Anh liên kết cơ học các sợi này với nhau bằng kim hoặc liên kết hóa học bằng keo, tạo ra các sợi vải là tiền thân của các sản phẩm không dệt hiện đại.

Ngày nay, các sản phẩm không dệt được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm đục lỗ bằng kim, quấn sợi thủy điện và kéo sợi điện. Ngành công nghiệp vải không dệt toàn cầu tiếp tục phát triển, với những đổi mới và công nghệ thúc đẩy sự phát triển và mở rộng hơn nữa các ứng dụng vải không dệt.

Dưới đây là một số diễn biến ngoài giờ:

những năm 1840: Các loại vải không dệt đầu tiên được sản xuất bằng sợi tự nhiên như len và bông, được kết lại với nhau để tạo ra vật liệu.

1909: Tiến sĩ Harry Dean ở East Walpole, Massachusetts, đã nhận được bằng sáng chế đầu tiên cho vải không dệt. Ông đã ép các sợi len lại với nhau để tạo ra một loại vật liệu bền và chắc.

Những năm 1920: Việc sử dụng vải không dệt được mở rộng sang ngành công nghiệp ô tô, nơi chúng được sử dụng để cách nhiệt và cách âm.

Những năm 1930-1940: Các loại sợi tổng hợp như nylon và polyester đã được phát triển, dẫn đến các vật liệu không dệt mới. Sản phẩm không dệt được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm ô tô, xây dựng và chăm sóc sức khỏe.

Những năm 1950-1960: Các phương pháp sản xuất vải không dệt mới đã được phát minh, bao gồm các quy trình làm tan chảy và kéo thành sợi. Các quy trình này đã tạo ra các vật liệu không dệt nhẹ hơn và bền hơn, phù hợp với nhiều ứng dụng hơn.

1961: DuPont đã giới thiệu Tyvek, một loại vật liệu không dệt bằng polyetylen mật độ cao, được sử dụng để bọc nhà, quần áo bảo hộ và các ứng dụng khác.

Những năm 1970-1980: Vải không dệt ngày càng trở nên phổ biến trong ngành vệ sinh, nơi chúng được sử dụng để sản xuất tã lót dùng một lần, sản phẩm vệ sinh phụ nữ và khăn lau. Việc sử dụng các sản phẩm không dệt cũng được mở rộng sang các lĩnh vực khác, chẳng hạn như xây dựng, ô tô và nông nghiệp.

1990s-nay: Ngành công nghiệp vải không dệt tiếp tục phát triển, với những đổi mới và công nghệ thúc đẩy sự phát triển và mở rộng hơn nữa các ứng dụng vải không dệt.

Vải không dệt được sản xuất như thế nào?

Quy trình sản xuất bắt đầu với quy trình hóa học bao gồm việc sử dụng chất kết dính để liên kết các sợi lại với nhau, trong khi quy trình cơ học sử dụng kim, vướng tia chất lỏng hoặc khâu để liên kết hoặc lồng các sợi vào nhau. Trong quá trình liên kết nhiệt, một chất kết dính tan chảy dạng bột, bột nhão hoặc polyme được áp dụng và làm tan chảy trên web bằng cách tăng nhiệt độ.

Ngoài ra, các dung dịch sợi lỏng làm từ các polyme hóa học có thể được định hình thành các tấm hoặc màng phẳng, được sử dụng để sản xuất nhựa không dệt, vải da và vật liệu nhựa vinyl. Những tấm này có thể được sử dụng nguyên trạng hoặc dính vào lớp lót dệt kim hoặc dệt thoi.

Đặc điểm của vải không dệt

Vải không dệt có các đặc điểm sau:

• Phẳng và linh hoạt: Thường bằng phẳng và linh hoạt, làm cho chúng linh hoạt cho các ứng dụng khác nhau.
• Độ dày: Có thể có độ dày bất kỳ, tùy thuộc vào ứng dụng.
• Không rách hoặc sờn: Không bị tưa hoặc sờn ở các cạnh cắt, mang lại tuổi thọ sử dụng lâu dài cho sản phẩm.
• Chăm sóc dễ dàng: Hầu hết đều dễ chăm sóc, có thể giặt máy và giặt khô.
• co ngót: Sản phẩm không dệt có thể co lại khi giặt, tùy thuộc vào loại xơ được sử dụng.
• độ xốp: Hầu hết đều xốp, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng thở.
• Thấm hút và co giãn: Các sản phẩm không dệt dạng mạng được làm từ sợi tự nhiên xốp, có thể co giãn và có thể phân hủy sinh học; một sự cân bằng khá tốt cho một loại vải.
• Thiếu khăn trải giường: Các sản phẩm không dệt có thể không có độ rủ của vải dệt thoi và dệt kim, nhưng chúng vẫn thích hợp cho các ứng dụng khác nhau khi đặc tính này không cần thiết.

Lợi ích của vải không dệt

Vải không dệt cung cấp một số lợi ích, bao gồm:

• hiệu quả về chi phí: Sản xuất ít tốn kém hơn so với vải dệt thoi hoặc dệt kim, làm cho chúng trở thành một lựa chọn hiệu quả về chi phí cho nhiều ứng dụng.
• Tính linh hoạt: Có thể được sản xuất với nhiều trọng lượng, độ dày và thành phần khác nhau, làm cho chúng phù hợp với nhiều mục đích sử dụng.
• Độ bền: Nhiều loại được thiết kế để trở nên mạnh mẽ và bền bỉ. Họ tạo ra các loại vải phù hợp để sử dụng trong các sản phẩm phải chịu mài mòn nặng.
• thấm hút: Những loại làm từ sợi tự nhiên thường có khả năng thấm hút cao nên thích hợp để sử dụng trong các sản phẩm như khăn lau, tã lót và băng vệ sinh.
• khả năng tùy biến: Có thể được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất cụ thể, chẳng hạn như lọc, chống thấm chất lỏng và chống cháy để sử dụng trong các công việc cụ thể.
• Thân thiện với môi trường: Có thể được làm từ vật liệu tái chế và thường có khả năng phân hủy sinh học, khiến chúng trở thành lựa chọn thân thiện với môi trường hơn so với một số vật liệu khác.
• Dễ chăm sóc: Có thể giặt bằng máy và giặt khô, giúp chúng dễ dàng chăm sóc.
• Sưc khỏe va sự an toan: Có thể được thiết kế để cung cấp mức độ bảo vệ cụ thể chống lại các mối nguy hiểm như vi khuẩn, vi rút và hóa chất, làm cho chúng phù hợp để sử dụng trong thiết bị y tế và bảo hộ.

Ứng dụng của vải không dệt

Một số ứng dụng phổ biến của vải không dệt bao gồm:

Chăm sóc và vệ sinh cá nhân: Tã trẻ em, sản phẩm vệ sinh phụ nữ, đồ dùng cho người lớn không tự chủ, miếng lót khô và ướt, miếng lót cho con bú, miếng dán mũi, băng và băng vết thương.

Chăm sóc sức khỏe: Màn phẫu thuật, áo choàng, gói, khẩu trang, băng gạc, miếng gạc, lót túi hậu môn, áo choàng cách ly, áo choàng phẫu thuật, màn và tấm phủ phẫu thuật, bộ đồ tẩy tế bào chết trong phẫu thuật và mũ.

Quần áo: Vải lót, vật liệu cách nhiệt, quần áo bảo hộ, quần áo bảo hộ lao động công nghiệp, bộ quần áo chống hóa chất, linh kiện giày, v.v.

Nhà: Khăn lau và khăn lau bụi, túi trà và cà phê, nước xả vải, màng bọc thực phẩm, bộ lọc, khăn trải giường, khăn trải bàn, v.v.

ô tô: Lót cốp, ốp kệ, dầu, lọc gió cabin, lót ca-pô đúc, tấm chắn nhiệt, túi khí, băng keo, vải trang trí, v.v.

Sự thi công: Tấm lợp và lớp lót gạch, cách nhiệt và chống ồn, bọc nhà, thông hiểu, thoát nước, v.v.

vải địa kỹ thuật: Lớp phủ nhựa đường, ổn định đất, thoát nước, bồi lắng, kiểm soát xói mòn, v.v.

lọc: Bộ lọc HEPA, ULPA, xăng, dầu, bộ lọc không khí, nước, cà phê, túi trà, hộp chất lỏng, bộ lọc dạng túi, túi chân không, màng chống dị ứng hoặc màng mỏng có lớp không dệt.

công nghiệpl: Cách điện cáp, chất mài mòn, nhựa gia cố, bộ tách pin, đĩa vệ tinh, da nhân tạo, điều hòa không khí và lớp phủ.

Nông nghiệp, trang trí nội thất, giải trí và du lịch, trường học và văn phòng: Chất ổn định đất, lớp lót đường bộ, chất ổn định nền móng, kiểm soát xói mòn, xây dựng kênh mương, hệ thống thoát nước, bảo vệ màng địa chất, chống sương giá, lớp phủ nông nghiệp, rào chắn nước ao và kênh rạch, rào cản cát xâm nhập cho gạch thoát nước.

Các loại vải không dệt

Nhiều loại vải không dệt tồn tại dựa trên phương pháp được sử dụng trong quá trình sản xuất chúng.

vải không dệt ướt

Wet-laid là vải không dệt được sản xuất thông qua quy trình cơ học gọi là trải ướt, tương tự như sản xuất giấy ngoại trừ việc sử dụng nguyên liệu thô riêng biệt. Các sợi được chuyển đổi thành dạng sệt, được chuyển đến một thiết bị tạo lưới để tạo ra một tấm ướt có hình dạng của vải. Quy trình này thường thành công nhờ liên kết dính và được sử dụng để sản xuất vải dạ và nỉ.

Spun đặt sản phẩm không dệt

Sản phẩm không dệt trải sợi được sản xuất bằng cách kéo sợi hoặc lát polyme qua máy kéo sợi để tạo ra các sợi liên tục. Những sợi này sau đó được làm mát, kéo căng bằng không khí và lắng đọng dưới dạng mạng lưới ngẫu nhiên trên một vành đai sàng đang chuyển động. Băng chuyền vận chuyển web đến khu vực liên kết, nơi nó được liên kết thông qua quá trình nhiệt, cơ học hoặc hóa học. Một ví dụ về vật liệu giao thoa được tạo ra bằng kỹ thuật này là vải không dệt liên kết kéo thành sợi.

Stitch trái phiếu sản phẩm không dệt

Khâu liên kết là vải không dệt được tạo ra trên máy dệt, trong đó mạng lưới được cố định và kết hợp với nhau bằng các đường may móc xích. Vật liệu thu được sẽ hiển thị các mẫu đường khâu có thể nhìn thấy trên một hoặc cả hai bề mặt. Khâu liên kết truyền đạt kết cấu mượt mà và nhẹ nhàng hơn cho trang web. Batting scrim là một ví dụ về vật liệu liên kết khâu.

Sản phẩm không dệt liên kết dung môi

Một hỗn hợp sợi acrylic và polyester được tạo thành một mạng lưới, sau đó một lượng dung môi chính xác được áp dụng. Dung môi hoạt động bằng cách nhẹ nhàng làm mềm bề mặt của sợi, dẫn đến sự liên kết của chúng.

Vải không dệt liên kết nhiệt

Sản phẩm không dệt liên kết nhiệt bao gồm sợi nhựa nhiệt dẻo hoặc bột nhựa nhiệt dẻo, chẳng hạn như polyester, polypropylene và nylon.

Có bốn phương pháp liên kết nhiệt chính:

• Liên kết không khí liên quan đến việc áp dụng không khí nóng vào web trên băng chuyền.
• Liên kết va chạm yêu cầu đặt web vào lò nướng và hướng luồng khí nóng vào nó từ các vòi.
• Liên kết lịch liên quan đến việc truyền web giữa các con lăn được làm nóng.
• Liên kết siêu âm sử dụng một thiết bị sử dụng tần số siêu âm để tạo ra chuyển động rung động, tạo điều kiện liên kết thông qua chuyển đổi năng lượng.

Vải không dệt liên kết hóa học

Được sản xuất bằng cách phủ lên bề mặt của mạng lưới một chất kết dính, chẳng hạn như nhựa hoặc mủ cao su. Một ví dụ về đánh bóng liên kết hóa học là đánh bóng liên kết bằng nhựa.

Có bốn phương pháp liên kết hóa học: liên kết in, liên kết phun, bão hòa và liên kết bọt. Liên kết in đạt được bằng cách sử dụng in cuộn ống đồng hoặc in lụa. Liên kết phun liên quan đến việc phun mủ lên mạng, nằm trên băng chuyền. Trong liên kết bão hòa, web được nhúng trực tiếp vào bể chứa mủ và sấy khô trong máy sấy. Liên kết bọt truyền đạt sự mềm mại và khả năng phục hồi cho vải.

Hydro vướng víu vải không dệt

Các sản phẩm không dệt thủy lực được tạo ra bằng cách hướng các tia nước áp suất cao lên bề mặt của tấm vải đang chuyển động nhanh trên băng tải. Mức độ áp lực tác dụng lên web xác định chất lượng liên kết.

sản phẩm không dệt chải thô

Chúng được tạo ra bằng cách sử dụng máy chải thô để chải các sợi thành mạng lưới, định hướng theo hướng của máy, tạo ra vật liệu không dệt có độ bền cao. Phương pháp khác được gọi là đặt không khí. Vật liệu web không dệt có thể được sản xuất bằng một trong hai kỹ thuật này.

Vải tổng hợp không dệt

Sản phẩm không dệt nhiều lớp, còn được gọi là sản phẩm không dệt hỗn hợp nhiều sợi, bao gồm một số lớp gồm nhiều loại sợi khác nhau mang lại các chức năng khác nhau. Mỗi lớp của vải truyền đạt các đặc tính cụ thể, chẳng hạn như khả năng chống thấm nước hoặc khả năng chống cháy.