Co jsou netkané textilie? Vysvětlení definice, materiálů a příkladů

Definice Netkaná látka : Co to odlišuje

Netkaná textilie je list nebo síť vláken spojených dohromady mechanickými, tepelnými nebo chemickými prostředky – aniž by byly tkané, pletené nebo jinak proplétané. Formální průmyslová definice, vytvořená INDA (Asociace průmyslu netkaných textilií) a v souladu s ISO 9092, popisuje netkanou textilii jako: vyrobený list, pás nebo rouno ze směrově nebo náhodně orientovaných vláken, spojených třením, soudržností nebo adhezí, s výjimkou papíru a výrobků vyrobených tkaním, pletením, všíváním, prošíváním nebo pokládáním za mokra za použití textilních vláken.

Zásadní rozdíl je ve způsobu výroby. U tkaných a pletených textilií se jednotlivé příze mechanicky proplétají do opakujícího se vzoru, aby se vytvořila struktura látky. V netkané textilii, samotný vláknitý pás je tkaninou — vlákna jsou uložena jako hmota a poté zpevněna pomocí jednoho nebo více spojovacích procesů. Neexistuje žádný krok vytváření příze a často vůbec není potřeba spřádání, a proto lze netkané textilie vyrábět výrazně vyšší rychlostí a nižšími náklady na metr čtvereční než běžné textilie.

Tento výrobní přístup poskytuje netkaným textiliím jedinečně flexibilní výkonnostní profil: úpravou typu vlákna, orientace vlákna, plošné hmotnosti a způsobu lepení mohou výrobci navrhnout tkaniny, které jsou tuhé nebo splývavé, savé nebo odpuzující, pevné nebo měkké, biologicky odbouratelné nebo vysoce odolné – často na stejné výrobní lince s drobnými úpravami procesu.

Z čeho je netkaný materiál vyroben?

Netkané materiály lze vyrábět z mimořádně široké škály vláken a polymerů. Volba suroviny přímo určuje mechanickou pevnost konečného produktu, chemickou odolnost, tepelné chování, biologickou rozložitelnost a cenu. Hlavní kategorie jsou:

Syntetická polymerní vlákna

Většina celosvětové produkce netkaných textilií podle objemu používá syntetická vlákna, především:

• Polypropylen (PP) — celosvětově nejrozšířenější netkané vlákno, ceněné pro svou nízkou hustotu, chemickou odolnost, savost vlhkosti a snadné tepelné spojení. PP spunbond a meltblown tvoří jádro chirurgických masek, plen a hygienických výrobků.
• Polyester (PET) — nabízí vyšší pevnost v tahu, lepší teplotní odolnost a vynikající rozměrovou stabilitu ve srovnání s PP. Používá se široce v geotextiliích, filtračních médiích, interiérech automobilů a střešních membránách.
• Polyamid (nylon) — vybrané pro aplikace vyžadující vysokou odolnost proti oděru a chemickou odolnost, jako jsou filtrační sáčky a technické průmyslové tkaniny.
• Polyetylen (PE) — používá se v měkčích netkaných laminátech podobných filmu a jako pojivová složka ve strukturách dvousložkových vláken.

Přírodní a celulózová vlákna

Netkané textilie z přírodních vláken představují menší, ale rostoucí podíl na trhu, tažený požadavky na udržitelnost a biologickou rozložitelnost:

• Bavlna — používá se v lékařské gáze, polštářcích pro péči o rány, kosmetických ubrouscích a hygienických produktech, kde je kritická měkkost a savost při kontaktu s pokožkou
• Viskóza/rayon — polosyntetické celulózové vlákno získané z dřevěné buničiny, široce používané v ubrouscích a hygienických netkaných textiliích pro svou vysokou savost a měkkost na dotek
• Dřevěná buničina (chmýří buničina) — vzduchem uložená do absorpčních jader pro plenky, produkty dámské péče a inkontinenční vložky
• Juta, konopí a kenaf — hrubší přírodní vlákna používaná v zemědělských netkaných textiliích, rohožích proti erozi a kompozitech z přírodních vláken pro automobilové panely

Speciální a dvousložková vlákna

Dvousložková (biko) vlákna obsahují dva polymery v jediném vláknu – typicky jádro s vyšší teplotou tání obklopené pláštěm s nižší teplotou tání. Při tepelném spojení se plášť taví a spojuje sousední vlákna, zatímco jádro si zachovává svou strukturální integritu. To umožňuje vysoce nadýchané, pružné netkané textilie používané ve filtraci, izolaci a vatě bez potřeby chemických pojiv. Speciální možnosti zahrnují skleněná vlákna pro vysokoteplotní filtraci, uhlíková vlákna pro kompozitní předlisky a biologicky odbouratelná vlákna PLA (kyselina polymléčná) pro udržitelné balení a zemědělské aplikace.

Jak se vyrábějí netkané textilie: Klíčové výrobní technologie

Metoda spojování a tvorby rouna určuje fyzikální charakter hotové netkané textilie stejně jako výběr vlákna. Hlavní průmyslové procesy jsou:

• Spunbond — nekonečná vlákna jsou vytlačována přímo z polymerních třísek, tažena na jemný průměr a pokládána na pohyblivý pás, aby vytvořila pás, který je poté tepelně nebo chemicky spojen. Vyrábí pevné, lehké tkaniny při velmi vysokých rychlostech linky. Páteřní technologie pro hygienické a lékařské netkané textilie.
• Meltblown — polymer je vytlačován přes matrici a současně zeslabován vysokorychlostním horkým vzduchem na velmi jemná mikrovlákna (1–5 mikronů), tvořící samovaznou tkaninu s vynikající účinností filtrace. Používá se jako filtrační vrstva v respirátorech N95 a chirurgických maskách, často v kompozitních strukturách SMS (spunbond-meltblown-spunbond).
• Vpichování — střižová vlákna jsou mykána do pavučiny, poté mechanicky zapletena tisíci ostnatých jehel za sekundu, čímž se vlákna spojí dohromady bez lepidel nebo tepla. Vyrábí husté, odolné tkaniny používané v geotextiliích, podložce koberců, automobilové plsti a průmyslové filtraci.
• Hydroentanglement (Spunlace) — vysokotlaké vodní paprsky zaplétají mykaná nebo za mokra kladená vlákna a vytvářejí měkkou, splývavou tkaninu s omakem podobným textilu. Preferovaná technologie pro prémiové ubrousky, lékařské roušky a kosmetické tampony.
• Airlaid — vlákna se dispergují v proudu vzduchu a ukládají se na tvarovací drát, poté se spojí tepelně nebo pomocí latexových pojiv. Vytváří vysoce absorpční, objemné struktury používané v jádrech plen a ubrouscích.
• Wetlaid — vlákna jsou suspendována ve vodě a ukládána na formovací síto, podobně jako při výrobě papíru. Používá se pro speciální netkané textilie, jako jsou rohože ze skleněných vláken, čajové sáčky a separátory baterií.

Příklady netkaných látek v různých odvětvích

Netkané textilie patří mezi nejpronikavější technické materiály v moderní výrobě. Jejich aplikace sahá od jednorázových materiálů na jedno použití až po infrastrukturní materiály s životností 50 let. Následující příklady ilustrují šíři kategorie:

Netkaná vs tkaná látka: Klíčové rozdíly pro kupující a specifikátory

Pro manažery nákupu a vývojáře produktů, kteří hodnotí, zda je tkaný nebo netkaný materiál vhodný pro danou aplikaci, jsou výkonnostní kompromisy dobře zavedené:

• Cena a rychlost výroby — netkané textilie se vyrábějí v jediném kontinuálním procesu, často při rychlosti linky přesahující 600 metrů za minutu pro spunbond. Tkané látky vyžadují spřádání vláken, tkaní a konečnou úpravu jako samostatné kroky. Pro velkoobjemové komoditní aplikace mají netkané textilie trvale nižší náklady na metr čtvereční.
• Tahová anizotropie — Tkané látky mají dobře definovanou pevnost ve směru stroje a v příčném směru v souladu s orientací příze a nabízejí předvídatelnou nosnost v obou směrech. Netkané textilie – zejména ty s náhodně orientovanými vláknitými pásy – mohou být navrženy pro kvaziizotropní pevnost, což je výhodné v geotextiliích a filtračních aplikacích, kde je směr napětí nepředvídatelný.
• Struktura pórů a filtrace — klikatá, nepravidelná struktura pórů netkaných textilií z nich dělá ze své podstaty účinná filtrační média; tkané látky mají pravidelné, předvídatelné otvory, které jsou vhodnější pro separaci podle velikosti než pro hloubkovou filtraci.
• Závěs a estetika — Tkané a pletené látky si zachovávají výhody v oděvech a domácích textiliích, kde záleží na roušování, obnově roztažnosti a vizuální struktuře. Netkané textilie používané v těchto aplikacích – jako jsou vložky a tavná rozhraní – jsou vybírány spíše pro funkční než estetické role.
• Trvanlivost a odolnost proti mytí — Tkané textilie obecně překonávají netkané textilie na jedno použití v situacích opakovaného praní a nošení, ačkoli odolné netkané textilie (vpichovací geotextilie, tepelně pojené automobilové textilie) jsou navrženy pro životnost měřenou v desetiletích.

Pro rozhodování o získávání zdrojů by kupující měli definovat kritické výkonnostní parametry – plošnou hmotnost (gsm), pevnost v tahu (MD a CD), prodloužení při přetržení, chování při manipulaci s kapalinou a veškeré regulační certifikace (OEKO-TEX, ISO 10993 pro lékařské účely, EN 14683 pro obličejové masky) – před vyžádáním vzorků. Renomovaní dodavatelé netkaných textilií poskytnou jako standardní dokumentaci úplné technické listy a pro lékařské aplikace nebo aplikace přicházející do styku s potravinami příslušné zkušební zprávy třetích stran.