Włókniny są zwykle wytwarzane przez łączenie małych włókien w formie arkusza lub wstęgi (podobnie jak papier w maszynie papierniczej), a następnie wiązanie ich albo mechanicznie (jak w przypadku filcu, przez zazębianie ich za pomocą ząbkowanych igieł w taki sposób, że tarcie między włóknami skutkuje mocniejszą tkaniną), za pomocą kleju, lub termicznie (przez nakładanie spoiwa (w postaci proszku, pasty lub stopionego polimeru) i topienie spoiwa na wstędze przez zwiększenie temperatury).
Włókniny zszywaneEdit
Włókniny zszywane są wytwarzane w 4 etapach. Włókna są najpierw przędzone, cięte na długość kilku centymetrów i układane w bele. Włókna odcinkowe są następnie mieszane, „otwierane” w wieloetapowym procesie, rozpraszane na przenośniku taśmowym i rozkładane w jednolitej wstędze w procesie mokrego, powietrznego lub zgrzeblanego/skrzyżowanego procesu. W procesie mokrego splotu stosuje się zazwyczaj włókna o długości od 0,25 do 0,75 cala (0,64 do 1,91 cm), ale czasami dłuższe, jeżeli włókno jest sztywne lub grube. W procesie obróbki airlaid stosuje się zazwyczaj włókna o długości od 0,5 do 4,0 in (1,3 do 10,2 cm). W operacjach zgrzeblania stosuje się zwykle włókna o długości ~1,5″ (3,8 cm). Rayon był kiedyś powszechnym włóknem w włókninach, obecnie w znacznym stopniu zastąpiony przez politereftalan etylenu (PET) i polipropylen. Włókno szklane jest układane na mokro w maty stosowane w pokryciach dachowych i gontach. Mieszanki włókien syntetycznych są nakładane na mokro wraz z celulozą na tkaniny jednorazowego użytku. Włókniny staplowe są łączone termicznie lub za pomocą żywicy. Klejenie może być na całej wstędze poprzez nasycenie żywicą lub ogólne klejenie termiczne lub w wyraźny wzór poprzez nadruk żywicy lub termiczne klejenie punktowe. Konformowanie za pomocą włókien odcinkowych zwykle odnosi się do kombinacji z rozdmuchem, często stosowanym w wysokiej klasy izolacjach tekstylnych.
Włókniny rozdmuchiwane
Włókniny rozdmuchiwane są produkowane przez wytłaczanie stopionych włókien polimerowych przez siatkę lub matrycę składającą się z 40 otworów na cal w celu utworzenia długich cienkich włókien, które są rozciągane i chłodzone przez przepuszczanie gorącego powietrza nad włóknami, gdy wypadają z matrycy. Powstała w ten sposób wstęga jest zbierana w zwoje, a następnie przetwarzana na gotowe produkty. Wyjątkowo cienkie włókna (zazwyczaj polipropylenowe) różnią się od innych wytłoczek, szczególnie od włóknin typu spun bond, tym, że mają niską wytrzymałość wewnętrzną, ale znacznie mniejszy rozmiar oferujący kluczowe właściwości. Często do włóknin typu spun bond dodaje się technologię „melt blown”, tworząc wstęgi SM lub SMS, które są mocne i oferują nieodłączne korzyści wynikające z zastosowania drobnych włókien, takie jak dokładna filtracja, niski spadek ciśnienia, jak w przypadku masek twarzowych lub filtrów, oraz korzyści fizyczne, takie jak izolacja akustyczna, jak w przypadku zmywarek do naczyń. Jednym z największych użytkowników materiałów SM i SMS jest przemysł pieluszek jednorazowych i pielęgnacji kobiet.
Włókniny typu spunlaidEdit
Włókniny typu spunlaid, zwane również spunbond, są wytwarzane w jednym ciągłym procesie. Włókna są przędzone, a następnie bezpośrednio rozpraszane do wstęgi przez deflektory lub mogą być kierowane strumieniami powietrza. Technika ta prowadzi do zwiększenia prędkości taśmy i obniżenia kosztów. Dostępne są różne warianty tej koncepcji, jak np. maszyny REICOFIL. Spunbond PP działa szybciej i w niższych temperaturach niż spunbond PET, głównie z powodu różnicy w punktach topnienia
Spunbond został połączony z włókninami typu melt-blown, łącząc je w warstwowy produkt zwany SMS (spun-melt-spun). Włókniny typu melt-blown mają niezwykle drobne średnice włókien, ale nie są mocnymi tkaninami. Włókniny SMS, wykonane całkowicie z PP, są wodoodporne i wystarczająco cienkie, by służyć jako tkaniny jednorazowego użytku. Melt-blown jest często używany jako medium filtracyjne, ponieważ jest w stanie wychwycić bardzo drobne cząsteczki. Spunlaid jest łączony za pomocą żywicy lub termicznie. Jeśli chodzi o łączenie włóknin typu Spunlaid, firma Rieter wprowadziła na rynek nową generację włóknin o nazwie Spunjet. W rzeczywistości, Spunjet to łączenie włókien Spunlaid dzięki hydroentanglementacji.
FlashspunEdit
Tkaniny Flashspun są tworzone przez rozpylanie rozpuszczonej żywicy w komorze, gdzie rozpuszczalnik odparowuje.
Air-laid paperEdit
Papier typu air-laid to materiał tekstylny skategoryzowany jako włóknina wykonana z masy drzewnej. W przeciwieństwie do normalnego procesu produkcji papieru, papier air-laid nie wykorzystuje wody jako nośnika włókien. Włókna są przenoszone i formowane do struktury papieru za pomocą powietrza.
InneEdit
Włókniny mogą również zaczynać się od folii i fibrylować, ząbkować lub formować je próżniowo za pomocą wzorzystych otworów. Włókniny z włókna szklanego występują w dwóch podstawowych typach. Maty układane na mokro lub „tkanka szklana” wykorzystują cięte na mokro, ciężkie włókna o średnicy od 6 do 20 mikrometrów. Maty tłumiące płomień lub „batts” wykorzystują nieciągłe, cienkie włókna o średnicy od 0,1 do 6 mikrometrów. Te ostatnie są podobne, choć produkowane w znacznie wyższych temperaturach, do włóknin termoplastycznych typu melt-blown. Mata układana na mokro jest prawie zawsze wiązana żywicą na mokro za pomocą powlekacza kurtynowego, podczas gdy batsy są zwykle wiązane natryskowo żywicą na mokro lub na sucho. Niezwykły proces wytwarza włókna polietylenowe w płynie podobnym do freonu, formując je w produkt podobny do papieru, a następnie kalandrując je w celu wytworzenia Tyvek.
ŁączenieEdit
Zarówno włókniny staplowe jak i spunlid nie miałyby odporności mechanicznej same w sobie, bez etapu łączenia. Można zastosować kilka metod:
- sklejanie termiczne
- stosowanie zgrzewarki termicznej
- stosowanie dużego pieca do utwardzania
- kalandrowanie przez podgrzane walce (zwane spunbond w połączeniu z włókninami spunlaid), kalandry mogą być gładkie dla ogólnego wiązania lub wzorzyste dla bardziej miękkiego, odpornego na rozdarcia wiązania
- wspinanie hydrodynamiczne: mechaniczne splatanie włókien przez strumienie wody (zwane również spunlace)
- ultradźwiękowe łączenie wzorów: stosowane w wysokopuszystych lub tkaninowych izolacjach/powłokach/pościelach
- needlepunching/needlefelting: mechaniczne splatanie włókien przez igły
- łączenie chemiczne (proces wetlaid): stosowanie spoiw (takich jak emulsja lateksowa lub polimery roztworowe) do chemicznego łączenia włókien. Bardziej kosztowna droga wykorzystuje włókna wiążące lub proszki, które miękną i topią się, aby utrzymać inne nietopiące się włókna razem
- jeden rodzaj włókniny bawełnianej jest traktowany wodorotlenkiem sodu w celu skurczenia maty, substancja żrąca powoduje, że włókna celulozowe zwijają się i kurczą wokół siebie jako technika łączenia
- jeden niezwykły poliamid (Cerex) jest wiązany samoczynnie za pomocą kwasu w fazie gazowej
- melt-blown: włókno jest wiązane jako tłumione powietrzem włókna splątane ze sobą podczas jednoczesnego formowania włókna i wstęgi.