Hvad er ikke-vævet stof: Polypropylentyper, vandtæthed og PP-poser

Hvad er en Nejnwoven stof ?

Et ikke-vævet stof er et ark eller et væv af fibre, der er bundet sammen med mekaniske, termiske eller kemiske midler - uden vævning, strikning eller interlacing af individuelle garner. Definitionen fra INDA (Association of the Nonwoven stofs Industry) beskriver nonwovens som konstruerede fibrøse samlinger, der hverken er vævede eller strikkede, og som ikke er blevet omdannet til garn som et mellemtrin. Fibrene lægges ned i en bane - tilfældigt, retningsbestemt eller i lag - og konsolideres derefter til en sammenhængende pladestruktur.

Bindingsmetoden bestemmer den endelige strukturs egenskaber lige så meget som fibertypen gør. Termisk bundne nonwovens smeltes sammen af ​​varme - enten gennem kalandrering (varme valser, der smelter fiberskæringspunkter) eller gennemluftsbinding (varm luft, der strømmer gennem banen). Kemisk bundne nonwovens bruger bindemiddelharpikser påført ved mætning, sprøjtning eller trykning. Mekanisk bundne typer omfatter nålestansede stoffer (nåle med modhager sammenfiltrer fibre fysisk) og hydrosammenfiltrede (spunlace) stoffer, hvor højtryksvandstråler låser fiberbanen sammen uden bindemiddel. Hver metode producerer et stof med tydelig styrke, blødhed, permeabilitet og omkostningsegenskaber, der er egnet til forskellige slutanvendelser.

Nonwoven-stoffer er et af de hurtigst voksende segmenter af den globale tekstilindustri, med applikationer, der spænder over medicinske engangsprodukter og hygiejneprodukter, holdbare geotekstiler og konstruktionsfiltrering, bilinteriør, landbrugsafgrødeovertræk og genanvendelige indkøbsposer. Det globale marked for ikke-vævede stoffer oversteg USD 50 milliarder i 2023 og fortsætter med at vokse, drevet af efterspørgsel efter hygiejneprodukter, investeringer i infrastruktur og skiftet væk fra engangsplastik i emballage.

Forskellen mellem vævet og ikke-vævet stof

Den strukturelle forskel mellem vævede og ikke-vævede stoffer er grundlæggende, og den driver næsten enhver forskel i deres egenskaber og anvendelser.

A vævet stof fremstilles på en væv ved at sammenflette to vinkelrette sæt garn - kædegarn (på langs) og skud (på tværs) - i et defineret gentaget mønster. Krympningen skabt, hvor garn krydser hinanden, giver vævede stoffer deres karakteristiske dimensionsstabilitet, ensartede hånd og anisotropiske styrke (stærkere langs garnakserne, svagere på forspændingen). Vævede stoffer kræver de mellemliggende trin med fiberspinding til garn og derefter garninterlacing på en væv, hvilket gør dem mere procesintensive og generelt dyrere pr. arealenhed end nonwovens.

A nonwoven stof går direkte fra fiber eller polymer til færdigt ark og springer både spinding og vævning over. Denne direkte konvertering er grunden til, at nonwovens er økonomisk rentable ved meget lave basisvægte - 10-20 g/m² polypropylen spunbond brugt i medicinske gardiner og afgrødebetræk kunne ikke fremstilles økonomisk som et vævet stof. Afvejningen er, at de fleste nonwovens har lavere trækstyrke i forhold til deres vægt end vævede stoffer, begrænset strækgenvinding og - i mange konstruktioner - mindre overfladeholdbarhed under slid.

Hvad er polypropylen nonwoven stof?

Polypropylen (PP) nonwoven-stof er det dominerende materiale i den globale nonwoven-produktion og tegner sig for ca. 60 % af al nonwoven-stofproduktion efter vægt. Den produceres primært af spunbond-proces : polypropylenharpikspellets smeltes i en ekstruder og tvinges gennem fine spindedyser for at danne kontinuerlige filamenter, som lægges på et bevægeligt transportbånd i et tilfældigt banemønster og derefter termisk bundet - typisk af en opvarmet kalandervalse, der punktsvejser filamenterne ved deres krydsningspunkter uden at smelte hele banen. Resultatet er et sammenhængende stof produceret i en enkelt integreret produktionslinje fra rå polymer til færdig rulle, uden nogen mellemliggende fiber- eller garnfase.

Egenskaberne af spunbond polypropylen nonwoven er godt afstemt med en bred vifte af applikationer: den er let (typisk basisvægt spænder fra 10 til 150 g/m²), kemisk inert, modstandsdygtig over for de fleste syrer, alkalier og opløsningsmidler, formstabil og kan produceres i bredder op til 5 meter på kommercielle linjer. Dens smeltepunkt på cirka 160°C betyder, at den modstår steriliseringsprocesser, men ikke kan stryges direkte. Polypropylen har en densitet på 0,91 g/cm³ — lavere end vand — hvilket betyder, at PP-stof og produkter flyder og er let genanvendelige, når de adskilles fra andre materialer.

PP nonwoven fremstilles også ved den smelteblæste proces, som tvinger smeltet polypropylen gennem meget finere dyseåbninger og trækker filamenterne med højhastigheds varm luft for at producere ekstremt fine mikrofibre (1-5 mikron diameter, mod 15-35 mikron for spunbond). Meltblown PP har meget mindre porestørrelser og bruges som filtreringslag i N95 respiratorer og kirurgiske masker. SMS (spunbond-meltblown-spunbond) kompositmaterialer lag et blødt, stærkt spunbond ydre lag med en smelteblæst filtreringskerne for at kombinere strukturel integritet med barriereydelse - standardkonstruktionen til medicinske engangskjoler, gardiner og hygiejnebetræk.

Er polypropylen vandafvisende? Vandtæt nonwoven stof forklaret

Polypropylen er i sagens natur hydrofobisk - dens ikke-polære molekylære struktur har ingen affinitet til vand, og vand væder eller trænger ikke ind i PP-fiberoverflader under normale forhold. Denne iboende hydrofobicitet betyder, at PP nonwoven-stof modstår vandindtrængning på fiberniveau. Hvorvidt et PP nonwoven stof er effektivt vandtæt i brug afhænger af dets konstruktion - specifikt porestørrelsen mellem fibrene i forhold til vandtrykket mod stofoverfladen.

Standard spunbond PP nonwoven (bruges i poser, hygiejnebetræk og landbrugsfilm) er vandtæt, men ikke helt vandtæt under hydrostatisk tryk. Det vil afvise let stænk og let regn, men vil tillade vand at trænge ind under vedvarende tryk eller når det er nedsænket, fordi poremellemrummene mellem fibrene - selvom de er små - ikke er forseglede. Den hydrostatiske hovedmodstand på typisk 40–80 g/m² spunbond PP er 50–200 mm sammenlignet med 1.000–10.000 mm for et fuldt vandtæt vævet stof med polyurethanmembranlaminat.

Virkelig vandtæt nonwoven stof opnås gennem yderligere forarbejdning: laminering af en polyethylen (PE) film til PP spunbond bagsiden skaber en komposit med nul væskegennemtrængning ved filmlaget, mens den bløde, stoflignende overflade af den nonwoven overflade bibeholdes. Denne PE-laminerede PP-nonwoven-konstruktion er standard for medicinske engangsbordbetræk, vandtætte madrasbeskyttere og landbrugs-mulch-film, hvor væskebarriereydelse er påkrævet sammen med omkostningerne og håndteringsfordelene ved nonwoven-struktur. Alternativt kan spunbond-banen coates med en vandafvisende finish (fluorcarbon eller silikonebaseret) for at øge overfladeafvisningen uden fuld vandtætning - velegnet til applikationer, hvor åndbarheden skal opretholdes sammen med vandtæthed, såsom beskyttende overtræksdragter og afgrødebetræk.

PP Nonwoven Poser: Egenskaber og anvendelser

Polypropylen-nonwoven-poser - de genanvendelige poser med stiv side, der kan printes ud i vid udstrækning som dagligvaretasker, reklameposer og indkøbsposer - er lavet af spunbond PP nonwoven-stof, typisk i vægtområdet 70-120 g/m², skåret og syet eller ultralydssvejset i poseform. De blev fremtrædende som et alternativ til engangsplastikposer og er blevet bredt brugt af detailhandlere globalt som en mærkevare, genanvendelig emballageløsning.

De praktiske egenskaber, der gør spunbond PP velegnet til poseapplikationer, er dens stivhed (den termisk bundne struktur holder formen uden en ramme), fremragende printbarhed (overfladen accepterer opløsningsmiddel- og vandbaseret blæk til grafik af høj kvalitet), lav vægt og pris. En standard 80 g/m² PP nonwoven-købmandspose vejer ca. 50-70 gram og kan bære en belastning på 5-10 kg uden at blive revet i stykker, når sømmene er ordentligt forstærkede - belastningskapaciteten afhænger primært af sømkonstruktion og håndtagsfastgørelsesmetode frem for stoffets trækstyrke.

PP nonwoven poser markedsføres som genanvendelige og genanvendelige, men begge krav kræver kvalifikation. Genanvendelighed er ægte - undersøgelser har fundet ud af, at PP nonwoven-poser har en brugbar levetid på 50-100 anvendelser under normale detailforhold før håndtag eller sømfejl. Det miljømæssige break-even point versus engangs LDPE-plastikposer (i form af total livscykluspåvirkning) er typisk nævnt som 8-12 anvendelser, hvilket betyder, at poser, der bruges konsekvent i en sæson eller mere, giver en netto miljøfordel. Genanvendelighed er teknisk mulig - PP er en udbredt genanvendt polymer - men i praksis gør poseformatet, stofvægten og konstruktionen af ​​blandede materialer (stof plus håndtag plus eventuelt laminat eller forstærkning) sortering og forarbejdning i standard genbrugsstrømme vanskelig. Dedikerede PP-tekstilgenbrugsprogrammer findes på nogle markeder, men er ikke universelt tilgængelige.

Ud over detailindkøbsposer omfatter PP nonwoven poser anvendelser til landbrugsfrø og gødningssække, industriel bulkemballage (big bags / FIBC'er bruger vævet PP, men mindre nonwoven sække bruges til fødevaregodkendt og hygiejnefølsomt indhold), medicinske affaldsposer og salgsfremmende muleposer til markedsføring, messer,$ og mærker.