Нетканые материалы в зависимости от методов скрепления подразделяются на три класса: 1) скрепленные механическим способом; 2) скрепленные физико-химическим способом; 3) скрепленные комбинированным способом. На рис. 1 дана классификация нетканых материалов, используемых для изготовления одежды. К нетканым материалам, скрепленным механическим способом, относятся вязально-прошивные, иглопробивные и валеные нетканые материалы. Вязально-прошивные нетканые материалы образуются путем провязывания волокнистых холстов, слоев нитей или тканей.
Для изготовления нетканых материалов часто применяют дублирование волокнистых холстов с тканями, трикотажем и пленками. Дублирование производится различно: волокнистый холст располагают сверху ткани, или покрывают тканью, ткань может находиться также и между двух холстов. Для изготовления основной массы нетканых материалов применяют волокнистые холсты, состоящие из кардных ваток-прочесов. Количество этих ваток-прочесов зависит от назначения нетканого материала. Свойства нетканых материалов, состоящих из волокнистых холстов, определяются порядком расположения волокон в холстах. Волокна в холстах могут быть расположены в одном направлении, перекрещиваться благодаря зигзагообразному расположению отдельных ваток по длине холста, или иметь комбинированное расположение, т. е. когда ватки с хаотическим расположением чередуются с ватками с параллельным или перекрестным расположением волокон.
В вязально-прошивных нетканых материалах волокна в волокнистых слоях обычно располагаются в поперечном направлении для создания большой прочности и устойчивости этих материалов по ширине. Прочность и устойчивость вязально-прошивного нетканого материала по длине обеспечивается прошивкой. Для выработки вязально-прошивных нетканых материалов из двух слоев параллельных нитей, расположенных относительно друг друга под некоторым углом, применяется пряжа в основном средней и большой толщины.
Провязывание вязально-прошивных материалов с целью скрепления волокнистых холстов и нитей в одно целое производится одногребеночными основовязаными переплетениями цепочка, трико, сукно и двухгребеночными переплетениями трико-цепочка, сукно-цепочка и другими с проборкой гребенок через иглу.
Рис. 2. Структура вязально-прошивного нетканого материала арахне, скрепляемого: а — переплетением цепочка; б — переплетением трико.
На рис. 2 показаны вязально-прошивные нетканые материалы, провязанные переплетениями цепочка (рис. 2, а) и трико (рис. 2, б). При провязывании цепочкой волокнистый холст скрепляется не связанными между собой по ширине материала строчками. При провязывании переплетением трико волокнистый холст или слои нитей (рис. 3) оказываются внутри редкого основовязаного трикотажа.
На лицевой стороне такого нетканого материала, видны петли, втянутые в материал, а на изнаночной стороне – зигзагообразно расположенные отрезки прямых нитей – протяжки. При провязывании волокнистого холста переплетением трико, сукно, и особенно трико-цепочка и сукно-цепочка волокна или нити в нетканом материале закрепляются наиболее устойчиво.
Рис. 3. Структура вязально-прошивного нетканого материала малимо из слоев нитей, соединенных переплетением трико.
При провязывании редких тканей переплетениями, образующими на одной из сторон свободно висящие петли (рис. 4), вырабатываются нетканые материалы, напоминающие махровые ткани или плюшевый трикотаж. Для провязывания вязально-прошивных нетканых материалов применяется пряжа как одиночная, так и крученая, комплексные и филаментные нити средней толщины.
Иглопробивные нетканые материалы образуются из волокнистого холста с проложенными внутри нитями. Часть волокон в этом материале располагается перпендикулярно к его поверхности (рис. 5), благодаря чему достигается связывание волокнистого холста в одно целое и придание нетканому материалу высокой прочности к раздиранию, пористости и мягкости. Классификация нетканых материалов, образованных путем скрепления волокнистых холстов физико-химическим и комбинированным способами, показана на рис. 6.
Как видно из приведенной классификации клееные нетканые материалы, используемые при изготовлении одежды, вырабатываются главным образом путем склеивания: сухого, мокрого и комбинированного. Клееные материалы, полученные сухим склеиванием, представляют собой волокнистый холст, содержащий смесь натуральных, искусственных и термопластичных штапельных синтетических волокон, либо волокнистый холст и каркас, состоящий из системы филаментных синтетических нитей, либо волокнистый холст и сетку из поливинилхлорида и других термопластичных материалов.
Для изготовления одежды в основном применяют клееные материалы, полученные мокрым склеиванием и представляющие собой волокнистый слой или систему нитей из натуральных и искусственных волокон, пропитанных растворами, эмульсиями, дисперсиями, латексами водорастворимых или органических вяжущих веществ, которые склеивают волокна без изменения их химического состава. Волокнистый слой или нити затем подвергают термообработке.
Рис. 4. Структура нетканого материала малиполь.
Отличительной особенностью структуры нетканых материалов, получаемых склеиванием, является наличие зон скрепления между собой волокон или нитей связующим веществом. Структура и свойства нетканого материала различны в зависимости от способа склеивания.
Рис. 5. Структура иглопробивного нетканого материала.
Так в результате склеивания растворами после просушки на волокнах остается склеивающее вещество в виде капелек. Недостатком этого способа скрепления является неравномерное распределение склеивающего материала и осаждение его лишь на периферии волокнистого материала, что приводит к расслаиванию материала. Волокна в таких нетканых материалах обладают малой подвижностью, а материалы жесткостью. При пропитке волокнистых холстов дисперсиями связующего и последующего осаждения дисперсий коагулянтами связующее располагается в волокнистой основе более равномерно в виде отдельных агломератов, отлагающихся как на волокне, так и в межволоконном пространстве.
Рис. 6. Классификация нетканых материалов, скрепляемых физико-химическим и комбинированным способами.
Происходит образование так называемой сегментной структуры. Пленка склеивающего материала отлагается на волокнах и между волокнами в точках их перекрещивания. При этом в зависимости от вида волокон скрепляющее вещество распределяется или в плоскости волокна, или даже перпендикулярно толщине материала, оставляя свободным от клея большие участки между волокнами, дающие возможность проходить воздуху и влаге. Материалы, получаемые этим способом, обладают повышенной мягкостью, гибкостью и эластичностью. К геометрическим параметрам строения нетканых материалов относятся плотность провязывания вязально-прошивных нетканых материлов, объемный вес и пористость.
Плотность провязывания, от которой во многом зависят прочность и механические свойства вязально-прошивных нетканых материалов, определяется по горизонтали и по вертикали точно так же, как в обычных трикотажных полотнах. Плотность провязывания в нетканых материалах по горизонтали колеблется в пределах 5-25 петельных столбиков на 50 мм длины полотна. Плотность провязывания по вертикали обычно составляет 8-50 петель на длине 50 мм.
Объемный вес любого нетканого материала может быть подсчитан по формуле, приведенной ранее, в которой вес является суммой весов всех компонентов, входящих в состав нетканого материала. Объемный вес хлопчатобумажных вязально-прошивных нетканых материалов колеблется от 0,25 до 0,45 мг/мм3, полушерстяных – от 0,15 до 0,25 мг/мм3. В клееных нетканых материалах (флизелин) объемный вес равен около 0,3 мг/мм3. Пористость нетканых материалов определеятся по формуле, приведенной ранее. Пористость вязально-прошивных нетканых материалов равна 70-90%.