منسوجات بی بافت

پارچه های بدون بافت مستقیما از طریق الیاف تولید می شوند، و ارتباطی به ریسندگی نخ و بافندگی یا کشبافی ندارند. هر چند که پارچه های قدیمی معروف به نمد از نظر فنی با این توصیف مطابقت دارند، اما به عنوان پارچه بی بافت در نظر گرفته نمی شوند. تعاریف مشخصی از موادی که می توان به عنوان بی بافت، آنها را معرفی نمود توسط انجمن صنعت پارچه های بی بافت (INDA) در ایالات متحده و انجمن کالاهای یکبار مصرف و بی بافت اروپا (EDANA) ارائه گردیده است. بی بافت ها باید تراکم پارچه کمتر از 0.4 گرم بر سانتیمتر مکعب داشته باشند. نمد تولید شده از طریق الیاف پشمی که توسط گرما و رطوبت در هم پیچیده می شود، معمولا از وزن بیشتری برخوردار است. همچنین منسوجات بی بافت باید بالای 50 درصد وزن شان، الیافی با نسبت طول به قطر حداقل 300 داشته باشند. این ویژگی، امکان تولید کاغذ را از بین می برد، چون آنها از الیاف بسیار کوتاهی تولید می گردند. منسوجات بدون بافت برای ایجاد تمایز با دیگر مواد اغلب به عنوان شبکه ای از الیاف شناخته می شوند.
خواص منسوجات بی بافت به خصوص به نوع الیاف و فرآیند استفاده شده بستگی دارد. خواص کلی، عدم وجود خاصیت ریخت پارچه و ناتوانی در برش محل تقاطع نخ ها هستند که این ویژگی ها در پارچه های بافت شده وجود دارد. این ویژگی آنها را ضخیم تر می نماید و کشش شان را کاهش می دهد. اینگونه پارچه ها از پارچه های بافتنی و کشباف، ضعیف تر هستند.

فرآیندهای تولید

پارچه های بافته نشده اغلب به وسیله فرآیندهای تولید استفاده شده برای ساخت آنها دسته بندی می گردند. دو مرحله عمده در تولید، شکل گیری و متصل کردن شبکه الیاف هستند. هر گام دارای تعدادی متغیر است، و ترکیبی از روش تشکیل و اتصال شبکه الیاف، خواص بدون بافت ها و استفاده نهایی آنها را تعیین می کند.
چندین روش برای تشکیل شبکه ای از الیاف وجود دارد. روش سنتی، کاردینگ است که به عنوان عمل چند لا نمودن خشک نیز شناخته می شود. در این روش، الیاف کوتاه و از هم گسسته استیپل برای اینکه در یک راستا قرار گیرند، از طریق سیم هایی کشیده می شوند. این روش همانند فرآیندی است که یکی از گام های آن به ریسندگی نخ از طریق الیاف استیپل اختصاص دارد. بافت های الیاف استیپل توسط عمل چند لا نمودن هوایی نیز تولید می گردند که در آن الیاف در هوا معلق می شوند و بر روی یک تسمه متحرک جمع می گردند. این الیاف به وسیله عمل چند لا نمودن مرطوب (فرآیندی مشابه برای تولید کاغذ) نیز به وجود می آیند که در آن مخلوطی از الیاف در آب بر روی یک توری نازک جمع می شوند، سپس از روی آن خارج و خشک می گردند.

داخل پوشک از چه تشکیل شده است؟

یک پوشک یکبار مصرف از چندین پارچه مختلف بدون بافت تشکیل گردیده است. آستر داخلی یک بافت اسپان باند شده (spunbonded) و لایه خارجی یک بافت چند لا شده خشک است. لایه خارجی به لایه نازک پلاستیکی متصل می گردد که از جریان پیدا کردن مایع به واسطه آن جلوگیری می نماید. لایه درونی، بافتی از خمیر چوب است و نوعی الیاف فوق العاده جاذب به حساب می آید. منسوجات بدون بافت کشسان در زبانه ها و دیگر قسمت های پوشک وجود دارد.
بافت ها می توانند از طریق الیاف پیوسته بلند (فیلامنت) نیز تشکیل شوند. در این فرآیند، پلیمرهای ذوبی اسپان باندینگ و ملت بلوینگ (meltblowing) از طریق سوراخ های ریز زیادی اکسترود می گردند، و بر روی یک تسمه خنک شده و جمع آوری می شوند. الیاف در منسوجات بی بافت ملت بلون (meltblown nonwovens) از پارچه های اسپان باند شده نازک تر هستند، چون هوا با سرعت بیشتری بر روی الیاف دمیده می شود و باعث می گردد تا آنها در هنگام اکسترود شدن در قطرهای کوچکتری ایجاد گردند.
بیشتر بافت های شکل گرفته توسط اینگونه روش ها از یکپارچگی ساختاری کمتری برخوردارند؛ عمدتا این مجموعه از الیاف برای نگه داشته شدن در کنار یکدیگر به صورت فیزیکی به هم گره می خورند. پیوند بعدی الیاف برای فراهم نمودن این یکپارچگی ضروری است. تکنیک های چسبناک، محلولی یا گرمایی، سوزن زنی الیاف (needle-punching)، اسپان لیسینگ (spunlacing) و تشکیل حلقه الیاف به عنوان روش های به کار رفته باندینگ بافت های چند لا شده خشک و مرطوب شناخته می شوند. تکنیک چسبناک، چسب هایی هستند که بر روی بافت ها پاشیده و آغشته می گردند. همچنین موادی که بر روی سطح الیاف حل می گردند، می توانند مورد استفاده قرار گیرند، و وقتی مساحت سطح حل شده خشک می گردد، الیاف به هم پیوند می خورند. اگر شبکه لیف از الیاف ذوب شده تشکیل شده باشد، نوع مشابهی از باندینگ یا به هم پیوند خوردن الیاف توسط گرما ایجاد می گردد. حرارت سبب ذوب شدن سطوح الیاف حاصل از به هم پیوند خوردن گرمایی می شود که در این حالت خنک سازی این الیاف را در کنار هم نگه می دارد. منسوجات بی بافت اسپان باند و ملت بلون در صورتیکه الیاف پس از اکسترود شدن خنک گردند، به صورت گرمایی به هم متصل می شوند. عبور دادن شبکه الیاف از طریق سیلندرهای گرمایی به نام غلتک های کالندر (calender rolls)، باعث پیوند خوردن کامل تر آنها می گردد.
منسوجات بی بافتی که از طریق تکنیک سوزن زنی الیاف تولید می گردند در معرض فرآیندی که در آن یک مجموعه از سوزن های خاردار در داخل و خارج از بافت حرکت می کنند و باعث به هم گره خوردن الیاف می شوند، قرار می گیرند. منسوجات بی بافت اسپان لیس دارای ظاهری متفاوت و شبیه به توری هستند، چون آنها با عبور بافت ها بر فراز مجموعه ای از جت های آب نیرومند که باعث به هم گره خوردن الیاف می شوند، تولید می گردند. سوراخ های ریزی تولید می شوند که در آنجا آب به بافت نفوذ می کند و الیاف را در نزدیکی سوراخ ها به هم پیوند می زند. آخرین روش به کار رفته برای پیوند الیاف، متصل نمودن و دوختن آنها از طریق نخ است.

تولیدات منسوجات بی بافت

بسیاری از منسوجات بدون بافت به منظور کاربردهای صنعتی تولید می گردند. مثلا ژئوتکستایل ها برای تقویت جاده و پایداری زمین و خاک، سقف سازی و عایق بندی، دستمال های گرد و غبار و مرطوب، وسایل خانه و فیلترها به کار برده می شوند. آنها در لباس ها و دیگر اقلام پوشیدنی (هم محصولات یکبار مصرف و هم تولیدات بادوام) نیز مشاهده می گردند. یکی از محصولات بکبار مصرف که در حجم بالایی تولید می شوند، پوشاک ها هستند. این پوشاک ها در بسیاری از کشورها جایگزین پوشاک های پارچه ای گردیده اند. منسوجات بی بافت در دیگر اقلام یکبار مصرف از جمله دستمال های مرطوب، محصولات بهداشتی زنانه، پدهای بی اختیاری ادرار، گان ها و ماسک های جراحی و معاینه پزشکی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. ماسک های جراحی و دیگر ماسک های محافظ سلامتی اغلب از طریق منسوجات بی بافت ملت بلون ساخته می شوند، چون خواص فیلتراسیون خوبی به دلیل الیاف بسیار نازکشان دارند. یک مسئله در ارتباط با این محصولات بدون بافت یکبار مصرف به ناتوانی آنها در تجزیه بیولوژیکی مربوط می گردد که در محل های دفن زباله تجمیع می شوند. بعضی از آنها می توانند بازیافت گردند؛ اما همانطور که می توان حدس زد، بازیافت بسیاری از این کالاها، مشکلات قابل توجهی به وجود می آورد. علاوه بر این، از آنجاییکه آنها حجم محدودی دارند، معمولا بازیافت شان چندان اقتصادی نیست.
هر چند که تعداد زیادی از منسوجات بدون بافت، یکبار مصرف هستند؛ اما برخی از کاربردهای نهایی وجود دارند که درجه خاصی از دوام پذیری را طلب می کنند. استفاده اولیه و کنونی از اینگونه بی بافت ها در لباس به عنوان آسترلائی و پارچه میانی بود. پارچه های میانی درون پوشاک قرار می گیرند تا مناطقی مانند یقه ها، سرآستین، یقه کت، بند شلوار، و قسمت هایی حاوی دکمه ها و سوراخ های دکمه را سفت نمایند. بی بافت ها به دلیل مقاومتی که در برابر پارگی و کشش دارند به پایداری این مناطق کمک می کنند. پارچه های میانی بدون بافت در بسیاری از حالت ها، بر روی سطوح حاوی چسب هایی هستند که از طریق گرما فعال می شوند؛ از طریق این روش به صورت حرارتی به پارچه خارجی متصل می گردند. منسوجات بدون بافت غیرچسبی می توانند حالت عایق مانند برای لباس فراهم نمایند. منسوجات بدون بافت غیرکششی برای استفاده در لباس زیر و برخی از لباس های ورزشی تولید می شوند.