Perché il tessuto non tessuto ha uno spessore irregolare?

Lo spessore irregolare è un problema di qualità comune nella produzione di tessuti non tessuti. Un rotolo finito può contenere aree spesse e sottili, striature visibili, spessori irregolari o sezioni che appaiono notevolmente diverse sotto la stessa pressione. Questi difetti possono influenzare l'aspetto del prodotto, l'assorbenza, la morbidezza, le prestazioni di filtrazione, la forza di adesione e l'efficienza di conversione.

Per i produttori di tessuto non tessuto, la sfida è identificare se il problema deriva dalla selezione delle fibre, dall'apertura delle fibre, dalla miscelazione, dalla formazione del velo, dall'unione o dalla finitura a valle. La regolazione soltanto della temperatura o della pressione di incollaggio finale potrebbe non risolvere un difetto che si è originato in precedenza nella linea di produzione.

Anche le proprietà delle fibre contano. La fibra in fiocco di poliestere (PSF), la fibra di poliestere a basso punto di fusione e la fibra in fiocco bicomponente ES possono comportarsi in modo diverso durante l'apertura, la formazione del nastro e l'unione. La scelta di una specifica di fibra adeguata aiuta a stabilire un processo di produzione stabile, ma non può compensare tutti i problemi della macchina o del processo.

Questa guida spiega le cause principali dello spessore non uniforme del tessuto non tessuto, in che modo la selezione delle fibre influisce sull'uniformità del nastro e in che modo i produttori e gli acquirenti di materie prime possono risolvere sistematicamente il problema.

Spessore non uniforme significa che lo spessore misurato o la massa apparente di un tessuto non tessuto varia lungo la sua larghezza, lungo la sua lunghezza o tra i rulli di produzione.

Può apparire in diverse forme:

Questi sintomi sono indizi piuttosto che diagnosi definitive. Un'area spessa visibile può contenere più fibre o può avere una densità locale inferiore. Un'area dall'aspetto sottile potrebbe contenere meno fibre oppure potrebbe essere stata compressa più pesantemente durante l'incollaggio o la finitura.

Due campioni di tessuto non tessuto possono avere la stessa grammatura ma spessori diversi.

• Peso base (GSM):La massa del tessuto per unità di superficie, espressa in grammi per metro quadrato.

• Spessore:La distanza tra le due superfici del tessuto sotto una pressione di misurazione specificata.

• Densità apparente:La massa per unità di volume, calcolata dalla grammatura e dallo spessore utilizzando unità coerenti.

Un tessuto con lo stesso GSM può diventare più sottile se viene compresso maggiormente. Al contrario, una struttura con loft più alto può essere più spessa senza contenere più fibre per metro quadrato.

Per questo motivo, i produttori dovrebbero misurare sia la grammatura che lo spessore quando esaminano l’uniformità. Osservare una sola misurazione può portare a una conclusione errata.

Prima che le fibre in fiocco possano formare un velo uniforme, è necessario aprire le balle compresse e distribuire le fibre nel sistema di produzione.

Se l'apertura delle fibre è insufficiente, i cluster di fibre potrebbero rimanere nel flusso di materiale. Questi cluster possono creare aree pesanti localizzate, mentre le regioni vicine ricevono meno fibra. Un'alimentazione non uniforme nel sistema di cardatura o di posa ad aria può produrre un effetto simile.

Le potenziali cause includono:

• Apertura o miscelazione incoerente delle balle.

• Ciuffi di fibre non sufficientemente separati.

• Fluttuazioni nella velocità di avanzamento.

• Flusso di materiale irregolare attraverso lo scivolo o il sistema di alimentazione.

• Riciclaggio scarsamente controllato degli scarti di produzione nella miscela di mangimi.

Come controllare:Ispezionare la fibra aperta prima della formazione del velo, monitorare la stabilità dell'alimentazione e confrontare l'aspetto del velo prima e dopo la fase di apertura o cardatura.

Se il modello di spessore è già visibile nella rete sciolta, esaminare la preparazione della fibra a monte prima di modificare le condizioni di unione finali.

Il denaro della fibra e la lunghezza di taglio influenzano il modo in cui le fibre si aprono, trasferiscono, si separano e formano una rete.

Le fibre più fini possono contribuire a una struttura del nastro diversa rispetto alle fibre più grossolane, mentre la lunghezza di taglio influisce sulla manipolazione delle fibre, sul comportamento della cardatura e sull'integrità del nastro. Tuttavia, né le fibre più fini né quelle più grossolane sono automaticamente migliori per l’uniformità dello spessore. La specifica adatta dipende dall'attrezzatura, dal metodo di formazione del nastro, dal GSM target e dalle proprietà del tessuto richieste.

Potenziali problemi sorgono quando:

• Le specifiche della fibra non corrispondono all'apparecchiatura o al processo previsto.

• La fibra consegnata differisce dalle specifiche approvate.

• Diversi gradi di fibra vengono mescolati senza convalidarne la compatibilità.

• La variazione della lunghezza della fibra influisce sull'apertura, sul trasferimento o sulla formazione del nastro.

• Viene effettuata una modifica del denaro senza controllare l'impatto sulla densità e sul volume del nastro.

Raccomandazione dell'acquirente:Confermare il denaro e la lunghezza di taglio richiesti per l'effettivo processo di produzione. Quando si cambia fornitore o qualità, valutare la fibra candidata in una prova controllata anziché dare per scontato che un'etichetta simile garantisca un comportamento di lavorazione identico.

Molti prodotti non tessuti utilizzano miscele di fibre di base e fibre leganti. Ad esempio, i nastri di fibra in fiocco legati termicamente possono combinare la fibra in fiocco di poliestere con la fibra di poliestere a basso punto di fusione o la fibra in fiocco bicomponente ES.

Le fibre devono essere distribuite in modo sufficientemente uniforme affinché il tessuto si formi e si unisca in modo coerente.

Se la miscelazione è inadeguata, il tessuto può contenere differenze locali nella composizione delle fibre. Aree con diverse concentrazioni di fibre leganti possono rispondere in modo diverso durante il incollaggio termico, creando potenzialmente variazioni nel consolidamento, nella rigidità e nello spessore.

Ciò non significa che la fibra a basso punto di fusione provoca intrinsecamente uno spessore irregolare. Il rischio dipende dalla sua distribuzione, dalla miscela complessiva delle fibre, dalla struttura del tessuto e dalle condizioni di adesione.

Come ridurre il rischio:

1. Conferma il rapporto di miscelazione specificato.

2. Controllare se l'apparecchiatura di miscelazione produce una miscela consistente.

3. Evitare di introdurre un nuovo tipo di fibra senza verificarne la compatibilità con la miscela esistente.

4. Confronta la rete prima dell'incollaggio con il tessuto finito.

5. Verificare se i difetti sono correlati a un particolare lotto di fibre o a un cambiamento nella miscelazione.

Quando le materie prime soddisfano le specifiche ma la miscela rimane incoerente, il processo di miscelazione e alimentazione potrebbe meritare più attenzione rispetto al fornitore stesso.

La formazione del velo è una delle fasi più importanti nel determinare la distribuzione della massa e la struttura dei non tessuti in fibra di fiocco.

Nei nastri cardati, le impostazioni di apertura delle fibre, cardatura, trasferimento del nastro e faldatura incrociata influenzano il modo in cui le fibre vengono distribuite. Nei sistemi air-layed, sono importanti la separazione delle fibre, il flusso d'aria, il trasporto delle fibre e la deposizione sulla superficie di formatura.

I segnali di pericolo più comuni includono corsie strette, corsie spesse, nuvole irregolari e schemi ripetuti lungo la direzione della macchina.

Le possibili cause includono:

• Distribuzione non uniforme delle fibre lungo la larghezza della macchina.

• Velocità di alimentazione o flusso d'aria instabile.

• Cardatura o trasferimento web incoerenti.

• Impostazioni del lapper incrociato errate o instabili.

• Variazioni nella velocità del trasportatore o nella deposizione del nastro.

• Grumi di fibre o problemi di gestione dovuti all'elettricità statica.

L'azione correttiva appropriata dipende dalla tecnologia di webforming. Non ci si dovrebbe aspettare che una linea cardata e una linea air-lay rispondano a identiche regolazioni.

Approccio pratico:Ispezionare il nastro nel primo punto accessibile dopo la formazione. Mappa dove si verificano le aree spesse e sottili e controlla se il modello si ripete a intervalli regolari. Un modello coerente può aiutare a identificare una macchina o un'origine di processo ricorrente.

La carica statica può influenzare il movimento e la separazione delle fibre durante l'apertura e la formazione del velo. A seconda della finitura della fibra, delle condizioni ambientali, dell'attrezzatura e della progettazione del processo, l'elettricità statica può contribuire all'adesione delle fibre alle superfici, alla formazione di cluster o alla distribuzione non uniforme.

Il risultato può essere variazioni localizzate nella copertura del nastro o nella concentrazione delle fibre.

L'elettricità statica non dovrebbe essere considerata la spiegazione di ogni difetto del web. Se il problema si verifica solo con un particolare tipo di fibra o in particolari condizioni ambientali, vale la pena verificarlo insieme ad altre variabili del processo.

I produttori possono indagare:

• Se i problemi di movimentazione legati all'elettricità statica aumentano in determinate condizioni di umidità.

• Se le fibre si attaccano alle attrezzature o formano ciuffi visibili.

• Se il flusso di materiale cambia quando cambia il lotto di fibre.

• Se la messa a terra, il controllo ambientale o le misure antistatiche approvate sono appropriate per la linea.

L'obiettivo è stabilizzare la movimentazione delle fibre senza introdurre finiture o trattamenti in conflitto con l'applicazione prevista.

Per i non tessuti termolegati, la fase di unione può modificare sia lo spessore che la densità.

La temperatura della calandra, la pressione della linea di contatto, la velocità della linea e il sistema di fibre leganti influenzano tutti il ​​modo in cui il nastro si consolida. Condizioni non uniformi lungo la larghezza della macchina possono produrre differenze locali nella compressione o nell'adesione.

I possibili sintomi includono:

• Aree dure e appiattite accanto ad aree più morbide.

• Loft incoerente su tutto il rullo.

• Differenze di spessore nonostante la grammatura relativamente uniforme.

• Aree deboli o scarsamente unite in sezioni della rete.

Se la rete è uniforme prima dell'incollaggio ma diventa irregolare dopo, ispezionare attentamente la fase di incollaggio e consolidamento.

Per la fibra di poliestere a basso punto di fusione e la fibra bicomponente ES, la finestra di lavorazione deve corrispondere alla struttura specifica della fibra e alle indicazioni tecniche del fornitore. Calore o pressione eccessivi possono portare a un consolidamento eccessivo, mentre un legame insufficiente può lasciare una struttura debole o instabile.

Non aumentare automaticamente la temperatura o la pressione per risolvere ogni difetto. Innanzitutto stabilire se il problema è correlato alla distribuzione delle fibre, alle condizioni di legame o a entrambi.

Non tutti i non tessuti utilizzano la termosaldatura. I prodotti agugliati e idroaggrovigliati si basano su diversi meccanismi per consolidare la rete di fibre.

Per i materiali agugliati, le variazioni nella penetrazione dell'ago, nelle impostazioni della macchina, nell'alimentazione del nastro o nella distribuzione delle fibre possono modificare la struttura locale e lo spessore.

Per i materiali idroaggrovigliati, le condizioni del getto d'acqua, il supporto del nastro, le caratteristiche delle fibre e le impostazioni della linea possono influenzare il consolidamento e la massa del tessuto.

Lo stesso sintomo visivo potrebbe quindi richiedere diverse fasi di risoluzione dei problemi a seconda del processo di produzione.

Domanda chiave:Il difetto appare prima del consolidamento o diventa visibile dopo che il nastro ha attraversato la fase di incollaggio o di aggrovigliamento?

Rispondere a questa domanda aiuta a determinare se concentrarsi sulla distribuzione delle fibre o sul processo di consolidamento.

Il tessuto può anche cambiare spessore dopo l'unione a causa della tensione di avvolgimento, della compressione durante la movimentazione, la calandratura o altre operazioni di finitura.

Una tensione elevata o inconsistente può alterare la massa apparente dei materiali comprimibili. Un rotolo finito può anche presentare differenze causate da avvolgimento o pressione non uniforme durante lo stoccaggio e il trasporto.

Per indagare su questa possibilità:

• Misurare lo spessore in punti coerenti e sotto una pressione definita.

• Confronta il web prima e dopo la finitura.

• Controllare se il difetto è presente nel rotolo o appare dopo lo stoccaggio.

• Esaminare la tensione di avvolgimento, la durezza del rotolo e le impostazioni di finitura.

• Mantenere coerenti le procedure di campionamento e condizionamento.

Una misurazione dello spessore è utile per il confronto solo quando la preparazione del campione e la pressione applicata sono controllate.

La selezione delle fibre non può garantire uno spessore uniforme, ma una specifica di fibre adeguata e coerente può rendere il processo di produzione più facile da controllare.

Ad esempio, un produttore che produce un tessuto non tessuto in fibra di fiocco termolegata potrebbe dover valutare sia la fibra di poliestere di base che la fibra legante. Una fibra di base adatta deve essere lavorata in modo coerente, mentre la fibra legante deve corrispondere al metodo di legatura e alla finestra di processo richiesti.

La scelta corretta dipende dal prodotto previsto. Un tessuto non tessuto igienico, un mezzo filtrante, uno strato isolante e un tessuto industriale agugliato possono richiedere strutture di fibra e condizioni di lavorazione molto diverse.

Invece di modificare più impostazioni contemporaneamente, i produttori possono utilizzare un’indagine graduale.

Registrare se il problema è una macchia sottile, una macchia spessa, una striscia longitudinale, una variazione nella direzione trasversale o una differenza da rotolo a rotolo.

Utilizzare un piano di campionamento coerente. Includere le posizioni della direzione della macchina e della direzione trasversale e definire la pressione utilizzata per le misurazioni dello spessore.

Ispezionare la fibra sciolta, il tessuto formato, il tessuto accoppiato e il rotolo finito, ove possibile. Ciò aiuta a distinguere un problema di distribuzione delle fibre da un problema di consolidamento o di finitura.

Esamina le specifiche delle fibre, i numeri di lotto, i rapporti di miscelazione, le condizioni dell'imballaggio e qualsiasi recente modifica del fornitore o della qualità.

Regolare il parametro di processo rilevante solo dopo aver circoscritto la causa probabile. Registra il risultato in modo che il team possa distinguere un reale miglioramento dalla normale variazione della produzione.

Un piccolo campione potrebbe non rappresentare l'intera larghezza o lunghezza di un rotolo di produzione. Verificare che il miglioramento continui per un intervallo di produzione significativo prima di rilasciare il materiale.

Un piano di misurazione affidabile dovrebbe distinguere l’uniformità dello spessore dall’uniformità della grammatura.

Per spessore:

• Utilizzare uno spessimetro adeguato al tipo di tessuto.

• Definire la pressione di misurazione e la procedura di condizionamento del campione.

• Utilizzare le stesse impostazioni dello strumento per tutti i campioni confrontati.

• Misura più punti lungo la larghezza e lungo il rotolo.

• Registrare i risultati anziché fare affidamento solo sull'ispezione visiva.

Per la grammatura:

• Tagliare campioni con un'area nota.

• Pesarli utilizzando una bilancia adeguata.

• Calcolare la massa per unità di area in grammi per metro quadrato.

• Confrontare i risultati sullo stesso modello di campionamento utilizzato per lo spessore, ove possibile.

Un coefficiente di variazione può aiutare a riassumere la diffusione delle misurazioni:

Il coefficiente deve essere interpretato con cautela. Il risultato dipende dalla dimensione del campione, dalle posizioni di campionamento e dal metodo di misurazione. Un CV ricavato da minuscoli campioni locali non può essere automaticamente confrontato con un CV calcolato da sezioni di tessuto molto più grandi.

Inoltre, non esiste un'unica variazione di spessore accettabile per ogni tessuto non tessuto. I limiti dovrebbero essere stabiliti in base alle specifiche del prodotto, all'applicazione, ai requisiti del cliente e al metodo di prova concordato.

Gli acquirenti di materie prime possono ridurre il rischio di variazioni inattese della produzione valutando un prezzo superiore a quello preventivato.

Prima di ordinare fibra in fiocco di poliestere, fibra a basso punto di fusione o fibra bicomponente ES, verificare:

1. Corrispondenza delle specifiche:Il denaro, la lunghezza del taglio, il tipo di fibra e altri parametri concordati si adattano alla linea di produzione.

2. Rappresentatività del campione:Il campione è idoneo a valutare il materiale proposto per la fornitura sfusa.

3. Compatibilità della miscela:Qualsiasi combinazione di fibra di base e fibra legante viene convalidata nell'ambito del processo previsto.

4. Tracciabilità del lotto:I lotti di produzione e di spedizione possono essere identificati e confrontati.

5. Comunicazione di qualità:Il fornitore può spiegare le sue specifiche e come viene gestito il materiale non conforme.

6. Convalida della produzione:Un ciclo di prova conferma che il materiale è compatibile con il processo reale.

7. Controllo dell'ordine ripetuto:L'acquirente conserva i campioni approvati e registra le specifiche pertinenti per gli ordini futuri.

Un campione che funziona bene una volta è utile, ma è importante anche la ripetibilità tra i lotti di produzione. Gli acquirenti dovrebbero valutare i risultati effettivi delle prove anziché fare affidamento solo su descrizioni generali del prodotto o dichiarazioni di qualità uniforme.

Le possibili cause includono l'apertura incompleta delle fibre, l'alimentazione instabile, la miscelazione non uniforme, la variazione nella formazione del nastro, le differenze di consolidamento e la compressione a valle. La fase iniziale in cui si manifesta il difetto è spesso il punto di partenza più utile per la risoluzione dei problemi.

Sì, le specifiche della fibra e il comportamento di lavorazione possono contribuire alla formazione di un nastro non uniforme. Differenze in denari, lunghezza di taglio, finitura o consistenza del lotto possono influenzare l'apertura, la fusione e la struttura del nastro. Tuttavia il difetto può avere origine anche nel macchinario o nel processo a valle.

La distribuzione non uniforme della fibra a basso punto di fusione in una miscela può contribuire a differenze nell'adesione e nel consolidamento. Tuttavia, la fibra a basso punto di fusione non è intrinsecamente la causa. Controllare il rapporto di miscelazione, la dispersione, la fibra di base e le condizioni di legame prima di decidere un'azione correttiva.

La grammatura misura la massa per unità di area, mentre lo spessore misura la distanza tra le superfici sotto una pressione specifica. Una rete può avere GSM simili in luoghi diversi ma spessore diverso a causa delle differenze locali nella compressione, nella disposizione delle fibre o nel collegamento.

Non necessariamente. Se i punti sottili sono causati da una scarsa distribuzione delle fibre, l’aumento della temperatura potrebbe non correggere il problema sottostante e potrebbe creare ulteriori problemi di consolidamento. Innanzitutto confrontare il nastro prima e dopo l'incollaggio, quindi valutare le impostazioni del processo rilevanti.

No. La fibra più fine può influenzare la struttura del nastro e le caratteristiche della superficie, ma l'uniformità dipende dalla combinazione completa di specifiche della fibra, attrezzatura, metodo di formatura e impostazioni del processo. La migliore specifica è quella convalidata per il prodotto e la linea previsti.

Confronta le specifiche, conserva i campioni approvati, verifica la tracciabilità dei lotti e conduci una prova di produzione controllata. Valutare sia il GSM che lo spessore e confermare che il materiale funzioni nelle condizioni di processo previste prima di impegnarsi nella produzione su vasta scala.

Lo spessore irregolare nel tessuto non tessuto può avere origine dalla selezione delle materie prime, dall'apertura delle fibre, dalla miscelazione, dalla formazione del tessuto, dall'unione, dal consolidamento meccanico o dalla finitura. Il difetto visibile da solo non identifica la causa principale.

Per i produttori, l'approccio più efficace consiste nel misurare sia la grammatura che lo spessore, tracciare il difetto attraverso le fasi di produzione e modificare una variabile rilevante alla volta.

Per gli acquirenti di materie prime, la selezione della fibra di poliestere in fiocco, della fibra di poliestere a basso punto di fusione o della fibra bicomponente ES adatta e la conferma della compatibilità attraverso una prova controllata possono aiutare a supportare una produzione stabile. Altrettanto importanti sono specifiche coerenti, tracciabilità dei lotti e comunicazione chiara con il fornitore.

Cerchi fibra di poliestere in fiocco o fibra legante per la produzione di non tessuti?Condividi l'applicazione prevista, le specifiche delle fibre richieste, il metodo di formazione del nastro e il peso target del tessuto. La valutazione del materiale rispetto alle effettive condizioni di produzione è un primo passo pratico verso il miglioramento dell'uniformità del nastro e la riduzione degli sprechi evitabili.