Wybór odpowiedniego włókna odcinkowego jest jedną z najważniejszych decyzji przy produkcji włókniny.

Włókno wpływa nie tylko na końcowe właściwości tkaniny, ale także na tworzenie się wstęgi, wydajność zgrzeblenia, wydajność wiązania, szybkość produkcji, miękkość, wytrzymałość, chłonność, stabilność termiczną i całkowity koszt produkcji.

Dlatego dla producentów włóknin pytanie nie brzmi po prostu:

„Które włókno odcinkowe jest najlepsze?”

Bardziej przydatne pytanie brzmi:

„Które włókno odcinkowe najlepiej pasuje do mojego procesu włókninowego, metody łączenia i końcowego zastosowania?”

Poliester, polipropylen, wiskoza, niskotopliwy poliester, włókna dwuskładnikowe i inne specjalistyczne włókna odcinkowe mogą być stosowane w różnych strukturach włóknin. Nie można ich jednak stosować zamiennie w każdym zastosowaniu.

EDANA opisuje produkcję włóknin jako połączenie formowania wstęgi, łączenia, wykańczania i konwersji. Włókna odcinkowe są powszechnie stosowane w procesach zgrzeblenia, układania na sucho, układania na powietrzu i układania na mokro, podczas gdy wiązanie może być termiczne, mechaniczne lub chemiczne.

W tym przewodniku wyjaśniono główne czynniki, które kupujący i producenci powinni wziąć pod uwagę przy wyborze włókien odcinkowych do produkcji włókniny.

1. Zacznij od procesu produkcyjnego włókniny

Przed wybraniem włókna należy określić, w jaki sposób włóknina zostanie uformowana i połączona.

Typowe procesy oparte na włóknach odcinkowych obejmują:

• Włókniny zgrzebne układane na sucho

• Włókniny typu high-loft

• Włókniny Airlaid

• Włókniny układane na mokro

• Włókniny igłowane

• Włókniny hydrosplątane

• Włókniny spajane termicznie

• Włókniny wiązane chemicznie

Różne procesy stawiają różne wymagania dotyczące długości włókien, ich rozdrobnienia, karbowania, wytrzymałości, wykończenia powierzchni i właściwości termicznych.

Na przykład zgrzeblenie wymaga włókien, które można skutecznie otwierać, mieszać i wyrównywać. Wiązanie mechaniczne opiera się w dużej mierze na splątaniu włókien, podczas gdy wiązanie termiczne zależy od termoplastycznego zachowania wybranego włókna lub włókna wiążącego.

Dlatego prawidłowy proces selekcji należy rozpocząć od:

Proces produkcyjny → metoda łączenia → wymagania produktu końcowego → specyfikacja włókna

zamiast zaczynać od samej ceny włókna.

2. Najważniejsze czynniki przy wyborze włókien staplowych

Istnieje kilka parametrów technicznych, które należy ocenić przed zakupem włókien ciętych do produkcji włókniny.

2.1 Typ włókna

Struktura polimeru i włókien ma bezpośredni wpływ na właściwości użytkowe końcowej włókniny.

Typowe wybory obejmują:

Nie ma pojedynczego włókna, które byłoby optymalne dla każdego zastosowania.

Właściwy wybór zależy od wymaganej kombinacjiwytrzymałość, miękkość, chłonność, wiązanie termiczne, trwałość, koszt i wymagania prawne.

3. Denier: jak cienkie powinno być włókno?

Rozdrobnienie włókien jest jedną z najważniejszych specyfikacji w produkcji włóknin.

Denier opisuje masę włókna na 9000 metrów. Niższy denier zazwyczaj oznacza cieńsze włókno.

Na przykład:

• 0,5D–1D: bardzo drobne włókna

• 1–1,5D: drobne włókna

• 1,5–3D: powszechnie używany zakres ogólnego przeznaczenia

• 3–6D: włókna średnie/grubsze

• 6D i wyższe: zastosowania zgrubne lub z wysokim wyciągnięciem

Są to raczej ogólne zakresy odniesienia niż specyfikacje uniwersalne.

Dlaczego zaprzeczenie ma znaczenie?

Rozdrobnienie włókien może wpływać na:

• Jednolitość sieci

• Miękkość

• Zasięg

• Wyczucie powierzchni

• Przepuszczalność powietrza

• Cielsko

• Zachowanie kartkowe

• Wydajność filtracji

Drobniejsze włókno może zwiększyć liczbę włókien na jednostkę masy, co może pomóc w stworzeniu bardziej jednolitej struktury.

Jednak drobniejsze nie jest automatycznie lepsze.

Bardzo cienkie włókna mogą wymagać bardziej ostrożnego przetwarzania i mogą zachowywać się inaczej podczas otwierania, zgrzeblenia, klejenia i przenoszenia.

Dlatego:

Nie wybieraj denier włókna niezależnie od linii produkcyjnej.

4. Długość włókna jest tak samo ważna jak denier

Długość cięcia wpływa na zachowanie włókien ciętych podczas otwierania, zgrzeblenia, mieszania i tworzenia wstęgi.

Typowe długości włókien odcinkowych obejmują:

• 32 mm

• 38 mm

• 51 mm

• 64 mm

• 76 mm

Odpowiednia długość zależy od technologii produkcji i wyposażenia.

W przypadku włóknin zgrzebnych włókno musi być wystarczająco długie, aby utworzyć stabilną wstęgę, ale jednocześnie kompatybilne z systemem zgrzeblonym.

Jeśli włókno jest zbyt krótkie, wstęga może niewystarczająco splątać włókna lub może generować więcej much.

Jeśli włókno jest zbyt długie dla urządzenia, otwieranie i zgrzeblenie może stać się trudniejsze.

Dlatego kupujący powinni określić oba:

Denier + długość cięcia

zamiast po prostu prosić o „odcinkowe włókno poliestrowe”.

5. Zagniatanie włókien może znacząco wpływać na tworzenie się sieci

Zagniatanie jest szczególnie ważne w przypadku wielu zastosowań włókien ciętych.

Zaciskanie może wpływać na:

• Spójność włókien

• Strych

• Odporność

• Cielsko

• Wydajność kartowania

• Stabilność sieci

• Wyczucie dłoni gotowego produktu

W przypadku materiałów o wysokim stężeniu, wyściółek, izolacji i niektórych zastosowań motoryzacyjnych zaciskanie może być szczególnie ważne.

Na przykład, gdy ważna jest objętość i sprężystość, można wybrać puste w środku sprzężone włókno 7D z odpowiednim karbowaniem.

Natomiast cieńsze włókno proste lub o niższym karbiku może być bardziej odpowiednie, gdy priorytetem jest jednorodność wstęgi lub charakterystyka powierzchni.

Dlatego kupujący nie powinni podawać jedynie:

„Wydrążone włókno 7D”.

Lepiej omówić:

Denier + Długość cięcia + Pusta struktura + Zagniatanie + Wykończenie + Aplikacja

6. Wybór pomiędzy poliestrem, polipropylenem i wiskozą

Jednym z najczęstszych pytań zakupowych jest to, jaki rodzaj włókna należy zastosować.

Odpowiedź zależy w dużej mierze od aplikacji.

Włókno odcinkowe poliestrowe

Poliester jest szeroko stosowany, gdy producenci potrzebują kombinacji:

• Wytrzymałość

• Trwałość

• Stabilność wymiarowa

• Odporność na ciepło

• Stabilność procesu

• Długa żywotność

Można go stosować w filtracji, motoryzacji, budownictwie, geowłókninie, meblarstwie, izolacji i różnych włókninach przemysłowych.

W przypadku trwałych produktów włókninowych poliester może być praktyczną opcją, gdy ważna jest wytrzymałość mechaniczna i stabilność wymiarowa.

Włókno odcinkowe polipropylenowe

Polipropylen jest atrakcyjny, gdy ważna jest niska gęstość, miękkość, odporność chemiczna i lekka konstrukcja.

EDANA zauważa, że ​​polipropylen jest szeroko stosowany w zastosowaniach higienicznych i medycznych, podczas gdy poliester jest preferowany w bardziej trwałych zastosowaniach, takich jak filtracja, budownictwo i produkty przemysłowe.

Potencjalne zastosowania obejmują:

• Materiały higieniczne

• Włókniny medyczne

• Lekka filtracja

• Włókniny przemysłowe

• Wybrane zastosowania motoryzacyjne

Włókno odcinkowe wiskozowe

Wiskozę wybiera się często, gdy producenci potrzebują bardziej miękkiego, bardziej hydrofilowego włókna lub chcą połączyć właściwości celulozowe z innymi włóknami.

Potencjalne zastosowania obejmują:

• Chusteczki

• Produkty higieniczne

• Materiały chłonne

• Produkty do higieny osobistej

• Włókniny mieszane

Wiskoza jest również często stosowana w mieszankach, a nie jako jedyne włókno.

Na przykład:

Wiskoza + poliester

może zapewnić równowagę pomiędzy interakcją miękkości i wilgoci a wydajnością strukturalną.

7. Kiedy należy stosować błonnik niskotopliwy?

Niskotopliwe włókno poliestrowe różni się od konwencjonalnych poliestrowych włókien odcinkowych tym, że jego przeznaczenie może obejmowaćwiązanie termiczne.

Podczas łączenia termicznego ciepło wykorzystuje się do aktywacji włókien termoplastycznych i utworzenia punktów łączenia pomiędzy włóknami.

EDANA wyjaśnia, że ​​w procesie spajania termicznego można wykorzystać włókna niskotopliwe lub włókna dwuskładnikowe, aby pełnić funkcję spajania. Na przykład wiązanie w powietrzu może tworzyć bardziej masywne struktury przy użyciu wstęgi zawierającej włókna niskotopliwe.

Dzięki temu włókno niskotopliwe jest przydatne w takich zastosowaniach jak:

• Włókniny termozgrzewalne

• Wyściółka

• Materiały na materace

• Materiały meblowe

• Wnętrza samochodowe

• Izolacja

• Materiały kompozytowe

Ważną kwestią jest to, aby włókno zostało wybrane zgodnie ztemperatura wiązania i proces produkcji, zamiast po prostu wybierać najniższą dostępną temperaturę topnienia.

8. Kiedy należy stosować włókno dwuskładnikowe?

Włókna dwuskładnikowe są zaprojektowane z dwóch składników polimerowych w jednej strukturze włókien.

Są często stosowane, gdy producenci potrzebują kontrolowanego łączenia termicznego bez całkowitego polegania na oddzielnym spoiwie.

Na przykład struktura płaszcza i rdzenia może zapewnić:

Wysokotopliwy rdzeń + niskotopliwa osłona

Podczas obróbki termicznej składnik o niższej temperaturze topnienia może zmięknąć i utworzyć wiązanie, podczas gdy rdzeń utrzymuje szkielet konstrukcyjny.

Może to być przydatne dla:

• Włókniny typu high-loft

• Wiązanie termiczne

• Materiały motoryzacyjne

• Media filtracyjne

• Produkty higieniczne

• Izolacja

• Specjalne konstrukcje kompozytowe

Wybór odpowiedniego włókna dwuskładnikowego zależy od sprzętu, temperatury wiązania, gramatury i wymagań produktu końcowego.

9. Dobór włókien do różnych zastosowań włóknin

To samo włókno nie sprawdza się równie dobrze w każdym zastosowaniu.

Oto praktyczny punkt wyjścia:

Są to raczej punkty wyjścia niż ustalone zasady. Ostateczna specyfikacja włókna powinna zostać sprawdzona na rzeczywistej linii produkcyjnej.

10. Przed zakupem włókna rozważ metodę łączenia

Wybór włókien i technologię łączenia należy rozpatrywać łącznie.

Istnieją trzy szerokie kategorie wiązań:

Klejenie termiczne

Wykorzystuje ciepło do zmiękczania lub aktywacji włókien termoplastycznych.

Odpowiednie włókna obejmują:

• Poliester niskotopliwy

• Włókna dwuskładnikowe

• Termicznie kompatybilne włókna poliestrowe lub PP

Klejenie mechaniczne

Zawiera:

• Wbijanie igieł

• Splątanie wodne

• Łączenie ściegów

W tych procesach krytyczne znaczenie ma splątanie włókien i interakcja mechaniczna. EDANA zauważa, że ​​igłowanie opiera się na tarciu między włóknami i splątaniu fizycznym, podczas gdy igłowanie wodne wykorzystuje strumienie wody pod wysokim ciśnieniem do przeplatania włókien.

Wiązanie chemiczne

W celu skonsolidowania wstęgi stosuje się spoiwo.

W tym przypadku włókno staplowe musi efektywnie współpracować z wybranym układem wiążącym i warunkami suszenia/utwardzania.

Dlatego przed zakupem błonnika zapytaj:

W jaki sposób sieć będzie połączona?

To pytanie może wyeliminować wiele nieodpowiednich opcji światłowodów jeszcze przed rozpoczęciem testowania.

11. Nie ignoruj ​​​​wykończenia światłowodowego

Wykończenie włókien może wpływać na wydajność przetwarzania.

W zależności od włókna i zastosowania kupujący może rozważyć:

• Wykończenie silikonowe

• Wykończenie bez silikonu

• Wykończenie hydrofilowe

• Wykończenie hydrofobowe

• Wykończenie antystatyczne

• Inne funkcjonalne wykończenia

Na przykład włókno hydrofilowe może być preferowane, gdy ważne jest odprowadzanie cieczy, natomiast wykończenie hydrofobowe może być przydatne, gdy wymagana jest hydrofobowość.

Dlatego wybór wykończenia powinien być powiązany z ostatecznym zastosowaniem, a nie traktowany jako prosta standardowa specyfikacja.

12. Włókno pierwotne czy pochodzące z recyklingu?

Odcinkowe włókno poliestrowe pochodzące z recyklingu może być atrakcyjne, gdy producenci muszą włączyć do swoich produktów materiały pochodzące z recyklingu.

Jednakże włókna pochodzące z recyklingu i włókna pierwotne nie powinny być automatycznie traktowane jako identyczne.

Kupujący powinni ocenić:

• Siła włókien

• Kolor

• Konsystencja

• Kontrola zanieczyszczeń

• Konsystencja zaprzeczająca

• Fałda

• Wilgoć

• Stabilność od partii do partii

• Wymagany certyfikat

W niektórych zastosowaniach poliester pochodzący z recyklingu może zapewnić skuteczną równowagę pomiędzy wydajnością a wymaganiami dotyczącymi zawartości materiału pochodzącego z recyklingu.

W przypadku bardziej wymagających zastosowań producent może potrzebować porównania gatunków pierwotnych i pochodzących z recyklingu w ramach rzeczywistych prób produkcyjnych.

13. Najlepsze włókno nie zawsze jest najtańsze

Cena włókna jest ważnym czynnikiem zakupu, ale nie powinien być jedynym.

Tańsze włókno może stać się droższe, jeśli spowoduje:

• Wyższe odpady

• Więcej latania

• Dalsze czyszczenie maszyny

• Niższa prędkość produkcji

• Wyższe zużycie energii

• Nierówne tworzenie sieci

• Wyższy współczynnik odrzuceń

• Słaba wydajność produktu końcowego

Lepszym sposobem porównania włókien jest obliczeniecałkowity koszt produkcji.

Na przykład:

Cena włókna + straty w przetwarzaniu + energia + wydajność produkcji + koszt jakości + odrzucenie gotowego produktu

Daje to bardziej realistyczny obraz niż porównywanie ceny samego włókna za kilogram.

14. Zawsze testuj włókno na własnej linii produkcyjnej

Specyfikacje techniczne są ważne, ale ostatecznym testem jest rzeczywista wydajność produkcji.

Przed złożeniem dużego zamówienia należy przeprowadzić kontrolowaną próbę.

Porównaj nowe włókno z istniejącym materiałem i zapisz:

• Wydajność otwarcia

• Wydajność kartowania

• Zerwanie włókna

• Pokolenie much

• Elektryczność statyczna

• Jednolitość sieci

• Konsystencja gramatury podstawowej

• Wydajność wiązania

• Siła gotowego produktu

• Grubość

• Cielsko

• Wyczucie dłoni

• Szybkość produkcji

• Straty materialne

Jest to szczególnie ważne w przypadku zmiany dostawcy.

Dwa włókna o tym samym:

3D * 64 mm

specyfikacja może nadal zachowywać się inaczej ze względu na różnice w zaciskaniu, wykończeniu, charakterystyce polimeru, historii przetwarzania i konsystencji partii.

15. Praktyczna lista kontrolna doboru włókien

Przed zamówieniem włókien ciętych do produkcji włókniny zadaj dostawcy następujące pytania:

Specyfikacja produktu

• Co to jest zaprzeczenie?

• Jaka jest długość cięcia?

• Czy włókno jest stałe, puste w środku czy sprzężone?

• Jaki jest poziom zaciskania?

• Czy włókno jest silikonowane?

• Jakie jest zakończenie?

• Czy jest dziewiczy, czy pochodzi z recyklingu?

• Jaki jest kolor?

• Jaki jest zakres wilgotności?

Przetwarzanie

• Czy nadaje się do zgrzeblenia?

• Czy nadaje się do airlayingu?

• Czy nadaje się do igłowania?

• Czy nadaje się do splątania wodnego?

• Czy nadaje się do klejenia termicznego?

• Jaka temperatura wiązania jest zalecana?

• Czy można go mieszać z innymi włóknami?

Kontrola jakości

• Czy możesz dostarczyć kartę danych technicznych?

• Czy możesz podać certyfikat COA dla każdej partii?

• Jakie parametry są kontrolowane podczas produkcji?

• W jaki sposób monitorowana jest spójność partii?

• Czy możesz dostarczyć próbki produkcyjne?

• Czy możesz wesprzeć próbę produkcyjną?

Dostawa komercyjna

• Co to jest MOQ?

• Jaki jest normalny czas realizacji?

• Jakie opakowania są dostępne?

• Czy specyfikację światłowodu można dostosować?

• Czy dostawca może zachować tę samą specyfikację w przypadku powtarzających się zamówień?

16. Proste ramy decyzyjne

Jeśli nie masz pewności, od czego zacząć, zastosuj następującą sekwencję decyzyjną:

Krok 1: Zidentyfikuj produkt końcowy

Czy to:

• Filtrowanie?

• Higiena?

• Chusteczki?

• Automobilowy?

• Meble?

• Izolacja?

• Geowłóknina?

• Włóknina przemysłowa?

Krok 2: Zidentyfikuj metodę tworzenia sieci

Czy to:

• Zkartowany?

• Powietrze?

• Ułożone na mokro?

• Wysokie poddasze?

Krok 3: Określ metodę łączenia

Czy to:

• Termiczny?

• Igłą?

• Splątany wodą?

• Chemiczny?

Krok 4: Zdefiniuj wydajność krytyczną

Czy potrzebujesz:

• Wytrzymałość?

• Miękkość?

• Chłonność?

• Strych?

• Łączenie termiczne?

• Odporność na ogień?

• Wodoodporność?

• Trwałość?

• Skuteczność filtracji?

Krok 5: Wybierz włókno

Następnie określ:

Typ włókna + denier + długość cięcia + karbowanie + wykończenie + struktura + dziewicze/recyklingowe + właściwości funkcjonalne

Takie podejście jest znacznie bardziej niezawodne niż wybieranie światłowodu wyłącznie na podstawie ceny lub nazwy produktu.

17. Przed sfinalizowaniem specyfikacji skontaktuj się z dostawcą włókien

Doświadczony dostawca włókien odcinkowych nie powinien po prostu pytać:

„Ile ton potrzebujesz?”

Lepszy dostawca powinien także zapytać:

• Jaki produkt włókninowy produkujesz?

• Jakiego sprzętu używasz?

• Jak wygląda Twój proces tworzenia stron internetowych?

• Jak połączyć sieć?

• Jakiego włókna obecnie używasz?

• Jaki problem próbujesz rozwiązać?

• Jakie są docelowe właściwości produktu?

• Czy potrzebujesz tańszej alternatywy lub zwiększenia wydajności?

Informacje te pomagają dostawcy zalecić bardziej odpowiednią specyfikację włókna.

Dla nabywców B2B ta komunikacja techniczna może być szczególnie ważna przy opracowywaniu włókna zamiennego lub gatunku dostosowanego do indywidualnych potrzeb.

Wniosek

Wybór odpowiedniego włókna odcinkowego do produkcji włókniny nie jest po prostu kwestią wyboru poliestru, polipropylenu, wiskozy lub innego rodzaju włókna.

Właściwy wybór zależy od zależności pomiędzy:

Właściwości włókien + formowanie sieci + metoda łączenia + sprzęt produkcyjny + aplikacja końcowa

W przypadku większości projektów dotyczących włóknin kluczowe specyfikacje do oceny obejmują:

• Typ włókna

• Zaprzecz

• Długość cięcia

• Fałda

• Struktura włókien

• Skończyć

• Zachowanie termiczne

• Treść dziewicza lub pochodząca z recyklingu

• Właściwości funkcjonalne

• Konsystencja partii

Najbardziej niezawodne podejście polega na zdefiniowaniu najpierw ostatecznego zastosowania, identyfikacji procesu produkcji i łączenia, wybraniu odpowiedniej specyfikacji włókna, a następnie walidacji materiału poprzez rzeczywistą próbę produkcyjną.

Celem producentów włóknin nie powinno być po prostu znalezienienajtańsze włókno odcinkowe.

Celem jest znalezienie błonnika zapewniającego odpowiednią równowagę:

Stabilność przetwarzania + Wydajność produktu końcowego + Spójność dostaw + Koszt całkowity

To właśnie sprawia, że ​​włókno odcinkowe jest odpowiednim, długotrwałym materiałem do produkcji włókniny.

Często zadawane pytania

Jakie jest najlepsze włókno odcinkowe do produkcji włókniny?

Nie ma jednego najlepszego włókna odcinkowego dla każdego produktu włókninowego. Włókna poliestrowe, polipropylenowe, wiskozowe, poliestrowe niskotopliwe i dwuskładnikowe dobierane są zgodnie z procesem produkcyjnym i wymaganą wydajnością.

Jaki denier jest powszechnie stosowany w przypadku włókniny?

Typowe zakresy denierów różnią się znacznie w zależności od zastosowania. Drobne włókna około 1D – 2D mogą być odpowiednie dla niektórych zgrzebnych i miękkich włóknin, podczas gdy 3D – 7D lub grubsze włókna mogą być stosowane do zastosowań typu high-loft, wyściełania i innych zastosowań. Prawidłowa specyfikacja zależy od wyposażenia i wymagań produktu.

Jakie włókno jest najlepsze na włókninę spajaną termicznie?

Gdy wymagane jest łączenie termiczne, powszechnie rozważa się niskotopliwe włókna poliestrowe i dwuskładnikowe. Odpowiedni gatunek zależy od temperatury wiązania, włókna bazowego, sprzętu i produktu końcowego.

Czy poliester jest lepszy do włóknin od polipropylenu?

Żadne z nich nie jest uniwersalnie lepsze. Poliester jest często wybierany ze względu na trwałość, wytrzymałość, stabilność wymiarową, filtrację, budownictwo i zastosowania przemysłowe, podczas gdy polipropylen jest szeroko stosowany w zastosowaniach lekkich, higienicznych i medycznych.

Czy do włóknin można stosować odcinkowe włókna poliestrowe pochodzące z recyklingu?

Tak. Włókna odcinkowe poliestru pochodzącego z recyklingu są stosowane w różnych zastosowaniach włóknin. Jednakże producenci powinni zweryfikować wymagane właściwości mechaniczne, konsystencję, kontrolę zanieczyszczeń, kolor, certyfikaty i rzeczywistą wydajność produkcyjną przed zmianą materiałów.

Jak przetestować nowego dostawcę włókien ciętych?

Zacznij od specyfikacji technicznych i próbek, a następnie porównaj nowe włókno z istniejącym materiałem poprzez testy laboratoryjne i rzeczywistą próbę produkcyjną. Przed złożeniem dużych zamówień komercyjnych należy ocenić otwieranie, zgrzeblenie, tworzenie wstęgi, wiązanie, właściwości gotowego produktu i konsystencję partii.