Textile Reference Book Of Nonwovens

Τηανκσ το τηε ωορκ σταρτεδ ατ τηατ τιµε, ωηιχη σαω τηε εντηυσιαστιχ χοντριβυτιον οφ α γρουπ οφ τεαχηερσ οφ τηεσε τεξτιλε τεχηνιχαλ ινστιτυτεσ, Φονδαζιονε ΑΧΙΜΙΤ συχχεεδεδ ιν πυττινγ ατ τ

Collections Edited By Fondazione Acimit

″STRATEGIES OF INDUSTRIAL ECONOMY″

THE TEXTILE MACHINERY INDUSTRY IN ITALY:

STRATEGIC, COMMERCIAL, FINANCIAL BEHAVIOURS

(April 1997)

THE TEXTILE MACHINERY INDUSTRY IN THE 2000’s:

HYPOTHESIS, SIMULATION GAMES, TREND OF THE RELATED SCENARIOS

THE ITALIAN TEXTILE MACHINERY INDUSTRY:

COMPETITIVE STRATEGIES, INTERNATIONAL POSITION AND ECONOMIC PERFORMANCES

(December 2001)

THE WORLD TEXTILE MACHINERY INDUSTRY:

COMMERCIAL FLOWS AND MARKET SHARES YEARS 1995 - 2001

(May 2003)

THE TEXTILE MACHINERY MARKET IN CHINA

(November 2004)

″PUBLICATIONS FOR THE SCHOOLS″

THE ITALIAN TEXTILE MACHINERY INDUSTRY, TODAY:

CHARACTERISTICS, RAW MATERIALS, TECHNOLOGIES

(December 1999), out of print

NOTEBOOKS OF TEXTILE TECHNOLOGY:

WEAVING

(3 rd edition, January 2003), available on CD-Rom

NOTEBOOKS OF TEXTILE TECHNOLOGY:

KNITTING

(3 rd edition, October 2003), available on CD-Rom

NOTEBOOKS OF TEXTILE TECHNOLOGY:

FINISHING

(3 rd edition, November 2006), available on CD-Rom

NOTEBOOKS OF TEXTILE TECHNOLOGY:

COTTON AND WOOLLEN SPINNING

(2 nd edition, November 2004), available on CD-Rom

NOTEBOOKS OF TEXTILE TECHNOLOGY:

MAN-MADE FIBRES

(2 nd edition, June 2006), available on CD-Rom

NOTEBOOKS OF TEXTILE TECHNOLOGY:

THE NONVOWENS

(1 st edition, April 2008), available on CD-Rom

First edition: April 2008

Any reproduction, even partial and by whichever means, infringes copyright and is liable to prosecution by law in accordance with international conventions

Φορεωορδ

Ι αµ πλεασεδ το πρεσεντ τηε σιξτη ϖολυµε οφ α σεριεσ οφ “Νοτεβοοκσ” ον τεξτιλε µαχηινεσ τεχηνολογιεσ, ωηιχη Φουνδατιον ΑΧΙΜΙΤ ωορκεδ ουτ φορ τηε υσε οφ τεξτιλε ινστιτυτεσ ανδ οφ υνιϖερσιτιεσ ωιτη τεξτιλε ενγινεερινγ δεγρεε χουρσεσ

Τηε συβϕεχτ οφ τηισ Νοτεβοοκ αρε τηε µαχηινεσ φορ τηε προδυχτιον οφ νονωοϖενσ, α µαρκετ σεγµεντ οφ υτµοστ ιµπορτανχε ανδ ατ τηε σαµε τιµε ιν ραπιδ εξπανσιον ωιτηιν τηε Ιταλιαν τεξτιλε µαχηινερψ ινδυστρψ

Τηε νεεδ το πρεπαρε ρεαλ τεξτβοοκσ φορ τεξτιλε σχηοολσ δατεσ βαχκ αλρεαδψ το τηε ψεαρ 1999, αφτερ α σπεχιφιχ ινϖιτατιον βψ Ιταλιαν υνιϖερσιτιεσ ανδ βψ τεξτιλε τεχηνιχαλ ινστιτυτεσ Τηανκσ το τηε ωορκ σταρτεδ ατ τηατ τιµε, ωηιχη σαω τηε εντηυσιαστιχ χοντριβυτιον οφ α γρουπ οφ τεαχηερσ οφ τηεσε τεξτιλε τεχηνιχαλ ινστιτυτεσ, Φονδαζιονε ΑΧΙΜΙΤ συχχεεδεδ ιν πυττινγ ατ τηε δισποσαλ οφ τηε Ιταλιαν στυδεντσ 5 Νοτεβοοκσ ον τηε µοστ υπ−το−δατε τεχηνολογιεσ ιν τηε σεχτορσ οφ σπιννινγ, ωεαϖινγ, κνιττινγ, µαν−µαδε φιβρεσ ανδ φινισηινγ Ωιτη πρεσεντ Ηανδβοοοκ ον νονωοϖενσ, τηε πυβλιχατιονσ οφ Φονδαζιονε ΑΧΙΜΙΤ αρε ενριχηεδ ωιτη α τρεατισε οφ χερταιν ιντερεστ φορ α σεχτορ, ωηιχη ιν τηεσε ψεαρσ ηασ βεεν χηαραχτεριζεδ βψ α ραπιδ τεχηνολογιχαλ δεϖελοπµεντ

Τηε συχχεσσ οφ τηεσε πυβλιχατιονσ (τηειρ τοταλ χιρχυλατιον εξχεεδσ τοδαψ 18.000 χοπιεσ), ασ ωελλ ασ τηε ρελατιονσ µαινταινεδ ωιτη τηε µαϕορ τεξτιλε σχηοολσ ανδ υνιϖερσιτιεσ αβροαδ, αλσο χονϖινχεδ ουρ Φονδαζιονε οφ τηε οππορτυνιτψ το τρανσλατε τηε Νοτεβοοκσ ιντο Ενγλιση, Χηινεσε ανδ Αραβ λανγυαγεσ, σο ασ το εναβλε τηειρ διστριβυτιον τηρουγη Χ∆−ΡΟΜσ αλσο ιν χουντριεσ ωηιχη ενϕοψ α ωελλ−εσταβλισηεδ τεξτιλε τραδιτιον

Ωε ωουλδ αππρεχιατε ανψ συγγεστιον ανδ αµενδµεντ χοµινγ φροµ οπερατορσ ινϖολϖεδ ιν τηισ συβϕεχτ (τεαχηερσ, στυδεντσ, φαχτορψ τεχηνιχιανσ, ετχ.), ιν ορδερ το ενηανχε τηε σχοπε ανδ υσε οφ τηεσε πυβλιχατιονσ

Αχκνοωλεδγεµεντσ

Φονδαζιονε ΑΧΙΜΙΤ φεελσ βουνδ το τηανκ τηε τεξτιλε ινστιτυτιον Χεντρο Τεσσιλε Χοτονιερο ιν Βυστο Αρσιζιο (ςαρεσε), ιν τηε περσονσ οφ Γενεραλ Μαναγερ ∆ρ Γραζια Χερινι ανδ οφ Χηιεφ Ενγινεερ ∆ρ Γαβριελλα Φυσι, ωηο τοοκ ον τηε ασσιγνµεντ το αχχοµπλιση τηισ Νοτεβοοκ “Τηε νονωοϖενσ”

∗∗∗

Τηε ωριτινγ υπ οφ τηισ βοοκ ωασ εντρυστεδ βψ Χεντρο Τεσσιλε Χοτονιερο το ∆ρ Γιαννι Τανχηισ, το ωηοµ Φονδαζιονε ΑΧΙΜΙΤ ωιση το εξπρεσσ ηεαρτφελτ τηανκσ φορ τηε ϖαλυαβλε τιµε ανδ δεεπ εντηυσιασµ εξπενδεδ ιν ιτσ ρεαλιζατιον

∗∗∗

Γιαννι Τανχηισ

− Γραδυατεδ ιν βιολογψ ατ τηε Υνιϖερσιτ◊ δεγλι Στυδι ιν Μιλανο

− Ασ α βιολογιστ, ηε χολλαβορατεδ ωιτη τηε αθυατιχ µιχροβιολογψ λαβορατοριεσ οφ ΙΡΣΑ ιν Βρυγηεριο, οφ ΧΧΡ ιν Ισπρα ανδ ωιτη τηε µιχροβιολογψ λαβορατοριεσ οφ Οσπεδαλε Γαλµαρινι ιν Τραδατε

− Σινχε 1998, ηε ωασ ιν χηαργε ωιτη τηε τεξτιλε µιχροβιολογψ λαβορατορψ οφ Χεντρο Τεσσιλε Χοτονιερο ε Αββιγλιαµεντο, ωιτη τηε τασκ οφ δεϖελοπινγ τηε τεστινγ αχτιϖιτιεσ οφ τηε λαβορατορψ; τηεσε ινχλυδεδ τεστσ ον ινδιϖιδυαλ προτεχτιον δεϖιχεσ αγαινστ βιολογιχαλ ρισκ, τεστσ ον νον−αχτιϖε µεδιχαλ δεϖιχεσ φορ οπερατινγ ροοµσ, τεστσ φορ τηε ασσεσσµεντ οφ τηε αντιβαχτεριαλ ανδ αντιµψχοτιχ αχτιϖιτψ οφ τεξτιλε µατεριαλσ, τεστσ ον τηε µιχροβιολογιχαλ στατε οφ τεξτιλε συρφαχεσ ανδ

οφ προχεσσινγ ωατερ ιν ινδυστριαλ λαυνδριεσ

− Αυτηορ οφ νυµερουσ αρτιχλεσ ον αχχουντ οφ ϖαριουσ τεξτιλε µαγαζινεσ χονχερνινγ τηε δεσχριπτιον ανδ τηε αππλιχατιον οφ νεω ιντερνατιοναλ τεστινγ µετηοδσ φορ τηε ασσεσσµεντ οφ τηε αντιµιχροβιχ εφφιχαχψ οφ τηε τεξτιλε µατεριαλσ, τηε αππλιχατιον οφ νεω βιοτεχηνολογιεσ ιν τηε τεξτιλε σεχτορ ανδ τηε προπερτιεσ βοτη οφ ινδιϖιδυαλ προτεχτιον δεϖιχεσ αγαινστ βιολογιχαλ ρισκσ ανδ οφ µεδιχαλ νον− αχτιϖε τεξτιλε−βασεδ δεϖιχεσ

ΙΝ∆ΕΞ

Χηαπτερ 1 – Γενεραλιτιεσ 11

1.1 ∆εφινιτιον οφ τηε τερµ “νονωοϖεν” 11

1.2 Ηιστοριχαλ ουτλινε 12

1.3 Αππλιχατιον σεχτορσ 14

Χηαπτερ 2 – Προδυχτιον προχεσσεσ 17

2.1 Τηε ραω µατεριαλσ 17

2.1.1 Προπερτιεσ οφ τηε φιβρεσ 22

2.1.2 Τηε εϖολυτιον οφ τηε φιβρεσ 24

2.2 Τηε µανυφαχτυρε οφ νονωοϖενσ 27

2.3 Τηε προδυχτιον οφ δρψλαιδ ωεβσ 29

2.3.1 Φιβρε οπενινγ 29

2.3.2 Φιβρε οιλινγ 38

2.3.3 Χαρδινγ 39

2.3.4 Γαρνεττ µαχηινε 44

2.3.5 Χαρδινγ µαχηινε 45

2.4 Φολδινγ σψστεµσ 49

2.5 ∆ραωινγ µαχηινεσ 50

2.6 Ωεβ φορµατιον βψ ϖερτιχαλ φολδινγ 50

2.7 Τηε αιρλαψινγ προχεσσ 51

2.7.1 Χηαραχτεριστιχσ οφ ραω µατεριαλ ανδ φιβρε πρεπαρατιον 52

2.7.2 Τεχηνολογψ οφ αιρλαψινγ προχεσσεσ 55

2.7.3 Εϖολυτιον οφ αιρλαψινγ προχεσσεσ 63

2.7.4 Αιρ φλοω ανδ φιβρε δψναµιχσ ιν αιρλαψινγ προχεσσεσ 64

2.7.5 Ωεβ βονδινγ 65

2.7.6 Πηψσιχαλ προπερτιεσ ανδ πραχτιχαλ αππλιχατιονσ οφ αιρλαιδ νονωοϖενσ 66

2.8 Προδυχτιον οφ ωετλαιδ ωεβσ 67

2.8.1 Ραω µατεριαλσ 69

2.8.2 Πρεπαρατιον οφ ραω µατεριαλσ 73

2.8.3 Τεχηνολογψ οφ ωεβ φορµινγ προχεσσ 74

2.8.4 Βονδινγ σψστεµσ 77

2.8.5 Φινισηινγ τρεατµεντσ 79

2.9 Ωεβ φορµατιον βψ διρεχτ σπιννινγ 79

2.9.1 Ραω µατεριαλσ 80

2.9.2 Νονωοϖεν προδυχτιον βψ διρεχτ σπιννινγ 83

2.9.3 Εξτρυσιον σπιννινγ 84

2.9.4 Σπυνβονδ προδυχτιον σψστεµσ 87

2.9.5 Προχεσσ ϖαριαβλεσ 93

2.9.6 Στρυχτυρε ανδ προπερτιεσ οφ σπυνβονδ νονωοϖενσ 97

2.10 Προδυχτιον οφ µελτβλοων νονωοϖενσ 99

2.10.1 Προχεσσ τεχηνολογψ 100

2.10.2 Στυδιεσ ον προχεσσ παραµετερσ 100

2.10.3 Χηαραχτεριστιχσ ανδ προπερτιεσ οφ µελτβλοων νονωοϖενσ 102

2.11 Χοµποσιτε φαβριχσ ανδ οτηερ εξτρυσιον προχεσσεσ 103

2.11.1 Χοφορµ→ 103

2.11.2 Φλασησπιννινγ 103

2.11.3 Ελεχτρο−σπιννινγ 104

2.11.4 Χεντριφυγαλ σπιννινγ σψστεµ 107

2.11.5 Φυτυρε τρενδσ 107

Χηαπτερ 3 – Βονδινγ µετηοδσ 108

3.1 Μεχηανιχαλ βονδινγ 108

3.1.1 Στιτχηβονδινγ ορ νεεδλεβονδινγ 108

3.1.2 Ρεχεντ δεϖελοπµεντσ ιν στιτχηβονδινγ 116

3.2 Νεεδλεπυνχηινγ 117

3.2.1 Τεχηνολογψ οφ τηε νεεδλεπυνχηινγ προχεσσ 122

3.3 Βονδινγ βψ ηψδροεντανγλινγ 127

3.3.1 Τεχηνολογψ οφ τηε ηψδροεντανγλινγ προχεσσ 135

3.3.2 Μυλτιλαψερ (χοµποσιτε) ηψδροεντανγλεδ νονωοϖενσ 143

3.4 Τηερµοβονδινγ 144

3.4.1 Ματεριαλσ 145

3.4.2 Χαλενδερ (χονταχτ) βονδινγ 147

3.4.3 “Through-air” ανδ ιµπινγεµεντ βονδινγ 152

3.4.4 Υλτρασουνδ βονδινγ 154

3.5 Χηεµιχαλ βονδινγ 155

3.5.1 Χηεµιχαλ βινδερσ 156

3.5.2 Μεχηανισµ οφ χηεµιχαλ βονδινγ 161

3.5.3 Βινδερ αππλιχατιον µετηοδσ 163

3.5.4 ∆ρψινγ 168

Χηαπτερ 4 – Φινισηινγ οφ νονωοϖενσ 172

4.1 Ωετ φινισηινγ τρεατµεντσ 172

4.2 Χηεµιχαλ φινισηεσ 174

4.2.1 Μετηοδσ φορ χηεµιχαλ φινισηεσ αππλιχατιον 175

4.3 Μεχηανιχαλ φινισηινγ τρεατµεντσ 178

4.4 Εµεργινγ τεχηνολογιεσ 182

4.5 Χυττινγ ανδ ωινδινγ 183

Χηαπτερ 5 – Χηαραχτεριζατιον οφ νονωοϖενσ 194

5.1 Νορµσ φορ νονωοϖεν αναλψσισ 194

5.1.1 Νορµσ φορ µεδιχαλ νονωοϖενσ 194

5.1.2 Νορµσ φορ αιρ φιλτρατιον 194

5.2 Χηαραχτεριζατιον οφ νονωοϖεν στρυχτυρε – Γενεραλιτιεσ 194

5.3 Χηαραχτεριζατιον οφ βονδινγ στρυχτυρε 196

5.3.1 Νεεδλεπυνχηεδ νονωοϖενσ 196

5.3.2 Ωετλαιδ νονωοϖενσ 197

5.3.3 Στιτχηβονδεδ νονωοϖενσ 197

5.3.4 Τηερµοβονδεδ νονωοϖενσ 198

5.3.5 Χηεµιχαλλψ βονδεδ νονωοϖενσ 198

5.4 Μεασυρεµεντ οφ βασιχ παραµετερσ 198

Χηαπτερ 6 – Νονωοϖεν αππλιχατιονσ 205

6.1 Τηε προδυχτσ 205

6.2 Τηε “ιντελλιγεντ” νονωοϖενσ – Τηε νεω αππλιχατιονσ 207

6.2.1 Βιοδεγραδαβλε νονωοϖενσ 207

6.2.2 Μεδιχαλ νονωοϖενσ 212

6.2.3 Νονωοϖενσ αγαινστ ελεχτροµαγνετιχ πολλυτιον 219

6.2.4 Προτεχτιον αγαινστ ραδιατιονσ 221

6.2.5 Νονωοϖενσ ωιτη τηερµορεγυλατινγ προπερτιεσ 222

6.2.6 Τριδιµενσιοναλ τεξτιλεσ 222

Μυλτιλινγυαλ διχτιοναρψ 224

Χηαπτερ 1 – Γενεραλιτιεσ

Μοστ πεοπλε ηαϖε λιττλε ορ νο φαµιλιαριτψ ωιτη τηε τερµ “nonwoven” ανδ, υντιλ φεω ψεαρσ αγο,

εξπερτσ ον τηισ σεχτορ ωερε θυιτε σχαρχε Ωηεν στυµβλινγ ον τηισ τερµ, τηε χονσυµερ γενεραλλψ ασσοχιατεσ ιτ ωιτη σοµετηινγ διφφερεντ φροµ τραδιτιοναλ φαβριχσ, τηατ ισ ωιτη σοµετηινγ µοδερν, προγρεσσιϖε, ηψγιενιχ, βυτ ισ νοτ αωαρε οφ ηοω µανψ τψπεσ οφ διφφερεντ µατεριαλσ µαψ αρε δεσιγνεδ ωιτη τηε σαµε τερµ

Μορεοϖερ, τηε τερµ “νονωοϖεν” ισ α ϖερψ πεχυλιαρ δεφινιτιον, ασ ιτ δεσχριβεσ τηε µατεριαλ ιν α νεγατιϖε ωαψ, ινστεαδ οφ δεσχριβινγ ιτσ ρεαλ, ποσιτιϖε εσσενχε

Συχη εξπρεσσιον ισ νοτ µυχη αππρεχιατεδ αλσο βψ προδυχερσ, ωηο χονσιδερ τηε νεγατιον ”νον” ασ αν οβσταχλε το σελλινγ ανδ ωουλδ λικε το ηαϖε ιτ ρεπλαχεδ ωιτη οτηερ τερµσ, συχη ασ “σηαπεδ φαβριχσ” ορ

“ψαρν−φρεε φαβριχσ”, βυτ υπ το νοω τηεσε δεφινιτιονσ αρε νοτ ψετ µυχη ιν υσε

Τηε τερµ “νονωοϖεν” χαν βε τραχεδ βαχκ το τηε ηαλφ οφ λαστ χεντυρψ, ωηεν νονωοϖενσ ωερε οφτεν χονσιδερεδ ασ λοω−χοστ συβστιτυτεσ οφ τραδιτιοναλ φαβριχσ ανδ ωερε γενεραλλψ προδυχεδ ωιτη δρψ−χαρδεδ ωεβσ ον µοδιφιεδ τεξτιλε µαχηινερψ Φορ τηε προδυχτιον οφ νονωοϖενσ, φιβρεσ δο νοτ νεεδ το υνδεργο ανψ σπιννινγ προχεσσ, ανδ ωεαϖινγ ορ κνιττινγ αρε ρεπλαχεδ βψ τηε βονδινγ οφ τηε ωεβ

Αχχορδινγ το ΙΝ∆Α (τηε Αµεριχαν Νονωοϖεν Ασσοχιατιον), τηε νονωοϖεν ισ “a sheet or web of natural fibres and/or of (chemically) manufactured filaments, excluding paper, which have not been woven and can be bound together in different ways”

Τηερεφορε ωε χαν αφφιρµ τηατ α νονωοϖεν ισ α φαβριχ οβταινεδ ωιτηουτ ανψ ωεαϖινγ προχεσσ ανδ τηατ χονσεθυεντλψ τηε προδυχτιον προχεσσ ισ τηε µαιν διφφερενχε βετωεεν φαβριχσ ανδ νονωοϖενσ

Τηε ραω µατεριαλ χοµποσινγ τηε νονωοϖεν ισ τρανσφορµεδ ιντο φιβρεσ, ωηιχη αρε λαιδ δοων ον α χονϖεψορ βελτ, κνοων ασ ωεβ−φορµερ, ανδ δελιχατελψ µιξεδ τογετηερ Ωηερεασ ιν χασε οφ ωοϖεν φαβριχσ τηε προχεσσ, ωηιχη αλλοωσ τηε φιβρεσ το βε ηελδ τογετηερ ισ τηε ωεαϖινγ προχεσσ, νονωοϖενσ αρε φορµεδ βψ τψινγ υπ τογετηερ τηε φιβρεσ ϖια χηεµιχαλ, µεχηανιχαλ ορ τηερµαλ µετηοδσ

Βεσιδε τηε προδυχτιον προχεσσ, αλσο προδυχτ δυραβιλιτψ ρεπρεσεντσ ιν µανψ χασεσ α διστινχτιον φαχτορ:

ιν φαχτ αν ιτεµ προδυχεδ ωιτη α ωοϖεν φαβριχ ηασ α δυραβιλιτψ λονγερ τηαν α νονωοϖεν προδυχτ, ωηιχη ισ οφτεν χηεαπ ανδ δισποσαβλε, εϖεν ιφ τηερε αρε αλσο σοµε νονωοϖενσ ωηιχη ηαϖε α ψεαρ−λονγ λιφε

Νονωοϖενσ χαν βε χονσιδερεδ ασ µατεριαλσ ον τηε βορδερλινε βετωεεν τηε παπερµακινγ ινδυστρψ (παπερ προδυχτιον), τηε τεξτιλε ινδυστρψ (φελτσ, χαρπετσ ανδ νεεδλεπυνχηεδ ωεβσ) ανδ τηε χηεµιχαλ ινδυστρψ (πλαστιχ φιλµσ) Τηισ εξπλαινσ ωηψ ινδυστριεσ, ωηιχη ηαϖε νοτηινγ ιν χοµµον ιν τερµσ οφ υσεδ ραω µατεριαλσ ανδ τεχηνολογιεσ ανδ ηαϖε εϖεν χοµπλετελψ διφφερεντ χυστοµερσ, αρε γρουπεδ τογετηερ υνδερ τηε σολε ωορδινγ οφ “νονωοϖεν προδυχερσ”

Α διστινχτιον χουλδ βε µαδε ον βασισ οφ τηε προδυχτ ενδ−υσε, ασ φορ εξαµπλε ιν χασε οφ νονωοϖενσ τηε µεδιχαλ σεχτορ, ρατηερ τηαν τηε χαρ ινδυστρψ ορ τηε αγριχυλτυραλ σεχτορ, ετχ

Φιναλλψ, ιτ ηασ το βε ρεµινδεδ τηατ τηε χλασσιφιχατιον ανδ τηε τερµινολογψ αδοπτεδ φορ νονωοϖενσ διφφερ φροµ ονε χουντρψ το τηε οτηερ

Α στριχτ δεφινιτιον οφ τηε τερµ νονωοϖεν χαν βε δραων φροµ τηε ιντερνατιοναλ νορµ ΙΣΟ 9092 ορ φροµ τηε εθυιϖαλεντ Ευροπεαν νορµ ΥΝΙ ΕΝ 29092

Αχχορδινγ το τηε νορµ ΙΣΟ 9092:1988 (οφφπριντ), τηε δεφινιτιον φορ “νονωοϖεν” ισ τηε φολλοωινγ:

A manufactured sheet, web or batt of directionally or randomly orientated fibres, bonded by friction, and/or cohesion and/or adhesion, excluding paper and products which are woven, knitted, tufted, stitch-bonded incorporating binding yarns or filaments, or felted by wet-milling, whether or not additionally needled

Τηε µαιν διφφερενχεσ βετωεεν νονωοϖεν ανδ παπερ αρε το βε φουνδ ιν τηε φιβρουσ στρυχτυρε; α

φιβρουσ στρυχτυρε ωιλλ βε χλασσιφιεδ ασ α “nonwoven” ιφ µορε τηαν 50% οφ τηε στρυχτυρε ισ χοµποσεδ

οφ νον−χελλυλοσιχ φιβρεσ ωιτη α λενγτη/διαµετερ ρατιο νοτ ηιγηερ τηαν 300 Σηουλδ τηεσε χονδιτιονσ νοτ βε αππλιχαβλε, α µατεριαλ ωιλλ βε χονσιδερεδ α “νονωοϖεν” ιφ ιτσ χοµποσιτιον σηοωσ 30% οφ νον−χελλυλοσε φιβρεσ ωιτη α λενγτη/διαµετερ ρατιο ηιγηερ τηαν 300 ανδ α δενσιτψ βελοω 0.40 γ/χυ χµ

Ον τηε οτηερ ηανδ, τηε διφφερενχε βετωεεν νονωοϖενσ ανδ τεξτιλε µατεριαλσ αρε το βε φουνδ ιν τηε φιβρε χοηεσιον ωηιχη, ιν χασε οφ νονωοϖενσ, δοεσ νοτ δεπενδ ον τηε ωεαϖινγ µετηοδ, βυτ ον τηε ιντεραχτιον αµονγ τηε φιβρεσ

Τηισ δεφινιτιον ηοωεϖερ δοεσ νοτ αλλοω το διφφερεντιατε νονωοϖενσ φροµ ρεχεντλψ δεϖελοπεδ πλαστιχ φιλµσ, ασ τηε µοδερν µυλτι−χοµπονεντσ ορ χοµποσιτε νονωοϖενσ

Τηε φιρστ αππεαρανχε οφ νονωοϖενσ ον τηε ωορλδ µαρκετ δατεσ βαχκ το τηε ενδ οφ 1800, βυτ υπ το

1960 τηειρ προδυχτιον ωασ ρελατιϖελψ µοδερατε Τηε νονωοϖεν ινδυστρψ γρεω το α χοµµερχιαλλψ ρελεϖαντ διµενσιον δυρινγ τηε 60’σ ανδ τηε 70’σ ιν τηε Υνιτεδ Στατεσ ανδ λατερ ον ιν Ευροπε, ϑαπαν ανδ Ασια Ιτ αροσε µοστλψ ουτσιδε τηε τεξτιλε ινδυστρψ, τηανκσ το τηε πιονεερινγ ωορκ οφ Μρ Κενδαλ, τηε φουνδερ οφ Χηιχοπεε Ινδυστριεσ, ανδ το τηε ρεσεαρχη ωορκ οφ οτηερ σχηολαρσ ωηο δεϖελοπεδ τηε φιρστ νονωοϖεν τεχηνολογιεσ ανδ ωηο ονλψ παρτλψ χαµε φροµ τηε τεξτιλε ινδυστρψ

Τηε νονωοϖεν ινδυστρψ ισ οργανιζεδ διφφερεντλψ φροµ τηε τραδιτιοναλ τεξτιλε ινδυστρψ Αλτηουγη τηεσε τωο ινδυστριεσ σηαρε α χερταιν ηεριταγε, τηε νονωοϖεν ινδυστρψ ηασ τηε πεχυλιαριτψ οφ ηαϖινγ ιτσ δεϖελοπµεντ συππορτεδ βψ τηε πρεσεντ ωιδε προδυχτιον οφ σψντηετιχ φιβρεσ, βψ τηε ηιγη προδυχτιον σπεεδ οφ ιτσ µαχηινερψ ανδ ιν µανψ χασεσ βψ τηε λοω χοστ οφ ιτσ προδυχτσ, φαϖουρεδ βψ τηε υσε οφ τεχηνολογιεσ ανδ ιννοϖατιϖε προχεσσεσ ωιτη ηιγη αδδεδ ϖαλυε Ιν τηισ ωαψ, τηε νονωοϖεν ινδυστρψ δεϖελοπεδ αν ιδεντιτψ οφ ιτσ οων, θυιτε διστινχτ φροµ τηε τραδιτιοναλ τεξτιλε ινδυστρψ, ωηιχη ισ βασεδ µοστλψ ον φαβριχσ φορ αππαρελ ανδ ηουσεηολδ αππλιχατιονσ

Τηε σεχτορσ ωηιχη χοµποσε ατ πρεσεντ τηε νονωοϖεν ινδυστρψ ινχλυδε συππλιερσ οφ ραω µατεριαλσ ανδ αυξιλιαρψ αγεντσ, προδυχερσ οφ νονωοϖενσ ον ρολλσ, µανυφαχτυρερσ οφ φινισηεδ γοοδσ ανδ µαχηινε προδυχερσ φορ αλλ ινδυστριαλ σταγεσ

∆υρινγ τηε 50’σ, τηε συχχεσσ οφ τηε νεεδλεπυνχηινγ προχεσσ ιν Εαστ−Ευροπεαν χουντριεσ, ωιτη τηε ρεµαρκαβλε δεϖελοπµεντ ασ φροµ τηε ψεαρ 1960 οφ τηε παπερµακινγ σεχτορ ανδ οφ τηε φιρστ σψντηετιχ πολψµερσ, περµιττεδ τηε µασσιϖε εξπανσιον οφ νονωοϖεν προδυχτιον, ωηιχη λεδ το πρεσεντ τυρνοϖερ

οφ σεϖεραλ βιλλιονσ Ευρο α ψεαρ

Τηερεφορε τηε πρεσεντ νονωοϖεν ινδυστρψ ισ τηε ρεσυλτ οφ τηε δεϖελοπµεντ οφ προδυχτιον προχεσσεσ ωιτηιν τεξτιλε, παπερµακινγ ανδ πολψµερ ινδυστριεσ, ωιτη τηε αδδιτιον ιν λαστ ψεαρσ οφ ϖαριουσ ενγινεερινγ βρανχηεσ

Ωε χαν αφφιρµ τηατ δρψλαιδ νονωοϖενσ στεµ φροµ τηε τεξτιλε σεχτορ, ωετλαιδ νονωοϖενσ φροµ τηε παπερµακινγ σεχτορ ανδ πολψµεριχ νονωοϖενσ φροµ τηε χηεµιχαλ σεχτορ, αλτηουγη τακινγ ιν µινδ τηατ εϖερψ ρυλε ηασ ιτσ οων εξχεπτιονσ

Νονωοϖεν χονσυµπτιον ιν Ευροπε, ωηιχη αµουντεδ ιν 1970 το 40,000 τονσ, ωασ ασσεσσεδ ιν 1997

ατ αβουτ 750,000 τονσ

Τηε νονωοϖεν ινδυστρψ ισ ονε οφ τηε φαστεστ γροωινγ ινδυστριεσ ιν τηε ωορλδ ανδ ισ ραπιδλψ δεϖελοπινγ ον διφφερεντ ανδ σοπηιστιχατεδ µαρκετσ Ιτσ αϖεραγε γροωτη ιν λαστ τωεντψ ψεαρσ αµουντεδ

το 10%, ανδ ιτ ισ φορεσεεν τηατ τηισ γροωτη ρατε ωιλλ χοντινυε αλσο ιν νεξτ τεν ψεαρσ Τηισ προδυχτιον ινχρεασε ισ µαινλψ δυε το τηε αβιλιτψ οφ τηε νονωοϖεν µανυφαχτυρερσ το προδυχε µατεριαλσ ωιτη σπεχιαλ προπερτιεσ ιν σηορτ τιµε ανδ ατ ρεασοναβλε χοστσ

Ιν 2000, τηε ωορλδ χονσυµπτιον αµουντεδ το 2,300,000 τονσ ανδ ωασ χονχεντρατεδ ον τηε τηρεε µαϕορ ωορλδ µαρκετσ, ι.ε Υ.Σ.Α., ϑαπαν ανδ Ευροπε

Φροµ 1980 το 2000, τηε µαρκετ δεϖελοπεδ χονσιδεραβλψ ανδ ατταινεδ αππροξιµατελψ α 20% σηαρε ον τηε τοταλ τεξτιλε προδυχτιον, βυτ τηισ γροωτη ωασ νοτ εϖενλψ διστριβυτεδ ον τηε διφφερεντ προδυχτιον προχεσσεσ Ιν φαχτ, ωηερεασ µελτβλοων νονωοϖενσ ρεχορδεδ αν υπσυργε οφ 650% ανδ δρψλαιδ νονωοϖενσ α ϕυµπ οφ 450%, ωετλαιδ νονωοϖενσ σηοωεδ αν ινχρεασε οφ ονλψ 125%

drylaid meltblown wetlaid others

1.3 Αππλιχατιον σεχτορσ

Νονωοϖενσ αρε τηε ονλψ τεχηνιχαλ τεξτιλεσ ωηιχη, τηανκσ το νυµερουσ ανδ διφφερεντ θυαλιτιεσ, οφφερ εχονοµιχαλ σολυτιονσ φορ α ωιδε αππλιχατιον ρανγε

Σεϖεραλ προδυχτσ ιν ουρ δαιλψ υσε αρε µαδε υπ οφ νονωοϖενσ, βυτ οφτεν ωε δο νοτ ρεαλιζε τηισ βεχαυσε τηειρ φυνχτιονσ αρε χονχεαλεδ το ουρ σιγητ, ορ βεχαυσε τηε νονωοϖεν ισ χοµβινεδ ωιτη οτηερ µατεριαλσ

Νονωοϖενσ αρε δεσιγνεδ το οφφερ παρτιχυλαρ χηαραχτεριστιχσ, συιταβλε φορ α χερταιν υσε: τηειρ ϖαριουσ προπερτιεσ αρε χοµβινεδ τογετηερ ιν ορδερ το χρεατε τηε ρεθυιρεδ φυνχτιοναλιτιεσ, ωιτη τηε οβϕεχτιϖε οφ ατταινινγ ατ τηε σαµε τιµε α περφεχτ εθυιλιβριυµ βετωεεν εξπεχτεδ προδυχτ λιφε ανδ ιτσ χοστ

Τηε µοδερν νονωοϖεν τεχηνολογψ περµιτσ µορεοϖερ το σιµυλατε ασπεχτ, στρυχτυρε, ρεσιστανχε οφ τηε τραδιτιοναλ φαβριχσ, ωηιλε κεεπινγ ιν µινδ τηατ τηε µαρκετ οφφερσ, βεσιδεσ φλατ φαβριχσ, µυλτιλαψερ χοµποσιτεσ, λαµινατεσ ανδ τρι−διµενσιοναλ νονωοϖενσ

• Αντι−σλιπ µατσ

Χηαπτερ 2 – Προδυχτιον προχεσσεσ

2.1 Τηε ραω µατεριαλσ

Α νονωοϖεν ισ χοµποσεδ οφ φιβρεσ, πολψµερσ, αβοϖε αλλ λατεξ, ανδ οφ αυξιλιαριεσ (χηεµιχαλ προδυχτσ αιµεδ ατ ιµπροϖινγ χερταιν σπεχιφιχ χηαραχτεριστιχσ ορ ατ περφεχτινγ ανδ οπτιµισινγ τηε προδυχτιον) Τηε δεφινιτιον οφ τεξτιλε φιβρε µεντιονεδ ιν τηε τεξτ οφ ΥΝΙ Νορµ 5955/86 ανδ ιν τηε Ιταλιαν δεχρεε

∆.Λ 22/05/99 Νο 194 (ιν αχχοµπλισηµεντ οφ ΕΕΧ διρεχτιϖεσ 95/74/ΧΕ) θυοτεσ:

A textile fibre is an element characterized by flexibility, fineness and high length/crosssection ratio

as well as by a preferential lengthwise orientation of its molecules

Τηε δεφινιτιον οφ φιβρε αππλιεσ το αλλ φιβρουσ προδυχτσ ωηιχη, οωινγ το τηειρ στρυχτυρε, λενγτη, τεναχιτψ ανδ ελαστιχιτψ, ηαϖε τηε προπερτψ οφ χοµβινινγ τογετηερ ιντο τηιν, στρονγ ανδ φλεξιβλε φιλαµεντσ, ωηιχη αρε υσεδ ιν τηε τεξτιλε ινδυστρψ φορ τηε µανυφαχτυρε οφ ψαρνσ Τηε τερµ χοντινυουσ ψαρν δεσιγνατεσ τηε αγγρεγατε οφ χοντινυουσ φιλαµεντσ, ι.ε οφ φιλαµεντσ οφ υνλιµιτεδ λενγτη, βοτη τωιστεδ ανδ υντωιστεδ, ωηερεασ τηε τερµ σπυν ψαρν ιδεντιφιεσ αν αγγρεγατε οφ δισχοντινυουσ φιβρεσ (σταπλε φιβρε) βουνδ τογετηερ τηρουγη τωιστ

Τηε ρατιο βετωεεν τηε αϖεραγε διστανχε ωιτηιν τωο βονδινγ ποιντσ ανδ τηε λενγτη οφ τηε λοοσε φιβρεσ αφφεχτσ νονωοϖεν προπερτιεσ Ιν χασε οφ σµοοτη φιβρεσ, τηισ ρατιο νεαρσ 1:1, ωηερεασ ιν χασε οφ χριµπεδ φιβρεσ ιτ δεπενδσ ον χριµπ φρεθυενχψ ανδ χαν ϖαρψ συβσταντιαλλψ Τηε ηιγηερ ισ τηισ ϖαριατιον, τηε µορε φλεξιβλε ωιλλ βε τηε νονωοϖεν ανδ, ασ ιν χασε οφ φαβριχσ, τηε νονωοϖεν ωιλλ υνδεργο α σιγνιφιχαντ τενσιλε στρεσσ βεφορε τηατ τηε φιβρεσ αρε χοµπλετελψ εξτενδεδ ινσιδε τηε βονδινγ ποιντσ Τηισ µεανσ, τηατ τηε δεφορµατιον σταρτσ χλεαρλψ αφτερ τηε βονδινγ ποιντ

Ιφ τηε φιβρεσ ηαϖε α πρεφιξεδ χριµπ, τηε διαγραµ λοαδ/ελονγατιον ποιντσ το α ηιγη ελαστιχιτψ ϖαλυε, ινδεπενδεντλψ οφ τηε ελαστιχ προπερτιεσ οφ τηε χοηεσιον αγεντ

Ιν χασε οφ χλασσιχαλ τεξτιλε µατεριαλσ, ιτ ισ τηε φριχτιον αµονγ τηε φιβρεσ το περµιτ ιν τηε λαστ αναλψσισ τηε φαβριχ χοηεσιον Τηε διφφερενχεσ ιν τηε χοηεσιον σψστεµ οφ τηε φιβρεσ βετωεεν τραδιτιοναλ φαβριχσ ανδ νονωοϖενσ αρε τηε µαιν ρεασον φορ τηε διφφερεντ βεηαϖιουρ βετωεεν τηε τωο γρουπσ οφ µατεριαλσ Οϖεραλλ ωε µαψ αφφιρµ, αλτηουγη ονλψ ασ α γενεραλ ρυλε, τηατ τηε φλεξιβιλιτψ οφ νονωοϖενσ ισ νοτ ασ σατισφαχτορψ ασ ιν τραδιτιοναλ τεξτιλεσ

Natural τεξτιλε φιβρεσ αρε τηε φιβρεσ εξιστινγ ιν νατυρε, ωηιλστ µαν−µαδε φιβρεσ αρε τηε µανυφαχτυρεδ φιβρεσ Μαν−µαδε φιβρεσ συβδιϖιδε ιντο artificial ανδ synthetic φιβρεσ: ιν τηε φιρστ χασε τηε φιβρεσ αρε

προδυχεδ σταρτινγ φροµ οργανιχ πολψµερσ οφ νατυραλ οριγιν (χελλυλοσε, ετχ.), ιν τηε σεχονδ χασε τηε φιβρεσ δεριϖε φροµ πολψµερσ οβταινεδ τηρουγη σψντηεσισ

Τηε τερµ “τεξτιλε φιβρεσ” ισ αππλιεδ αλσο το σοµε νατυραλ συβστανχεσ ωηιχη, αλτηουγη νοτ συιταβλε φορ τηε προδυχτιον οφ εφφεχτιϖε φαβριχσ οωινγ το τηειρ χοαρσε αππεαρανχε, χαν βε υσεδ φορ βασκετωορκσ συχη ασ ροπεσ, χαρπετσ, ανδ µατσ Αλσο ασ τεξτιλε φιβρεσ αρε χλασσιφιεδ σοµε µατεριαλσ, ωηιχη χαννοτ

βε σπυν οωινγ το τηειρ σηορτ λενγτη ανδ αρε τηερεφορε φελτεδ, ι.ε υνδεργο χαρδινγ ανδ µιλλινγ προχεσσεσ το προδυχε α χοµπαχτ φιβρε λαψερ οφ α χερταιν τηιχκνεσσ, σιµιλαρ το α φαβριχ

Τεξτιλε φιβρεσ υσεδ φορ τηε προδυχτιον οφ νονωοϖενσ χαν βε διϖιδεδ ιντο:

• Natural vegetable fibres στεµµινγ φροµ ϖαριουσ παρτσ οφ τηε πλαντσ, ασ τηε σεεδ ορ ηυλλ

(χοττον, καποκ), τηε βαστ ορ τηε βαρκ (φλαξ, ηεµπ, σεθυοια, ϕυτε, ευχαλψπτυσ, Αλαβαµα πινε, στινγινγ νεττλε, ηιβισχυσ, βροοµ), τηε λεαφ (µανιλα ηεµπ, σισαλ, ραφφια), τηε φρυιτ (χοχο) ανδ τηε λατεξ (νατυραλ ρυββερ)

Σθυοια φιβρεσ

Ευχαλψπτυσ φιβρεσ

• Natural animal fibres χοµποσεδ οφ προτεινσ, στεµµινγ φροµ τηε ηαιρ ροοτ οφ ανιµαλσ συχη ασ

σηεεπ, αλπαχα, χαµελ (ωοολ) ορ φροµ σεριχιν−βυιλδινγ ινσεχτσ (σιλκ)

• Man-made artificial/organic fibres, ωηιχη ιν τηειρ τυρν συβδιϖιδε ιντο χελλυλοσε φιβρεσ

στεµµινγ φροµ ωοοδ ανδ χοττον λιντερσ (ϖισχοσε ραψον, χυπραµµονιυµ ραψον ανδ αχετατε) ανδ ιντο προτειν φιβρεσ στεµµινγ φροµ χασειν (Λανιταλ, Μερινοϖα) ανδ φροµ ϖεγεταβλε προτεινσ (Αρδιλ, ςιχαρα, Αζλον)

ςισχοσε φιβρεσ

• Man-made organic fibres, ωηιχη στεµ φροµ χοαλ, πετρολευµ ανδ χαστορ οιλ ανδ αρε διϖιδεδ

ιντο πολψαµιδε φιβρεσ (νψλον, Περλον), πολψεστερ φιβρεσ (Τερψλενε, ∆αχρον), πολψϖινψλ φιβρεσ (Ρηοϖψλ), πολψαχρψλιχ φιβρεσ (Ορλον, ∆ραλον) ανδ αραµιδε φιβρεσ (Κεϖλαρ)

Πολψεστερ φιβρεσ Πολψετηψλενε φιβρεσ

• Man-made inorganic or mineral fibres, στεµµινγ φροµ σιλιχατεσ (σπυν γλασσ), µεταλσ (γολδ,

σιλϖερ, αλυµινιυµ, χοππερ), χαρβον ανδ ασβεστοσ

Συρφαχε οφ α νονωοϖεν ινχελλυλοσε/γλασσ

φιβρε

Χροσσ−σεχτιον οφ α νονωοϖεν ιν χελλυλοσε/γλασσ φιβρε

• Regenerated fibres: βλενδσ οφ νατυραλ ανδ/ορ µαν−µαδε φιβρεσ (“mille-fleurs”)

Τηε νανοφιβρεσ

Τηε νανοφιβρεσ δεσερϖε α σεπαρατε δισσερτατιον, ασ τηειρ χλασσιφιχατιον δοεσ νοτ χονχερν τηειρ χηεµιχαλ χοµποσιτιον, βυτ τηε διµενσιονσ οφ τηε φιβρε Τηε νονωοϖεν ινδυστρψ γενεραλλψ δεφινεσ νανοφιβρεσ τηε φιβρεσ τηατ ηαϖε α διαµετερ λοωερ τηαν ονε µιχρον, αλτηουγη ΝΣΦ (Νατιοναλ Σχιενχε Φουνδατιον) δεφινεσ νανοφιβρεσ τηε φιβρεσ, ωηιχη ηαϖε α διµενσιον οφ 100 νµ ορ λεσσ Ιν φαχτ, τηε τερµ νανοφιβρε δεριϖεσ φροµ νανοµετερ, α λενγτη µεασυρε χορρεσπονδινγ το ονε µιλλιοντη οφ µιλλιµετερ (10−9 µ) Τηε νανοφιβρεσ αρε α νεω χατεγορψ οφ µατεριαλσ υσεδ φορ σεϖεραλ ϖαλυε αδδεδ αππλιχατιονσ Τηε σπεχιαλ προπερτιεσ οφ τηε νανοφιβρεσ µακε τηεµ συιταβλε φορ α ωιδε ρανγε οφ αππλιχατιονσ, φροµ τηε µεδιχαλ ανδ πηαρµαχολογιχαλ σεχτορ το προδυχτσ οφ λαργε χονσυµπτιον, φροµ τηε ινδυστριαλ σεχτορ (ΗςΑΧ ανδ λιθυιδ φιλτρατιον, ηιγηλψ περµεαβλε βαρριερ φαβριχσ) το ηιγη−τεχη αππλιχατιονσ (υλτραλιγητ νονωοϖεν αππλιχατιονσ) ανδ το τηε αεροσπαχε σεχτορ

Ιν γενεραλ, πολψµεριχ νανοφιβρεσ αρε προδυχεδ ωιτη ελεχτροσπιννινγ προχεσσεσ (σεε 2.11.3)

Ανοτηερ τεχηνιθυε φορ τηε προδυχτιον οφ νανοφιβρεσ ισ τηε σπιννινγ οφ βι−χοµπονεντ φιβρεσ ιν τηε ϖερσιον “ισλανδσ ιν τηε σεα”, ιν φιλαµεντσ οφ 1−3 δενιερσ, φροµ εαχη οφ ωηιχη, βψ µελτινγ τηε συρρουνδινγ πολψµερ, 240 το 1120 εξτρεµελψ φινε φιλαµεντσ χαν βε οβταινεδ Τηε µελτινγ οφ τηε πολψµερ ρελεασεσ τηε µατριξ οφ τηε νανοφιβρεσ, ωηιχη χαν βε φυρτηερ σεπαρατεδ βψ ελονγατιον ορ µεχηανιχαλ στιρρινγ

Τηε µοστ υσεδ φιβρεσ ωιτη τηισ τεχηνιθυε αρε πολψαµιδε, πολψστψρενε, πολιαχρψλονιτριλε, πολψχαρβονατε, ΠΕΟ, ΠΕΤ ανδ ωατερ−σολυβλε πολψµερσ Τηε πολψµεριχ ρατιο ισ 80% “ισλανδσ”/20%

“σεα” Τηε φιβρεσ οβταινεδ βψ δισσολυτιον οφ τηε “σεα” πολψµερ ηαϖε α διαµετερ οφ αβουτ 300 νµ Χοµπαρεδ ωιτη ελεχτροσπιννινγ, νανοφιβρεσ προδυχεδ ωιτη τηισ σψστεµ ηαϖε α ναρροωερ διαµετερ, βυτ αρε οφ ποορερ θυαλιτψ

Νανοφιβρεσ προδυχεδ φροµ βι−χοµπονεντ φιβρεσ

Νανοφιβρεσ σηοω σπεχιαλ προπερτιεσ, ωηιχη αρε δυε το τηε ηιγη συρφαχε/ωειγητ ρατιο ωιτη ρεσπεχτ το τραδιτιοναλ νονωοϖεν Λοω δενσιτψ, ωιδε συρφαχε αρεα χοµπαρεδ το µασσ, ηιγη ϖολυµε ανδ ρεδυχεδ διαµετερ οφ τηε πορεσ µακε νανοφιβρεσ ιδεαλ φορ φιλτερινγ αππλιχατιονσ

Τηε προχεσσεσ φορ νανοφιβρε προδυχτιον αρε στιλλ ϖερψ εξπενσιϖε, ιφ χοµπαρεδ ωιτη τηοσε φορ τηε προδυχτιον οφ νορµαλ φιβρεσ, αβοϖε αλλ οωινγ το τηε ηιγη χοστ οφ τηε εµπλοψεδ τεχηνολογιεσ ανδ ον τηε οτηερ ηανδ το τηε λοω προδυχτιον ρατε

2.1.1 Προπερτιεσ οφ τηε φιβρεσ

Αλλ φιβρεσ υσεδ φορ νονωοϖεν προδυχτιον ηαϖε ονε τηινγ ιν χοµµον: τηε βασιχ παρτιχλεσ χοµποσινγ τηεµ, τηε µολεχυλεσ, αρε λονγ ανδ φιλιφορµ Τηισ µεανσ τηατ τηε µολεχυλεσ οφ τηε φιβρουσ µατεριαλσ αρε φορµεδ βψ ηυνδρεδσ οφ σινγλε ατοµσ λινκεδ τογετηερ ονε αφτερ τηε οτηερ Τηε χελλυλοσε µολεχυλε, φορ εξαµπλε, ισ προδυχεδ βψ τηε πλαντ φροµ σεϖεραλ ηυνδρεδσ µολεχυλεσ οφ γλυχοσε, εαχη χονταινινγ σιξ χαρβον ατοµσ

Τηε χελλυλοσε µολεχυλε ηασ τηερεφορε τηε φορµ οφ α λονγ ανδ φινε ατοµ χηαιν

Τηε µολεχυλεσ οφ α φιβρε λοοκ ϖερψ σιµιλαρ το τηε φιβρε ιτσελφ Ιν τηε σαµε ωαψ ασ τηε φιβρε τρανσµιτσ ιτσ χηαραχτεριστιχσ το τηε φαβριχ οφ ωηιχη ιτ χονστιτυτεσ ϕυστ ονε τηρεαδ, τηε φιβρε δεριϖεσ ιτσ χηαραχτεριστιχσ φροµ τηε φιλιφορµ µολεχυλεσ οφ τηε συβστανχε χοµποσινγ ιτ

Ονε οφ τηε µοστ εξτραορδιναρψ προπερτιεσ οφ α φιβρε ισ ιτσ τεναχιτψ Φορ ινστανχε α σινγλε σιλκ ψαρν, ωηιχη ισ σο φινε ασ το βεχοµε ινϖισιβλε το τηε ηυµαν εψε, ισ χαπαβλε οφ συππορτινγ α ωειγητ οφ σεϖεραλ γραµσ, ωηιλε ρεµαινινγ ατ τηε σαµε τιµε ρεσιλιεντ ανδ φλεξιβλε

Ιν νατυραλ φιβρεσ, τηε φιλιφορµ µολεχυλεσ τενδ το ποσιτιον τηεµσελϖεσ ιν τηε διρεχτιον οφ τηε φιβρε, ϕυστ

ασ βρανχηεσ ιν α φαγγοτ Τηισ οριεντατιον οφ τηε φιβρουσ µολεχυλεσ ισ νοτ αν εξαχτ γεοµετριχ αρρανγεµεντ, βυτ ρατηερ ρεφλεχτσ τηε τενδενχψ οφ µοστ µολεχυλεσ το πλαχε τηεµσελϖεσ ιν ονε διρεχτιον ονλψ Τηε εφφεχτ οφ τηε σινγλε µολεχυλεσ ον τηε φιβρε ισ εθυιϖαλεντ το τηε εφφεχτ οφ τηε σινγλε τηρεαδσ ωηιχη φορµ α ροπε, ωηερε εαχη τηρεαδ πλαψσ ιτσ οων ρολε ιν χοντριβυτινγ το τηε µεχηανιχαλ χηαραχτεριστιχσ οφ τηε ωηολε ροπε

Τηεσε λονγ µολεχυλεσ χαν ασσοχιατε χλοσελψ τογετηερ ανδ εξερτ ρεχιπροχαλλψ χονσιδεραβλε αττραχτιον φορχεσ Χονσεθυεντλψ τηε φιβρεσ χαν δεϖελοπ αττραχτιον φορχεσ, ωηιχη αρε µοστλψ ρεσπονσιβλε φορ τηειρ µεχηανιχαλ χηαραχτεριστιχσ Ηοωεϖερ τηε µολεχυλεσ αρε νοτ πλαχεδ ινσιδε τηε φιβρε ιν αν ορδερλψ ωαψ, βυτ αρε ιν σοµε ζονεσ µορε παχκεδ ωηιλε

µιγητ σηοω ιν οτηερ ζονεσ σοµε υνεϖεν σποτσ: τηισ παρτιχυλαρ πλαχεµεντ οφ τηε µολεχυλεσ ισ τηε µαιν σουρχε οφ χηαραχτεριστιχσ λικε τεναχιτψ ανδ φλεξιβιλιτψ

Τεξτιλε φιβρεσ, βοτη νατυραλ ανδ µαν−µαδε, αρε χοµποσεδ οφ οργανιχ πολψµερσ, εξχεπτεδ ασβεστοσ, χαρβον ανδ γλασσ φιβρεσ

Τηε πολψµερ ισ α µαχροµολεχυλε φορµεδ τηρουγη αγγλοµερατιονσ οφ ατοµσ χοννεχτεδ τογετηερ βψ χοϖαλεντ λινκσ Ιν τεξτιλε φιβρεσ, πολψµερσ αρε γενεραλλψ αρρανγεδ λινεαρλψ (πολψµεριχ χηαινσ) ορ ατ τηε µοστ νοτ µυχη βρανχηεδ Συχη πολψµεριχ χηαινσ τενδ το βινδ εαχη το τηε οτηερ τηρουγη χροσσ−λινκσ, ωηιχη φαϖουρ τηειρ αλιγνµεντ ανδ χονσεθυεντλψ τηε φορµατιον οφ χρψσταλλιτεσ Τηερεφορε τηε πολψµερ οφ τεξτιλε φιβρεσ ισ φορµεδ βψ χρψσταλλινε ζονεσ, ιν ωηιχη πολψµεριχ χηαινσ σηοω ζονεσ ορδερεδ τρι−διµενσιοναλλψ ιν χρψσταλλιτεσ, αλτερνατινγ ωιτη αµορπηουσ ζονεσ, ινσιδε ωηιχη πολψµεριχ χηαινσ αρε διστριβυτεδ ιν δισαρραψ

Τηε µορε ορδερλψ αρε τηε χηαινσ, τηε µορε χρψσταλλινε ισ τηε πολψµερ, ωηιχη φαχτ αφφεχτσ τηε προπερτιεσ οφ τηε τεξτιλε φιβρεσ, ανδ ιν παρτιχυλαρ τηειρ τεναχιτψ ανδ φλεξιβιλιτψ λεϖελ

Ιν φαχτ α φιβρε, το βε συιταβλε ασ α τεξτιλε φιβρε, ιν οτηερ ωορδσ συιταβλε φορ σπιννινγ ανδ ωεαϖινγ, µυστ νοτ βε εξχεσσιϖελψ χρψσταλλινε, ασ α τοο ηιγη χρψσταλλινιτψ ωουλδ µακε ιτ νοτ ϖερψ φλεξιβλε ανδ εξτενδιβλε ανδ τηερεφορε µακε ιτ ηαρδλψ προχεσσαβλε

Εαχη φιβρε ισ χηαραχτεριζεδ βψ µορπηολογιχαλ, χηεµιχαλ, µεχηανιχαλ ανδ πηψσιολογιχαλ προπερτιεσ, ωηιχη ρενδερ ιτ οπτιµαλ φορ α σπεχιφιχ υσε, βυτ σχαρχελψ φυνχτιοναλ φορ οτηερ ανδ διφφερεντ υσεσ

Τηε µορπηολογιχ−οργανολεπτιχ προπερτιεσ

• Τηε fibre geometry ισ δεφινεδ τηρουγη τηε λενγτη ανδ τηε φινενεσσ (διαµετερ) οφ τηε φιβρε Ιν

τηε πραχτιχε οφ φιβρε µαρκετινγ, τηε µεασυρε υνιτ ισ τηε “χουντ”, ωηιχη χορρελατεσ τηε ωειγητ ωιτη τηε λενγτη οφ τηε φιβρεσ Ωε µυστ κεεπ ιν µινδ τηατ ιτ ισ νοτ ποσσιβλε το σπιν φιβρεσ ηαϖινγ σταπλε λενγτη σηορτερ τηαν 5 µµ Τηε σηορτεστ φιβρεσ αρε φλαξ φιβρεσ, τηε λονγεστ σιλκ ανδ σψντηετιχ φιβρεσ, ασ τηεψ αρε προδυχεδ ωιτη ονε σινγλε φιλαµεντ

• Τηε lustre, ωηιχη ϖαριεσ αχχορδινγ το τηε συρφαχε χονφορµατιον οφ τηε φιβρε, ισ γιϖεν βψ τηε

ρεφραχτιον ανδ τηε ρεφλεχτιον οφ τηε λιγητ ον τηε φιβρε συρφαχε; τηερεφορε, τηε µορε υνιφορµ ισ φιβρε συρφαχε, τηε ηιγηερ ωιλλ βε ιτσ λυστρε

• Tenacity: τηισ προπερτψ, ωηιχη ισ αλσο χαλλεδ tensile strength ορ breaking load, ινδιχατεσ τηε

λοαδ ιν γραµσ νεεδεδ το βρεακ α ψαρν οφ στανδαρδ φινενεσσ, ι.ε οφ 1 δεν ορ 1 τεξ Ιτ δεπενδσ

ον τηε χρψσταλλινιτψ οφ τηε φιβρε ανδ ινχρεασεσ ωηεν προχεεδινγ φροµ ωοολ το σιλκ ανδ φροµ χοττον το φλαξ

• Resiliency: τηισ ισ τηε χαπαχιτψ οφ οπποσινγ το τηε στοραγε οφ µεχηανιχαλ ενεργψ, ι.ε οφ

διστορτινγ ωιτηουτ υνδεργοινγ α περµανεντ διµενσιοναλ χηανγε Τηισ προπερτψ ισ χορρελατεδ ωιτη τηε αρεα συβτενδεδ βψ τηε λινεαρ παρτ οφ τηε λοαδ/ελονγατιον χυρϖε; ιτ χαν βε εϖαλυατεδ ιν

• Combustion temperature: ανιµαλ φιβρεσ βυρν σλοωλψ, εµανατε α σµελλ οφ βυρντ ηορνσ δυε το

τηε πρεσενχε οφ κερατιν ανδ λεαϖε βριττλε ανδ χαρβονουσ ρεσιδυεσ Νατυραλ ϖεγεταβλε φιβρεσ βυρν θυιχκλψ ανδ βριγητλψ, διφφυσινγ α σµελλ σιµιλαρ το βυρντ παπερ οωινγ το τηε πρεσενχε οφ χελλυλοσε, ασ ωελλ ασ ιµπαλπαβλε ασηεσ Αρτιφιχιαλ φιβρεσ βεηαϖε λικε νατυραλ φιβρεσ, δεπενδινγ

ον τηειρ οριγιν Σψντηετιχ φιβρεσ βυρν ωιτη γρεενιση φλαµε ωηιλε γιϖινγ οφφ α τηιχκ ανδ αχριδ σµοκε ανδ φορµ ηαρδ ασηεσ Ασ το µινεραλ φιβρεσ, ασβεστοσ δοεσ νοτ βυρν βυτ βεχοµεσ ινχανδεσχεντ ανδ τηεν µελτσ Χοττον, χελλυλοσε αρτιφιχιαλ φιβρεσ, πολψαµιδε ανδ πολψεστερ σψντηετιχ φιβρεσ αρε τηε µοστ ινφλαµµαβλε φιβρεσ Τηε παραµετερ υσεδ το µεασυρε τηε µινιµυµ θυαντιτψ οφ οξψγεν νεχεσσαρψ το λετ α φιβρε βυρν ισ τηε Λ.Ο.Ι ινδεξ (λιµιτ οξψγεν ινδεξ) Ασ τηε οξψγεν περχενταγε ιν τηε αιρ ισ αβουτ 21%, τηε φιβρεσ τηατ ηαϖε α Λ.Ο.Ι ϖαλυε ηιγηερ τηαν 21 δο νοτ βυρν ορ δο σελφ−εξτινγυιση, ωηερεασ τηε φιβρεσ ωιτη α Λ.Ο.Ι ινδεξ λοωερ τηαν 21 αρε το βε χονσιδερεδ ασ ινφλαµµαβλε

• Τηε glass transition temperature: τηισ ισ τηε τεµπερατυρε ατ ωηιχη τηε αµορπηουσ ζονεσ οφ

τηε σψντηετιχ φιβρεσ χηανγε οϖερ φροµ ϖιτρεουσ (ριγιδ ανδ φραγιλε στατε) το ϖισχοελαστιχ (ρυββερψ) χονδιτιον

• Τηε softening temperature: τηισ ισ τηε τεµπερατυρε ατ ωηιχη σψντηετιχ φιβρεσ χηανγε οϖερ

φροµ ϖισχοελαστιχ στατε το ϖισχουσ (φλυιδ) χονδιτιον: τηισ χηανγε τακεσ πλαχε ατ τηε σο−χαλλεδ σοφτενινγ τεµπερατυρε

• Τηε melting temperature: τηισ ισ τηε τεµπερατυρε οφ τηε φιβρε δυρινγ ιτσ τρανσιτιον φροµ τηε

σολιδ στατε το τηε µελτεδ στατε

• Τηε degradation temperature: αλσο σψντηετιχ φιβρεσ δεχοµποσε ατ ηιγη τεµπερατυρεσ, ιν

γενεραλ ηιγηερ τηαν µελτινγ τεµπερατυρε Αρτιφιχιαλ φιβρεσ βεηαϖε ασ νατυραλ ορ σψντηετιχ φιβρεσ, δεπενδινγ ον τηειρ χοµποσιτιον

• Resistance to microorganisms: βαχτερια, φυνγι ανδ αχαρι

2.1.2 Τηε εϖολυτιον οφ τηε φιβρεσ

Τηε εϖολυτιον οφ τεξτιλε φιβρεσ, φροµ νατυραλ το αρτιφιχιαλ υπ το σψντηετιχ φιβρεσ, ωασ ιµποσεδ βψ τηε µουντινγ νεχεσσιτψ το σατισφψ τηε χηανγινγ µαρκετ νεεδσ ιν τερµσ οφ χοµφορτ, φασηιον ανδ χηεαπνεσσ

οφ τηε τεξτιλε προδυχτ, ωηιλε εξπλοιτινγ σοµε πεχυλιαρ ανδ σπεχιφιχ χηαραχτεριστιχσ οφ σψντηετιχ φιβρεσ

ιν ορδερ το ιµπροϖε ορ το σιµπλψ ιντεγρατε τηε χηαραχτεριστιχσ οφ νατυραλ φιβρεσ

Νατυραλ φιβρεσ διδ νοτ ρεχορδ σιγνιφιχαντ δεϖελοπµεντσ ιν τερµσ οφ ιµπροϖεµεντ οφ τηειρ νατυραλ προπερτιεσ, ασ ρεπορτεδ ηερευνδερ:

Transgenic cotton, προδυχεδ τηρουγη γενετιχ µανιπυλατιονσ βρουγητ αβουτ βψ µαν; στυδιεσ

αρε ιν προγρεσσ το οβταιν νεω χολουρεδ ϖαριετιεσ ωιτη ιµπροϖεδ νατυραλ περφορµανχεσ

• Φλαξ: Τηε τεχηνολογιχαλ δεϖελοπµεντ ινϖολϖεδ ονλψ µαργιναλλψ φιβρε πρεπαρατιον, ι.ε τηε

ρεττινγ προχεσσ, ωηιχη ηοωεϖερ χηανγεδ φροµ µεαδοω δεω ρεττινγ τηρουγη τορρεντ ρεττινγ (ιν ρυννινγ ωατερ) υντιλ πρεσεντ χηεµιχαλ ρεττινγ Ονγοινγ στυδιεσ ον νεω τεχηνολογιεσ φορ τηε φιβριλλατιον οφ τηε φλαξ φιβρε αρε αιµεδ ατ ιµπροϖινγ τηε σπινναβιλιτψ οφ τηε φιβρε

• Ωοολ ανδ σιλκ: νο τεχηνολογιχαλ ιννοϖατιονσ αππλιχαβλε το τηε φιβρε χαν βε ρεχορδεδ

Υνλικε νατυραλ φιβρεσ, µαν−µαδε φιβρεσ εξπεριενχεδ αν εϖολυτιον, ωηιχη ωε χαν ρεσυµε ασ φολλοωσ:

• Ηιγη τεχη φιβρεσ: τηεσε φιβρεσ δεϖελοπεδ βετωεεν τηε 80’σ ανδ τηε 90’σ

o Microfibres: φιβρεσ προδυχεδ βψ µοδιφψινγ τηε σπιννινγ προχεσσ οφ πολψεστερ,

πολψαµιδε, αχρψλιχ ανδ µοδαλ φιβρεσ ιν ορδερ το οβταιν φιβρεσ ωιτη α διαµετερ βετωεεν

0,3 ανδ µαξ 1 δεχιτεξ; φινερ φιβρεσ, ωιτη χουντσ λεσσ τηαν 0,3 δεχιτεξ, αρε ναµεδ microfibres”

“super-o Lyocell: σολϖεντ−σπυν µοδιφιεδ αρτιφιχιαλ φιβρε µαδε οφ χελλυλοσε, χηαραχτεριζεδ βψ ηιγη

τεναχιτψ

o Technical fibres: τεξτιλε µατεριαλσ φορ τεχηνιχαλ υσε ωηιχη χαν µεετ ηιγη τεχηνιχαλ ανδ

θυαλιτατιϖε ρεθυιρεµεντσ φορ σπεχιφιχ τεχηνιχαλ αππλιχατιονσ Τηεψ χαν βε χλασσιφιεδ ιν 11 γρουπσ οφ προδυχτσ, ναµελψ:

Τεναχιτψ γφ/τεξ

Εξτενσιον ατ βρεακ

%

Μοιστυρε ρεγαιν 65% ρ.η.(%)

Μελτινγ ποιντ Χ°

2.2 Τηε µανυφαχτυρε οφ νονωοϖενσ

Τηε µανυφαχτυρινγ προχεσσ οφ νονωοϖενσ ηασ ιτσ ροοτσ ιν τηε τεξτιλε, παπερµακινγ, πλαστιχ ανδ λεατηερ ινδυστριεσ ωηιχη, ιν ορδερ το µατχη αν ινχρεασινγ µαρκετ δεµανδ, ηαδ το µοδιφψ τηειρ οων προδυχτιον προχεσσεσ ανδ τηε ρανγε οφ ραω µατεριαλσ υσεδ

Τοδαψ τηε µανυφαχτυρε οφ νονωοϖενσ ηασ βεχοµε αν ινδεπενδεντ ινδυστρψ, χηαραχτεριζεδ βψ α υνχεασινγ εϖολυτιον οφ ιτσ τεχηνολογιεσ βοτη φορ ωεβ προδυχτιον ανδ χοηεσιον

Χοατεδ φαβριχσ Λινινγσ Φιλτερσ ανδ φελτσ Παδδινγσ Ωαλλ−το−ωαλλ χαρπετσ ανδ ρυγσ Ηουσεηολδ προδυχτσ

Ηψγιενε προδυχτσ Προδυχτσ φορ περσοναλ χαρ Μεδιχαλ προδυχτσ

Αιρλαψινγ (αεροδψναµιχ φορµατιον)

Χοατεδ φαβριχσ Παδδινγσ Ινδυστριαλ ωαδδινγσ Ωετλαψινγ

(ηψδροδψναµιχ φορµατιον)

Χοατεδ φαβριχσ

∆ισποσαβλεσ Σπεχιαλ παπερσ

Τηερµοβονδινγ ορ διρεχτ σπιννινγ

Χοατεδ φαβριχσ Βοοκ χοϖερσ

∆εχορατιονσ Λινινγσ Στιφφενερσ Τεχηνιχαλ υσεσ Χλοτηινγ Ηοσπιταλ υσεσ

Φινισηινγ

Φινισηεδ νονωοϖεν

Φλοω διαγραµ οφ τηε προδυχτιον χψχλε φορ νονωοϖενσ

Μαν−µαδε ανδ/ορ νατυραλ φιβρεσ

Οπενινγ, βλενδινγ ανδ οιλινγ

2.3 Τηε προδυχτιον οφ δρψλαιδ ωεβσ

Τηε προδυχτιον οφ δρψλαιδ νονωοϖενσ (δρψλαψινγ) υσεσ µεχηανιχαλ προχεσσεσ, ασ χαρδινγ ανδ γαρνεττινγ (ωιτη Γαρνεττ µαχηινεσ), αεροδψναµιχ προχεσσεσ ωηιχη χαρρψ ανδ δισπερσε τηε φιβρεσ τηρουγη αν αιρ φλοω (αιρλαψινγ), µορεοϖερ σοµε ϖερψ σπεχιαλιζεδ αππλιχατιονσ, ασ φορµατιον προχεσσεσ βψ διρεχτ βονδινγ οφ φιβρεσ ιν σταπλε φορµ, το προδυχε χοµπαχτ ορ ρετιχυλαρ στρυχτυρεσ ωιτη υνιφορµ αρεαλ µασσ, ιν φορµ οφ ωεβσ ορ λαπσ

2.3.1 Φιβρε οπενινγ

Τηε τεξτιλε φιβρεσ το βε προχεσσεδ ρεαχη τηε µιλλ ιν τηε φορµ οφ πρεσσεδ βαλεσ οβταινεδ τηρουγη οιλ−πρεσσεσ: τηε βαλεσ νεεδ τηερεφορε το βε “οπενεδ” βεφορε σταρτινγ τηε µανυφαχτυρινγ χψχλε Το οβταιν τηισ ρεσυλτ, τηε βαλεσ αρε πασσεδ τηρουγη τηε βαλε−βρεακερ, ωηιχη εναβλεσ τηε φιβρε τυφτ το βε προχεσσεδ ιν τηε συβσεθυεντ προδυχτιον χψχλε

Φιβρε οπενινγ ισ α χριτιχαλ πηασε οφ τηε προχεσσ, ασ ιτ ισ τηε πρεχονδιτιον φορ µιξινγ λατερ τηορουγηλψ τηε φιβρεσ; ηοωεϖερ αττεντιον σηουλδ βε παιδ, νοτ το χαρρψ ουτ αν εξχεσσιϖε οπενινγ, ασ τηισ χουλδ ρεσυλτ ιντο βρεακαγε ανδ δαµαγε οφ τηε φιβρεσ

Λονγιτυδιναλ σεχτιον οφ α βαλε−βρεακερ ωιτη βαλανχε

Νατυραλ φιβρεσ, ονχε οπενεδ, ρεθυιρε α µεχηανιχαλ χλεανινγ το ρεµοϖε ιµπυριτιεσ, ασ τηεψ χονταιν ϖαριαβλε θυαντιτιεσ οφ φορειγν συβστανχεσ ανδ δυστ Τηισ οπερατιον ισ χαρριεδ ουτ ονλψ φορ νατυραλ φιβρεσ ορ ρεϕεχτσ ανδ χονσιστσ ιν ελιµινατινγ µοστ οφ φορειγν συβστανχεσ, ιµπυριτιεσ ανδ δυστ φροµ τηε φιβρεσ

Το τηισ πυρποσε, τηε φιβρεσ αρε ιντροδυχεδ ιντο α βεατερ τηρουγη συχτιον χηαννελσ; τηε χλεανινγ αχτιον

ισ α χοµβινατιον οφ τηε µεχηανιχαλ αχτιον περφορµεδ βψ α ροταρψ δρυµ εθυιππεδ ωιτη πινσ, ωιτη τηε σεπαρατινγ αχτιον οβταινεδ ωιτη τηε συχτιον οφ τηε φιβρεσ βψ τηε βεατερ

Αφτερ τηε βεατινγ πασσαγε φορ τηε ελιµινατιον οφ ιµπυριτιεσ, τηε φιβρεσ αρε πασσεδ τηρουγη τηε ωιλλοω φορ οπενινγ Ιν σοµε χασεσ, οωινγ το ρεασονσ χοννεχτεδ ωιτη προδυχτ τψπολογψ, α µαχηινε χαλλεδ χαρδινγ ωιλλοω ισ υσεδ; τηισ µαχηινε ισ αβλε το χαρρψ ουτ ϕοιντλψ τηε προδυχτιον χψχλε οφ τηε βεατερ ανδ οφ τηε ωιλλοω

Μαν−µαδε φιβρεσ δο νοτ πρεσεντ σοιλινγ προβλεµσ ανδ αρε οφτεν χυτ ιντο α πρεφιξεδ λενγτη ιν ορδερ το φαϖουρ τηε συβσεθυεντ προχεσσινγ σταγεσ, τηερεφορε τηεψ δο νοτ ρεθυιρε τηε χλεανινγ οπερατιον ωηιχη

ισ υσυαλλψ χαρριεδ ουτ φορ νατυραλ φιβρεσ

Ωιλλοω – 1) Χονϖεψορ βελτ; 2) Πρεσσυρε ρολλ το φαχιλιτατε φιβρε ιντροδυχτιον; 3) Γροοϖεδ φεεδ ρολλ; 4) “Φλεξιβλε” γροοϖεδ φεεδ ρολλ; 5) Συχτιον ρολλ; 6) Ινσπεχτιον δοορ; 7) Ρολλ−υπ βλινδ

Α τηορουγη οπενινγ οφ τηε φιβρεσ ισ οφ παρτιχυλαρ ρελεϖανχε ωηεν τηε φιβρεσ αρε το βε προχεσσεδ υσινγ ηιγη−σπεεδ εθυιπµεντσ Τηε πυρποσε οφ τηισ προχεσσ ισ το οπεν τηε φιβρεσ ιν τηε µοστ ηοµογενεουσ ωαψ, βυτ ιν σοµε χασεσ α τοο ιντενσε οπενινγ χαν µακε τηε σταπλε φιβρεσ σο βυλκψ, ασ το χρεατε προβλεµσ ιν τηε φεεδινγ οφ τηε χαρδ Τηισ προβλεµ ισ παρτιχυλαρλψ τρουβλεσοµε ιν ηιγη προδυχτιον χαρδινγ, ωηερε α λοω−δενσιτψ φλοω οφ τηε φιβρεσ χαν ρεδυχε τηε µαξιµυµ προδυχτιον ρατε οφ τηε χαρδινγ ροοµ

Τηε φιβρε οπενερσ υσεδ ιν τηε νονωοϖεν ινδυστρψ δεριϖε φροµ τηε τραδιτιοναλ µαχηινεσ οριγιναλλψ δεσιγνεδ φορ τηε προχεσσινγ οφ χοττον ανδ ωοολ

Αµονγ τηε µοστ χοµµον µαχηινεσ υσεδ φορ φιβρε οπενινγ ιν τηε νονωοϖεν ινδυστρψ, ωε ωιση το ρεµινδ τηε “ηεαϖψ−δυτψ” οπενερ, ωηιχη ισ συιταβλε φορ προχεσσινγ φιβρεσ ωιτη σταπλε λενγτη >50 µµ ανδ βλενδσ οφ ϖαριουσ φιβρε σηαδεσ Τηε µυλτι−ρολλερ οπενερσ, τηε τεαρινγ µαχηινεσ ορ τηε σµαλλ οπενερσ αρε συφφιχιεντ φορ αλλ οτηερ αππλιχατιονσ

Τηε σµαλλ οπενερσ χαν προϖιδε φορ α συφφιχιεντ οπενινγ οφ φιβρεσ υπ το 100 µµ σταπλε λενγτη Τηε σινγλε ρολλ οπενερσ αρε µορε συιταβλε φορ τηε οπενινγ οφ πολψεστερ, ωηερεασ τηε µυλτι−ρολλερ οπενερσ σηουλδ βε υσεδ το οπεν χοττον ορ ϖισχοσε ραψον, ωηοσε τυφτσ αρε µορε τανγλεδ

Φορ ανψ κινδ οφ παρτιχυλαρλψ σοιλεδ φιβρεσ ανδ ρεϕεχτσ, σπεχιαλ οπενερσ−χλεανερσ, εθυιππεδ ωιτη δεϖιχεσ το χατχη ανδ ρεµοϖε φορειγν συβστανχεσ, χαν βε υσεδ

Φινε οπενερ

Φινε οπενερ ωιτη ϖολυµετριχ φεεδινγ σιλο ανδ χονδενσερ

Ονε οφ τηε µοστ ιµπορταντ ασπεχτσ το βε χονσιδερεδ ιν φιβρε οπενινγ ισ τηε στατε ορ χονδιτιον οφ τηε εντερινγ φιβρεσ ιν τερµσ οφ τυφτ δενσιτψ ανδ φιβρε εντανγλεµεντ Τηε εντανγλεµεντ ισ γενεραλλψ ρεδυχεδ ατ τηε εξπενσε οφ φιβρε βρεακαγε; το µινιµιζε τηεσε βρεακαγεσ, φορ βαλε οπενινγ α σεθυενχε

οφ υνιτσ ισ υσεδ ινστεαδ οφ α σινγλε υνιτ, σο ασ το ρεδυχε προγρεσσιϖελψ τηε τυφτ διµενσιον Ωε δεεµ ιτ ιµπορταντ το στρεσσ αγαιν τηε φαχτ τηατ τηε ρεδυχτιον οφ τηε αϖεραγε τυφτ διµενσιον, οβταινεδ τηρουγη

α προγρεσσιϖε σεπαρατιον οφ τηε φιβρεσ, φαϖουρσ αν ηοµογενεουσ βλενδ οφ τηε διφφερεντ φιβρε χοµπονεντσ, ασ τηε τυφτ αρε σµαλλερ; µορεοϖερ τηε ρεδυχτιον οφ τυφτ διµενσιον φαχιλιτατεσ τηε ρελεασε

οφ ιµπυριτιεσ φροµ τηε φιβρεσ βεφορε χαρδινγ

Οπενερ

Τηε τωο πρεχεδινγ φιγυρεσ χονχερν α χαρδινγ στριππερ υσεδ το προδυχε αν ιντενσε πρε−οπενινγ οφ τηε ϖιργιν µαν−µαδε φιβρεσ δυρινγ τηε µιξινγ προχεσσεσ, σο ασ το γετ α µορε τηορουγη φιναλ µιξινγ οφ τηε ϖαριουσ βλενδ χοµπονεντσ δυρινγ τηειρ χονϖεψανχε το τηε συβσεθυεντ µαχηινεσ Τηε µαχηινε ισ χοµποσεδ οφ α δρυµ ωιτη ριγιδ χλοτηινγ ανδ οφ α χονϖεψορ βελτ ωιτη τωο τακερ−ιν ρολλερσ πλυσ τηρεε ωορκερσ, αλλ οφ τηεµ ωιτη ριγιδ χλοτηινγ

Α παρτιχυλαρ κινδ οφ οπενερ ισ τηε δισχ οπενερ, ασ τηισ ηασ ονλψ ονε χοµπονεντ ιν µοτιον Τηε φιβρεσ αρε χονϖεψεδ τηρουγη τηε σψστεµ βψ α νεγατιϖε πρεσσυρε Ασ σοον ασ τηε φιβρεσ εντερ τηε εξπανσιον χηαµβερ, τηεψ χοµε ιντο χονταχτ ωιτη α δισχ ροτατινγ ατ ηιγη−σπεεδ ανδ χοϖερεδ ωιτη στεελ ηοοκσ Τηε ηοοκσ δραγ τηε φιβρεσ οϖερ α στατιοναρψ βελτ, ωηιχη τοο ισ χοϖερεδ ωιτη ηοοκσ Τηε οπενινγ οφ τηε φιβρεσ τακεσ πλαχε βετωεεν τηε ηοοκσ οφ τηε ροτατινγ δισκ ανδ τηε ηοοκσ οφ τηε βελτ Τηε φιβρεσ χοντινυε τηειρ χουρσε ινσιδε αν αιρφλοω, ωηιχη χαρριεσ τηεµ ουτσιδε τηε µαχηινε ιντο α δελιϖερψ χηαµβερ

Φιβρεσ ωιτη διφφερεντ διµενσιον ανδ οφ διφφερεντ κινδ αρε µιξεδ τογετηερ το οβταιν α παρτιχυλαρ χοµβινατιον οφ πηψσιχαλ προπερτιεσ ιν τηε ενδ−φαβριχ ορ οωινγ το εχονοµιχ ρεασονσ, ι.ε το µινιµιζε χοστσ Ιν σοµε σεχτορσ ασ ιν τηε προδυχτιον οφ ωαλλ−το−ωαλλ χαρπετινγ, δψεδ φιβρεσ αρε µιξεδ τογετηερ

το προδυχε σπεχιφιχ σηαδεσ ορ σοφτενεδ ηυεσ Ιτ γοεσ ωιτηουτ σαψινγ, τηατ τηεσε βλενδσ ηαϖε το βε ηοµογενεουσ οϖερ τηε ωηολε λοτ, ανδ τηατ ιτ ισ νεχεσσαρψ το µινιµιζε χολουρ χηανγεσ Αλτηουγη µανψ φιβρεσ υσεδ φορ νονωοϖεν προδυχτιον αρε νοτ χολουρεδ, α τηορουγη βλενδινγ ισ ανψωαψ ιµπορταντ το ρεδυχε τηε ϖαριατιονσ αµονγ τηε φιβρεσ οφ τηε σινγλε βαλεσ ανδ, αβοϖε αλλ, αµονγ διφφερεντ βαλεσ

Ρεχεντλψ νεω µιξινγ εξιγενχιεσ ηαϖε χοµε το λιγητ εσπεχιαλλψ ιν τηε προδυχτιον οφ νονωοϖενσ φορ τεχηνιχαλ υσεσ, ασ: πανελσ φορ χαρ ινδυστρψ, φορ αχουστιχ ανδ τηερµαλ ινσυλατιον ιν τηε βυιλδινγ σεχτορ, ανδ φελτσ φορ τηε µαττρεσσ ινδυστρψ; τηεσε εξιγενχιεσ λεδ το τηε δεϖελοπµεντ οφ πρεχισιον σψστεµσ φορ χοντινυουσ µιξινγ ανδ πρεπαρατιον οφ χοµπλεξ βλενδσ Τηεσε τψπεσ οφ ινσταλλατιονσ αρε οπερατεδ βψ

ελεχτρονιχ ωειγηινγ σψστεµσ ανδ περµιτ το µιξ ωιτη ηιγη αχχυραχψ ανδ προδυχτιον περφορµανχε υπ

το ειγητ διφφερεντ χοµπονεντσ

Αχχορδινγ το τηε προδυχτιον ϖολυµεσ, διφφερεντ σψστεµσ ηαϖε βεεν δεϖελοπεδ Φορ µεδιυµ−λοω προδυχτιονσ (υπ το 350 Κγ/η), µιξινγ σψστεµσ ωιτη ωειγηινγ βασκετσ ενσυρινγ ϖερψ αχχυρατε ωειγηινγ ϖαλυεσ (± 1%) ωερε δεσιγνεδ Συχη ηιγη πρεχισιον ισ οβταινεδ τηανκσ το τηε υσε οφ σπεχιαλλψ δεσιγνεδ ωειγηινγ ηοππερσ, ωηιχη δραστιχαλλψ ρεδυχε τηε ρατιο βετωεεν τηε µασσ οφ τηε ωειγηεδ φιβρε ανδ τηε µασσ οφ τηε ηοππερ ινϖολϖεδ ιν τηε ωειγηινγ οπερατιον

Φιβρε βλενδινγ ωιτη ωειγηινγ βασκετσ ανδ ρελατεδ σχηεµασ

Φορ µεδιυµ−ηιγη προδυχτιονσ (υπ το 700 Κγ/η), αεροδψναµιχ µιξινγ σψστεµσ χαν βε υσεδ το ατταιν

α πρεχισιον οφ ±2,5% Τψπιχαλ οφ τηεσε σψστεµσ ισ τηε φαχτ τηατ τηε φιβρεσ οφ εαχη χοµπονεντ αρε ατ φιρστ φινελψ υνραϖελλεδ ανδ τηεν µιξεδ ιν αν αιρ στρεαµ, τηυσ ενσυρινγ α τηορουγη ανδ ηοµογενουσ διστριβυτιον οφ τηε φιβρε βλενδ

“Μιχρο−δψναµιξ” αεροδψναµιχ βλενδινγ

Φορ ηιγη προδυχτιονσ (υπ το 1000 Κγ/η), χοντινυουσ βλενδινγ σψστεµσ ωιτη α πρεχισιον οφ ± 3% χαν

βε υσεδ Ωιτη τηισ σψστεµ, τηε φιβρεσ οφ εαχη βλενδ χοµπονεντ αρε χοντρολλεδ βψ ελεχτρονιχ ωειγηινγ βελτσ ανδ συχχεσσιϖελψ διστριβυτεδ ον α τρανσϖερσε χονϖεψορ µατ ιν ορδερ το φορµ α ηοµογενεουσ σανδωιχη, ωηιχη ωιλλ βε οπενεδ ανδ τηορουγηλψ µιξεδ βψ α φιναλ οπενερ

Χοντινυουσ βλενδινγ

Βλενδινγ ωιτη ωειγηινγ βασκετσ

Αεροδψναµιχ βλενδινγ Χοντινυουσ βλενδινγ

Α ϖισυαλ χονφιρµατιον οφ τηε χορρεχτ βλενδινγ ισ νοτ φεασιβλε, ασ µανψ βλενδσ αρε ωηιτε χολουρεδ Τηε µαιν διφφερενχεσ αµονγ τηε βαλεσ χονσιστ ιν τηε χριµπ φρεθυενχψ (χριµπσ/χµ), ιν τηε λυβριχατιον λεϖελ ανδ ιν τηε εντανγλεµεντ λεϖελ οφ τηε φιβρεσ Οτηερ προβλεµσ, ωηιχη µιγητ αφφεχτ τηε συβσεθυεντ προχεσσινγ χψχλεσ, αρε βρουγητ αβουτ βψ τηε πρεσενχε οφ µελτεδ φιβρεσ ορ βψ ιρρεγυλαρλψ χυτ φιβρεσ Ιν φαχτ νονωοϖεν προπερτιεσ δεπενδ ον βλενδ χοµποσιτιον, χονσεθυεντλψ ιτ ισ οφ υτµοστ ιµπορτανχε τηατ τηε µιξτυρε ρατιοσ βετωεεν τηε φιβρεσ ωηιχη χοµποσε τηε βλενδ αρε χονσταντ, ιν ορδερ το µινιµιζε τηε ϖαριατιονσ ασ ωελλ ασ το ενσυρε τηε ατταινµεντ ανψ τιµε οφ προδυχτ σπεχιφιχατιονσ

Ωηεν α χοµπονεντ αχχουντσ φορ α σµαλλ παρτ οφ τηε τοταλ βλενδ, φ.ι λεσσ τηαν 10%, ιτ ισ προβλεµατιχ

το ενσυρε ιτσ υνιφορµ διστριβυτιον Ιν τηεσε χασεσ, τηε υσε οφ µιχροπροχεσσορσ εναβλεσ το χοντρολ τηε δοσαγε σψστεµ Ηοωεϖερ, ωηεν τηε θυαντιτψ οφ α βλενδ χοµπονεντ ισ ϖερψ σµαλλ ιν προπορτιον το τηε τοταλ βλενδ θυαντιτψ, ασ φορ ινστανχε ιν σοµε τηερµαλ βονδινγ προχεσσεσ ωηιχη υσε σµαλλ θυαντιτιεσ

οφ µελταβλε φιβρεσ, α πρελιµιναρψ βλενδινγ οφ τηεσε φιβρεσ ισ χαρριεδ ουτ ωιτη ονε ορ µορε οφ τηε οτηερ χοµπονεντσ οφ τηε βλενδ Τηισ παρτιαλ βλενδ χαν βε εξπλοιτεδ ασ σινγλε χοµπονεντ ιν τηε φιναλ βλενδ, τηυσ περµιττινγ ιτσ εϖεν διστριβυτιον ωιτηιν τηε φιβρε βλενδ

Ιν χασε τηατ τηε βλενδ χοµπονεντσ παρτιχιπατε ιν τηε βλενδ ωιτη σµαλλ στανδαρδ θυαντιτιεσ, τηε µαρκετ οφφερσ σοµε σοπηιστιχατεδ βλενδινγ σψστεµσ, ωηιχη περµιτ τηε υνιφορµ ιντεγρατιον οφ τηε σινγλε χοµπονεντ παρτιχιπατινγ ωιτη λεσσ τηαν 1% το τηε τοταλ βλενδ Φορ τηε πρε−µιξινγ οφ τηε βλενδ χοµπονεντσ, σµαλλ στατιονσ υσινγ µιξερσ βασεδ ον τηε ωειγητ οφ τηε φιβρεσ αρε αλσο αϖαιλαβλε Τηε βλενδ χοµπονεντσ αρε αρρανγεδ µανυαλλψ ιν λαψερσ βψ αν οπερατορ ονε οϖερ τηε οτηερ ιν τηε χορρεχτ ωειγητ προπορτιονσ το φορµ α σανδωιχη Τηεσε σανδωιχηεσ αρε τηεν χονϖεψεδ το τηε οπενερσ ανδ τηορουγηλψ µιξεδ

Ωηεν τωο το σιξ χοµπονεντσ ηαϖε το βε µιξεδ αχχορδινγ το παρτιχυλαρ ρατιοσ, ορ ιν χασεσ ιν ωηιχη ατ λεαστ ονε χοµπονεντ ηασ το βε εϖενλψ βλενδεδ ιν λοω περχενταγεσ (<10%), µυλτι−ηοππερ σψστεµσ αρε υσεδ

Μαχηινε φορ ιµπυριτψ ρεµοϖαλ

Τηε ηοππερ ωειγησ τηε φιβρε ανδ χονϖεψσ τηε ωειγηεδ θυαντιτψ οντο α χονϖεψορ βελτ, ωηιχη ρυνσ περπενδιχυλαρλψ το τηε ηοππερ τανκ Τηε ωειγηινγ οφ εαχη φιβρε ισ σψνχηρονιζεδ, το ενσυρε τηε φεεδινγ οφ α χορρεχτ φιβρε βλενδ ον τηε χονϖεψορ βελτ Τηε χονϖεψορ βελτ δελιϖερσ τηε βλενδεδ φιβρε το τηε συβσεθυεντ µαχηινε, ωηιχη ισ γενεραλλψ αν οπενερ

Βεφορε τηε χαρδινγ οπερατιον, σοµε οπενερσ αρε εθυιππεδ ωιτη δεϖιχεσ το ασχερταιν τηε πρεσενχε οφ µεταλλιχ οβϕεχτσ (σχρεωσ, µεταλλιχ στραπσ, σµαλλ µαχηινε παρτσ), ωηιχη χαν χαυσε σεϖερε δαµαγεσ το τηε µαχηινεσ

Ωηεν α µεταλ ισ ιδεντιφιεδ, α µιχροπροχεσσορ γενερατεσ α σιγναλ, ωηιχη αλλοωσ τηε περσοννελ το ρεµοϖε µανυαλλψ τηε φορειγν βοδψ Μανψ τψπεσ οφ ηοππερ φεεδερσ ηαϖε α ροω οφ µαγνετσ µουντεδ

ον α ταπε προϖιδεδ ωιτη πινσ Τηε δεϖιχεσ φορ τηε ρεµοϖαλ οφ τηε µεταλλιχ οβϕεχτσ χαν βε αππλιεδ αβοϖε τηε φεεδινγ βελτ ορ ιντεγρατεδ ιντο τηε χαρδ φεεδινγ ρολλερσ Οωινγ το τηε ναρροω σπαχε εξιστινγ αµονγ χαρδ φεεδινγ ρολλερσ, ανψ µεταλλιχ ελεµεντ πασσινγ τηρουγη τηεσε ρολλερσ οριγινατεσ α χονταχτ βετωεεν τηε τωο ρολλερσ, τηυσ χλοσινγ αν ελεχτριχαλ χιρχυιτ ανδ γιϖινγ ρισε το α στοπ οφ τηε φεεδινγ σεχτιον ορ οφ τηε ωηολε χαρδ

Τηε τραδιτιοναλ µετηοδ φορ λοτσ βλενδινγ χονσιστσ ιν χονσεχυτιϖε ηοριζονταλ οϖερλαππινγ οφ σεϖεραλ λαψερσ οφ τηε εντιρε φιβρε βλενδ (χοµποσεδ οφ σεϖεραλ βαλεσ) το φορµ α “stack”, ωηιχη ισ λατερ ον χυτ

υπ ϖερτιχαλλψ το προδυχε σµαλλ τυφτσ ανδ α σµοοτη βλενδ Τηε σαµε πρινχιπλε ισ υσεδ ιν τηε αυτοµατιχ βλενδινγ σεχτιονσ Τηε υσε οφ χοντινυουσ ορ σεµι−χοντινυουσ βλενδινγ ισ ρατηερ χοµµον ιν τηε προχεσσινγ οφ νονωοϖενσ, ωηερε τηε προδυχτιον λινεσ περµιτ τηε βλενδινγ ονλψ οφ φεω βαλεσ (<1 τον)

ορ οφ α ωηολε βλενδ (φροµ 1 το 10 τονσ) Τηε βλενδινγ ηοππερσ περµιτ α χοντινυουσ βλενδινγ: τηε φιβρεσ αρε δελιϖερεδ το τηε ηοππερσ τηρουγη τελεσχοπιχ ρεϖολϖινγ ορ φιξεδ διστριβυτορσ ανδ αρε δεποσιτεδ το φορµ ηοριζονταλ λαψερσ

ςολυµετριχ φεεδερ φορ τηε συππλψ Μυλτιµιξερ

οφ ανψ κινδ οφ χαρδσ

Αµονγ τηε λατεστ βλενδινγ σψστεµσ, ωε ωιση το ρεµινδ τηε µυλτιµιξερσ, χοµποσεδ οφ α σεριεσ οφ σιλοσ, ωηιχη αρε ινδιϖιδυαλλψ φεδ ωιτη τηε φιβρεσ Τηε σιζεσ οφ τηε σιλοσ χαν ϖαρψ αχχορδινγ το τηε ρεθυιρεδ προδυχτιον χαπαχιτψ, ανδ τηε σιλοσ νυµβερ ϖαριεσ βετωεεν σιξ ανδ τεν Ιν τηεσε σψστεµσ, τηε ηοριζονταλλψ δεποσιτεδ βλενδ ισ τηε ρεσυλτ οφ τηε ηοριζονταλ ρεµοϖαλ οφ τηε φιβρεσ φροµ τηε βοττοµ οφ εαχη σιλο τηρουγη µεχηανιχαλ ανδ πνευµατιχ χονϖεψορσ

Ιν ορδερ το ενσυρε τηε εϖεννεσσ ανδ χοντινυιτψ οφ τηε µατεριαλ φλοω το βε προχεσσεδ, “βυφφερ ζονεσ” αρε αϖαιλαβλε ωηιχη αχτ ασ τεµποραρψ στοραγε οφ τηε µατεριαλ Τηισ τεµποραρψ στοραγε ισ ρατηερ χοµµον ωιτη τηε φυλλψ αυτοµατεδ φαχτοριεσ ανδ νοτ ονλψ ινσιδε τηε φιβρε βλενδινγ σψστεµ, βυτ αλσο βετωεεν βλενδινγ ανδ χαρδινγ, ασ ιτ ενσυρεσ α χοντινυουσ φεεδινγ οφ εαχη χαρδινγ µαχηινε ατ εϖερψ σταγε οφ τηε προχεσσινγ

Χοντινυουσ ωειγητ χοντρολ σψστεµ

Ιν χασε οφ χοµπαχτ πλαντσ, τηε φιβρεσ χουλδ βε συππλιεδ διρεχτλψ φροµ τηε µιξινγ ανδ οπενινγ λινε, τηρουγη α διστριβυτιον δεϖιχε, το τηε προπερ χαρδινγ λινε Ηιγη προδυχτιον πλαντσ αρε προϖιδεδ ωιτη στοραγε ροοµσ ωιτη χοντρολλεδ εµπτψινγ: τηεσε τανκσ συππλψ ον ρεθυεστ τηε φιβρεσ το τηε χαρδινγ λινεσ ωηιχη, ον τηειρ τυρν, αρε φεδ βψ τηε βλενδινγ ανδ οπενινγσ λινεσ Τηε αδϖανταγε οφ τηεσε σψστεµσ φορ

TAKE-OFF ROL BCM FEEDER

WEIGHT CONTROL AGGREGATE

CRADLE TYPE FEED

λαργε προδυχτιον λοτσ ισ τηατ τηε στοραγε χαπαχιτψ χαν βε υσεδ φορ α παρτιχυλαρ τψπε οφ βλενδ ιν ορδερ

το προϖιδε αν αδεθυατε φεεδινγ το α χερταιν νυµβερ οφ χαρδσ, ωηιλε ατ τηε σαµε τιµε τηε φιβρε οπενινγ µαχηινερψ χαν βε υσεδ το πρεπαρε νεω βλενδσ φορ οτηερ προδυχτιον λινεσ

2.3.2 Φιβρε οιλινγ

Αλτηουγη φιβρε λυβριχατιον ισ γενεραλλψ νοτ αππλιεδ βψ τηε νονωοϖεν ινδυστρψ βεχαυσε τηε φιβρεσ αρε αλρεαδψ συιταβλψ πρεπαρεδ βψ µαν−µαδε φιβρε προδυχερσ, ιν σοµε χασεσ ιτ ισ αδϖισαβλε το αππλψ αδδιτιοναλ λιθυιδσ ον τηε βλενδ Τηισ χαν βε α λυβριχαντ αγεντ ιν χασε οφ νατυραλ φιβρεσ ορ αν αυξιλιαρψ προδυχτ, ασ αν αντιστατιχ αγεντ, ιν χασε οφ σψντηετιχ φιβρεσ Σοµε σπραψινγ σψστεµσ δοσε πρεχισελψ τηε θυαντιτιεσ ανδ αππλψ τηε ϖαριουσ αδδιτιϖεσ διρεχτλψ ον τηε φιβρεσ

Ιν σοµε χασεσ, τηε αδδιτιον οφ πυρε ωατερ συππορτσ εφφιχιεντλψ τηε προχεσσ Τηε ωατερ χαν βε αδδεδ δυρινγ τηε βλενδινγ ορ οπενινγ πηασεσ οφ τηε µανυφαχτυρινγ προχεσσ ορ ον τηε λινε, ατοµισινγ τηε προδυχτ ιµµεδιατελψ βεφορε τηε χαρδινγ οπερατιον

Τηε ηυµιδιτψ ρατε ισ αν ιµπορταντ παραµετερ ανδ αφφεχτσ χονσιδεραβλψ βοτη φιβρε περφορµανχεσ δυρινγ τηειρ προχεσσινγ ανδ τηε προπερτιεσ οφ τηε φιναλ φαβριχ Σοµε ηψδροπηοβιχ φιβρεσ ανδ ιν παρτιχυλατε πολψεστερ ανδ πολψπροπψλενε ινχλινε το βε χηαργεδ ωιτη στατιχ ελεχτριχιτψ δυρινγ χαρδινγ, ωηιχη φαχτ βεχοµεσ θυιτε εϖιδεντ ωηεν ροοµ ηυµιδιτψ ισ λοω Τηισ χαν γιϖε ρισε το σοµε προβλεµσ

ιν τηε προχεσσινγ οφ λιγητ ωεβσ Τηε βρεακινγ στρενγτη οφ χοττον φιβρεσ γοεσ υπ ωιτη ινχρεασινγ ηυµιδιτψ λεϖελ, ωηερεασ ιν χασε οφ ηψγροσχοπιχ φιβρεσ συχη ασ ϖισχοσε ραψον ανδ µανψ οτηερσ, εξαχτλψ τηε οπποσιτε οχχυρσ Τηε ινχρεασε ιν τηε βρεακαγε ρατε οφ µανψ ηψγροσχοπιχ φιβρεσ, ασ αλσο τηε ϖαριατιον οφ τηε φιβρε προπερτιεσ χοννεχτεδ ωιτη φριχτιον δεπενδσ ον τηε ϖαριατιονσ ιν ωατερ χοντεντσσ Ηψγροπηιλουσ φινισηεσ αρε αππλιεδ το ηψδροπηοβιχ σψντηετιχ φιβρεσ ιν ορδερ το ιµπροϖε ωετταβιλιτψ δυρινγ τηε ωεβ φορµινγ προχεσσεσ ωιτη ωατερ ϕετσ (ωετ λαψινγ) ανδ το ρεδυχε ελεχτροστατιχ προβλεµσ δυρινγ χαρδινγ Τηερε αρε αϖαιλαβλε ον τηε µαρκετ σοµε σψστεµσ φορ τηε χοντινυουσ χοντρολ

οφ τηε ωατερ χοντεντσσ ιν φιβρεσ ανδ φαβριχσ, ωηιχη σψστεµσ χαν δεηψδρατε τηεσε αυτοµατιχαλλψ ειτηερ

βψ σπραψινγ ορ βψ χοντρολλινγ τηε προδυχτιον σπεεδ

2.3.3 Χαρδινγ

Χαρδινγ ισ ονε οφ τηε βασισ τεχηνιθυεσ οφ τηε τεξτιλε ινδυστρψ ανδ ονε οφ τηε µοστ δεβατεδ προχεσσεσ, οφτεν υναππρεχιατεδ ανδ βψ τραδιτιον χονσιδερεδ µορε ασ αν αρτ τηαν ασ α σχιενχε Νο δουβτ, α χερταιν δοσε οφ σκιλλ ανδ εξπεριενχε ισ ρεθυιρεδ το προδυχε α περφεχτ ωεβ, βυτ ιτ ισ αλσο τρυε τηατ τηισ προχεσσ

ισ βασεδ ον φεω βασιχ πρινχιπλεσ, ωηιχη υνδερστανδινγ ηελπσ χονσιδεραβλψ το ιµπροϖε τηε προδυχτιον προχεσσ

Τηε χαρδ, ωηιχη ισ φεδ ωιτη ϖιργιν φιβρεσ, προδυχεσ α ωεβ ιν ωηιχη τηε ιµπυριτιεσ (γραινσ, σηορτ φιβρεσ, δυστ) αρε ρεµοϖεδ ανδ τηε φιβρεσ χαν βε λαιδ δοων το φορµ α ωεβ ωιτη ορτηογοναλ ορ χασυαλ φιβρε οριεντατιον

Τηε ινϖεντιον οφ τηε χαρδινγ προχεσσ δατεσ βαχκ το πρεηιστορψ Φορ µανψ χεντυριεσ, νατυραλ φιβρεσ ανδ εσπεχιαλλψ ωοολ, ωερε χαρδεδ µανυαλλψ ωιτη τηε αιδ οφ τωο ωοοδεν ταβλετσ (10ξ30 χµ) προϖιδεδ ωιτη µεταλλιχ πινσ, ωηιχη ωερε σλιππεδ ονε οϖερ τηε οτηερ το αλιγν τηε φιβρεσ

Τηε φιρστ χαρδινγ µαχηινεσ βεχαµε κνοων ιν τηε ηαλφ οφ τηε ΞςΙΙΙ χεντυρψ, βυτ ιτ ωασ ονλψ ιν 1775 τηατ Ριχηαρδ Αρκωριγητ φιλεδ τηε πατεντ αππλιχατιον ωηιχη περµιττεδ το ινδυστριαλιζε τηε προχεσσ χοµπλετελψ

ςιρτυαλλψ ανψ οργανιχ ορ ινοργανιχ φιβρε ωηιχη χαν βε χαρδεδ, ισ υσαβλε φορ τηε προδυχτιον οφ νονωοϖενσ Ατ πρεσεντ, τηε φιβρεσ ιν λαργερ υσε αρε µαν−µαδε φιβρεσ, ιν παρτιχυλαρ πολψεστερ, τηανκσ

το τηε συιταβιλιτψ οφ τηισ φιβρε φορ σεϖεραλ αππλιχατιονσ ανδ το ιτσ λοω χοστ Πολψπροπψλενε πλαψσ αν ιµπορταντ ρολε τοο, εσπεχιαλλψ ιν τηε µανυφαχτυρε οφ ηεαϖψ−ωειγητ φαβριχσ φορ λονγ−λαστινγ προδυχτσ λικε µοθυεττεσ, χαρπετσ, γεο−τεξτιλεσ, βυτ ισ αλσο υσεδ φορ ϖερψ λιγητ προδυχτσ, συχη ασ φιλτερινγ ελεµεντσ προδυχεδ βψ νεεδλε πυνχηινγ ορ ονε−ωαψ προδυχτσ φορ ηψγιενε αππλιχατιονσ

Χαρδ φορ νονωοϖενσ

ςισχοσε (ραψον) ισ ανοτηερ µατεριαλ ωιδελψ υσεδ φορ δισποσαβλε προδυχτσ ιν τηε µεδιχαλ σεχτορ ανδ φορ ηψγιενε πυρποσεσ, οωινγ το ιτσ ηιγη αβσορπτιον

Τηε φλεξιβιλιτψ οφ τηε χαρδινγ προχεσσ ισ προϖεδ βψ τηε ωιδε ρανγε οφ τψπεσ οφ φιβρε υσεδ βψ τηε νονωοϖεν ινδυστρψ, ωηιχη ινχλυδεσ πολψµερσ, γλασσ ανδ χεραµιχ µατεριαλσ Αλλ τηεσε φιβρεσ χαν βε χαρδεδ σεπαρατελψ ορ δυρινγ βλενδινγ Εσσεντιαλ ρεθυιρεµεντ φορ τηε υσε οφ α παρτιχυλαρ φιβρε ιν τηε

χαρδινγ προχεσσ ισ ιτσ χοµπατιβιλιτψ ωιτη τηε χαρδινγ µαχηινε, ασ τηισ αφφεχτσ αλσο φαβριχ προπερτιεσ

Ωε χαν µεντιον σεϖεραλ χασεσ οφ νεω φιβρεσ, ωηοσε υσε ωασ δελαψεδ βψ προβλεµσ χοννεχτεδ ωιτη τηειρ προχεσσινγ ανδ ιν παρτιχυλαρ ωιτη χαρδινγ

Τηε µοστ χοµµον προβλεµσ αρε τηε υνχοντρολλεδ πρεσενχε οφ στατιχ ελεχτριχιτψ, τηε λοω χοηεσιον αµονγ τηε φιβρεσ ανδ τηειρ λιµιτεδ ελονγατιον, ωηιχη χαν χαυσε ωεβ βρεακαγε

Νατυραλ φιβρεσ, ασ χοττον ανδ ωοολ, ωερε τηε φιρστ ονεσ το βε συβµιττεδ το χαρδινγ, ωηερεασ µαν−µαδε φιβρεσ ηαδ το υνδεργο σοµε µοδιφιχατιονσ το ιµπροϖε τηειρ χοµπατιβιλιτψ ωιτη τηε ηιγη−σπεεδ χαρδινγ σψστεµσ υσεδ φορ νονωοϖενσ Τηε φορχεσ αππλιεδ ιν χαρδινγ µιγητ δαµαγε τηε φιβρεσ ανδ εξτενδ τηεµ περµανεντλψ; τηισ ωουλδ µοδιφψ τηε οριγιναλ διστριβυτιον οφ τηε φιβρεσ ανδ, ιν σοµε χασεσ, τηε µατεριαλσ ωιτη λοω σοφτενινγ τεµπερατυρε, ασ ΠςΧ, χαν εξπεριενχε σηρινκαγεσ δυρινγ προχεσσινγ

Τηε ιδεαλ χηαραχτεριστιχσ οφ τηε φιβρεσ φορ τηε χαρδινγ προχεσσ, ωιτη σοµε φεω εξχεπτιονσ, αρε: λινεαρ δενσιτψ βετωεεν ονε ανδ 300 δτεξ ανδ αϖεραγε σταπλε λενγτη βετωεεν 15 ανδ 250 µµ Ιν πραχτιχε, α

σο ωιδε ρανγε οφ φιβρεσ δοεσ νοτ αλλοω το υσε ονε ανδ τηε σαµε µαχηινερψ ωιτηουτ µοδιφψινγ τηε χονφιγυρατιον ανδ τηε ποσιτιον οφ τηε ρολλερσ ανδ οφ τηε µεταλλιχ χοµβ

Τηε βλενδσ ινχρεασε τηε ρανγε οφ φιβρε λενγτη ανδ χουντσ ωηιχη χαν βε προχεσσεδ, ανδ σοµε ινδυστριαλ σεχτορσ µακε υσε οφ τηε σο−χαλλεδ “χαρριερ φιβρεσ”, ωηιχη περµιτ το εξπλοιτ σηορτ ανδ ριγιδ φιβρεσ ωιτη λοω συρφαχε φριχτιον Αλσο το βε νοτεδ ισ τηατ τηε αϖεραγε φιβρε λενγτη χηανγεσ ωηεν ιτ ισ µεασυρεδ βεφορε ανδ αφτερ χαρδινγ, ασ τηισ προχεσσ χαν βρεακ τηε φιβρεσ ορ χαυσε τηειρ περµανεντ εξτενσιον Σταπλε φιβρεσ ασ χοττον, ωιτη α λενγτη λοωερ τηαν 60 µµ, αρε υσεδ, εϖεν ιφ νοτ µυχη εξτενσιϖελψ, ιν τηε σπιννινγ ινδυστρψ οφ σηορτ σταπλε φιβρεσ, ωηερε τραδιτιοναλλψ α µοδυλαρ σεθυενχε

οφ προχεσσεσ ηασ βεεν δεϖελοπεδ φορ τηε πρεπαρατιον, χαρδινγ, σπιννινγ οφ τηε φιβρεσ ιντο ψαρνσ Μαν−µαδε φιβρεσ ωιτη α διαµετερ σιµιλαρ το χοττον αρε χυτ ιντο α λενγτη χορρεσπονδινγ το τηατ οφ χοττον ανδ αρε προχεσσεδ ωιτη σαµε µαχηινερψ, βοτη πυρε ανδ βλενδεδ, δεπενδινγ ον τηε φιναλ υσε

Χοττον ισ υσεδ βψ τηε ινδυστρψ φορ εξαµπλε ιν προδυχτσ φορ φεµινινε ηψγιενε ανδ ιν σοµε µεδιχαλ προδυχτσ ωηιχη ρεθυιρε α γοοδ αβσορβινγ χαπαχιτψ; τηε φιβρεσ υσεδ ηαϖε α λενγτη οφ 28−45 µµ ανδ χονσιστ οφ βλεαχηεδ χοττον ανδ ϖισχοσε Ιν ανψ χασε, τηε υσε οφ φλατ χαρδσ φορ σηορτ σταπλε φιβρεσ ισ νοτ ϖερψ ποπυλαρ ιν τηε νονωοϖεν ινδυστρψ, ασ χαρδ φλατσ λιµιτ τηε µαξιµυµ λενγτη οφ τηε χαρδ το αβουτ 1,5 µ, ανδ τηε µιξινγ χαπαχιτψ οφ τηε µαχηινε ισ δεφινιτελψ λοωερ τηαν ιν α ρολλερ χαρδ

Μανψ χαρδεδ φαβριχσ αρε προδυχεδ ωιτη φιβρεσ οφ αϖεραγε λενγτη τψπιχαλλψ χονταινεδ βετωεεν 45 ανδ

100 µµ, αλτηουγη σοµε σπεχιαλιζεδ αππλιχατιονσ µαψ ρεθυιρε τηε χαρδινγ οφ φιβρεσ βεψονδ τηισ ρανγε Σοµε τψπεσ οφ χαρδ, οριγιναλλψ δεϖελοπεδ το προχεσσ λονγ−σταπλεδ φιβρεσ, αρε αµονγ τηε µοστ υσεδ χαρδσ φορ νονωοϖεν προδυχτιον

Τηε χηαραχτεριστιχσ οφ τηε φιβρεσ ινφλυενχε νοτ ονλψ φαβριχ προπερτιεσ, βυτ αλσο τηε περφορµανχε οφ τηε τρεατµεντ; τηε χοηεσιον ανδ τηε ωειγητ υνιφορµιτψ οφ τηε ωεβ, τηε φιβρε βρεακαγε ανδ τηε φορµατιον

οφ νεπσ αρε θυιτε ρελεϖαντ θυαλιτψ παραµετερσ ανδ αρε αφφεχτεδ βψ τηε διαµετερ, τηε σταπλε λενγτη, τηε ελονγατιον προπερτιεσ, τηε φινιση ανδ τηε χριµπ οφ τηε φιβρεσ

∆υρινγ τηε προδυχτιον οφ αρτιφιχιαλ φιβρεσ, τηε χριµπ ηασ βεεν ιντροδυχεδ το ινχρεασε τηε χοηεσιον, τηε βυλκ ανδ ιν σοµε χασεσ τηε ελαστιχ ρεχοϖερψ οφ τηε ωεβ

Τηε χριµπ χουλδ δεχρεασε δυρινγ χαρδινγ, οωινγ το τηε αππλιεδ φορχεσ ανδ το τηε τεµπερατυρεσ υσεδ δυρινγ τηε προχεσσινγ σταγε: τηε χελλυλοσε−βασεδ φιβρεσ αρε παρτιχυλαρλψ συβϕεχτ το τηισ πηενοµενον Τηε φινιση οφ τηε φιβρεσ µοδιφιεσ βοτη τηε φιβρε/φιβρε φριχτιον ανδ τηε φιβρε/µεταλ φριχτιον δυρινγ χαρδινγ Οφτεν πολψµεριχ αδδιτιϖεσ αρε αδδεδ βεφορε φιβρε εξτρυσιον το ινφλυενχε φιβρε προπερτιεσ, βυτ γενεραλλψ τηε φινιση ισ αππλιεδ διρεχτλψ ον τηε φιβρε αφτερ εξτρυσιον, βεφορε ιτσ βαλινγ ανδ ιτσ φορωαρδινγ το τηε χαρδινγ δεπαρτµεντ

Αν ιµπορταντ ρολε ισ πλαψεδ βψ βοτη τηε στατιχ ανδ τηε δψναµιχ φριχτιον, ασ ωελλ ασ βψ τηε φιβρε/φιβρε ανδ φιβρε/µεταλ φριχτιον Αν αππροπριατε φινιση σηουλδ βε αβλε το ινχρεασε τηε ιντερ−φιβρε χοηεσιον