SEMINARSKI RAD
PRIMENA NETKANIH TEKSTILNIH TEKSTILN IH MATERIJALA MATERIJALA DOBIJENIH DOBIJENI H OD RECIKLIRANIH VLAKANA PRIMENA NETKANIH MATERIJALA U IZRADI TEHNIČKOG TEKSTILA Netkani tekstilni materijali se široko koriste u različitim oblastima tehnike i nazivaju se tehnički netkani tekstil. Mogu se koristiti kao materijali za poliranje, separatori za baterije, materijali za povezivanje knjiga, kao materijali za izolaciju kablova, filter materijali, podloge za teške mašine za umanjivanje vibracija, kao termoizolatori, u industrijskim halama za prigušivanje buke, kao materijali za dobijanje različitih kompozita, za oblaganje automobila i prevoznih sredstava, kao geotekstil za drenaže i ojačavanje ojač avanje obala, utvrda i puteva, kao agrotekstil agroteksti l za specifično gajenje povrca i cveća, ili za ubiranje sočnih plodova i drugo. Oblast filtracije je jedno od najstarijih podničja primene netkanih materijala u tehničke svrhe ( slika 185 ). Kao filtracioni matenjali, podjednako su interesantni netkani tekstilni materijali dobijeni u obliku sintetičkog filca i filčevi od vune i vlakana vunenog tipa. Filčevi na bazi vune i vlakana vunenog tipa pokazuju veliku efikasnost u filtriranju voda zagađenih uljima, naftom i naftnim derivatima ili u uklanjanju naftnih mrlja sa velikih vodenih površina (reka i mora). Značaj ovih netkanih filter materijala se posebno ogleda u tome što se proizvode od vunenog regenerata i drugih sekundarnih vlakna, koja praktično ne bi imala drugu upotrebnu vrednost, tako oni odigravaju dvostruku ekološku ulogu.
PRIMENA NETKANIH TEKSTILNIH TEKSTILN IH MATERIJALA MATERIJALA DOBIJENIH DOBIJENI H OD RECIKLIRANIH VLAKANA PRIMENA NETKANIH MATERIJALA U IZRADI TEHNIČKOG TEKSTILA Netkani tekstilni materijali se široko koriste u različitim oblastima tehnike i nazivaju se tehnički netkani tekstil. Mogu se koristiti kao materijali za poliranje, separatori za baterije, materijali za povezivanje knjiga, kao materijali za izolaciju kablova, filter materijali, podloge za teške mašine za umanjivanje vibracija, kao termoizolatori, u industrijskim halama za prigušivanje buke, kao materijali za dobijanje različitih kompozita, za oblaganje automobila i prevoznih sredstava, kao geotekstil za drenaže i ojačavanje ojač avanje obala, utvrda i puteva, kao agrotekstil agroteksti l za specifično gajenje povrca i cveća, ili za ubiranje sočnih plodova i drugo. Oblast filtracije je jedno od najstarijih podničja primene netkanih materijala u tehničke svrhe ( slika 185 ). Kao filtracioni matenjali, podjednako su interesantni netkani tekstilni materijali dobijeni u obliku sintetičkog filca i filčevi od vune i vlakana vunenog tipa. Filčevi na bazi vune i vlakana vunenog tipa pokazuju veliku efikasnost u filtriranju voda zagađenih uljima, naftom i naftnim derivatima ili u uklanjanju naftnih mrlja sa velikih vodenih površina (reka i mora). Značaj ovih netkanih filter materijala se posebno ogleda u tome što se proizvode od vunenog regenerata i drugih sekundarnih vlakna, koja praktično ne bi imala drugu upotrebnu vrednost, tako oni odigravaju dvostruku ekološku ulogu.
Filteri na bazi sintetičkog filca mogu da se koriste u različitim različitim industrijama za uklanjanje i regeneraciju različitih različitih nečistoća, pri čemu mogu istovremeno da imaju ekološku, higijensku, a i značajnu ekonomsku ulogu. Na primer, u preradi gvozdene rude pokazalo se daje efikasnost filtera na bazi sintetičkog filca znatno veća od ostalih sistema za filtraciju. Osnovna karakteristika ovog materijalaje visoka jačina u mokrom mokrom stanju, praktično jednaka jednaka sa jačinom jačinom u suvom stanju, visoka moć ukljanjanja nečistoća (oko 99%), neprljanje i dr. Pored visoke jačine, karakterišu se i velikom elastičnošću, posebno ako je reč o poliamidnoj plastici dobijenoj termovezivanjem. termovezivanjem. Filteri na bazi politetrafluoretilenskih vlakana mogu da se koriste za filtraciju veoma agresivnih tečnosti, uključujući i ključalu azotnu kisehnu. Manje su postojani na gasovita fluorovajedinjenja i rastope metala.
Slika 185. Razne vrste netkanih filtera Filteri na bazi poliestarskih vlakana mogu da se koriste u filtracijama medijuma koji sadrže hloride gvožđa i sumpome kiseline pri visokim temperaturama do 200°C.
• ovih filtera imaju značajnu ekološku funkciju u prečišćavanju vrelih industrijskih otpadnih gasova (npr. sumpordiosid, azotdioksid i slično). • Netkani materijali na bazi poliestra, polifenilensulfida, aramidnih i bikomponentnih vlakana, obično dobijeni termičkim povezivanjem plastice, imaju značajnu primenu u raznim oblastima industrije. Proizvode se kao visoko voluminozni inaterijali vouma razvijene unutrašnje površine, velike poroznosti, penneabilnosti i moći adsorpcije. Primenjuju se u štamparskoj industriji kao podrška za kertridže i supstrat za štampu, kao izolacioni materijal, za termo i elektro izolaciju, za izradu separatora i filtera, vatrootpomih materijala i dmgo.
Netkani tekstilni materijali na bazi hemiaktivnih i bioaktivnih vlakana mogu da se koriste u hemijskoj, prehrambenoj i farmaceutskoj industriji u procesima filtriranja ili izolovanja pojedinih materija. Obično je reč o filterima na bazi jonoizmenjivačkih vlakana koji imaju veliki značaj u procesima gde je važna veličina aktivne površinejonoizmenjivačkih materijala. Ovi materijali imaju istovremeno i mehaničku i hemiaktivnu funkciju. Mogu da učestvuju u katalitičkim reakcijama i procesima, u vezivanju i uklanjanju različitihjona, uključujući ijone teških metala. Posebno su interesantni u eksploataciji otpadnih jako razblaženih rastvora dragocenih metala. Mogu se koristiti u obliku filtra i različitih membrana. Jonoizmenjivački procesi su deset i više puta efikasniji nego u slučaju kad se koristejonoizmenjivačke smole.
U oblasti tehničkog tekstila koriste se i netkani materijali na bazi staklenih vlakana. Karakterišu se velikom otpornošću na visoke temperalure, vatru, koroziju, imaju visoku dimenzidnu stabilnost i konzistetnost mase i gustine. Nalaze primenu u elektronskoj industriji za toplotnu i električnu izolaciju, za izradu kompozita kao ojačavajuće strukture, u filtraciji i separaciji kao gasni i vazdušni filteri. Geotekstilni netkani materijali, dobijeni od regenerisanih vlakana, se koriste u građevinskim zemljišnim radovima za ojačavanje vertikalnih i strmih zemljanih obala, za konstrukciju čvrstih osnova za privremene i trajne puteve i autoputeve, za drenažu zemljišta, u agroindustriji i slično. Netkani materijali nalaze veliku primenu u ovoj oblasti. Mogu biti izrađeni i od sintetičkih i od prirodnih vlakana, u zavisnosti od namene proizvoda.
Proizvodni program geomreža ( slika 186 ), izdvaja se po inovativnosti rešenja i širokoj oblasti primene. Njihove superiorne karakteristike poboljšale su puteve, železnice, avionske piste, nasipe i puno drugih saobraćajnica širom sveta. Zavisno od nosivosti temeljnog tla i očekivanog opterečenja mogu se koristiti različite kombinacije sintetičkih materijala.
•
Slika 186. Geo-tekstil dobijen od recikliranih vlakana
Pravilnom upotrebom geomreža i geosintetike može se ubrzati gradnja i štedeti prirodni resursi. Na taj način se izbegava tradicionalno rešenje zamene slabo nosivog tla kvalitetnim prirodnim materijalom, kojeg je sve manje i sve je skuplji. Kada se koriste za ojačavanje geotekstili, geomreže, kompozitni materijali i dr. se postavljaju ispod ili između slojeva zemlje, tako da preuzmu sile naprezanja i time poboljšaju mehanička svojstva građevinske podloge.
U oblasti agrotekstila netkani materijali takođe imaju veliku primenu. Naročito su važni kod uzgoja povrtarskih kultura na otvorenim prostorima, obzirom da su veoma pogodni za izradu svetlosnopropustljivih štitnika za biljke. Takav materijal je npr. netkani tekstil na bazi polipropilenskih vlakana dobijen vodenim mlazom (engl. spunbonded), ( slika 187 ).
Slika 187. Netkani tekstil za zaštitu biljaka U oblasti agroindustrije netkani tekstil se koristi u Garden centrima za uzgoj cveća. Naročito dobar se pokazao iglovani netkani tekstil na bazi polipropilenskih vlakana, konstruisan tako da ima veliku unutrašnju površinu gde može da zadrži značajne količine vode, što biljci obezbeđuje neophodnu vlagu. Građevinska industrija
• Beton predstavlja najviše korišteni građevinski materijal. Iako ima odlične karakteristike u kompresiji, generalno je slab u napetosti, ima nisku energiju apsorpcije i nisku propustiljivost. Iz tog razloga vršena su ispitivanja kako bi se poboljšale zatezne osobine ovog materijala. Uključena je mala količina vlakana ( 0,2 do 2% po zapremini ). Neka od tih vlakana su i najlon i polipropilen. Ključ za korišćenje vlakana za ojačanje je da se osigura da oni ne reaguju na beton ili da se ne mešaju sa njim. Upravu su se polipropilenska i najlonska vlakna pokazala kao podobna za ojačanje betonskih vlakana dok je, na primer, poliester pokazao svojstva degradacije cementa.
Svake godine širom sveta u građevinarstvu se iskoristi 10 miliona tona betona. To je ogromna potrošnja, ako se ima u vidu sve veća potreba za štednjom prirodnih resursa. Zbog toga naučnici već godinama traže mogućnosti da u građevine ugrađuju što manje betona. Jedno od rešenja je takozvani tekstilni beton, na čijem razvoju već 10 godina rade istraživači iz Rajnsko-Vestfalske visoke tehničke škole u Ahenu ( slika 188 ).
Slika 188. Tekstilni beton
• Poenta tog pronalaska jeste da se za stabilizovanje betona, umesto čeličnih šipki, koriste tekstilna vlakna. Građevine kod kojih se koristi običan, armirani beton, moraju se obezbediti od različitih opasnosti – pre svega, čelični nosači se moraju zaštiti od rđe. Jozef Heger, profesor u Ahenu kaže: "Kako bi se armirani beton zaštito od korozije, sloj betona mora biti debeo najmanje 8 do 9 centimetara. Sa tekstilnom betonom, debljinu možemo smanjiti na dva do – dva i po centimetra. • Kada se pomene reč tekstil, ljudi obično pomisle na odeću ili posteljinu. Ali tekstil koji se koristi za stabilizovanje betona, s tim nema nikakve veze. Vlakna se proizvode od karbona, dakle ugljenika ili od stakla – kaže inženjerka Mira Ekers: "Ti tekstili imaju drugačiju strukturu. Staklena vlakna se polažu jedna preko drugih, tako da se stvara neka vrsta rešetke – koja se potom učvršćuje u specijalnom procesu". Ta rešetka se ugrađuje u tečni beton koji posle mora da se stvrdne. Kada je u pitanju izdržljivost, tako napravljen tekstilni beton može i te kako da se poredi sa armiranim betonom.
• Naučnici su ovu novu vrstu građevinskog materijala prvo koristili za pojedinačne delove zgrada – i to samo u Nemačkoj. Sada se tekstilni beton koristi i u SAD, Izraelu, Grčkoj i Japanu. Međutim, i u tim zemljama se tekstilni beton koristi samo u delovima zgrada. • Primena tekstilnih materijala u građevinarstvu inače nije ništa novo. Već na kamenim reljefima asirske, egipatske i rimske kulture bili su prikazani vojni šatori, izrađeni od životinjskih koža napetih preko nosivog kostura. Te su se konstrukcije savijale pod težinom snega ili lepršale pod silom vetra i menjale oblik kako bi uspješno podnele opterećenja. • Materijali tradicionalnih šatora bili su organskog porekla (pamuk, platno, koža). Čak i na početku upotrebe savremenih tekstilnih struktura često se upotrebljavalo platno koje su onda zamenili novi sastavi. Današnja tehnologija u različitim industrijskim granama nudi nove proizvode koji služe za izradu visokovednih tekstila. Pod tim se pojmom ne podrazumevaju samo tkanine i pletiva u industriji odeće, već vlakna različitog sirovinskog sastava izrađena uz pomoć najsavremenijih tehnoloških postupaka, koje je moguće koristiti u građevinstvu.
• Građevinska izolacija • Mešavina pamuka, vune i PES vlakna se može koristiti kao materijal za zaštitu od gljivica i insekata. Koristi se kod potkrovlja, krovnih i zidnih izolacija a proizvodi proizvedeni od recikliranog tekstila ne zahtevaju zaštitnu opremu prilikom instalacije. U zavisnosti od konačne upotrebe, vlakna se ponekad ne moraju ispredati u pređu. Ona se jednostavno mogu komprimovati da bi se kreirale nove potke. U slučaju materijala na bazi poliestera, reciklaža počinje sečenjem odeće na manje delove. Iseckana tkanina je tada granulirana i pretvorena u PES granulate. Poliester granulati su istopljeni i ispredeni u vidu novih filament vlakana korištenih za proizvodnju novih PES vlakana. • Sortiranje sekundarnih sirovina iz industrije može biti poluautomatsko ili potpuno automatsko, a iz domaćinstva poluautomatsko. • Reciklirane sirovine se razlikuju od sirovog vlakna i te razlike se mogu primetiti u daljem korišćenju. Iz tog razloga reciklaža postiže najbolje rezultate kod tehničkog tekstila jer su tu kriterijumi niži nego u odevnoj industriji.
U toku reciklaže dolazi do oštećenja vlakana zbog trganja tj. razvlakivanja tako da se menjaju i svojstva vlakana. Zbog toga se mora odrediti optimalan intenzitet razvlaknjivanja kako bi dobijena sirovina imala potrebna svojstva za dalju upotrebu ( sirovinski sastav, čvrstinu, jednakomernost ). U mnogim slučajevima reciklirano predivo se može koristiti za istu svrhu kao što se koristilo i sirovo predivo. Tehnička izvodljivost pretvaranja otpada u oblik prediva je uspešno ostvarivo.
TEKSTILNI MATERIJALI ZA OBLAGANJE PODOVA I ZIDOVA Proizvodnja tepiha i drugih podnih obloga se dominantno zasniva na tri proizvodna procesa: tkanju, taftovanju i iglovanju. Vekovima su se tepisi izrađivali ručno, pretežno od vunene pređe, koja se proizvodila u kućnoj radinosti i bojila prirodnim bojama. Vuna je najbolja i najčešće korišćena sirovina u izradi tepiha i ćilima. Vuna za tepihe se karakteriše dobrom jačinom i elastičnošću. Vuneni tepisi se lako održavaju, veoma su komforni, odlični toplotni izolatori, relativno su otpornii na gorenje i imaju zadovoljavajuću dimenzionu stabilnost. Iz tog razloga je upotreba regularne i reciklirane vune u proizvodnji tepiha vekovima neprevaziđena.
Proizvodnja podnih obloga na današnem nivou podrazumeva upotrebu vunenih vlakana i njihovih mešavina sa sintetičkim i hemijskim vlaknima. Koriste se vlakana dominantnu ulogu imaju poliamidna, polipropilenska, poliestarska i viskozna vlakna. Po svojim konstrukcionim karakteristikama podne obloge sadrže gornji sloj po kome se gazi i podlogu koja služi kao nosač, stabilizuje dimenzije i formu prostirke. Gornji sloj tepiha je najčešće mekana, runu slična površina od vlakana ili gustih petlji pređe, pa se često naziva vlasasta površina ili flor. Rese su nastavak niti osnove i upletene su na ivicama po širini tepiha kako bi se pričvrstili krajevi potke, ali i radi dekoracije. Postoje i podne obloge jedinstvene teksture i konstrukcije, najčešće jednostavni tkani i pleteni tepisi od vune i krpenih traka.
Tkane i ručno čvorovane podne obloge Tkanjem nastaju ćilimi, podne obloge bez vlasaste površine, čija je namena, osim za oblaganje podova, i za oblaganje zidova, stolova, klupa, kreveta i slično. Ćilimi se izraduju na vertikalnom ili horizontalnom razboju iz jednog komada. Proces izrade se zasniva na korišćenju dva sistema žica, osnove i potke. Kroz osnovu se provlači i pribija potka, a taj postupak poznat je pod nazivom šaranje ( slika 189 ). Osnova se kod gotovog ćilima ne vidi. Potka jedne boje se ne provlači kroz celu širinu ćilima, već samo preko žica osnove koje odgovaraju šari, a nakon toga uzima se druga boja potke. Potke mogu biti u širokom spektru boja. Tkani ćilimi imaju isto lice i naličje.
Kao što je već pomenuto, za naše podneblje su najvažniji pirotski ćilimi. Na pirotskom ćilimu preovlađuje crvena boja od svetlocrvene do boje trule višnje. Često je zastupljena plava boja od prirodnog indiga, zelena se uspešno uklapa sa crvenim i plavim tonovima. Od sredine XIX veka počinje upotreba bele boje. Boje na ćilimu imaju teritorijalno etničke odlike, smirene su i tople, katkad prigušeno tamne, ali uvek usklađene.
Slika 189. Tradicionalna tehnika ručnog tkanja ćilima
Postoje ćilimi za zastiranje poda, za ukrašavanje zida, za prekrivanje posteljine i delova nameštaja, a u novije vreme zavese, draperije, jastuci i slično. Prema veličini postoji 30 vrsta ćilima od kojih su najpoznatiji: batal, dobatal, petak, smetenik, aksmetenik, mali smetenik, merka. šestak, sedžadeJanJastuci, stolnjak, zavesa, šustikia, prostirka itd. Druga dominantna tehnika izrade podnih obloga koja se zasniva na tkanju je čvorovanje ili uzlanje, slika 190. Čvorovani tepisi, osim osnove, imaju još i čvorove. Kod izrade ovih podnih obloga koriste se vertikalni i horizontalni razboji. Ovaj način izrade tepiha spada u orijentalnu tehniku gde se u poprečnom smeru povezuju pređe dobijene od recikliranih vlakana obrazujući čvor koje daju vlasastu površinu.
Slika 190. Ručno čvorovanje • Ručno čvorovani tepisi izuzetno su cenjeni i skupi tekstilni proizvodi. Pređa u floru najčešćeje od regularne ili reciklirane vune, mada može biti i od svile. Karakteristično je da se u pojedinim geografskim područjima takvi ćilimi proizvode u tipičnim šarama i dezenirna, sa tipičnim kombinacijama boja.
Taftovane podne obloge Čvorovanje specijalizovanim mašinama se naziva taftovanje. Taftovanje se može izvoditi ručno - pištoljem za taftovanje ili mašinski ( slika 191 ). Proizvodnja tepiha ručnim tafting pištoljima omogućava izradu gornjeg vlasastog sloja sa otvorenim i zatvorenim petljama, sa varijacijama izrade reljefa i gravura. Pređe od kojih se obrazuju petlje su prošivene i učvršćene lepkom za podlogu.
Slika 191. Ručno taftovanje tafting pištoljem i šematski prikaz obrazovanja petlji
Iglane podne obloge nalaze veliku primenu u prostorijama gde prolazi veliki broj ljudi. Pogodne su za hotele, firme, škole, kao i za dnevne boravke i slično. Proizvode se u različitim bojama i sa različitim motivima. Motivi mogu biti i štampani kao slike na površini podne obloge. Održavanje ovih podnih obloga je jednostavno, jer se izborom vlakana i doradom mogu dobiti proizvodi koji ne zadržavaju nečistoće.
Tekstilni materijali za oblaganje zidova Tekstilni proizvodi se od davnina koriste za oblaganje zidova, pre svega radi dekoracije, ali i u cilju toplotne izolacije. Prvi tekstilni materijali koji su oplemenjivali prostor i povezali tekstil sa umetnošću bile su tapiserije. Dekorisale su i na neki način grejale hladne zidove domova, kako vlastele, tako i običnih ljudi ( slika 192 ).
Slika 192. Tapiserija sa motivom slike Jezerce sa vodenim Ijiljanima, Kloda Monea • Na slici 192 prikazana je tapiserija izrađena od pamučnih vlakana, sa motivom poznate slike Kloda Monea, ,,Jezerce sa vodenim Ljiljanima". Evidentna veza između tapiserije i slikarstva (u prvom redu), vajarstva ili grafike traje nesmanjenim intenzitetom i danas. Razvile su se veoma komplikovane veštine tkanja tapiserija. U svetu postoje škole za tapiseriste, a kod nas je prva generacija školovanih tapiserista izašla tek sedamdesetih godina prošlog veka. •
• Krajem XVII veka pojavili su se i prvi gobleni kao varijacija tapiserije, koji su takođe veoma dugo bili modni detalji u enterijeru. Kao i tapiserije i gobleni pripadaju tekstilnoj umetnosti. Pored motiva, kojije svakako opredeljujući za lepotu goblena, na celokupan izgled i vrednost goblena utiče način njegove izrade. Na ceni su gobleni koji se izrađuju na osnovu vrlo komplikovanih šema sa kombinovanim vrstama veza. Najpoznatiji iz te grupe su Vilerovi (Wiehler) gobleni. • Poslednjih godina XX veka pojavili su se i drugi oblici tekstila za oblaganje zidova. To su, pre svega, tekstilne tapete, koje mogu biti izrađene kako od prirodnih, tako i od hemijskih vlakana. Od prirodnih vlakana koriste se regenerisana vlakna konoplje i jute, čime se doprinosi ekološkom životnom okruženju. Često su dizajnirane tako da su tanke pređe od prirodnih vlakana nalepljene na celuloznu podlogu
Na sledećim slikama su prikazane šeme pogona različitih proizvođača za recikliranje vlakana, pređa i tkanina i njihovo konvertovanje i pojedinačna vlakna za izradu pelca, koprene i netkanog tekstilnog materija ( slike 193 i 194 )
Slika 193. Šema pogona za reciklažu vlakana kompanije DILO
Slika 193. Šema rasporeda mašina za reciklažu vlakana kompanije RIETER
•
Slika 194. Šema rasporeda mašina za reciklažu prljavih otpadka; a) Otvarači, b) karde C 60, c) razvlačice,d) češljaona. Bale, prese ili instalacije za hizinontalno odlaganje vlakana u prese ( 1-3)
• LITERATURA • 1.P Škundrić i grupa autora, Tekstilni materijali , TMF, Beograd, 2008 • 2.S. Šunjka, Tehnologija netkanog tekstila , Tehnički fakultet Mihajlo Pupin , Zrenjanin,1996 • 3.https://www.youtube.com/watch?v=Wzg8pE6KJ78 • 4. http://www.swicofil.com/ppfibersfiller.html • 5.http://www.swicofil.com/pa.html • 6. http://www.swicofil.com/pes.html • 7. N. Georgiev, T. Nikolić, D. Radivojević, I. Ristić, Tekstilna Vlakna , Vsoka strukovna škola za tekstil, Leskovac • 8. http://www.rieter.com/cz/rieter/ • 9. http://www.DILO.com/
