Специальные полимеры для нетканых материалов.

В число специальных полимеров для производства нетканых материалов входят: углеволокно, сверхабсорбирующее волокно, полиэтилен, стекловолокно, металлическое волокно, арамиды и полиимиды. Разрабатываются специальные волокна для специальных применений, для которых необходимы исключительная прочность, теплостойкость, абсорбирующая способность и/или устойчивость к воздействию химических веществ. Как правило, это продукты для определенных ниш, но некоторые из них производятся в больших количествах.

Использование углеволоконных нетканых материалов, в основном, ограничивается защитной одеждой, высокотемпературной огнестойкой изоляцией (например, для печей), электромагнитным экранированием, а также осуществлением функций проводника или же полупроводника. Углеродные волокна, которые образуются за счет прядения расплавленных смол, представляют большой интерес благодаря высокому содержанию углерода из исходного материала, а также относительно невысокой стоимости исходного сырья.

После формования полотна из смолы с помощью технологии мелтблаун, осуществляются стабилизация на воздухе и карбонизация в азоте. Были разработаны технологии с изотропными и с неизотропными смолами. У созданных с помощью мелтблауна на основе мезофазного пека непрерывных углеродных волокон особое строение структуры. Специфика этих волокон в том, что большое количество небольших доменов, каждый из которых имеет средний эквивалентный диаметр от 0.03 мм до 1 мм и почти однонаправленную ориентацию свернутых углеродных слоев, собирается для образования мозаичной структуры на поперечном сечении углеродного волокна. Свернутые углеродные слои каждого из доменов ориентированы под углом к направлению свернутых углеродных соседних доменов на границе.

Стекловолокно (фиберглас) является самым старым и хорошо известным специальным волокном. У стекловолокна значительно более широкий диапазон свойств, его используют для производства целого ряда конечных применений, таких как изолирующие ватиновые прокладки, огнестойкие ткани, материалы армирования для пластмассовых композитов. Одним из крупнейших производителей стекловолоконных нетканых материалов для строительных и кровельных работ является компания Johns Manville.

Сверхабсорбирующие волокна (SAF) также уже известны на протяжении многих лет. Альтернативные формы, такие как пенопласты и пленки, все еще находятся в стадии разработки. В настоящее время объем мирового производства сверхабсорбирующих веществ составляет около трех миллионов тонн, включая и крупномасштабный проект расширения, который был не так давно инициирован компанией Technical Absorbent Ltd. (TAL), который будет, в основном, предназначен для рынка гигиенических продуктов и подложек под пищевые продукты. Это значительно меньше объема рынка сверхабсорбирующих порошков, составляющего миллионы тонн. Воздушные нетканые материалы, состоящие из сверхабсорбирующих волокон (SAF), использовались в последние годы в виде абсорбирующих гигиенических продуктов и подложек для пищевых продуктов, а это быстро растущий рынок в области производства нетканых материалов. Использование SAF с воздушными неткаными материалами позволяет получать более тонкие материалы при более высокой абсорбирующей способности.

Арамидные волокна относятся к числу наиболее известных высокоэффективных синтетических органических волокон. Близкие родственники найлонов, арамиды представляют собой полиамиды, полученные из ароматических кислот и аминов. За счет стабильности ароматических колец и дополнительной прочности амидных связей, а также за счет соединения с ароматическими структурами, арамиды обладают более высокой прочностью на разрыв, а также теплостойкостью по сравнению с алифатическими полиамидами (найлонами). Высокая ударопрочность пара-амидов делает их популярным сырьем для производства баллистических материалов. Для многих применений с менее высокими требованиями можно смешивать арамиды с другими волокнами. Иглопробивные нетканые материалы, содержащие такие высокоэффективные волокна, использовались для изготовления пуленепробиваемых бронежилетов.