Cos'è il tessuto non tessuto: tipi di polipropilene, resistenza all'acqua e sacchetti in PP

Cos'è un Tessuto non tessuto ?

Un tessuto non tessuto è un foglio o una rete di fibre legate insieme mediante mezzi meccanici, termici o chimici, senza tessitura, lavorazione a maglia o qualsiasi intreccio di singoli fili. La definizione dell'INDA (Associazione dell'industria dei tessuti non tessuti) descrive i non tessuti come assemblaggi fibrosi ingegnerizzati che non sono né tessuti né lavorati a maglia e che non sono stati convertiti in filato come passaggio intermedio. Le fibre vengono disposte in una rete – in modo casuale, direzionale o a strati – e quindi consolidate in una struttura di fogli coerente.

Il metodo di incollaggio determina le proprietà della struttura finale tanto quanto il tipo di fibra. I non tessuti legati termicamente vengono fusi mediante calore, tramite calandratura (rulli caldi che fondono le intersezioni delle fibre) o saldatura attraverso l'aria (aria calda che scorre attraverso il nastro). I non tessuti legati chimicamente utilizzano resine leganti applicate mediante saturazione, spruzzatura o stampa. I tipi legati meccanicamente includono tessuti agugliati (gli aghi spinati imprigionano fisicamente le fibre) e tessuti idroaggrovigliati (spunlace), dove getti d'acqua ad alta pressione incastrano la rete di fibre senza alcun legante. Ciascun metodo produce un tessuto con caratteristiche distinte di resistenza, morbidezza, permeabilità e costo adatte a diversi usi finali.

I tessuti non tessuti sono uno dei segmenti in più rapida crescita dell’industria tessile globale, con applicazioni che spaziano da prodotti medici e igienici monouso, geotessili durevoli e filtrazione per l’edilizia, interni automobilistici, coperture per colture agricole e borse per la spesa riutilizzabili. Il mercato globale dei tessuti non tessuti ha superato i 50 miliardi di dollari nel 2023 e continua a crescere, spinto dalla domanda di prodotti igienici, dagli investimenti nelle infrastrutture e dall’abbandono della plastica monouso negli imballaggi.

Differenza tra tessuto tessuto e non tessuto

La differenza strutturale tra tessuti tessuti e non tessuti è fondamentale e determina quasi ogni differenza nelle loro proprietà e applicazioni.

A tessuto intrecciato viene prodotto su un telaio intrecciando due serie perpendicolari di fili - ordito (longitudinale) e trama (trasversale) - in uno schema ripetuto definito. L'arricciatura creata nel punto in cui i filati si incrociano conferisce ai tessuti la loro caratteristica stabilità dimensionale, mano costante e forza anisotropa (più forte lungo gli assi del filato, più debole in sbieco). I tessuti richiedono le fasi intermedie della filatura delle fibre in filo e quindi dell'intreccio del filo su un telaio, il che li rende più intensivi in ​​termini di processo e generalmente più costosi per unità di area rispetto ai non tessuti.

A tessuto non tessuto passa direttamente dalla fibra o dal polimero al foglio finito, saltando sia la filatura che la tessitura. Questa conversione diretta è il motivo per cui i non tessuti sono economicamente sostenibili con grammature molto basse: lo spunbond in polipropilene da 10–20 g/m² utilizzato nei teli medici e nelle coperture per le colture non può essere prodotto economicamente come tessuto. Il compromesso è che la maggior parte dei non tessuti hanno una resistenza alla trazione inferiore rispetto ai tessuti intrecciati, un recupero di elasticità limitato e, in molte costruzioni, una minore durabilità della superficie sotto abrasione.

Cos'è il tessuto non tessuto in polipropilene?

Il tessuto non tessuto in polipropilene (PP) è il materiale dominante nella produzione globale di tessuto non tessuto, rappresentando circa il 60% in termini di peso di tutta la produzione di tessuto non tessuto. È prodotto principalmente da processo di spunbond : i pellet di resina di polipropilene vengono fusi in un estrusore e forzati attraverso filiere fini per formare filamenti continui, che vengono depositati su un nastro trasportatore in movimento in uno schema di rete casuale e quindi legati termicamente, in genere mediante un rullo di calandra riscaldato che salda a punti i filamenti nei punti di incrocio senza sciogliere l'intera rete. Il risultato è un tessuto coesivo prodotto in un'unica linea di produzione integrata dal polimero grezzo al rotolo finito, senza alcuna fase intermedia di fibra o filato.

Le proprietà del non tessuto di polipropilene spunbond si adattano bene a un'ampia gamma di applicazioni: è leggero (le grammature tipiche vanno da 10 a 150 g/m²), chimicamente inerte, resistente alla maggior parte degli acidi, alcali e solventi, dimensionalmente stabile e può essere prodotto in larghezze fino a 5 metri su linee commerciali. Il suo punto di fusione di circa 160°C gli consente di resistere ai processi di sterilizzazione ma non può essere stirato direttamente. Il polipropilene ha una densità di 0,91 g/cm³, inferiore a quella dell'acqua, il che significa che il tessuto e i prodotti in PP galleggiano e sono facilmente riciclabili se separati da altri materiali.

Il tessuto non tessuto in PP viene prodotto anche mediante il processo meltblown, che forza il polipropilene fuso attraverso orifizi dello stampo molto più fini e attira i filamenti con aria calda ad alta velocità per produrre microfibre estremamente fini (1–5 micron di diametro, contro 15–35 micron per lo spunbond). Il PP meltblown ha dimensioni dei pori molto più piccole e viene utilizzato come strato di filtrazione nei respiratori N95 e nelle maschere chirurgiche. I compositi SMS (spunbond-meltblown-spunbond) rivestono uno strato esterno spunbond morbido e resistente con un nucleo di filtrazione meltblown per combinare l'integrità strutturale con le prestazioni di barriera: la costruzione standard per camici medici, teli e coperture igieniche monouso.

Il polipropilene è resistente all'acqua? Spiegazione del tessuto non tessuto impermeabile

Il polipropilene è intrinsecamente idrofobo: la sua struttura molecolare non polare non ha affinità con l'acqua e l'acqua non bagna né penetra nelle superfici delle fibre di PP in condizioni normali. Questa idrofobicità intrinseca significa che il tessuto non tessuto in PP resiste alla penetrazione dell'acqua a livello delle fibre. Tuttavia, se un tessuto non tessuto in PP sia effettivamente impermeabile durante l’uso dipende dalla sua struttura, in particolare dalla dimensione dei pori tra le fibre rispetto alla pressione dell’acqua contro la superficie del tessuto.

Lo è il tessuto non tessuto spunbond standard in PP (utilizzato in borse, coperture igieniche e pellicole agricole). resistente all'acqua ma non completamente impermeabile sotto pressione idrostatica. Respingerà gli schizzi leggeri e la pioggia leggera, ma consentirà all'acqua di penetrare sotto pressione sostenuta o quando immersa, perché gli spazi dei pori tra le fibre, sebbene piccoli, non sono sigillati. La resistenza alla colonna d'acqua del tipico PP spunbond da 40–80 g/m² è di 50–200 mm, rispetto a 1.000–10.000 mm di un tessuto completamente impermeabile con una membrana laminata in poliuretano.

Davvero tessuto non tessuto impermeabile si ottiene attraverso una lavorazione aggiuntiva: la laminazione di una pellicola di polietilene (PE) sul supporto spunbond in PP crea un composito con penetrazione di liquidi pari a zero nello strato di pellicola pur mantenendo la superficie morbida, simile al tessuto, della parte anteriore in tessuto non tessuto. Questa struttura in tessuto non tessuto in PP laminato PE è standard per copriletti medici usa e getta, coprimaterassi impermeabili e pellicole per pacciamatura agricole in cui sono richieste prestazioni di barriera ai liquidi insieme ai vantaggi in termini di costi e gestione della struttura non tessuta. In alternativa, il tessuto spunbond può essere rivestito con una finitura idrorepellente (a base di fluorocarbonio o silicone) per migliorare la repellenza della superficie senza impermeabilizzazione completa, adatta per applicazioni in cui è necessario mantenere la traspirabilità insieme alla resistenza all'acqua, come tute protettive e coperture per colture.

Borse in tessuto non tessuto in PP: proprietà e applicazioni

Le borse non tessute in polipropilene - le borse riutilizzabili con lati rigidi e stampabili, ampiamente utilizzate come borse della spesa, borse promozionali e borse per la spesa al dettaglio - sono realizzate in tessuto non tessuto PP spunbond, in genere nella gamma di peso 70-120 g/m², tagliato e cucito o saldato a ultrasuoni sotto forma di borsa. Sono diventati popolari come alternativa ai sacchetti di plastica monouso e sono stati ampiamente adottati dai rivenditori di tutto il mondo come soluzione di imballaggio riutilizzabile di marca.

Le proprietà pratiche che rendono il PP spunbond adatto alle applicazioni sui sacchetti sono la rigidità (la struttura incollata termicamente mantiene la forma senza telaio), l'eccellente stampabilità (la superficie accetta inchiostri a base solvente e a base acqua per grafica di alta qualità), peso ridotto e costo. Un sacchetto della spesa standard in tessuto non tessuto PP da 80 g/m² pesa circa 50-70 grammi e può trasportare carichi di 5-10 kg senza strapparsi se le cuciture sono adeguatamente rinforzate; la capacità di carico dipende principalmente dalla costruzione delle cuciture e dal metodo di fissaggio della maniglia piuttosto che dalla resistenza alla trazione del tessuto.

Le borse in tessuto non tessuto in PP sono commercializzate come riutilizzabili e riciclabili, ma entrambe le affermazioni richiedono una qualificazione. La riutilizzabilità è reale: gli studi hanno scoperto che i sacchetti in tessuto non tessuto in PP hanno una vita utile di 50-100 utilizzi in normali condizioni di vendita al dettaglio prima che si rompano la maniglia o la cucitura. Il punto di pareggio ambientale rispetto ai sacchetti di plastica LDPE monouso (in termini di impatto totale del ciclo di vita) è generalmente indicato come 8-12 usi, il che significa che i sacchetti utilizzati costantemente per una stagione o più offrono un vantaggio ambientale netto. La riciclabilità è tecnicamente possibile (il PP è un polimero ampiamente riciclato), ma in pratica il formato del sacchetto, il peso del tessuto e la struttura in materiali misti (tessuto più maniglie più eventuali laminati o rinforzi) rendono difficile lo smistamento e il trattamento nei flussi di riciclaggio standard. In alcuni mercati esistono programmi dedicati di riciclaggio dei tessili in PP, ma non sono universalmente disponibili.

Oltre alle borse per la spesa al dettaglio, le applicazioni dei sacchetti non tessuti in PP includono sacchi per sementi agricole e fertilizzanti, imballaggi industriali sfusi (i big bag/FIBC utilizzano PP tessuto, ma i sacchi non tessuti più piccoli vengono utilizzati per contenuti di qualità alimentare e sensibili all'igiene), sacchetti per rifiuti sanitari e borse promozionali per eventi, fiere e marketing del marchio.