Anwendungen Einblicke: Vliesstoffe testen

Vliesstoffe sind ein wachstumsstarker Teilbereich der technischen Textilien, für den ständig neue Anwendungen entwickelt werden - von Einwegprodukten wie Tüchern und Hygieneartikeln bis hin zu medizinischen Kitteln, Gesichtsmasken, Wohndekoration, Kleidung und Bauzubehör.

Bei einem so breiten Spektrum möglicher Endanwendungen müssen die Hersteller von Vliesstoffen eine Vielzahl von Anwendungen, Spezifikationen und Anforderungen erfüllen. Das bedeutet, dass Tests für die Qualitätskontrolle und für F&E-Zwecke entscheidend sind.

In diesem "Anwendungseinblick" sprechen wir mit dem technischen Spezialisten von James Heal, Peter Goodwin, über diesen faszinierenden Sektor.

Was wir in diesem Anwendungsbericht erkunden werden:

• Was sind "Vliesstoffe"?
• Langlebige Vliesstoffe vs. Einwegvliesstoffe - was ist der Unterschied?
• Welche Anwendungen gibt es für Vliesstoff-Textilien?
• Vliesstoffe testen
• Warum verzeichnet der Vliesstoffsektor ein starkes Wachstum?
• Zukunftsaussichten

Nonwoven-Textilien werden direkt aus einzelnen Fasern hergestellt, die zu einem flachen, porösen Stoff mit bestimmten physikalischen Eigenschaften verbunden werden - in der Regel, um Produkte leichter, stärker und leistungsfähiger zu machen.

Durch die Anordnung von Fasern mit Hilfe von Chemikalien, Hitze oder Druck können Hersteller von Vliesstoffen gewebeähnliche Textilien für eine Vielzahl von Anwendungen herstellen - von Isolierung, Einlagen, Filtration und Schutzkleidung bis hin zu Chemikalienschutzanzügen, Schuhkomponenten und industrieller Arbeitskleidung.

Im Vergleich zu herkömmlichen Textilien wie Baumwolle, Leinen und Wolle müssen Vliesstoffe nicht gewebt oder gestrickt werden. Stattdessen werden laut Nonwovens-Industry.com bei Vliesstoffen andere Methodenwie zum Beispiel:

• Spun Bond - die Fasern werden 'gesponnen' und dann direkt in einem kontinuierlichen Prozess mit Hilfe von Ablenkblechen oder durch Luftströme in ein 'Vlies' dispergiert. Diese Methode wird eingesetzt, um die Effizienz zu steigern und die Herstellungskosten zu senken.

• Nass aufgelegt - es werden entweder synthetische Fasern, Glaskeramik- oder Kohlenstofffasern verwendet diese werden entweder mit Viskose- oder Holzfasern gemischt und dann in großen Tanks in Wasser suspendiert. Der "Brei" wird dann kontinuierlich gepumpt und auf einem Formiersieb abgelegt. Das Wasser wird entfernt, gefiltert und recycelt.

• Thermische Bindung - bei der thermischen Verfestigung wird erhitzte Luft auf die Oberfläche des Vliesstoffs aufgebracht, gefolgt von einem Sog, der einen 'Unterdruck' erzeugt und die Luft durch das Material zieht, während es durch einen Ofen gezogen wird. Diese Methode ermöglicht eine schnelle und gleichmäßige Wärmeübertragung, um die Verformung des Vliesstoffs zu begrenzen.

• Schmelzgeblasen - durch das Extrudieren geschmolzener Polymerfasern durch ein Spinnnetz oder eine Düse werden lange, dünne Fasern erzeugt, die dann gestreckt und gekühlt werden, indem heiße Luft über die Fasern geleitet wird, während sie aus der Düse fallen. Das Material oder 'Vlies' wird dann aufgerollt und zu fertigen Produkten verarbeitet. Mit dieser Methode werden sehr dünne Fasern mit geringer Eigenfestigkeit hergestellt, die jedoch für Produkte wie Atemschutzmasken, Gesichtsmasken und Filtersysteme nützlich sind.

Vliesstoffe können entweder als 'Einweg' oder 'dauerhaft' klassifiziert werden, wobei der Markt für Einwegprodukte etwas schneller wächst als der für dauerhafte Produkte, da die Nachfrage der Verbraucher nach hochwertigen, praktischen Produkten wie Reinigungstüchern gestiegen ist.

• Einweg-Vliesstoffe sind in der Regel saugfähige Hygieneprodukte (z.B. Windeln, Damenbinden, medizinische Produkte), Wischtücher und medizinische Schutzkleidung - daher ist das Gesundheitswesen eine der wichtigsten Branchen in diesem Segment.
• Langlebige Vliesstoffe werden typischerweise in den Branchen Filtration, Heim-/Büroeinrichtung und Bauwesen verwendet.

"Wenn wir an Vliesstoffe denken, wird uns schnell klar, dass das Leben, wie wir es kennen, ohne sie unmöglich wäre", sagt Peter. "Die Anwendungen für Vliesstoffe sind in vielen verschiedenen Bereichen so weit verbreitet, da sie in verschiedenen Verbraucher- und Industrieprodukten verwendet werden können in den Bereichen Automobil, Körperpflege und Hygiene, Bau und Konstruktion, Gesundheitswesen und Filtration."

"Beispiele für Produkte sind windeln, Babytücher, medizinischer Bedarf, Teppichböden und landwirtschaftliche Abdeckungen. Dies ist nur eine kleine Liste - die Endanwendungen sind vielfältig", erklärt Peter.

Hersteller von Vliesstoffen müssen Wege finden, um die Bedingungen, denen ihre Produkte in der realen Welt ausgesetzt sind, genau nachzubilden Es gibt zahlreiche Testmethoden, um die Eigenschaften von Vliesstoffen zu bestimmen und ihre Endanwendungen zu ermitteln. Dazu gehören fortschrittliche Wundversorgungsanwendungen, Bauanwendungen, medizinische Geräte, Biowissenschaften oder industrielle Anwendungen.

Was die Normen betrifft, so sind die Standards für die Prüfung von technischen Textilien und Vliesstoffen im Vergleich zu konventionellen Textilien noch weit zurück. "Es gibt verschiedene Ausschüsse, die an der Entwicklung von Industriestandards für die Prüfung von Vliesstoffen arbeiten", sagt Peter

"Trotz des Fehlens etablierter Standards für die Prüfung von Vliesstoffen führen Marken und Hersteller nach wie vor robuste Prüfprogramme durch, um sicherzustellen, dass die Qualität den Erwartungen der Kunden in diesen Märkten entspricht, insbesondere in den Bereichen Gesundheitswesen und Körperpflege."

Zu den gängigsten Testarten für Vliesstoffe gehören:

• Absorptionsfähigkeit
• Abrieb
• Berstfestigkeit
• Luftdurchlässigkeit
• Feuchtigkeitsdurchlässigkeit (Wasserdampfdurchlässigkeit)
• Dehnung
• Reißfestigkeit
• Reißfestigkeit
• Waschen und Trocknen

Das Testen sowohl der Produkt- als auch der Prozessleistung Ihrer Vliesstoffe hilft dabei, wichtige physikalische Eigenschaften innerhalb akzeptabler Bereiche zu identifizieren und zu kontrollieren - zur Qualitätssicherung, zur Lösung von Problemen und zur Ermöglichung von Innovationen durch kontinuierliche Verbesserung.

Laut dem Marktforschungsunternehmen IMARC-Gruppehat der Markt für Vliesstoffe weltweit ein hohes Wachstum erfahren und erreichte im Jahr 2021 einen Wert von 39,8 Milliarden US-Dollar. Bis zum Jahr 2027 wird erwartet, dass er 57,9 Milliarden US-Dollar erreichen wird - mit einer CAGR von 6,4% zwischen 2022 und 2027. Was sind also die faktoren, die das Wachstum in diesem Sektor vorantreiben?

1. Flexibilität

"Vliesstoffe sind von Natur aus sehr anpassungsfähig. Sie werden so hergestellt, dass sie bestimmte Eigenschaften für die gewünschten Endanwendungen aufweisen. Windeln können beispielsweise aus zwei verschiedenen Vliesstoffschichten bestehen: einer äußeren Schicht aus Polyester, das mit Benetzungsmitteln behandelt wurde und ein schnelles Durchdringen von Flüssigkeit ermöglicht, aber nur minimal nachgibt, und einer inneren Schicht aus saugfähiger Viskose. Dünne, hochfiltrierende Vliesstoffe für chirurgische Masken können aus Mikrodenier-Fasern bestehen."

2. Innovation/Technologie

Die Nachfrage des Marktes nach besserer Qualität, Strapazierfähigkeit und Tragekomfort hat Lieferanten und Marken dazu veranlasst, alle Komponenten eines Kleidungsstücks/Produkts in jeder Phase des Herstellungsprozesses häufiger zu testen.

Dies wiederum hat neue Wege für Innovationen geschaffen, indem neuere, verbesserte Materialien eingeführt wurden, um die Nachfrage nach hochwertigen, leistungsfähigen Stoffen in allen Bereichen zu erfüllen - insbesondere im Baugewerbe, im Gesundheitswesen und in der Medizin.

"Die Marken suchen nach einem Wettbewerbsvorteil auf ihren Märkten. Die Einführung neuer Stofftechnologien und Materialien macht regelmäßige Tests erforderlich", fügt Peter hinzu.

Darüber hinaus hat die zunehmende Verwendung von Einweg-Vliesstoffen zu einer wachsenden Besorgnis über die Belastung von Mülldeponien und anderen Abfallentsorgungsmethoden geführt. Dies führt zu mehr Innovation bei dem Versuch, effizientere biologisch abbaubare Fasern zu entwickeln und einzuführen.

3. Höhere Nachfrage nach Schutz- und Leistungsvliesstoffen

Die größten Wachstumsmärkte für Vliesstoffeab 2021 waren:

• Gesundheitswesen/Medizin/PPE
• Bauwesen
• Filtration
• Automobilindustrie
• Heimtextilien

Angesichts der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten für nahezu jede absorbierende Anwendung sind die Zukunftsaussichten für Vliesstoffprodukte äußerst positiv. Die Nachfrage nach neuen Technologien, Techniken und Materialien führt dazu, dass Vliesstoffprodukte während des Produktdesigns häufiger getestet werden und somit die Nachfrage nach zuverlässigen, genauen Materialtests steigt.

Mit den Geräten von James Heal können Marken, Hersteller und unabhängige Labors die notwendigen Tests an Ihren Vliesstoffen durchführen, um die Behauptungen zu bestätigen und die beabsichtigte Leistung zu gewährleisten, das Vertrauen der Verbraucher zu gewinnen und die Loyalität zu Ihrer Marke zu stärken

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