O que é tecido não tecido: tipos de polipropileno, resistência à água e sacos PP

O que é um Tecido não tecido ?

Um tecido não tecido é uma folha ou teia de fibras unidas por meios mecânicos, térmicos ou químicos - sem tecelagem, tricô ou qualquer entrelaçamento de fios individuais. A definição da INDA (Associação da Indústria de Tecidos Não-Tecidos) descreve os não-tecidos como conjuntos fibrosos projetados que não são tecidos nem tricotados e que não foram convertidos em fios como uma etapa intermediária. As fibras são dispostas em uma teia – aleatoriamente, direcionalmente ou em camadas – e depois consolidadas em uma estrutura de folha coerente.

O método de ligação determina as propriedades da estrutura final tanto quanto o tipo de fibra. Os não-tecidos termicamente ligados são fundidos por calor – seja por meio de calandragem (rolos quentes que derretem as interseções das fibras) ou por ligação através do ar (ar quente fluindo através da teia). Os nãotecidos quimicamente ligados usam resinas aglutinantes aplicadas por saturação, pulverização ou impressão. Os tipos ligados mecanicamente incluem tecidos perfurados por agulha (agulhas farpadas emaranham fisicamente as fibras) e tecidos hidroemaranhados (spunlace), onde jatos de água de alta pressão interligam a teia de fibra sem qualquer aglutinante. Cada método produz um tecido com características distintas de resistência, maciez, permeabilidade e custo, adequados para diferentes usos finais.

Os tecidos não tecidos são um dos segmentos de crescimento mais rápido da indústria têxtil global, com aplicações que abrangem produtos médicos e de higiene descartáveis, geotêxteis duráveis ​​e filtração para construção, interiores automotivos, coberturas de colheitas agrícolas e sacolas de compras reutilizáveis. O mercado global de tecidos não tecidos ultrapassou os 50 mil milhões de dólares em 2023 e continua a crescer, impulsionado pela procura de produtos de higiene, pelo investimento em infraestruturas e pelo abandono dos plásticos descartáveis ​​nas embalagens.

Diferença entre tecido tecido e não tecido

A diferença estrutural entre tecidos e não tecidos é fundamental e impulsiona quase todas as diferenças em suas propriedades e aplicações.

A tecido é produzido em um tear entrelaçando dois conjuntos perpendiculares de fios – urdidura (longitudinalmente) e trama (transversalmente) – em um padrão de repetição definido. A ondulação criada onde os fios se cruzam confere aos tecidos sua estabilidade dimensional característica, toque consistente e resistência anisotrópica (mais forte ao longo dos eixos do fio, mais fraco no viés). Os tecidos requerem as etapas intermediárias de fiação da fibra em fio e, em seguida, entrelaçamento do fio em um tear, tornando-os mais intensivos em processo e geralmente mais caros por unidade de área do que os não-tecidos.

A tecido não tecido vai diretamente da fibra ou polímero para a folha acabada, ignorando a fiação e a tecelagem. Essa conversão direta é a razão pela qual os não-tecidos são economicamente viáveis ​​com pesos básicos muito baixos – o spunbond de polipropileno de 10–20 g/m² usado em campos médicos e coberturas de colheitas não poderia ser produzido economicamente como tecido. A desvantagem é que a maioria dos não-tecidos tem menor resistência à tração para seu peso do que os tecidos, recuperação de estiramento limitada e – em muitas construções – menor durabilidade da superfície sob abrasão.

O que é tecido não tecido de polipropileno?

O tecido não tecido de polipropileno (PP) é o material dominante na produção global de não tecido, representando aproximadamente 60% de toda a produção de tecido não tecido em peso. É produzido principalmente pela processo de fiação : pellets de resina de polipropileno são derretidos em uma extrusora e forçados através de fieiras finas para formar filamentos contínuos, que são colocados em uma correia transportadora em movimento em um padrão de teia aleatório e depois ligados termicamente - normalmente por um rolo de calandra aquecido que solda os filamentos por pontos em seus pontos de cruzamento sem derreter toda a teia. O resultado é um tecido coeso produzido em uma única linha de produção integrada, desde o polímero bruto até o rolo acabado, sem qualquer estágio intermediário de fibra ou fio.

As propriedades do não tecido de polipropileno spunbond são adequadas para uma ampla gama de aplicações: é leve (as gramaturas típicas variam de 10 a 150 g/m²), quimicamente inerte, resistente à maioria dos ácidos, álcalis e solventes, dimensionalmente estável e pode ser produzido em larguras de até 5 metros em linhas comerciais. Seu ponto de fusão de aproximadamente 160°C significa que resiste a processos de esterilização, mas não pode ser passado diretamente. O polipropileno tem densidade de 0,91 g/cm³ – menor que a da água – o que significa que os tecidos e produtos de PP flutuam e são facilmente recicláveis ​​quando separados de outros materiais.

O não tecido PP também é produzido pelo processo meltblown, que força o polipropileno fundido através de orifícios de matriz muito mais finos e puxa os filamentos com ar quente de alta velocidade para produzir microfibras extremamente finas (1–5 mícrons de diâmetro, vs 15–35 mícrons para spunbond). O PP Meltblown tem poros muito menores e é usado como camada de filtração em respiradores N95 e máscaras cirúrgicas. Os compósitos SMS (spunbond-meltblown-spunbond) cobrem uma camada externa macia e forte com um núcleo de filtração fundido para combinar integridade estrutural com desempenho de barreira - a construção padrão para aventais médicos descartáveis, cortinas e capas de higiene.

O polipropileno é resistente à água? Tecido não tecido impermeável explicado

O polipropileno é inerentemente hidrofóbico – sua estrutura molecular apolar não tem afinidade com a água e a água não molha nem penetra nas superfícies da fibra PP em condições normais. Esta hidrofobicidade intrínseca significa que o tecido não tecido PP resiste à penetração de água no nível da fibra. No entanto, se um tecido não tecido PP é efetivamente à prova d’água em uso depende de sua construção – especificamente, do tamanho dos poros entre as fibras em relação à pressão da água contra a superfície do tecido.

O não tecido PP spunbond padrão (usado em sacos, capas higiênicas e filmes agrícolas) é resistente à água, mas não totalmente à prova d'água sob pressão hidrostática. Ele repelirá respingos leves e chuva leve, mas permitirá que a água penetre sob pressão sustentada ou quando imersa, porque os espaços dos poros entre as fibras - embora pequenos - não são vedados. A resistência hidrostática da cabeça do PP spunbond típico de 40–80 g/m² é de 50–200 mm, em comparação com 1.000–10.000 mm para um tecido totalmente impermeável com um laminado de membrana de poliuretano.

Verdadeiramente tecido não tecido impermeável é obtido por meio de processamento adicional: a laminação de um filme de polietileno (PE) no suporte de PP spunbond cria um compósito com penetração zero de líquido na camada do filme, mantendo a superfície macia e semelhante a tecido da face não tecida. Esta construção não tecida de PP laminado com PE é padrão para coberturas descartáveis ​​de mesas médicas, protetores de colchão à prova d'água e filmes de cobertura agrícola onde o desempenho da barreira líquida é necessário juntamente com as vantagens de custo e manuseio da estrutura não tecida. Alternativamente, a teia spunbond pode ser revestida com um acabamento repelente à água (à base de fluorocarbono ou silicone) para aumentar a repelência da superfície sem impermeabilização total - adequado para aplicações onde a respirabilidade deve ser mantida juntamente com a resistência à água, como macacões de proteção e coberturas de culturas.

Sacos não tecidos PP: propriedades e aplicações

As sacolas não tecidas de polipropileno — as sacolas reutilizáveis de laterais rígidas e de impressão brilhante, amplamente utilizadas como sacolas de supermercado, sacolas promocionais e sacolas de compras no varejo — são feitas de tecido não tecido PP spunbond, normalmente na faixa de peso de 70 a 120 g/m², cortadas e costuradas ou soldadas por ultrassom em forma de sacola. Eles se tornaram proeminentes como uma alternativa às sacolas plásticas descartáveis ​​e foram amplamente adotados por varejistas em todo o mundo como uma solução de embalagem reutilizável e de marca.

As propriedades práticas que tornam o PP spunbond adequado para aplicações em sacos são sua rigidez (a estrutura termicamente ligada mantém a forma sem moldura), excelente capacidade de impressão (a superfície aceita tintas solventes e à base de água para gráficos de alta qualidade), baixo peso e custo. Uma sacola de supermercado não tecido PP padrão de 80 g/m² pesa aproximadamente 50–70 gramas e pode transportar cargas de 5–10 kg sem rasgar quando as costuras são devidamente reforçadas – a capacidade de carga depende principalmente da construção da costura e do método de fixação da alça, e não da resistência à tração do tecido.

As sacolas não tecidas de PP são comercializadas como reutilizáveis ​​e recicláveis, mas ambas as afirmações exigem qualificação. A reutilização é genuína – estudos descobriram que os sacos não tecidos de PP têm uma vida útil de 50 a 100 utilizações em condições normais de venda a retalho antes de a pega ou a costura falharem. O ponto de equilíbrio ambiental versus sacolas plásticas LDPE descartáveis ​​(em termos de impacto total do ciclo de vida) é normalmente citado como 8 a 12 utilizações, o que significa que as sacolas usadas consistentemente por uma temporada ou mais proporcionam um benefício ambiental líquido. A reciclabilidade é tecnicamente possível – o PP é um polímero amplamente reciclado – mas, na prática, o formato do saco, o peso do tecido e a construção de materiais mistos (tecido mais alças e qualquer laminado ou reforço) dificultam a classificação e o processamento em fluxos de reciclagem padrão. Existem programas dedicados de reciclagem de têxteis PP em alguns mercados, mas não estão universalmente disponíveis.

Além das sacolas de compras no varejo, as aplicações de sacolas não tecidas de PP incluem sacos de sementes agrícolas e fertilizantes, embalagens industriais a granel (sacos grandes / FIBCs usam PP tecido, mas sacos menores de não tecido são usados ​​para conteúdos de qualidade alimentar e sensíveis à higiene), sacos de lixo médico e sacolas promocionais para eventos, feiras comerciais e marketing de marca.