5.4 Produkcja

Zakładana produkcja wyrobu opiera się na kilku etapach z których każdy może być przeprowadzony w jednym zakładzie produkcyjnym. Krótki łańcuch produkcyjny i mała skomplikowaność operacji ma na celu stworzenie możliwości produkcji lokalnej .

Proponowany przez nas produkt jest wyrobem trój warstwowym i składa się z okrywy włókiennej, podkładu do którego okrywa jest zamocowana oraz podkładu spodniego, który odpowiada za stabilizację rozmiarów wyrobu. Warstwy są produkowane w odpowiedniej kolejności i stopniowo ze sobą łączone.

Produkcja wyrobu składa się z kilku etapów. Po pierwsze jest to przygotowanie surowca.

W przypadku surowca czystego proces ten jest pomijany, jednakże w przypadku surowca odzyskiwanego konieczne jest wcześniejsze usunięcie z niego wszelkich zanieczyszczeń
a następnie przerobienie go na granulat poliamidowy. Całkowite oczyszczenie surowca odzyskiwanego jest niemożliwe dlatego będzie on wykorzystywany do produkcji wykładzin o ciemnych kolorach oraz jako dodatek surowcowy do nowego surowca w przypadku produkcji wykładzin o jaśniejszych kolorach. Z uwagi na swój kolor i mniej istotne położenie – od ziemi, surowiec odzyskiwany będzie używany do produkcji podkładu wykładziny.

Przygotowany surowiec zostaje przetapiany i po dodaniu odpowiednich barwników formowany jako włókna o różnych parametrach. Zjawisko to ma miejsce ze względu na różne przeznaczenie włókien. Włókna grubsze o większej masie linkowej i lepszej wytrzymałości zostaną wykorzystane do produkcji włókniny z której zrobione są podkłady. Włókna cieńsze, bardziej delikatne i puszyste zostaną użyte do produkcji przędzy oplotowej. W przypadku włókna formowanego z przeznaczeniem na włókninę zaraz po uformowaniu zbierane jest ono przez specjalne urządzenie i dalej wytwarzana jest z niego włóknina spun bonded. Włókna formowane z przeznaczeniem na przędzę są odbierane w postaci nawojów a następnie są poddawane kolejnym procesom mającym na celu przygotowanie przędzy oplotowej.

Przygotowane włókniny – podłoża naszego wyrobu oraz przędza są następnie łączone. Ma to miejsce poprzez przeszywanie podłoża grubymi nićmi tworzącymi teraz okrywę włókienną. W celu uzyskania jak największej miękkości i sprężystości przeszywanie jest możliwie gęste. Przeszyty spód pierwszy podklejany jest klejem poliamidowym drugą warstwą podkładu, której celem jest stabilizacja wyrobu. Jednocześnie kolejna warstwa nadaje większą miękkość wyrobowi oraz lepszą izolację termiczną oraz akustyczną.

Tak przygotowany wyrób jest jeszcze poddawany nanoszeniu preparacji i warstwy antypoślizgowej. Następnie jest przycinany w mniejsze elementy i pakowany w płaskie paczki.


Rysunek 7: schemat produkcji wyrobu. Źródło: opracowanie własne.

1.barwienie włókien

Włókna poliamidowe należą do włókien hydrofobowych, dlatego barwi w temperaturze (ok. 40-50’) powodującej rozluźnienie struktury włókna i swobodną penetrację barwnika do wnętrza. Do barwienia zostaną użyte wyselekcjonowane barwniki metalokompleksowe typu 1:2. Są to barwniki należące do grupy barwników o cząsteczkach związanych koordynacyjnie z atomem metalu (gł. Chromu).

Barwienie będzie miało miejsce w trakcie formowania włókien a barwnik zostanie dodany do masy polimeru.

2. formowanie
a. formowanie włókniny

Włókniny Spun Bonded produkowane są bezpośrednio z polimeru. Oznacza to, że polimer w postaci granulatu jest stapiany w ekstruderze, przechodzi przez filtry i pompę zębatą a następnie jest wytłaczany przez głowicę przędącą. Po tym procesie jest on rozciągany przez strumień powietrza o prędkości liniowej większej niż prędkość wytłaczania polimeru. Powoduje to wyciągnięcie włókna oraz zorientowanie makrocząsteczek w włóknie i duże zwiększenie jego wytrzymałości. Następnie występuje proces chłodzenia i stabilizacji termicznej włókna. Gotowe włókna ciągłe są układane na taśmie transportowej w postaci runa, które od razu przechodzi do następnego etapu formowania włókniny – kalandrowania.


Rysunek 8: schemat wytwarzania włóknin Spun Bondem. Źródło: opracowanie własne

* kalandrowanie

Po procesie kalandrowania otrzymujemy gotową włókninę do dalszych procesów wykańczalniczych. Kalander jest przeznaczony do wytwarzania, prasowania i zgrzewania włóknin termoplastycznych. Może być również stosowany do gładzenia tkanin i dzianin. Kalander posiada dwa wały: wał stalowy ogrzewany elektrycznie-grzałkami oporowymi
od środka; wał elastyczny, którego płaszcz stanowią sprasowane warstwy tkaniny. Wały są dociskane siłownikami hydraulicznymi. Mechanizm wichrujący umożliwia skoszenie osi wałów, co zapewnia równomierny docisk liniowy wzdłuż szerokości roboczej.


b. formowanie włókien i przędzy

3. igłowanie – przeszywanie

Wykładziny igłowane tworzy się przez przeszywanie podkładu przędzą, rządek po rządku tworząc gęstą strukturę oczek. Igła z przędzą przechodząca przez podkład jest przekazuje oczko przędzy do chwytaka który przytrzymuje oczko na odpowiedniej wysokości kiedy igła wycofuje się poza podłoże. Igły przeszywające podłoże umieszczone są w rzędach igłujących jednocześnie całą szerokość wykładziny.
Po wytworzeniu oczka mogą zostać przecięte lub strzyżone. Dla stabilizacji przeszytej przędzy stosuje się ich podklejenie kolejną warstwą podłoża.


Rysunek 9 : podstawowe elementy występujące w trakcie przeszywania dywanu: primary banking – podkład; yarn – przędza; tufting needle – igła; hook – chwytak (haczyk); cutting blade – nożyk.

Przeszywanie proponowanej wykładziny może być wykonywane typowym urządzeniu do przeszywania wykładzin dywanowych np. przeszywarce igłowej Pantera brytyjskiej firmy Cobble. Maszyna ta pracuje w trybie ciągłym, ma niskie koszty utrzymania i pozwala na osiągania dużych prędności igłowania. Patera posiada wbudowane łoże igłowe dzięki któremu można otrzymać okrywę zarówno o stałej jak i o zróżnicowanej wysokości. Może ona działać z prędkością 1500 obr./min wytwarzając okrywę pętelkową lub do 1400 obr./min w przypadku pętli rozcinanych. [14]

4.podklejanie

Otrzymane warstwy dywanu zostaną ze sobą sklejone poprzez użycie kleju poliamidowego oraz wykorzystanie właściwości tego tworzywa do mięknięcia w nieco wyższych temperaturach. Proces ten musi przebiegać bardzo precyzyjnie przy najniższych możliwych temperaturach ze względu na możliwość uszkodzenia okrywy włókiennej pod wpływem temperatury. Termiczne połączenie warstw omija wykorzystanie chemicznych klejów .

5.preparacja

Wyrób zostanie wykończony środkami zmiękczającymi mającymi również właściwości antyelektrostatyczne, które zmniejszą skłonność wyrobu do elektryzowania się.

6.cięcie i pakowanie

Gotowy wyrób jest cięty na kwadratowe moduły o boku 90 cm a następnie pakowane.