A indústria de tecidos não tecidos teve um início exploratório no final da década de 1940, entrando em uma fase de desenvolvimento na década de 1950, seguida de expansão comercial na década de 1960. Durante os 35 anos seguintes, a indústria de nãotecidos amadureceu e estabeleceu mercados para tecidos nãotecidos, fornecendo desempenho econômico como alternativas aos têxteis convencionais ou fornecendo produtos desenvolvidos especificamente para usos finais direcionados. A indústria sobreviveu melhor às recessões do que os têxteis convencionais e cresceu a um ritmo mais rápido. Seus problemas de saúde e segurança são semelhantes aos do resto da indústria têxtil (ou seja, ruído, fibras transportadas pelo ar, produtos químicos usados ​​na colagem de fibras, superfícies de trabalho seguras, pontos de esmagamento, queimaduras por exposição térmica, lesões nas costas e assim por diante).

A indústria geralmente tem um bom histórico de segurança e o número de lesões por unidade de trabalho padrão é baixo. A indústria respondeu aos desafios associados às ações de água limpa e ar limpo. Nos Estados Unidos, a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA) promulgou uma série de regras de proteção do trabalhador que exigem treinamento de segurança e práticas de fabricação que melhoraram significativamente a proteção do trabalhador. Empresas responsáveis ​​em todo o mundo estão adotando práticas semelhantes.

As matérias-primas utilizadas pela indústria são geralmente semelhantes às utilizadas nos têxteis convencionais. Estima-se que a indústria use quase 1 bilhão de quilos de uma mistura de matérias-primas anualmente. As fibras naturais utilizadas são predominantemente algodão e polpa de madeira. As fibras fabricadas incluem rayon, poliolefinas (tanto polietileno quanto polipropileno), poliésteres e, em menor escala, nylons, acrílicos, aramidas e outros.

Houve um crescimento inicial no número de processos de nãotecidos para aproximadamente dez. Esses incluem; spunbond, fundido por sopro, pasta de ar e misturas, molhado, seco (ligado por agulhamento, colagem térmica ou colagem química) e processos de colagem por pontos. Nos Estados Unidos, a indústria saturou muitos de seus mercados de uso final e atualmente está em busca de novos. Uma grande área de crescimento para não-tecidos está se desenvolvendo na área de compósitos. Laminados de não-tecidos com películas e outros revestimentos estão ampliando os mercados para materiais não-tecidos. O armazenamento de produtos em rolo não tecidos foi recentemente examinado devido à inflamabilidade de alguns produtos que têm densidades muito baixas e altas áreas de superfície. Rolos cuja relação volume-peso é maior do que um determinado fator de altura de rolo são considerados como apresentando problemas de armazenamento.

Alta tecnologia

fibras celulósicas

O volume de algodão branqueado usado em tecidos não tecidos tem aumentado constantemente, e as misturas de algodão-poliéster e rayon-poliéster em tecidos não tecidos, ligados por hidroemaranhamento, tornaram-se combinações atraentes para aplicações médicas e de higiene feminina. Tem havido interesse em usar algodão não branqueado em processos não tecidos, e alguns tecidos experimentais atraentes foram produzidos através do uso do processo de hidroentrelaçamento.

Rayon tem enfrentado alguma pressão de ambientalistas preocupados com o impacto que os subprodutos do processo têm no meio ambiente. Alguns produtores de rayon empresas nos Estados Unidos abandonou a indústria em vez de enfrentar o custo de cumprir os requisitos regulamentares impostos pelas leis de água e ar limpos. As empresas que optaram por atender aos requisitos agora parecem estar confortáveis ​​com seus processos modificados.

As fibras de polpa de madeira são um componente importante de fraldas descartáveis, produtos para incontinência e outros produtos absorventes. São empregadas fibras de madeira dura e fibras kraft. Somente nos Estados Unidos, o uso de fibras de celulose totaliza mais de 1 bilhão de quilos anualmente. Uma pequena porcentagem é usada em processos não tecidos de ar. Os produtos são populares como toalhas em aplicações que vão desde a cozinha até esportes.

Fibras sintéticas

As duas fibras de poliolefinas mais populares são o polietileno e o polipropileno. Estes polímeros são convertidos em fibras de comprimento curto que são subsequentemente convertidas em tecidos não tecidos, ou então convertidos em tecidos não tecidos spunbonded por extrusão dos polímeros para formar filamentos que são formados em teias e ligados por processos térmicos. Alguns dos tecidos produzidos são convertidos em roupas de proteção e, em 1995, mais de 400,000,000 milhões de macacões foram fabricados usando um popular tecido de polietileno spunbonded.

O maior uso único para um tecido não tecido nos Estados Unidos (aproximadamente 10 bilhões de metros quadrados) é como a capa de fraldas descartáveis. Este é o tecido que entra em contato com a pele do bebê e separa o bebê dos outros componentes da fralda. Tecidos dessas fibras também são usados ​​em produtos duráveis ​​e em algumas aplicações geotêxteis, onde se espera que durem indefinidamente. Os tecidos se degradarão na luz ultravioleta ou em algum outro tipo de radiação.

Fibras termoplásticas de polímeros e copolímeros de poliéster são amplamente utilizadas em não-tecidos, tanto em fibras descontínuas quanto em processos spunbonded. O volume combinado de polímeros de poliéster e poliolefina usados ​​nos Estados Unidos em tecidos não tecidos foi estimado em mais de 250 milhões de kg anualmente. As misturas de fibras de poliéster com polpa de madeira que são colocadas a úmido e depois unidas por hidroentrelaçamento e subsequentemente tratadas com um revestimento repelente são amplamente utilizadas em aventais e campos cirúrgicos descartáveis. Em 1995, o uso de nãotecidos médicos descartáveis ​​somente nos Estados Unidos ultrapassou 2 bilhões de metros quadrados anualmente.

As fibras de nylon são usadas apenas com moderação na forma de fibras descontínuas e em um volume limitado em não-tecidos spunbonded. Um dos maiores usos para nãotecidos de náilon spundbonded é no reforço de almofadas de carpete e em filtros de fibra de vidro. Os tecidos fornecem uma superfície de baixa fricção para almofadas de carpete que facilita a instalação de carpetes. Nos filtros de fibra de vidro, o tecido ajuda a reter a fibra de vidro no filtro e evita que as fibras de vidro entrem no fluxo de ar filtrado. Outros nãotecidos especiais, como as aramidas, são usados ​​em nichos de mercado onde suas propriedades, como baixa inflamabilidade, recomendam seu uso. Alguns desses nãotecidos são usados ​​na indústria moveleira como bloqueadores de chamas, para reduzir a inflamabilidade de sofás e cadeiras.

Processos

Spunbonded e Meltblown

Nos processos spunbonded e meltblown, os polímeros sintéticos são fundidos, filtrados, extrudados, estirados, carregados eletrostaticamente, dispostos em forma de teia, ligados e enrolados. O processo requer boas práticas de segurança comuns ao trabalho com extrusoras quentes, filtros, fieiras e rolos aquecidos usados ​​para colagem.

Os trabalhadores devem usar proteção adequada para os olhos e evitar roupas largas, gravatas, anéis ou outras joias que possam ficar presas em equipamentos em movimento. Além disso, esses processos quase sempre envolvem o uso de grandes volumes de ar, e precauções especiais devem ser tomadas para evitar projetos que possam levar a incêndios, como a colocação de reatores leves em um duto de ar. Extinguir um incêndio em um duto de ar é difícil. É importante manter as superfícies do piso de trabalho seguras, e os pisos ao redor de qualquer equipamento não tecido devem estar livres de contaminação que possam levar a uma base insegura.

Os processos spunbonded e meltblown exigem a limpeza de alguns dos equipamentos do processo, queimando qualquer resíduo de polímero acumulado. Isso geralmente envolve o uso de fornos muito quentes para limpar e armazenar as peças limpas. Obviamente, essas operações requerem luvas adequadas e outras proteções térmicas, bem como ventilação adequada para reduzir o calor e os gases de exaustão.

Os processos spunbonded devem suas vantagens econômicas em parte ao fato de serem relativamente rápidos e os rolos de recepção poderem ser trocados enquanto o processo continua em execução. O projeto do equipamento de troca de rolo e o treinamento dos operadores devem fornecer uma margem de segurança adequada para lidar com essas trocas.

Seco

Processos que envolvem a abertura de fardos de fibras, mistura das fibras para fornecer uma alimentação uniforme a uma máquina de cardar, cardagem para formar tramas, sobreposição cruzada das tramas para fornecer resistência ideal em todas as direções e, em seguida, encaminhar a trama para algum processo de colagem são semelhantes em seus requisitos de segurança aos processos têxteis convencionais. Todos os pontos expostos que podem prender as mãos de um trabalhador nas interfaces de rolagem precisam de proteção. Alguns processos de secagem envolvem a geração de pequenas quantidades de fibras transportadas pelo ar. O trabalhador deve receber EPI respiratório adequado para evitar a inalação de qualquer parte respirável dessas fibras.

Se as teias formadas forem ligadas termicamente, haverá normalmente uma pequena quantidade (da ordem de 10% em peso) de uma fibra ou pó de fusão mais baixa que foi misturada na teia. Este material é derretido por exposição a um forno de ar quente ou a rolos aquecidos e depois resfriado para formar as ligações do tecido. Deve ser fornecida proteção contra exposição a ambientes aquecidos. Nos Estados Unidos, aproximadamente 100 milhões de kg de não-tecidos ligados termicamente são produzidos anualmente.

Se as teias forem unidas por punção de agulha, um tear de agulha é usado. Uma matriz de agulhas é montada em placas de agulhas e as agulhas são conduzidas através da teia. As agulhas capturam as fibras da superfície, transportam-nas de cima para baixo do tecido e depois soltam as fibras no retorno. O número de penetrações por unidade de área pode variar de um número pequeno (no caso de tecidos altos) a um grande número (no caso de feltros agulhados). Um tear pode ser usado para agulhamento de ambos os lados superior e inferior da teia e para uso com várias placas. Agulhas quebradas devem ser substituídas. O travamento de segurança dos teares é necessário para evitar acidentes durante essa manutenção. Como no caso da cardagem, algumas fibras pequenas podem ser geradas por esses processos, sendo recomendado ventilação e respiradores. Além disso, recomenda-se proteção para os olhos para proteger contra detritos de agulhas quebradas. Nos Estados Unidos, aproximadamente 100 milhões de kg de não-tecidos agulhados são fabricados anualmente.

Se as teias forem unidas por adesivo químico, o processo normalmente exige a pulverização do adesivo em um lado da teia e sua passagem por uma área de cura, normalmente um forno de passagem de ar. A direção da folha é então invertida, outra aplicação do adesivo é feita e a folha é enviada de volta ao forno. Uma terceira passagem pelo forno às vezes é usada, se necessário, para concluir o processo de cura. Obviamente, a área deve esgotar os gases do forno e é necessário capturar e remover quaisquer efluentes tóxicos (nos Estados Unidos, isso é exigido por vários atos estaduais e federais de limpeza do ar). No caso da colagem adesiva, existe uma pressão mundial para reduzir a liberação de formaldeído no meio ambiente. Nos Estados Unidos, a EPA recentemente estreitou os limites de liberação de formaldeído para um décimo dos limites anteriormente aceitáveis. Há preocupações de que os novos limites desafiem a precisão dos métodos laboratoriais atualmente disponíveis. A indústria de adesivos respondeu oferecendo novos aglutinantes isentos de formaldeído.

Ar condicionado

Existe alguma confusão de nomenclatura em relação aos não-tecidos depositados a ar. Uma das variações dos processos de cardagem inclui uma carda que inclui uma seção que randomiza as fibras que estão sendo processadas em uma corrente de ar. Este processo é muitas vezes referido como um “processo não tecido air-laid”. Outro processo, bem diferente, também chamado de ar depositado, envolve a dispersão das fibras em uma corrente de ar, geralmente por meio de um moinho de martelos, e o direcionamento da dispersão das fibras no ar para um dispositivo que deposita as fibras em uma correia móvel. A teia formada é então ligada por pulverização e curada. O processo de deposição pode ser repetido em linha com diferentes tipos de fibras para produzir tecidos não tecidos a partir de camadas com diferentes composições de fibras. As fibras usadas neste caso podem ser muito curtas e deve-se tomar proteção para evitar a exposição a essas fibras transportadas pelo ar.

Molhado

O processo de nãotecido por via úmida toma emprestada a tecnologia desenvolvida para a fabricação de papel e prevê a formação de teias a partir de dispersões de fibras em água. Este processo é auxiliado pelo uso de auxiliares de dispersão que ajudam a evitar aglomerados não uniformes de fibras. A dispersão da fibra é filtrada através de correias móveis e desidratada pressionando entre os feltros. Em algum momento do processo, um aglutinante é frequentemente adicionado, o que liga a teia durante o calor da secagem. Alternativamente, em um método mais recente, a teia é ligada por hidroentrelaçamento usando jatos de água de alta pressão. A etapa final envolve a secagem e pode incluir etapas para amaciar o tecido por microcrepagem ou alguma outra técnica semelhante. Não há grandes riscos conhecidos associados a este processo, e os programas de segurança normalmente são baseados em boas práticas comuns de fabricação.

Costura

Este processo é muitas vezes excluído de algumas definições de nãotecidos porque pode envolver o uso de fios para costurar teias em tecidos. Algumas definições de não-tecidos excluem quaisquer tecidos que contenham “fios”. Neste processo, uma teia é apresentada a máquinas de costura convencionais para produzir estruturas semelhantes a malhas que oferecem uma ampla variedade de combinações, incluindo o uso de fios elásticos para produzir tecidos com propriedades atrativas de elasticidade e recuperação. Novamente, nenhum perigo excepcional está associado a este processo.

Acabamento

Os acabamentos para tecidos não tecidos incluem retardadores de chama, repelentes de fluidos, antiestáticos, amaciantes, antibacterianos, fusíveis, lubrificantes e outros tratamentos de superfície. Os acabamentos para nãotecidos são aplicados on-line ou off-line, tratamentos pós-fabricação, dependendo do processo e do tipo de acabamento. Freqüentemente, os acabamentos antiestáticos são adicionados on-line e o tratamento de superfície, como a corrosão por coroa, é normalmente um processo on-line. Os acabamentos retardadores de chama e repelentes são frequentemente aplicados off-line. Alguns tratamentos de tecidos especializados incluem a exposição da teia a um tratamento de plasma de alta energia para influenciar a polaridade dos tecidos e melhorar seu desempenho em aplicações de filtração. A segurança desses processos químicos e físicos varia de acordo com cada aplicação e deve ser considerada separadamente.

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