Nonwoven fabrics based on biodegradable materials

Bc. Nikol Polášková

Master's thesis

Abstract:

Nonwovens are fiber structures that are formed by joining of endless filaments or stapled fibers by various bonding techniques. The most commonly used nonwoven technologies for endless filaments are especially Spunbond and Meltblown technology. Products made from nonwovens are for hygiene, medical, technical or other industry. The greatest utilization of nonwoven textiles is focused on hygiene needs (baby diapers, wet napkins, feminine care, incontinent care). One of the most widely used and still developing technologies of nonwoven production is Spunbond technology. During this production spinning takes place directly from the polymer which has historically been polypropylene. Increasing trends of reducing use of polymers based from non-renewable sources in the nonwovens industry started the focus on biobased and biodegradable material with similar or better properties of nonwovens based on polypropylene. The practical part of this work was focused on biodegradable materials with Poly(butylene succinate), PBS, as additive to gain more flexible and soft material. Several samples were produced with different compositions of bicomponent fibers for given processing conditions. Process stability during extrusion process was evaluated. Materials were tested by several different analytic method in order to evaluate mechanical properties and softness.

Abstract:

Netkané textilie se skládají z nekonečných vláken nebo z krátkých vláken spojených různými druhy pojení. Nejvíce používaná technologie pro netkané textilie vyrobené z nekonečných vláken jsou zvláště technologie Spunbond a Meltblown. Tyto netkané textilie se používají převážně v hygienickém, zdravotnickém a technickém průmyslu. Největší využití nachází netkané textilie v hygienickém průmyslu (převážně v aplikaci dětských plen, vlhčených ubrousků, dámských hygienických potřeb, inkontinenčních pomůckách). Jedna z nejvíce používaných a stále se rozvíjejících technologií výroby netkaných textilií je technologie Spunbond. Tento proces pracuje s granulovaných polymerem, kterým byl historicky převážně polypropylen a zvlákňuje ho z taveniny. Kvůli vzrůstajícím nárokům na redukci odpadu v oblasti průmyslu netkaných textilií se vývoj soustředí na materiály z přírodních zdrojů (biobased) a na materiály v přírodě rozložitelné (biodegradable). Praktická část práce se soustředí na biologicky rozložitelný materiál s přídavkem Poly(butylene succinate), PBS, které bylo použito jako aditivum pro získání více flexibilního a měkkého materiálu. Bylo vyrobeno několik funkčních prototypů s různým složením bikomponentního vlákna pro dané procesní podmínky. Během extruze byla vyhodnocena stabilita zvlákňování. Materiály byly testovány několika metodami pro vyhodnocení mechanických vlastností stejně jako vyhodnocení měkkosti.

Keywords

Spunbond technologie, bikomponentní vlákna, polymery z obnovitelných zdrojů, netkané textilie, polymerní taveniny, biologicky rozložitelné polymery

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2021

Thesis defence

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Polymer Engineering / Inženýrství polymerů