261

Zbornik radova Tehnološkog fakulteta u Leskovcu ISSN 0352-6542 UDK 004/.007+3+5+6(05)

20 (2011), 261 – 269 UDK 677.076.4:677.026.4

Pregledni rad

PERSPEKTIVE RAZVOJA I UPOTREBE TEHNIČKIH I NETKANIH TEKSTILNIH MATERIJALA*

Snežana Urošević

Univerzitet u Begradu, Tehnički fakultet u Boru, Bor, Srbija

Netkani tekstil je najznačajnija i najveća grupa proizvoda šire proizvodne oblasti tekstilne industrije poznate kao tehnički tekstil. Tehnički tekstil obuhvata tekstilne proizvode posebnih tehničkih karakteristika i funkcionalnosti. Sam termin sugeriše da su u pitanju proizvodi koji su namenjeni za nepotrošačke, odnosno industrijske aplikacije. Proizvodnja i tržište netkanog tekstila su u stalnom rastu i razvoju. Od početka milenijuma, netkani tekstil, a posebno njegove tehničke aplikacije imaju mnogo veću perspektivu od ostalih tržišta tekstila – vlakana, tekstila i odeće. Razvijene zemlje i dalje smanjuju proizvodnju vlakana za tradicionalni tekstil, u korist proizvodnje tehničkog i netkanog tekstila.Industrija netkanog tekstila u ovim zemljama je na visokom nivou i sa jasnim pravcima daljeg razvoja. U zemljama u razvoju se tek očekuje veći rast i širenje oblasti u kojima se odvija proizvodnja. Smatra se da će azijske zemlje, prvenstveno Kina i Indija, biti nosioci budućeg razvoja. Tehnologije za proizvodnju netkanog tekstila napreduju veoma brzo, čime se unapređuju i osobine samih proizvoda, omogućava širenje u nove segmente i razvoj i komercijalizacija novih proizvoda. Za proizvođače je od značaja da uvide i shvate razvoj proizvoda iz perspektive upotrebe i krajnjeg potrošača. Unapređenje života ljudi pružanjem inovativnih proizvoda je ključni prioritet industrije netkanog tekstila. Ključne reči: tehnički tekstil, netkani tekstil, tekstilna industrija,

* Rad saopšten na IX Simpozijumu “Savremene tehnologije i privredni razvoj”, Leskovac, 21. i 22. oktobar 2011. godine Adresa autora: Snežana Urošević, Tehnički fakultet u Boru, Vojske Jugoslavije 12, 19210 Bor, Srbija E-mail: surosevic@tf.bor.ac.rs

262

UVOD Tehnički i netkani tekstil je sektor tekstilne industrije koji se najbrže menja doprinoseći tehnološkom napretku, kako ove tako i drugih industrija i u stalnom je usponu. U zavisnosti od aplikacije tehnički i netkani tekstilni materijali mogu da oblikuju različite proizvode, sa višestrukom namenom. Tehnički i netkani tekstil teži da zadovolji tehničke zahteve u pružanju visokih performansi i da nađe rešenja za mnoge tehničke izazove koji su prisutni u našem okruženju kao što su pitanja ekologije, lične bezbednosti, zdravlja, komfora. Njegovi inovativni potencijali se kreću u širokom opsegu: raznovrsnost, funkcionalnost, interaktivnost, kompatibilnost, fleksibilnost, produktivnost, [1]. Sve više se posmatra kao deo šire discipline ''inženjerstvo fleksibilnih materijala'' koja uključuje pene, filmove, prahove, smole, plastiku, metale [2].

Tehnički i netkani tekstil

Papir

Metali

Minerali, keramikeKompoziti

Plastike i pene

Filmovi i membrane

Slika 1. Interfejs tehničkog i netkanog tekstila [2]

Industrije tehničkog i netkanog tekstila u razvijenim zemljama su na visokom nivou i sa jasnim pravcima daljeg razvoja, dok se kod zemalja u razvoju tek očekuje veći. U globalnom kontekstu, smatra se da će azijske zemlje, prvenstveno Kina i Indija, biti nosioci budućeg razvoja, kao što je slučaj i kod tržišta tekstila i odeće. Tehnologija izrade netkanih materijala spada u grupu nekonvencionalnih postupaka, jer se prema svom karakteru ne mogu svrstati ni u jednu konvencionalnu tehnologiju kao što su tkanje i pletenje. Proizvodnja konvencionalnih proizvoda zasniva se uglavnom na preradi pređe, dok se proizvodnja netkanih proizvoda bazira, uglavnom na izradi plastice [3]. Za razliku od tradicionalne tekstilne industrije, koja je prvenstveno okrenuta krajnjim potrošačima i usmerena na snabdevanje odevne industrije i industrije nameštaja tkaninama i pleteninama, ovaj sektor je usmeren na proizvodnju za nepotrošačke aplikacije. Tehnički i netkani tekstil se smatra za veoma uspešan sektor i sektor tekstilne industrije koji se najbrže menja. Inovacije u nove materijale, procese i primene su omogućile da se proširi krug korisnika izvan tradicionalnog, kako za nove, tako i za postojeće tekstilne proizvode. Razvoj u ovom sektoru tekstila je okarakterisan visokom dodatom vrednošću proizvoda, visokim tehnologijama i performansama i proizvodnom orijentacijom ka tržišnim nišama. Zahvaljujući raznovrsnosti karakteristika i brojnim primenama sektor tehničkog i netkanog tekstila čini više od jedne četvrtine ukupne

263

potrošnje tekstila, izraženo količinski. Predviđa se da će se godišnja stopa rasta potrošnje nastaviti da se povećava i da će tokom petogodišnjeg perioda između 2005. i 2010.godine dostići 4,6% [2]. OSNOVNE KARAKTERISTIKE TEHNIČKOG I NETKANOG TEKSTILA Tehnički tekstil obuhvata tekstilne proizvode posebnih tehničkih karakteristika i funkcionalnosti. Sam termin sugeriše da su u pitanju proizvodi koji su namenjeni za nepotrošačke, odnosno industrijske aplikacije. Koriste se samostalno ili kao komponenta – kao deo drugih proizvoda, kako bi poboljšali njihove karakteristike. U širokoj upotrebi je definicija tehničkog tekstila da su to svi oni tekstilni materijali i proizvodi koji su izrađeni prvenstveno zbog njihovih tehničkih performansi ili funkcionalnih karakteristika, pre nego zbog njihovih estetskih ili dekorativnih karakteristika [4]. Kako se oblast proizvodnje i primene širila, tako su u upotrebu ulazili drugi termini koji ga na različite načine opisuju. Neki od njih su: funkcionalni tekstil, nevidljivi tekstil, tekstil visokih tehnologija, tekstil performansi, inženjerski tekstil [5]. Zbog velikog učešća netkanih tekstilnih proizvoda u ukupnoj proizvodnji tehničkog tekstila, netkani tekstil se često poistovećuje sa tehničkim tekstilom. Međutim, treba imati u vidu da oni nisu isto. Tehnički tekstil se prvenstveno odnosi na namenu proizvoda, a netkani tekstil na način izrade. Dok tehnički tekstil čine isključivo proizvodi koji nisu usmereni ka pojedincima i domaćinstvima za ličnu potrošnju, netkani tekstil obuhvata i primene izvan oblasti industrije. Proizvodi za ličnu upotrebu, kao što su odeća za sport, odeća i oprema za rekreaciju i aktivnosti u slobodno vreme, proizvodi za higijenu i medicinu, su značajna područja primene netkanog tekstila. One grupe netkanih tekstilnih proizvoda koji su namenjene za primene u industriji su poznate pod nazivom tehnički netkani tekstil i ubrajaju se u tehnički tekstil. Tehnički tekstil može biti netkani tekstil ili rezultat tradicionalnijih tehnika izrade tekstila, kao što su tkanje i pletenje. Širok asortiman i raznovrsne primene proizvoda i sličnosti u tehnološkom procesu proizvodnje uslovljavaju poteškoće u svrstavanju proizvoda u različite kategorije zbog čega se ove dve oblasti često posmatraju objedinjeno kao industrija tehničkog i netkanog tekstila. Kao inovativna oblast tekstilne industrije, tehnički i netkani tekstil imaju ogroman opseg kao i raznovrsnost sirovina, procesa, proizvoda i aplikacija koje obuhvataju. U kombinaciji sa drugim materijalima ili sami, netkani tekstilni materijali se koriste u širokom opsegu potrošačkih i industrijskih proizvoda sa različitim svojstvima. Uobičajene aplikacije uključuju:

u poljopriveredi (Agrotech): zaštitne materijale za staklenike, materijale za kontrolu korova, kapilarno navodnjavanje, vrećice za korenje,

u građevinarstvu (Buildtech): omotače za cevi, izolacioni materijali, fasadni materijali, krovne materijale, akustične obloge za zidove,

za izradu odeće (Clothtech): međupostavne materijale, materijale za ojačanje, naramenice, unutrašnje delove obuće, vodootporne materijale,

264

za geotekstil i geomembrane (Geotech): materijale za kontrolu erozije, filtraciju i odvodnjavanje, materijale za nasipe i brane,

za upotrebu u domaćinstvu (Hometech): ispune za jastuke i prekrivače, naslone za ramena i leđa, zaštitu za ivice,

u industriji uopšte (Indutech): creva, prenosne trake, filtere za kontrolu zagađenja vazduha i zagađenja tečnosti,

u medicini i higijeni (Medtech): hirurške mantile, maske za lice, hiruršku i medicinsku opremu i medicinski nameštaj, kozmetičku vatu i tufere,

u automobilskoj industriji (Mobiltech): obloge za prtljažnik, podne podloge, komandne table, zvučnu izolaciju i upijajući materijal,

za pakovanje i skladištenje (Packtech): vreće, kese, materijale za vezivanje, materijale za zaštitu od udara, materijale za sprečavanje prodora vlage,

za zaštitu ličnosti (Protech): zaštitnu odeću, uključujući zaštitu od metaka i uboda,

za sport i slobodno vreme (Sporttech): kosture za bicikl, rekete, kompozitne materijale koji se koriste u čamcima, tkanine za balone, veštačke površine za igranje, vreće za spavanje, cerade, šatore.

Njegova upotreba za različite aplikacije doprinosi tehnološkom napretku, kako u samoj tekstilnoj industriji, tako i u drugim industrijama. Na slici 2 je dat prikaz krajnje upotrebe netkanog tekstila po grupama tehničkog tekstila za 2000. godinu [5].

Slika 2. Krajnja upotreba netkanog tekstila u 2000. godini, po grupama proizvoda prema Messe

klasifikaciji Netkani tekstil su inženjerski materijali koji u zavisnosti od aplikacije mogu da oblikuju različite proizvode koji su na raspolaganju za kratkotrajnu upotrebu ili su trajni, sa dugim životom. Često se i razvrstavaju prema trajnosti izabrane završne upotrebe kao:

netrajni (za jednu ili kratkotrajnu upotrebu) ili trajni (dugotrajni) proizvodi.

Protech 1%

Sportex1%

Agrotech 2%

14% Geotech

3%

Mobiltech 6%

Indutech12%

Clothtech 14%

Buildtech 15%

Medtech 33%

Hometech 12%

Packtech 1%

265

Osnovne oblasti rasta industrije su u početku bile usmerene na proizvode sa jednokratnom upotrebom. Većina tih proizvoda je jeftina za proizvodnju i fleksibilna za dalju obradu i korišćenje. Dve najznačajnije grupe netrajnih proizvoda su različiti tipovi maramica za čišćenje i za ličnu negu. U proizvode za jednokratnu upotrebu se ubrajaju pelene, sanitarne salvete, higijenske salvete, suve i vlažne maramice, ulošci i tamponi, odeća za jednokratnu upotrebu, pantalone za trening, filteri. Proizvodi koji se mogu upotrebljavati u dužem vremenskom periodu su elektronske komponente, zaštite za cevi, međupostave, materijali za ispunu kreveta, geotekstil i mnogi drugi. Tržište kratkotrajnih proizvoda je veoma veliko. U obimu ukupno isporučenog netkanog tekstila krajnjim potrošačima u 2007-oj godini pojedine oblasti netrajnih proizvoda značajno učestvuju [6]:

higijena: 32,95 %, maramice za ličnu negu: 8,78%, maramice za ostale upotrebe: 7,20% filteri za vazduh i gas: 2,37% i filteri za tečnost: 3,65%.

TEHNOLOGIJA NETKANOG TEKSTILA I KONVENCIONALNE TEKSTILNE TEHNOLOGIJE U poređenju sa konvencionalnim proizvodnim tehnologijama, izrade tkanina i pletenina, tehnologija netkanog tekstila ima niz prednosti, počev od raznovrsnosti sirovina koje se mogu upotrebiti u proizvodnji do mnogobrojnih primena gotovih proizvoda. Nasuprot konvencionalnim tehnologijama, koje se odlikuju u velikoj meri diskontinuiranim procesima prerade, ova tehnologija se najčešće odvija na kontinuiranim linijama kod kojih je broj proizvodnih faza znatno manji. Osnovne razlike izmedu konvencionalnih i netkanih proizvoda u tome što su vlakna kod netkanih proizvoda pojedinačno raspoređena, a ne u trakama ili snopovima. Ova vlakna održavaju se "razdvojena" i takva struktura ostaje i nakon učvršćivanja i oplemenjivanja netkanih proizvoda. Širenje industrijske proizvodnje netkanog tekstila je bilo posledica toga što je on smatran za jeftini supstitut za tradicionalni tekstil. Vremenom su razvijene tehnologije kojima je postignuta proizvodnja materijala sa strukturama koje, ne samo da su ispoljile bolje osobine od tradicionalnih tkanina i pletenina, već i imaju potpuno nova svojstva. Novi materijali su omogućili potpuno nove primene za koje postojeći materijali nisu mogli da se koriste. Netkani tekstilni materijali vrlo često služe i kao alternativa za tradicionalne tekstilne materijale i zauzimaju mesto mnogih tkanih i pletenih materijala zbog nižih troškova, manje težine i specifičnih upotreba. Netkani materijali se koriste za različite namene u mnogim oblastima što uslovljava i mnogo različitosti u pogledu sirovina, procesa i projekata proizvodnje. U ukupnoj potrošnji vlakana za preradu u tekstilnoj industriji tehnički i netkani tekstil učestvuje približno sa jednom četvrtinom (slika 3).

266

Slika 3. Upotreba vlakana po subsektorima tekstilne proizvodnje [7]

U suštini, kao sirovina za tehnički i netkani tekstil, mogu se koristiti sva poznata vlakna iz oblasti prirodnih biljnih i životinjskih, ili hemijskih, kao i vlakna iz posebnih grupacija kao što su: azbestna, čelična, gumene niti, ugljenična i slično. Početna sirovina pri izradi prvih netkanih materijala bila su prirodna vlakna, uglavnom životinjskog porekla. Međutim, danas upotreba prirodnih vlakana znatno zaostaje u odnosu na ostala. Razvojem tehnologije izrade hemijskih vlakana, dobijena su vlakna koja imaju mnogo bolja svojstva od prirodnih i veću primenu. To se objašnjava mogućnostima projektovanja određenih svojstava vlakana u skladu sa zahtevanim osobinama finalnih proizvoda. Najšire korišćena kao sirovina u industriji netkanog tekstila danas su polipropilenska i poliesterska vlakna. Svetska potrošnja tekstilnih materijala je 2000. godine dostigla 11 milijardi kilograma, od čega se 20% odnosi na netkane tekstilne materijale (slika 4) [5].

Slika 4. Ukupna svetska potrošnja prema vrstama tekstilnih materijala za 2000. godinu, u

milijardama kilograma [5]

PROCENE DALJEG RAZVOJA SEKTORA TEHNIČKOG I NETKANOG TEKSTILA Porast međunarodne konkurencije u proizvodnji odeće i tekstilnih proizvoda za domaćinstvo je rezultovao migracijom proizvodnje i smanjenjem glavnog toka tekstilne industrije u industrijalizovanim zemljama. Ove zemlje su svoj razvoj usmerile na tehnički i industrijski tekstil. Zajedno Severna Amerika, Evropa i Japan, regioni sa

267

najrazvijenijom tržištem i industrijom netkanog tekstila, trenutno čine 68% obima svetske proizvodnje. Severna Amerika (USA i Kanada) i Evropa proizvode približno iste količine, svaka sa oko 30% učešća. Obim rasta tehničkog tekstila u zemljama u razvoju je predviđen na 4-5% godišnje [2]. Porast sektora tehničkog tekstila u razvijenim zemljama je vođen savremenim trendovima, kao što su [8]:

zabrinutost za životnu sredinu i sve strožiji ekološki propisi, potreba za povećanjem energetske efikasnosti i korišćenjem otpada vodi do

širih istraživanja materijala za upotrebu u proizvodnji i građevini, visoke performanse - troškovi celokupnog životnog veka proizvoda podstiču

korišćenje inovativnih materijala, povećanje bogatstva i fokus na zdravstvenu i ličnu zaštitu, povećano usmerenje na sportske i rekreacione aktivnosti, rastuća svest o pitanjima zdravlja i bezbednosti na radu.

Mada je u globalnoj konkurenciji tehnički i netkani sektor tekstila razvijenih zemalja manje ugrožen od odevnog i tekstilnog, ipak se suočava sa sve većom konkurencijom preduzeća iz zemalja u razvoju. Proizvodnja netkanog tekstila u 2007-oj godini je iznosila 50.000 tona u Indiji i 850.000 tona u Kini. Smatra se da će u Aziji do 2012. godine Indija biti vodeći proizvođač i potrošač tehničkog tekstila. Procene indijskog Komesara za Tekstil pokazuju da je vrednost indijske tekstilne industrije u 2007. godini bila 5,75 milijardi dolara i da će se povećati na 9,96 milijardi sa godišnjom stopom rasta 14,67% do 2012. godine. Predviđa se da će Indija ostvariti rast u industriji netkanog tekstila preko 12,4% [9]. Na slici 5 je dat uporedni prikaz procene svetske potrošnje tehničkog tekstila po oblastima primene za 2005. i 2010. godinu.

Slika 5. Procena svetske potrošnje tehničkog tekstila po oblastima primene, za period 1995-2010. godine (iskazano u hiljadama tona)

ZAKLJUČAK Od početka milenijuma sa novim razvojima koji se odvijaju u tehnologiji vlakana i drugih sirovina, procesa, proizvoda i aplikacija, industrija tehničkog i netkanog tekstila

268

ima mnogo veću perspektivu od ostalih tržišta tekstila – vlakana, tekstila i odeće. Postoji stalni rast proizvodnje i potrošnje tehničkog i netkanog tekstila u svetu, jer industrija ima za cilj da zameni mnoge druge proizvode sa jeftinijim lakšim, ekološkim supstitutima na bazi tekstila. Raznolikost netkanih materijala i svestranost njihove upotrebe i njihovo stalno širenje znače da netkani materijali mogu da pruže inovativna i troškovno efikasna rešenja na mnogobrojne poslovne izazove. Industrije tehničkog i netkanog tekstila u razvijenim zemljama su na visokom nivou i sa jasnim pravcima daljeg razvoja. Netkani tekstil teži da zadovolji tehničke zahteve u pružanju visokih performansi i da nađe rešenja za mnoge tehničke izazove koji su prisutni u našem okruženju kao što su pitanja ekologije, lične bezbednosti, zdravlja, komfora. Uspostavljanje i širenje tekstila kao sirovine u mnogim sektorima industrije i novim poljima primena izdvojeno je kao jedan od stubova tehnološke platforme budućeg razvoja evropske tekstilno-odevne industrije.

Zahvalnica Rad je deo istraživanja u okviru projekta „Razvoj novih i unapređenje postojećih tehnoloških postupaka proizvodnje tehničkih tekstilnih materijala”, br. TR 34020, koji finansira Ministarstvo prosvete i nauke Republike Srbije.

LITERATURA

[1] Jänecke, M., (2007) Can Technology Save the Textile Industry? Textile Industry Forum (9th), Porto, 23.10.2007. [2] David Rigby Associates, Technical textiles and nonwovens: world market forecasts to 2010, http://www.davidrigbyassociates.co.uk/DRA%20WEBSITE%2003/assets/TTandN.pdf [3] Šunjka, S., Đekić, V., Filip, S., Netkani tekstil, Tehnički fakultet „Mihajlo Pupin“, Zrenjanin, 2009. [4] Urošević, S., Đekić V., Stanje i procene daljeg rasta i razvoja sektora tehničkog i netkanog tekstila, Tekstilna industrija, Savez inženjera i tehničara tekstilaca Srbije, Beograd, 4/6, (2010), 34-41, [5] Kumar, S., (2005) India: Current Trends and Opportunities in Technical Textiles, Textile Commissioner, 25.04.2005. http://www.searchanyfile.info/India:-Current-Trends-and-Opportunities-in-Technical-Textiles [6] www.edana.com (26. decembar 2009) [7] European technology platform for the future of textiles and clothing - vision for 2020, The European Apparel and Textile Organisation, decembar 2004, www.euratex.org/.../european-technology-platform-future-textiles-and- clothing-a-vision-2020

269

[8]Tehnical Textiles and Nonwoven Association, The Post 2005 TCF Assistance Arrangements, March 2003. www.fibre2fashion.com/.../mobiltech-nonvowen-vs-woven-and-knits21.asp [9] Ramkumar, S., Growth Opportunities in Nonwoven and Technical Textiles Industry in India, http://www.fibre2fashion.com/news/textilenews/newsdetails.aspx?News_id=37367 SUMMARY THE DEVELOPMENT AND USE PERSPECTIVES OF TECHNICAL AND NON-WOVEN TEXTILE MATERIALS (Review) Snežana Urošević University of Belgrade, Technical Faculty in Bor, Serbia Non-woven textile is the most important and the biggest product group of a wider production area of textile industry known as technical textile. Technical textile encompasses textile products of special technical features and functionality. The term implies to the products intended for non-consumer, that is, industrial applications. The non-woven textile production and market grow and develop. Since the beginning of the millennium, non-woven textile, especially its technical applications, have had a greater perspective than the other textile markets – fabrics, textile and clothing. Developed countries are still reducing the fabric production for traditional textile, in the benefit of the technical and non-woven textile production. Non-woven textile industry in these countries is on a high level and it has clearly defined development directions. In the developing countries, the bigger growth and expansion of the industrial area are expected. It is considered that Asian countries, China and India, will be the carriers of the future development. Non-woven textile technologies advance rapidly thus improving the features of the products and enabling the expansion into new segments as well as the development and commercialization of new products. It is important for the producers to see and comprehend the product development from the consumer’s use perspective. Key words: technical textiles, non-woven textile, textile industry Primljen / Received: 15. maj 2011. godine Prihvaćen / Accepted: 5. jun 2011. godine