Композитне волокно утворюється шляхом екструдування розплавів двох або більше полімерів через один отвір фільєри після розподілу спеціальною розподільною пластиною. Існують сотні типів композитних волокон з різними методами класифікації. За методом виробництва їх поділяють на композитне прядіння та змішане прядіння. За морфологією прядіння п'ятьма поширеними типами є: спряжений тип, тип пліч-о-пліч, тип з оболонкою та серцевиною, роздільний тип та тип «морський острів». Поліефірно-нейлонове композитне волокно поєднує переваги нейлону — зносостійкість, високу міцність, легке фарбування та поглинання вологи — з перевагами поліестеру — хорошою еластичністю, стабільністю розмірів, жорсткістю та стійкістю до зморшок.

Більшість процесів композитного прядіння зосереджені на поліефірних/нейлонових композитних волокнах, які мають спеціальні поперечні перерізи, такі як профілі у формі помаранчевих пелюсток та рису. Ці волокна демонструють чудове поглинання вологи та в основному використовуються в засобах для чищення, виробах домашнього текстилю та інших сферах застосування. Крім того, завдяки спеціальній структурі композитного прядіння досягаються такі функціональні властивості, як низька температура плавлення, вогнестійкість, антистатичні властивості та електропровідність багатьох волокон.

Композитне мікроволокно з поліестеру/нейлону виготовляється шляхом формування з розплаву полімерів ПЕТ та ПА у певному співвідношенні, використовуючи відмінності в їхніх хімічних структурах та слабку міжфазну адгезію, що дозволяє їх розділяти одне від одного. Як правило, антибактеріальні мікроволокна виготовляються шляхом додавання антибактеріальних агентів до хімічних волокон шляхом змішування або додавання маткової суміші для досягнення тривалого антибактеріального ефекту.

Порівняно з антибактеріальними технологіями після обробки, антибактеріальні волокна пропонують чудові та довговічні антибактеріальні властивості. Тканини, виготовлені з цих волокон, мають спрощені процеси ткацтва та фарбування, не містять відкладень смоли та мають чудові відчуття на дотик. Однак цей метод виробництва пов'язаний з високим технічним складом та складністю, з особливо суворими вимогами до антибактеріальних засобів. Більшість органічних антибактеріальних засобів не витримують високих температур і не підходять для прядіння з розплаву. Навпаки, неорганічні антибактеріальні засоби, такі як антибактеріальні фосфати, скло, кераміка та оксиди, мають унікальну стійкість до високих температур. Вони мають антибактеріальну та дезодоруючу дію, головним чином завдяки дії іонів металів, таких як срібло, мідь та цинк, які вони містять.

Вітчизняні підприємства застосовують композитні антибактеріальні агенти, що складаються з неорганічних фосфатів, що містять срібло, та оксидів металів, у виробництві поліефірно-нейлонового композитного мікроволокна, застосовуючи технологію змішувального прядіння з антибактеріальним маточним пакетом та волокнистою крихтою для отримання антибактеріальних поліефірно-нейлонових композитних мікроволокон та тканин.

Як антибактеріальний матеріал використовується неорганічний антибактеріальний агент (суміш срібловмісного фосфату та оксидів металів з 3% вмістом срібла та середнім розміром частинок 400 нм). Крихта смоли прядильного класу включає вітчизняну надтонку нейлонову крихту з товщиною деньє та надтонку поліефірну крихту з товщиною деньє.

Прядіння розплаву здійснюється методом додавання мастербатчу для отримання антибактеріального композитного мікроволокна з поліестеру/нейлону (80/20), отриманого методом розплавленого прядіння. Антибактеріальний мастербатч додається до поліефірного компонента у співвідношенні приблизно 2% відносно основного матеріалу. Процес використовує технологію високошвидкісного прядіння композитного волокна та двостадійний процес POY-DTY, що призводить до отримання волокон з відмінними фізичними та механічними властивостями. Середня тонкість окремого волокна, виробленого цим методом, становить близько 0,2 дтекс, що еквівалентно 1/5–1/10 тонкості шовку, що надає тканині відмінних фізичних та хімічних властивостей та полегшує її застосування в засобах для чищення текстилю та швейній промисловості.

Випробування на антибактеріальну ефективність проводилися окремо на промислово вироблених антибактеріальних поліефірно-нейлонових композитних мікрофібри DTY та на фарбованих виробах з їх основов'язаної тканини. Антибактеріальні випробування проводилися відповідно до японського стандарту JIS L 1902, спрямованого на Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae та Escherichia coli. Результати випробувань показали, що як волокна, так і фарбовані тканинні вироби відповідали вимогам синього та помаранчевого стандартів Японської ради з оцінки технологій волокон, демонструючи високу антибактеріальну ефективність.

Це відкриття підтверджує, що композитний антибактеріальний агент, що складається з неорганічного фосфату, що містить срібло, та мікропорошку оксиду металу, може бути застосований у промисловому виробництві антибактеріальних композитних мікроволокон поліефірного/нейлонового композиту методом прядіння розплаву, що відкриває новий підхід до виробництва функціональних та диференційованих волокон. Антибактеріальні мікроволокна, виготовлені за допомогою цієї технології прядіння розплаву антибактеріальної маткової суміші та двостадійного процесу POY-DTY, демонструють чудові фізичні та механічні властивості й антибактеріальні ефекти, а також мають доцільні та надійні виробничі процеси та високі показники якості готових основов'язаних тканин. Промислово вироблені антибактеріальні мікроволокна ефективно вирішують проблему зміни кольору, яка зазвичай пов'язана з волокнами, виготовленими з неорганічних антибактеріальних агентів, а різниця в кольорі та індекс пожовтіння пофарбованих виробів відповідають практичним виробничим вимогам.

Було здійснено серійне виробництво основов'язаних тканин з використанням антибактеріального поліефірного/нейлонового мікроволокна, а також досліджено процеси їх фарбування та оздоблення. Пофарбовані вироби показали відмінну якість. Випробування, проведені за стандартом ISO при 95°C, показали, що показники усадки та стійкості кольору відповідають практичним вимогам застосування, з особливою стійкістю до усадки.

Крім того, підприємство з виробництва хімічних волокон у провінції Гуандун успішно співпрацювало з компанією Hills Company зі США для модернізації традиційної лінії прядіння поліефірного POY з позиціями 12×8. Модернізована виробнича лінія також може виробляти двокомпонентні композитні волокна типу «морський острів» та «розщеплюваний» зі стабільними та нормальними виробничими операціями, а якість продукції повністю відповідає необхідним стандартам. Компанія також налагодила технічну співпрацю з відповідними компаніями в Південній Кореї та Тайвані, Китай, для модернізації традиційних ліній прядіння поліефірного POY для виробництва однокомпонентного мікроволокна з метою досягнення тонкості одного волокна менше або рівної 0,35 дтекс.

Таким чином, існує широкий потенціал розвитку використання традиційних ліній прядіння поліефірного POY для виробництва антибактеріальних поліефірних/нейлонових композитних мікрофіброфібраних ниток та тканин.

Нові синтетичні волокна, представлені мікроволокнами, демонструють значні відмінності в тонкості окремих ниток, морфології поперечного перерізу, морфології поверхні, властивостях усадки та структурі полімеру (хімічна структура, кристалічність, орієнтація тощо) порівняно зі звичайними синтетичними волокнами. Тому процеси прядіння, ткацтва, фарбування та оздоблення тканин, виготовлених з нових синтетичних волокон, також значно відрізняються від процесів звичайних тканин із синтетичних волокон.

Додавання вирівнювачів під час процесу фарбування є важливим підходом до покращення фарбувальних властивостей мікроволокон. Вітчизняні підприємства виявили, що додавання вирівнювачів до фарбувальної ванни може збільшити розчинність дисперсних барвників у воді, збільшити частку барвників у мономолекулярному стані та допомогти покращити ефективність фарбування.

Це вказує на те, що вирівнювальні агенти мають солюбілізуючий ефект на дисперсні барвники, тобто збільшують кількість барвників як у мономолекулярній, так і в міцелярній формах у фарбувальній ванні. Барвники в мономолекулярному стані є основною формою поглинання барвника волокнами, а міцелярні барвники вивільняють мономери барвника легше, ніж кристали барвника, що сприяє рівномірному фарбуванню.

Тим часом, наявність вирівнюючих агентів також допомагає покращити стабільність дисперсних барвників за високих температур, зменшуючи появу смуг та плям барвника. Це пояснюється тим, що мікроволокна мають велику питому площу поверхні та високу швидкість адсорбції барвника, що, як правило, призводить до нерівномірного фарбування.

Для антибактеріальних поліефірно-нейлонових композитних мікроволокнистих ниток питома площа поверхні окремої нитки не тільки велика, але й значно варіюється, що робить її більш схильною до різниці у швидкості поглинання барвника та, як наслідок, призводить до появи смуг барвника. Тому контроль швидкості поглинання барвника є одним з ключових факторів фарбування мікроволокон дисперсними барвниками. Без додавання вирівнювачів криві поглинання барвника різними дисперсними барвниками значно відрізняються, що призводить до появи смуг барвника та відмінностей у кольорі під час фарбування. Якщо ефект міграції дисперсних барвників не очевидний, ці дефекти неможливо усунути. Додавання вирівнювачів може зробити криві поглинання барвника різними дисперсними барвниками більш схожими, що дуже важливо для фарбування з узгодженням відтінку.

Дослідники виявили, що важливим механізмом, за допомогою якого вирівнювальні агенти покращують фарбувальні властивості мікроволокон, є зміна кривих поглинання барвника дисперсними барвниками, що зменшує різницю між кривими поглинання барвника різними дисперсними барвниками та тим самим підвищує сумісність між ними. Це має вирішальне значення для фарбування для підбору відтінку, оскільки коли швидкість поглинання барвника дисперсними барвниками, що використовуються для підбору відтінку, стає практично однаковою, це може забезпечити послідовність прогресії відтінку, зменшити ймовірність кольорових відмінностей та покращити відтворюваність фарбування.

Візьмемо, наприклад, оксамитову тканину кольору персикової шкіри. Після розщеплення низька лінійна щільність композитних волокон дозволяє тканині утворювати надзвичайно короткий мікроволоконний пух на поверхні після шліфування. Тканина має унікальний зовнішній вигляд і теплу, щільну текстуру, що робить її популярною тканиною на внутрішньому та міжнародному ринках в останні роки. Порівняно з натуральною замшею, штучна замша не тільки має тактильні відчуття та зовнішній вигляд натуральної замші, але й перевершує її за легкістю, тонкістю, фарбувальністю, пранням, стійкістю до зморшок та повітропроникністю. Крім того, вона має стійкість до цвілі, молі та зносостійкість до прання, з якими натуральна замша не може зрівнятися. Штучна замша в основному використовується у верхньому одязі, куртках, рукавичках для гольфу та оббивних тканинах.

Композитні штапельні волокна типу «сі-острів» виготовляються шляхом прядіння, витягування та різання двох волокноутворюючих полімерів, які потім перетворюються на неткані матеріали з тривимірною переплетеною структурою та обробляються просочуючим розчином, що містить поліуретан. Після коагуляції поліуретаном один з компонентів волокна розчиняється, утворюючи мікроволокна або пористі волокна у формі кореня лотоса. Залежно від того, чи додатково нанесено шар поліуретанової піни на поверхню, можна отримати різні продукти, а саме: двошарову шкіру з несучою структурою та одношарову шкіру з несучою структурою. Нарешті, вироби зі штучної шкіри отримують шляхом обробки поверхні, такої як фарбування, колорування та тиснення.

Шовкоподібні тканини мають надзвичайно широке застосування. Після обробки розщепленням, композитні нитки з поліефіру/нейлону, завдяки своїм спеціальним поперечним перерізам, різній лінійній щільності та властивостям відведення вологи, надають тканині чудового відчуття тактильності, драпіровки та унікального блиску, а їх комфорт при носінні та естетична привабливість перевершують шовкові тканини.

Поверхня таких тканин покрита мікроволокнами та має складну тривимірну просторову структуру, що дозволяє їм поглинати більше рідини та пилу й досягати задовільних результатів очищення без використання додаткових засобів для чищення. Вони є оптимальними серветками для чищення лінз окулярів, камер та високоточних інструментів.

З моменту появи мікроволокон, що сприяло інноваційному розвитку індустрії моди, у поєднанні зі стійкістю до зморшок різних змішаних волокон (з різною лінійною щільністю, поперечним перерізом та коефіцієнтом усадки), цей тип штучної замші застосовується в різноманітних виробах, таких як одяг високого класу, предмети інтер'єру, шкіряні сумки, взуття та багато інших. Тим часом, розробка нових технологій текстурування та спеціальних технологій обробки дозволила виробляти тканини з різними стилями з використанням мікроволокон. Тканини з сухою текстурою на дотик, шовкоподібною та вовняною текстурою можуть досягти рівня «надтонкої імітації». Наприклад, нова тканина з синтетичного волокна «Cheey-Les he», вироблена компанією TORAY, відрізняється м'якістю, об'ємністю, сухою текстурою на дотик, легкою вагою та утриманням тепла.

Мережеві композитні нитки виготовляються шляхом композитного мережевого сплетення поліефірних/нейлонових мікрофіламентів та бавовняних ниток, які потім використовуються для розробки трикотажних полотен. Після розщеплення діаметр одного волокна мікроволокон дуже малий, тому кількість волокон у пряжі однакової кількості набагато більша, ніж у звичайних волокон, що призводить до значно більшої питомої поверхні мікрофібрових тканин. Таким чином, мікрофіброві тканини демонструють чудові властивості поглинання та перенесення вологи, залишаючись м'якими на дотик та хорошою драпіровкою.

Крім того, деякі волокна розриваються під час процесу розщеплення, і поверхня тканини покривається шаром короткого ворсу, що призводить до сильного відчуття ворсу. Після композитного з'єднання з бавовняною пряжею, стійкість мікроволокон до катишок значно краща, ніж у звичайних ниток, а додавання бавовняних волокон також робить тканину більш комфортною та привабливою для носіння.

Що стосується зовнішнього вигляду, тканина має очевидний ефект вередливого блиску. Цей тип тканини не тільки зберігає розмірну стабільність та стійкість до зморшок, властиві звичайним поліефірним тканинам, але й володіє вологопоглинанням та повітропроникністю, як бавовняні волокна, що робить її ідеальним новим типом трикотажного полотна, особливо придатним для виготовлення футболок та повсякденного одягу, з широкими ринковими перспективами.

Після розщеплення композитні волокна поліефіру/нейлону утворюють надзвичайно тонкі волокна зі спеціальними поперечними перерізами, великою питомою площею поверхні та унікальними міжфазними властивостями, тому вони широко використовуються як високоефективні абсорбуючі рушники для обличчя, швидковисихаючі рушники, фільтрувальні матеріали та функціональний папір. Завдяки своїй тонкій лінійній щільності з одного волокна, мікрофіброві нитки стають дуже компактними завдяки великій кількості волокон у поперечному перерізі. Завдяки застосуванню відповідних структур тканини, нитки можна зробити ще компактнішими, тим самим задовольняючи вимоги як вітронепроникності, так і повітропроникності без будь-яких додаткових покриттів або плівок.

В останні роки, через надмірне розширення потужностей у галузі виробництва поліефірних/нейлонових композитних волокон, співвідношення попиту та пропозиції змінилося, а ринкові умови зазнали певних змін. Однак, зі зростанням зусиль підприємств, що займаються переробкою, у розробці нових продуктів, поліефірні/нейлонові композитні волоконні матеріали все ще мають певний потенціал розвитку. Наприклад, поліефірні/нейлонові/бавовняні композитні тканини можна використовувати для виготовлення як чоловічих, так і жіночих курток та вітровок, що робить їх популярними тканинами для зими.

Більше того, можна розробити композитні мікроволокна з поліестеру/нейлону для підвищення їхньої доданої вартості. Наприклад, трансферний друк на тканинах з мікроволокна може подолати проблему нерівномірного забарвлення, спричинену особливо великою площею поверхні тканини, досягаючи високих показників першого сорту продукції та високих швидкостей перенесення барвника, а стійкість до прання досягає 3-го класу. Однак, з точки зору властивостей відновлення складок, надмірне зменшення тонкості окремих ниток матиме негативний вплив.

Зі зменшенням товщини окремого волокна змінюються також його комплексні механічні властивості. Тому, розглядаючи можливість подрібнення окремого волокна, необхідно досягти комплексного балансу, щоб забезпечити максимальне покращення відчуття на дотик, щоб уникнути жертвування одним аспектом заради іншого. Коли ступінь розділення композитних ниток поліефірного/нейлонового мікроволокна в тканині високий, тканина м'яка на дотик; в іншому випадку тканина стає шорсткою на дотик.

Через відмінності у властивостях поліестеру та нейлону необхідно розробити цільові процеси постобробки, що також є необхідною умовою для широкого застосування композитних ниток з поліестеру/нейлону з мікроволокна.