Ковры стали чище, а производство — умнее: российские инженеры усовершенствовали технологию

Учёные Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) представили новый способ производства ковров, который делает процесс в 13 раз экономичнее и значительно снижает нагрузку на окружающую среду. Вместо привычного латексного клея исследователи предложили использовать термопластичную полиэтиленовую плёнку.

"Большинство домашних и офисных напольных покрытий сегодня изготавливается по технологии тафтинга", — пояснила автор разработки, доцент кафедры технологии и проектирования текстильных изделий СПбГУПТД Татьяна Сергеева.

Как устроено ковровое производство

Современные ковры обычно производятся методом тафтинга. Это процесс, при котором нити прошивают первичную основу, формируя на поверхности ворс — петлевой или разрезной. Затем полученное полотно склеивается со вторичной основой при помощи жидкого латекса, который придаёт изделию прочность и устойчивость к износу.

Именно этот этап оказался самым энергоёмким и экологически затратным. Для приготовления и поддержания латекса требуются химические станции, большие объёмы воды и постоянный подогрев смеси.

Что изменили инженеры

Команда из СПбГУПТД предложила заменить жидкий латекс на тонкую полиэтиленовую плёнку, которая выполняет ту же функцию связующего.
Во время сборки ковра плёнка нагревается и сплавляет между собой слои основы и ворса. Этот процесс требует значительно меньше энергии и не создаёт сточных отходов.

"Теперь для этого элемента ковра производителям не требуется отдельный участок цеха — химическая станция. Нужна лишь машина для термоскрепления слоёв ковра и плёнки", — отметила Сергеева.

Эффект: меньше затрат, чище производство

Проведённые расчёты показали: внедрение новой технологии снижает энергопотребление в 13 раз.
Кроме того, обновлённый метод:
• устраняет необходимость в химической станции и очистке сточных вод;
• сокращает площадь производства;
• повышает долговечность ковров - термопластичное соединение обеспечивает более равномерное сцепление слоёв.

Технология подходит как для домашних, так и для коммерческих напольных покрытий, что делает её востребованной на рынке.

Таблица "Сравнение технологий"

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: сохранять использование латексного связующего.
  Последствие: высокие энергозатраты и загрязнение воды.
  Альтернатива: переход на полиэтиленовую плёнку с термоскреплением.

• Ошибка: недооценивать термопластичные материалы.
  Последствие: упущение экономической выгоды и инновационного потенциала.
  Альтернатива: интегрировать современные полимеры в текстильное производство.

• Ошибка: ориентироваться только на химические решения.
  Последствие: рост экологических рисков.
  Альтернатива: внедрение физических методов соединения материалов.

Таблица "Плюсы и минусы новой технологии"

3 интересных факта

1. Метод тафтинга используется в мире более 70 лет, но именно связующее остаётся самым "грязным" этапом процесса.

2. Полиэтиленовая плёнка при нагревании до 120-140 °C становится гибким и надёжным скрепителем, не выделяя токсичных веществ.

3. Разработка петербургских инженеров может быть применена не только в ковровом производстве, но и в мебельной и автомобильной промышленности - для создания безклеевых текстильных композитов.

Исторический контекст

1. Первые ковры с синтетическим ворсом появились в 1950-х годах в США.

2. В 1980-х начали использовать латексные связующие, что упростило массовое производство.

3. В XXI веке ключевым направлением стала экологизация текстиля: переход на безопасные материалы и энергоэффективные методы скрепления.