В процессе текстильного крашения и отделки проблема предотвращения образования пиллинга является крайне важной. Пиллинг тканей — это явление, при котором под воздействием механического трения волокна выступают на поверхность ткани (образуется пушистость), а при дальнейшем трении переплетаются и формируют катышки. Пиллинг — это динамическая характеристика, и скорость его образования часто меняется в зависимости от срока эксплуатации изделия. Какие же существуют решения для предотвращения пиллинга текстиля в процессах крашения и отделки? Ниже мы подробно их рассмотрим.

1. Методы тестирования

Для стандартизации оценки устойчивости текстиля к образованию пиллинга отечественные и зарубежные организации разработали стандарты методов тестирования. Условия тестирования в разных методах различаются, поэтому полученные результаты не могут быть полностью сопоставимы. В настоящее время для продукции, продаваемой на внутреннем рынке, выбор метода осуществляется в соответствии с соответствующими стандартами на продукцию: например, для платьев, верхней и демисезонной одежды, трикотажных футболок и школьной формы используется стандарт GB/T 4802.1; для постельного белья — GB/T 4802.2; для трикотажных шерстяных свитеров — GB/T 4802.3.
Для экспортной продукции испытательные лаборатории определяют метод тестирования на основе стандартов страны-импортера: например, для экспорта в США применяется ASTM D3512, для экспорта в Великобританию — BS 5811 и т.д. Поэтому при наличии особых требований предприятиям следует максимально четко указывать используемый метод тестирования при отправке образцов на проверку, чтобы избежать недоразумений.

2. Факторы, влияющие на образование пиллинга

Факторов, влияющих на степень пиллинга ткани, множество. Их можно проанализировать с точки зрения используемого сырья, текстильных технологий, процессов крашения и отделки, а также условий эксплуатации.

2.1 Свойства волокон

1. Длина волокна: Как правило, ткани из длинных волокон склонны к пиллингу меньше, чем из коротких, так как на единицу длины приходится меньше концов волокон, выступающих на поверхность пряжи и ткани. Кроме того, сцепление между длинными волокнами сильнее, и им сложнее выйти на поверхность.

2. Тонина (толщина) волокна: Толстые волокна склонны к пиллингу меньше, чем тонкие. В пряже из толстых волокон на единицу площади приходится меньше волокон, и их концов меньше. Чем толще и жестче волокно, тем сложнее выступающим на поверхность волокнам спутываться в катышки.

3. Извитость волокна: Чем больше извитость, тем сильнее сцепление между волокнами и выше трение. Волокнам сложнее перемещаться на поверхность ткани, что снижает риск пиллинга.

4. Форма поперечного сечения: Волокна с поперечным сечением, близким к круглому, имеют меньшее сцепление и склонны к пиллингу больше, чем волокна с треугольным, многоугольным или другим фасонным сечением.

5. Прочность и эластичность волокна: Прочные и эластичные волокна обладают худшей устойчивостью к пиллингу по сравнению с менее прочными и эластичными. Это связано с тем, что при трении они не перетираются и не отрываются, а, выступив на поверхность, легко спутываются в катышки. Именно поэтому пиллинг короткого штапельного полиэстера очень выражен. Кроме того, при трении полиэстер легко электризуется, притягивая посторонние частицы, что еще больше усугубляет пиллинг.

2.2 Прядение и ткачество

1. Технология прядения: Процесс производства пряжи включает множество этапов, и каждый из них в той или иной степени вызывает трение, приводящее к появлению ворса.

2. Соотношение компонентов в смешанной пряже: В тканях из полиэстера с добавками чем выше содержание полиэстера, тем сильнее выражен пиллинг.

3. Крутка пряжи: В пряже с высокой круткой волокна плотно скреплены, выступающих концов меньше, а подвижность волокон снижена, что уменьшает степень пиллинга ткани.

4. Мотание: Мотание — это основной этап, на котором образуется ворс. Тонкая пряжа с ворсом при высокоскоростной размотке трется сама о себя, что увеличивает количество ворса.

5. Тип ткачества: Поскольку площадь открытой поверхности пряжи больше, трикотажные полотна склонны к пиллингу сильнее, чем тканые. Плотные переплетения меньше подвержены пиллингу, чем рыхлые. Трикотаж с мелкой вязкой меньше склонен к пиллингу, чем с крупной. Гладкие ткани меньше склонны к пиллингу, чем фактурные. Ткань полотняного переплетения меньше склонна к пиллингу, чем саржевого.

2.3 Процессы крашения и отделки
При крашении и отделке на степень пиллинга влияют тип оборудования, способ обработки и используемые вспомогательные вещества. Например, контроль условий опаливания, воздействие влажного трения и механического растяжения при мерсеризации и непрерывном отбеливании, добавление антипиллинговых агентов, а также такие параметры, как гидромодуль и время крашения.

2.4 Условия эксплуатации

1. Комбинация одежды: Внутренние и внешние слои одежды, склонной к пиллингу, рекомендуется сочетать с гладкими тканями, чтобы уменьшить трение.

2. Условия стирки и сушки: Необходимо строго следовать рекомендациям на ярлыке по уходу. Категорически нельзя просто загружать одежду в стиральную машину, так как интенсивное механическое воздействие и трение в барабане значительно усиливают пиллинг.

3. Методы улучшения устойчивости к пиллингу

В реальном производственном процессе улучшение антипиллинговых свойств текстиля — это системная задача, требующая комплексных мер на этапах производства волокон, прядения и ткачества.

3.1 Рациональный подбор сырья (хлопка)
При подборе хлопка необходимо комплексно учитывать тонину, длину, извитость и другие параметры волокон, рационально подбирая пропорции смешивания.

3.2 Совершенствование технологии прядения

1. Для хлопчатобумажной пряжи можно использовать технологию Sirospun (Сиротекс/Сиропрядение). Она заключается в модернизации кольцепрядильной машины: после выходных валков устанавливается устройство для сбора волокон. Это позволяет объединить две предварительно вытянутые ленты перед зоной кручения. Под действием воздушного потока лента сжимается, ширина ровницы в зажиме уменьшается, высота прядильного треугольника значительно снижается. Это усиливает крутку, делает укладку волокон более упорядоченной и плотной, что резко снижает количество ворса.

2. Для чистошерстяной или смешанной шерстяной пряжи применяется технология Solospun (Солоспан / кабельное прядение). Это новая технология, представленная Международным секретариатом по шерсти (IW). Под передними валками устанавливается разделительный валок с множеством канавок. Он разделяет плоскую ленту на множество узких полосок. За счет передачи крутки эти полоски вращаются вокруг своей оси, получая небольшую крутку, а затем объединяются и скручиваются, формируя структуру, напоминающую многопрядный трос. По сравнению с обычной сиропрядильной пряжей (где скручиваются всего две слабокрученые ленты), кабельная пряжа обладает большей прочностью, износостойкостью и меньшим количеством ворса.

3. При прядении рекомендуется использовать стальные кольца повышенной твердости. Мягкие кольца быстро изнашиваются бегунком, образуя канавки, что приводит к нестабильности натяжения и увеличению ворса. Также можно немного увеличить крутку пряжи (на 8%–15%), однако это сделает пряжу более жесткой, и при вязании может потребоваться установка антикрутильных устройств. Для мотания рекомендуется использовать автоматические мотальные машины (например, немецкие C338 или итальянские Orion). Их системы точной намотки предотвращают перематывание пряжи и снижают нежелательное трение при размотке.

3.3 Совершенствование процессов отделки тканей

1. Применение вспомогательных веществ: В процесс отбеливания можно добавлять антипиллинговые агенты, а в процесс крашения — смягчители. Это снижает влажное трение между пряжей и между тканью и оборудованием, а также предотвращает выход концов волокон из пряжи. Также можно использовать полимерные аппреты или химические связующие: при валковании они плотно приклеивают ворс к поверхности ткани, предотвращая пиллинг.

2. Биополировка для целлюлозных волокон (хлопок, вискоза, лен, тенсель и др.): Это процесс отделки поверхности хлопчатобумажных тканей с помощью целлюлазы. Фермент ослабляет концы волокон, а затем механическое воздействие удаляет микроворс с поверхности пряжи. Удаление этих микроволокон предотвращает пиллинг и делает цвет ткани более ярким и блестящим.

3. Для полиэстеровых тканей: В процессе опаливания рекомендуется использовать принцип «лицо-изнанка» и слабое пламя, чтобы избежать пережога. В процессе отварки необходимо полностью удалить масло, так как жировые остатки при эксплуатации притягивают мелкие частицы и пух. Также в процесс отварки добавляется каустическая сода (едкий натр). Поскольку полиэстер неустойчив к сильным щелочам, происходит процесс щелочной декатировки (уменьшения веса): с поверхности волокон полиэстера снимается тонкий слой («эффект снятия кожуры»), что значительно повышает устойчивость к пиллингу.

4. Заключение

Таким образом, основной причиной образования ворса является трение. Для уменьшения вероятности трения необходимо совершенствовать каждый технологический процесс. Например, на этапах перед гребнечесанием необходимо тщательно прочесывать хлопок или ленту, удаляя примеси и узелки. На этапе мотания следует уделять особое внимание регулярному техническому обслуживанию и уходу за оборудованием.