Юрген Ханель, руководитель отдела технического текстиля компании Monforts, рассказывает о развитии индустрии текстильных покрытий.

Менхенгладбах, Германия, 20 марта 2020 г. – Люди — единственные приматы, у которых нет меха, они могут защитить себя от стихии и сначала используют кожу и мех животных, чтобы защитить себя от холода или ультрафиолетового излучения. Воздействие зависит от того, где они находятся в мире.
Более 5000 лет назад люди разработали ткани, сотканные из растительных волокон и шерсти, которые принесли много преимуществ, таких как тепло, мягкость и воздухопроницаемость, а также защита от ультрафиолета. Развитие крашения постепенно привело к возникновению понятия моды.
Однако по-прежнему существует проблема – обеспечить дождевой водой жителей районов с влажным климатом, а затем и моряков. До недавнего времени для этой цели широко использовали мех и кожу.
К 19 веку шотландский производитель текстиля и изобретатель Чарльз Макинтош наконец разработал жизнеспособное решение. Хотя использование резиновой водонепроницаемой одежды не было новой идеей, еще в эпоху Колумба ацтеки начали использовать этот метод.
Позже французские учёные сделали воздушный шар герметичным и непроницаемым, пропитав ткань каучуком, растворённым в скипидаре, но этот растворитель не смог удовлетворительно изготовить одежду.
Макинтош также впервые пропитал толстые шерстяные ткани растворами натурального каучука. Результат получается водостойкий, но пахнет маслянистым и липким из-за шерстяного жира.
Только когда будет разработан метод покрытия одной стороны ткани и добавлена ​​сера в сушилку для нагрева резины (процесс вулканизации), ткани с покрытием Macintosh могут быть коммерциализированы.
К сожалению, метод покрытия ткани и какая сушильная печь неизвестны, но эта разработка заложила основу для покрытия ткани, каким мы его знаем сегодня.
Существует два принципиально разных основных процесса нанесения покрытия: нанесение покрытия воздушным ножом и нанесение покрытия валковым ножом.
При нанесении покрытия воздушным ножом полоса ракеля наносится кистью на поверхность ткани, вдавливая высоковязкую краску в пространство между материалами.
При этом методе нельзя наносить маловязкие химикаты, иначе паста будет капать в зазор сетки/ткани.
Однако сначала используйте покрытие воздушным ножом там, где ткань необходимо герметизировать, например зонтик, чтобы предотвратить попадание брызг внутрь. Другие примеры включают занавески для душа, плащи, ткани для багажа и рюкзаков, палатки и т. д.
Покрытие воздушным ножом также применяется для матрасного тика и обивочных тканей. В этом случае будет применено тыльное покрытие двойного назначения – придание материалу водонепроницаемости и его фиксация. Для обивочных тканей это позволяет зафиксировать ворс, но можно использовать и для достижения технических эффектов, например, противопожарной защиты.
В модных и декоративных товарах покрытия воздушным ножом также используются для односторонней окраски, а текстильные материалы обуви покрывают, чтобы сделать их водонепроницаемыми.
Покрытия с воздушным ножом для технического текстиля имеют широкий спектр применения: от фильтровальной ткани до текстильных уплотнений и пропитки углеродным волокном.
Помимо покрытия загущенными пастами, существует также покрытие пеной «воздушный нож». В этом случае физическая пена производится в специальной пеногенераторе (похожей на взбитые сливки) и помещается перед ножом для нанесения покрытия. Используйте нож, чтобы вдавить пену в ткань и разрушить ее.
Это так называемое нестабильное пенопластовое покрытие используется, например, для перекрашенных джинсов. В цветном/неокрашенном варианте таким же образом фиксируется и покрывается нетканый материал.
Термин «нестабильный» не означает, что это плохой пузырь. Нестабильная пена стабильна не менее пяти минут при комнатной температуре и не разлагается, но затем пузырьки лопаются под ножом или самое позднее при последующем нагревании пены в сушилке.
Покрытие пеной «воздушный нож» имеет множество преимуществ – за счет разбавления химикатов покрытия воздухом требуется меньшая сила сушки и меньшая глубина проникновения, сохраняя при этом воздухопроницаемость ткани.
При нанесении покрытия валковым ножом (также называемом прижимным покрытием) нанесение с помощью ножа фактически происходит в полете, не касаясь верхней стороны ткани.
Это оказывает различное влияние на конечный продукт. Например, нанесение в зоне контакта покрывает поверхность текстиля покрывающим составом, так что эта сторона ткани имеет поверхность, подобную пластику, что определяется используемым химическим методом.
Хорошо известными примерами тканей с покрытием роликового ножа являются брезенты, спасательные жилеты, подложка для ковров, обивочные ткани, крышки багажников, уплотнительные материалы и т. д.
По сравнению с покрытием воздушным ножом, покрытие роликовым ножом предъявляет высокие требования к точности машины. Однако сегодня в основном предлагается комбинация этих двух типов покрытий.
По этой причине планка для нанесения покрытия спроектирована так, чтобы ее можно было регулировать по уровню, а достигаемая точность зависит от поставщика машины для нанесения покрытия.
Варочную поверхность можно использовать с воздушным ножом или пастой, например, для покрытия брезента из ПВХ, аварийных трапов, надувных лодок и прокладок.
Для покрытия валковых ножей используется нестабильная и стабильная пена. Если нанести слой нестойкой пены, она разложится в первой зоне сушилки.
Например, при производстве джинсов для окраски джинсового материала с одной стороны применяется варочное покрытие из нестойкой пены (ее еще называют «летучей пеной»). Нанося на поверхность цветную пену, можно добиться хорошего окрашивающего эффекта, а также ее можно легко смыть в промышленной стирке для достижения желаемого эффекта «мойки камня».
Стабильная пена все еще существует в процессе сушки в сушилке (при очень мягких условиях сушки) и остается в сушилке в виде слоя пены.
Хорошим примером нанесения краски устойчивым поролоновым валиком является производство затемняющих тканей для жалюзи или штор. Эти изделия требуют специальной обработки, чтобы сохранить мягкость ткани и гарантировать, что занавеску можно будет свернуть вверх и вниз.
Для достижения этой цели создано специальное покрытие Black-Out, включающее в себя трехступенчатое стабильное пенное покрытие с использованием варочной панели.
Первый слой краски обычно белый, затем черный слой, а затем белый слой. Высушите эти три слоя и каландируйте их каландром после нанесения каждого слоя. Затем четвертый канал сушилки отверждает все три слоя и может наносить последнее верхнее покрытие для улучшения сцепления.
Этот процесс сложен и дорог, а ошибки могут привести к отказу от всего производственного цикла, поэтому требуется опытный и хорошо обученный персонал.
Похожий процесс используется при производстве рекламных баннеров, который называется «блокировка». Это многослойная вспененная краска, которая предотвращает вытекание изображения/текста баннера за пределы обратной стороны материала.
Давайте вернемся к Macintosh и нанесем резиновое покрытие, что является прекрасным применением для валковой машины для нанесения покрытий.
Нанесенный резиновый слой настолько водонепроницаем и непроницаем, что этот тип материала также можно использовать для легких лодок, спасательных плотов, спасательных жилетов и аварийных трапов на самолетах.
Однако эта базовая водонепроницаемая ткань имеет проблемы с одеждой, то есть не позволяет влаге, выделяемой пользователем, выходить наружу.
Поэтому перед текстильной промышленностью стоит задача разработать материал, который мог бы предотвратить дождь, но при этом позволял бы пользователю дышать.
Возможно, первый продукт, способный решить эту задачу, продается (и до сих пор продается) в виде Gore-Tex® для одежды для активного отдыха. Однако Gore-Tex® — это не ткань с покрытием, а ламинированная водонепроницаемая и дышащая мембрана.
Наличие проницаемых для водяного пара полиуретановых дисперсий также позволяет наносить покрытие непосредственно на внутреннюю часть ткани. Здесь наносится варочное покрытие. В зависимости от требуемой нагрузки используются устойчивые пенопластовые и пастообразные покрытия.
Под ламинированием обычно понимают соединение двух или более слоев текстиля, пленок, мембран или слоев шерсти, причем для скрепления двух слоев требуется клей. Клей может быть нанесен путем нанесения покрытия или трафаретной печати.
При влажном ламинировании клей сначала наносится на первый слой, а затем на мокрое нанесение наносится второй слой, прежде чем два материала высохнут и скрепятся вместе.
При сухом ламинировании клей наносится на первый материал и сушится, а затем на него под высоким давлением, обычно с помощью каландра, наносится второй слой.
Во время этого процесса валиком-ракелью нанесите слой пены и тщательно высушите. Затем второй слой наносится на сухую пену через каландр. Однако после этого ламинат все равно необходимо термофиксировать. Пенное ламинирование имеет самый мягкий вид. В случае с пенополиуретаном ламинация также обладает термостойкостью, поскольку клей после фиксации не является термопластичным.
В этой статье я попытался дать обзор технологии покрытия текстиля и надеюсь сделать вывод, перечислив лишь некоторые из материалов покрытия, встречающихся в повседневном использовании.
Мы можем начать с наматрасников, тапочек, занавесок для душа и ковриков для ванной, затем положить на стол скатерть с покрытием, а затем пойти в коридор за дождевиком и зонтиком. В автомобилях, от чехлов на сиденья до багажников, встречается бесчисленное множество видов тканей с покрытиями. Пассажиры пригородных поездов или автобусов сталкиваются со многими материалами с покрытием.
Текстильные покрытия по-прежнему остаются прибыльной технологией будущего. Например, с появлением легких конструкций армированные волокнами материалы становятся все более важными. Здесь текстильные или волокнистые холсты используются только для армирования пластиковой матрицы, но производственный процесс аналогичен и, следовательно, представляет собой еще одну область развития текстильных покрытий.