Почему полиэфирный филамент любит водоструйный ткацкий станок
Гидрофобный полиэфирный филамент — естественный партнёр водоструйного ткацкого станка: он не требует шлихтования, допускает очень высокие скорости прокладки утка и открывает самый низкозатратный маршрут для филаментных тканей — подкладочных, микрофибровых и тафты. Пневматический (воздушно-струйный) и рапирный станки — это правильные инструменты для иных случаев.
Ткачество остаётся важным маршрутом для филаментного полиэфира по двум причинам: оно даёт устойчивые к скольжению, малорастяжимые ткани с гладкой поверхностью (подкладки, тафта, микрофибра, зонтичные ткани и полотна для базового слоя). Однако механический вопрос, лежащий в основе ткачества, нередко упускают из виду: каким переносчиком провести уточную нить сквозь основу? Существует три преобладающих ответа — водоструйный, воздушно-струйный и рапирный станки, — и для 100% полиэфирного филамента один из них подходит заметно лучше остальных. Чтобы понять, почему полиэфирный филамент «любит» водоструйный станок, следует начать с фундаментального свойства волокна — гидрофобности.
Гидрофобность = преимущество ткачества без шлихтования
Полиэфир — волокно с очень низким влагопоглощением (гигроскопичностью); оно не впитывает воду, не ослабляется каплей воды и быстро сохнет (о химии полимера и причинах его водоотталкивания см. руководства pet-polymer-iv и moisture-wicking-finishing). Это имеет решающее значение для водоструйного станка: уточная нить проводится сквозь основу струёй воды под давлением. Гидрофильное волокно (например, хлопок) под таким водяным ударом набухало бы, теряло прочность и обрывалось — именно поэтому его нельзя ткать на водоструйном станке. Филаментный полиэфир, напротив, сохраняет прочность при смачивании, проходит сквозь струю без повреждений и сходит со станка почти сухим. Более того, непрерывная филаментная нить уже сама по себе когезионна; она не нуждается в шлихте — временном покрытии, защищающем нити основы при ткачестве. Отсутствие шлихтования полностью исключает последующую стадию расшлихтовки (де-сайзинга) вместе с её водной, энергетической и химической нагрузкой. Однако пряжная (штапельная) или смесовая основа по-прежнему требует шлихтования.
Водоструйный станок: очень высокая скорость, низкая себестоимость
Второе достоинство водоструйного станка — скорость. Прокладка утка часто превышает 1 500 м/мин (ориентировочно; при работе только с филаментом) — это высокая производительность для филаментных тканей. Высокая скорость + работа без шлихтования + простой водяной контур делают водоструйный станок самым экономичным маршрутом ткачества для крупнотоннажных, чувствительных к цене филаментных тканей — таких как подкладки, тафта и микрофибра. Отраслевая эталонная серия — ряд ZW водоструйных станков японского OEM-производителя Tsudakoma; в объёмном сегменте распространены производители вроде китайской Haijia. Естественное ограничение этих машин проистекает как раз из их сильной стороны: они способны ткать только гидрофобный филамент. Гидрофильные штапельные нити на водоструйном станке выткать нельзя, что делает машину по определению специалистом по полиэфирному/полиамидному филаменту.
Воздушно-струйный и рапирный станки: для иных случаев
Не всякая ткань подходит для водоструйного станка. Воздушно-струйный станок, в котором уточная нить переносится струёй воздуха, работает на очень высоких оборотах (>1 000–1 300+ об/мин, ориентировочно) и способен ткать гораздо более широкий ассортимент — включая штапельные нити и технические ткани; взамен энергопотребление выше из-за сжатого воздуха. Рапирный станок (механически переносящий уток гибким/жёстким стержнем или лентой) — самый гибкий из всех по типу нити и цветовому разнообразию: его предпочитают для тяжёлых тканей, многоцветных/многоуточных узоров, а также фасонных или деликатных нитей; его скорость ниже струйных систем. Практическое правило: чистый филамент — подкладка/тафта/микрофибра → водоструйный; штапель или широкий технический ассортимент → воздушно-струйный; многоцветные, тяжёлые или фасонные → рапирный.
Реальная картина OEM-производителей
- Водоструйные: серия Tsudakoma ZW (эталонный лидер) · Haijia (Китай, объёмный сегмент).
- Воздушно-струйные: Toyota JAT 710/810 · Tsudakoma ZAX · Picanol OmniPlus · Itema · Lindauer Dornier.
- Рапирные: семейства рапирных станков Itema, Picanol, Lindauer Dornier и Tsudakoma (для многоцветной/тяжёлой/фасонной работы).
- Подготовка к ткачеству (снование / шлихтование): Benninger и аналоги — для филамента на водоструйном станке шлихтование пропускается, но проборка/снование основы по-прежнему необходимы.
Водоструйный, воздушно-струйный и рапирный станки: сравнение
| Параметр | Водоструйный (water-jet) | Воздушно-струйный (air-jet) | Рапирный |
|---|---|---|---|
| Перенос утка | Струя воды под давлением | Струя воздуха под давлением | Механический стержень/лента |
| Идеальная нить | Гидрофобный филамент (полиэфир/полиамид) | Штапель + филамент + технические | Любой тип; включая фасонные/деликатные |
| Потребность в шлихтовании | Для филамента нет (преимущество) | Требуется для штапеля | Требуется для штапеля |
| Типичная скорость | >1 500 м/мин по утку (ориентировочно) | >1 000–1 300+ об/мин (ориентировочно) | Ниже струйных |
| Энергопотребление | Низкое (водяной контур) | Высокое (сжатый воздух) | Среднее |
| Гибкость по цвету/узору | Ограниченная (гладкий/простой филамент) | Средняя | Наивысшая (многоцветный/многоуточный) |
| Типичные ткани | Подкладка, тафта, микрофибра, зонтичная ткань | Широкий ассортимент одежды + технические | Тяжёлые, фасонные, многоцветные |
| Реальные OEM | Tsudakoma ZW, Haijia | Toyota JAT, Tsudakoma ZAX, Picanol, Itema, Dornier | Itema, Picanol, Dornier |
Место ткачества: рядом с вязанием
Водоструйное ткачество — не единственный маршрут получения ткани из филаментного полиэфира: кругловязание (поперечное) и основовязание (трико/рашель) предлагают гораздо более широкий спектр семейств трикотажных полотен. Водоструйный станок — правильный и экономичный инструмент для устойчивых, гладких филаментных тканей (особенно подкладок и микрофибры); когда же требуются растяжимость, объём или повторяющийся (раппортный) узор, в дело вступают вязание или рапирный станок. На каком бы станке ни выполнялось ткачество, 100% полиэфирная ткань — будучи гидрофобной — почти всегда окрашивается под давлением дисперсным красителем при ~130 °C; об этой стадии см. руководства disperse-dyeing-process и stenter/heat-setting. Инженерный урок, который преподаёт водоструйный станок, ясен: правильная машина — та, что уважает химию волокна, — и гидрофобность полиэфирного филамента делает его естественным партнёром водоструйного станка.