Mechaniczna tkanina rozciągliwa bez spandexu a tkanina rozciągliwa ze spandexu: przewodnik techniczny dotyczący zastosowań odzieżowych i mundurowych

Tkanina rozciągliwa mechanicznie typu No spandex nie jest tkaniną, która osiąga elastyczność dzięki fizycznej strukturze przędzy, a nie dzięki dodatkowi włókien elastanu (spandexu). Tkanina wykonana jest w 100% z włókien syntetycznych (zazwyczaj poliestru, nylonu lub polipropylenu) lub mieszanek włókien syntetycznych z naturalnymi (bawełna, wiskoza). Przędze poddawane są procesom teksturowania – teksturowaniu fałszywego skrętu lub deformacji powietrznej – w wyniku których powstaje karbowana, zwinięta lub zapętlona struktura. Pod wpływem naprężenia te karbowania prostują się, umożliwiając wydłużenie przędzy. Po zwolnieniu naprężenia fałdy powracają do pierwotnego, zwiniętego kształtu, ciągnąc tkaninę z powrotem. Ta elastyczność mechaniczna zapewnia rozciągnięcie zazwyczaj w zakresie od 15% do 40% w kierunku osnowy, kierunku wątku lub w obu przypadkach (rozciągnięcie podwójne). Ponieważ nie zawiera spandexu, tkanina nie ulega degradacji spowodowanej spandexem: odporność na chlor jest doskonała, odporność na ciepło jest wyższa (można prasować w wyższych temperaturach), a na tkaninie nie żółknie ani nie traci elastyczności, co ma wpływ na mieszanki spandexu po wielu cyklach prania. Szczegółowe specyfikacje techniczne można znaleźć w dziale zaopatrzenia bez spandexu, mechanicznego rozciągliwego materiału strony produktów zawierające arkusze danych materiałów i raporty z testów.

Podstawowa różnica między rozciąganiem mechanicznym a rozciąganiem spandexu polega na źródle elastyczności. W tkaninach elastycznych ze spandexu (zwanych również mieszankami elastanu) tkanina zawiera od 2% do 10% włókien spandexu owiniętych wokół lub rdzeniowo włóknem nośnym (zwykle poliestrem, nylonem lub bawełną). Włókno spandex zapewnia dużą rozciągliwość (często od 50% do 200%) i doskonały powrót do zdrowia. Jednakże spandex jest wrażliwy chemicznie: chlor (z basenów lub wybielaczy) szybko rozkłada spandex; wysoka temperatura (powyżej 150°C) powoduje trwałe uszkodzenia; a wielokrotne pranie powoduje stopniową utratę elastyczności. W przypadku mechanicznych tkanin rozciągliwych bez spandexu elastyczność wynika wyłącznie z teksturowanej struktury przędzy. Procent rozciągnięcia jest niższy (typowo 15% do 40%), ale tkanina nie ma ograniczeń związanych ze spandexem. Tkaniny rozciągliwe mechanicznie są odporne na działanie chloru, można je prać w gorącej wodzie, suszyć w suszarce bębnowej w wyższych temperaturach i zachowują swoją elastyczność przez cały okres użytkowania tkaniny. Kompromis polega na tym, że tkaniny rozciągliwe mechanicznie mają niższą rozciągliwość końcową niż mieszanki spandexu i mogą wykazywać nieco niższy odzysk (mniejsze odrywanie) po zastosowaniach z dużą rozciągliwością. W przypadku odzieży wymagającej umiarkowanego rozciągnięcia (np. koszule robocze, spodnie mundurowe, kurtki codzienne) często lepszym wyborem jest rozciągnięcie mechaniczne. W przypadku odzieży o dużej rozciągliwości (np. odzieży sportowej, legginsów) nadal preferowane są mieszanki spandexu. Poniższa tabela podsumowuje kluczowe różnice.

Elastyczność mechanicznej tkaniny rozciągliwej bez spandexu powstaje na etapie teksturowania produkcji przędzy. Stosowane są dwie podstawowe technologie teksturowania. Teksturowanie z fałszywym skrętem (zwane także teksturowaniem przez rysowanie) jest najpowszechniejszą metodą w przypadku przędz poliestrowych i nylonowych. Przędza jest podgrzewana, skręcana z dużą prędkością (tworząc tymczasowy skręt), następnie schładzana w celu ustalenia skrętu i na koniec nieskręcana. W wyniku tego procesu powstaje przędza z trwałym spiralnym zaciśnięciem, podobnym do przewodu telefonicznego. Stopień zagniecenia (liczba skrętów na metr) kontroluje potencjał rozciągania: wyższy skręt powoduje większe rozciągnięcie, ale także większą masę. Przędze teksturowane o fałszywym skręcie pozwalają uzyskać tkaniny o dobrej rozciągliwości (20-35%) i chrupiące, suche w dotyku, odpowiednie na koszule i bluzki. Teksturowanie poprzez deformację powietrza (zwane również teksturowaniem strumieniem powietrza) wykorzystuje strumienie powietrza o dużej prędkości do splątania i zapętlenia przędzy ciągłej, tworząc teksturę przypominającą przędzę. Pętelki i sploty umożliwiają wydłużenie przędzy pod wpływem naprężenia. Przędze odkształcane powietrzem pozwalają uzyskać tkaniny bardziej miękkie, przypominające bawełnę w dotyku i umiarkowanie rozciągliwe (15–25%). Przędze odkształcane powietrzem są często stosowane w mieszankach z bawełną lub wiskozą do produkcji odzieży roboczej i codziennej. Niektóre wysokowydajne tkaniny rozciągliwe mechanicznie łączą obie technologie: teksturowaną przędzę o fałszywym skręcie w jednym kierunku i odkształcaną powietrzem w drugim, aby uzyskać bi-rozciągliwość o różnej charakterystyce rozciągania osnowy i wątku.

Rozciągnięcie i powrót do zdrowia mierzy się przy użyciu standardowych metod testowych, takich jak ASTM D3107 (dla tkanin) lub ASTM D2594 (dla dzianin). Zazwyczaj zgłaszane są trzy parametry. Procent rozciągnięcia (wydłużenie) to maksymalny przyrost długości pod określonym napięciem, wyrażony jako procent długości pierwotnej. W przypadku tkanin rozciągliwych mechanicznie typowe wartości wynoszą od 15% do 40%. Dla porównania, mieszanki spandexu zazwyczaj osiągają rozciągliwość od 50% do 200%. Natychmiastowy powrót do zdrowia (zwany także odzyskiem elastycznym) to procent rozciągnięcia, który zostaje odzyskany natychmiast po zwolnieniu napięcia. Wysokiej jakości tkaniny rozciągliwe mechanicznie zapewniają natychmiastową regenerację od 90% do 95%. Trwałe odkształcenie (zwane także wzrostem) to procent rozciągnięcia, który pozostaje jako trwałe odkształcenie po zwolnieniu naprężenia i odpoczynku tkaniny. W przypadku zastosowań odzieżowych za dobry uważa się stały zestaw mniejszy niż 3%. Tkaniny rozciągliwe mechanicznie zazwyczaj osiągają trwałość od 2% do 4%, co jest porównywalne z mieszankami spandexu. Jednakże po wielokrotnych cyklach rozciągania (np. 10 cyklach do 50% rozciągnięcia) tkaniny rozciągliwe mechanicznie mogą wykazywać nieco większe trwałe odkształcenie niż mieszanki spandexu. W zastosowaniach wymagających powtarzalnej dużej rozciągliwości (np. odzież sportowa) mieszanki spandexu są lepsze. Do zastosowań wymagających umiarkowanej rozciągliwości i doskonałej długotrwałej trwałości (np. koszule robocze, spodnie mundurowe) doskonale sprawdzają się tkaniny rozciągliwe mechanicznie.

Jedną ze znaczących zalet tkaniny rozciągliwej mechanicznej bez spandexu jest jej wrodzona właściwość przeciwzmarszczkowa. Teksturowana struktura przędzy działa jak szereg maleńkich sprężynek, które pomagają tkaninie powrócić do pierwotnego płaskiego stanu po zgnieceniu lub złożeniu. Jest to szczególnie cenne w przypadku odzieży roboczej, koszul mundurowych i odzieży podróżnej, gdzie odporność na zagniecenia zmniejsza potrzebę prasowania. Działanie przeciwzmarszczkowe mierzy się za pomocą testu kąta regeneracji zmarszczek (WRA) (AATCC 66 lub ISO 2313). Mechaniczne tkaniny rozciągliwe zazwyczaj osiągają kąt powrotu do zagnieceń od 250° do 300° (z możliwych 360°), co wskazuje na dobrą lub doskonałą odporność na zmarszczki. Tkaniny zawierające spandex wykazują podobną lub nieco mniejszą odporność na zagniecenia, ponieważ same włókna spandexu nie przyczyniają się do regeneracji zagnieceń i mogą powodować trwałe utrwalanie, jeśli są prasowane w niewłaściwej temperaturze. Dodatkowo tkaniny rozciągliwe mechanicznie zachowują płaski wygląd po praniu. Ponieważ teksturowane przędze powracają do stanu karbowanego podczas suszenia, na tkaninie nie powstają trwałe zagniecenia ani „worki”, które mogą mieć wpływ na niektóre mieszanki spandexu po wielokrotnym noszeniu. W przypadku odzieży, która musi wyglądać świeżo przez cały dzień pracy, doskonałym wyborem będzie tkanina rozciągliwa mechanicznie.

Długoterminowa trwałość tkanin elastycznych w warunkach wielokrotnego prania ma kluczowe znaczenie w przypadku odzieży roboczej, mundurów i odzieży codziennej. Włókna spandexu z biegiem czasu ulegają degradacji z powodu trzech głównych czynników: ekspozycji na chlor (z wody z kranu, wybielaczy lub basenów), wysokiej temperatury (powyżej 150°C w wyniku prasowania lub suszenia w wysokiej temperaturze) i utleniania (w wyniku ekspozycji na powietrze). Po 50 praniach w domu typowa tkanina z domieszką spandexu może stracić od 30% do 50% swojej pierwotnej elastyczności. Tkanina może stać się luźna, luźna lub nabrać wyglądu „pęcherzyków” w przypadku nierównomiernego zerwania włókien spandexu. Żadna elastyczna tkanina spandex nie zawiera spandexu, który mógłby ulec degradacji. Teksturowana struktura przędzy jest z natury stabilna i nie ulega degradacji pod wpływem prania, ciepła lub działania chloru. Po 50 do 100 praniach tkanina rozciągliwa mechanicznie zachowuje od 90% do 95% swojej pierwotnej elastyczności. Tkanina może wykazywać stopniowe rozluźnianie teksturowanego karbowania przez wiele lat, ale nie doświadczy szybkiej utraty elastyczności, która charakteryzuje mieszanki spandexu. W przypadku przemysłowej odzieży roboczej, która jest często prana (np. mundurów pranych co tydzień), tkanina rozciągliwa mechanicznie zapewnia znacznie dłuższą żywotność. Poniższa tabela podsumowuje trwałość po wielokrotnym praniu.

Żadna elastyczna tkanina spandex nie nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań odzieżowych i domowych, a jej specyfikacje różnią się w zależności od przypadku użycia. W przypadku koszul roboczych i koszul mundurowych (mundury korporacyjne, szpitalne, fartuchy medyczne) zaleca się tkaninę rozciągliwą mechanicznie o rozciągnięciu 15-25% w kierunku wątku. Tkanina powinna mieć dobre właściwości przeciwzmarszczkowe (kąt powrotu zagnieceń powyżej 250°) i nadawać się do prania w pralce. Typowe są mieszanki poliestru lub poliestru i bawełny. W przypadku spodni roboczych i spodni mundurowych (odzież robocza przemysłowa, mundury służbowe) tkanina rozciągliwa mechanicznie o rozciągliwości 20-30% zarówno w osnowie, jak i w wątku (bi-stretch) zapewnia swobodę ruchów podczas schylania się i kucania. Nylon lub poliester o teksturze zdeformowanej powietrzem zapewnia bardziej miękkie wyczucie dłoni. Do codziennych kurtek i odzieży wierzchniej stosuje się mechanicznie rozciągliwą tkaninę o rozciągliwości 15-20% i trwałym wodoodpornym wykończeniu (DWR). Rozciągliwość pozwala kurtce poruszać się wraz z użytkownikiem, nie ograniczając ruchu ramion. W przypadku tekstyliów domowych (prześcieradła, pokrowce na sofy, pokrowce na materace) tkanina rozciągliwa mechanicznie o rozciągliwości 25-40% zapewnia łatwe dopasowanie, zachowując jednocześnie kształt po wielokrotnym praniu. Brak spandexu oznacza, że ​​tkanina nie ulegnie degradacji pod wpływem detergentów do prania lub wybielaczy chlorowych. Poniższa tabela przedstawia aplikacje o zalecanych specyfikacjach.

Dla producentów eksportujących tkaniny rozciągliwe mechanicznie bez spandexu niezbędne są udokumentowane certyfikaty jakości i zgodności. Do najczęściej poszukiwanych testów i norm należą: badanie rozciągania i powrotu do zdrowia (ASTM D3107 dla tkanin lub ASTM D2594 dla dzianin), kąt powrotu do kształtu zmarszczki (AATCC 66 lub ISO 2313), stabilność wymiarowa podczas prania (AATCC 135 lub ISO 5077, pomiar skurczu), wytrzymałość na rozciąganie (ASTM D5034 lub ISO 13934-1), wytrzymałość na rozdarcie (ASTM D1424 lub ISO 13937-2), trwałość kolorów na pranie (ISO 105 C06 lub AATCC 61), trwałość kolorów na światło (ISO 105 B02, minimalna klasa 4 po 100 godzinach) i odporność kolorów na tarcie/zgniatanie (ISO 105 X12 lub AATCC 8). W przypadku tkanin eksportowanych do Unii Europejskiej wymagana jest zgodność z przepisami REACH, w tym SVHC (substancje wzbudzające szczególnie duże obawy) i badanie barwnika azowego. W przypadku tkanin przeznaczonych na odzież dziecięcą obowiązkowy jest certyfikat OEKO-TEX STANDARD 100 klasa I. W przypadku odzieży roboczej stosowanej w przetwórstwie żywności lub służbie zdrowia mogą być wymagane dodatkowe badania właściwości przeciwdrobnoustrojowych lub odporności na płyny. Wielu dużych sprzedawców detalicznych wymaga również audytów fabryk obejmujących systemy zarządzania jakością ISO 9001. Producenci, którzy utrzymują aktualne certyfikaty i przejrzyste zapisy jakościowe, zyskują przewagę konkurencyjną w międzynarodowym zaopatrzeniu.