Покрытый эластичный нейлон, который выходит из нашей лаборатории с оценкой 4 балла, после стирки по протоколу бренда возвращается с 2 баллами — и связующее здесь обычно ни при чём. Мы принимали эту ткань по трём циклам, их протокол отработал двадцать. Водная ПУ-система в стирке сдаёт не одномоментно: раствор набухает плёнку, барабан гоняет эту набухшую плёнку по движущейся нити, а ПАВ уносит всё, что ни за что не держалось. Сухая чистка убирает из уравнения воду, оставляя механику и финишный пресс. Четыре вещи решают почти весь результат: сколько воды держит высохшая плёнка, что делает основная цепь при высоком pH, может ли плёнка ещё следовать за волокном в набухшем состоянии и завершилось ли отверждение до того, как ткань скатали в рулон.
Что реально делает стирка с плёнкой
Эталонная бытовая стирка до ISO 6330 при 40 °C с порошком для сильнозагрязнённого белья идёт при pH 9,5–10,5, и ткань лежит в этом растворе почти час. За этот час запускаются три процесса — по трём разным часам.
Набухание — самый быстрый. Вода в полиуретановой плёнке работает как пластификатор: температура стеклования и модуль падают вместе, и плёнка, сухая казавшаяся жёсткой, в мокром виде становится резинистой и слабой. Эта часть уходит по мере высыхания ткани.
Экстракция идёт медленнее и обратно не возвращается. Остаточный эмульгатор, нейтрализующий амин, соли из воды затворения и низкомолекулярные олигомеры диффундируют наружу через набухшую плёнку. Уходит то, что держало поверхность воедино, поэтому первый признак — потеря глянца и шершавая рука, а не трещина.
Гидролиз — самый медленный. Каждая сложноэфирная группа в основной цепи — это место, где щёлочь при температуре может разрезать цепь пополам. На втором цикле вы не измерите ничего. К восемнадцатому циклу плёнка сыплется по линиям сгиба: молекулярная масса упала, и вернуть её нечем. Поэтому мы отказываемся от «стирается» как характеристики: требование по стирке обязано нести число циклов и температуру.
Субстрат тоже двигается, и ни один TDS по связующему этого не видит. Хлопок в мокром виде набухает по диаметру на несколько процентов и садится обратно при сушке — покрытие отрывается от волокна и прижимается назад раз за цикл, а усталость копится по краю покрытой зоны. Порошок с целлюлазой добавляет маршрут, которого никто не прогнозирует: фермент подрезает поверхностные фибриллы, за которые цепляется покрытие. Биополировка — это одновременно и благо для ткани, и снятие якоря.
На синтетической нити волокно не набухает, поэтому вопрос сводится к плёнке — именно под это мы нормируем наши марки для покрытий одежды. YT-6122 — это 38,5 ± 1% сухого остатка, водопоглощение менее 3% после 24 ч при 25 °C и разрыв при удлинении ≥ 700%. На полиэстер-эластановом эластике оба этих условия должны выполняться одновременно.
Водопоглощение — это только половина картины
Водопоглощение за 24 часа на свободной плёнке — та колонка, с которой начинается любой лист по ПУ-дисперсии, и это лишь моментальный снимок. В ней нет скорости, нет 60 °C при pH 10, и она ничего не говорит о том, что эту плёнку тысячу раз гнули под нагрузкой.
Основной вклад в показатель вносит ионность. Анионная дисперсия держится в воде за счёт карбоксилатных групп, которые удерживают оболочку гидратированных противоионов, и те же группы продолжают тянуть воду и после высыхания плёнки. Поднимаем степень ионности — дисперсия становится стабильнее и легче загущается, но стойкость к стирке падает. Гидрофильный и гидрофобный удлинитель цепи — та же логика, только со стороны синтеза.
Неионогенные марки стоят на другом полюсе. YT-102 и YT-103 — неионогенные алифатические дисперсии с сухим остатком 30%, и в обоих TDS заявлена стабильность в кислых и щелочных системах при хорошей водо- и сольвентстойкости, а именно это и проверяет щелочная среда. Но за это приходится платить: без ионной стабилизации они хуже переносят электролит и сдвиг в пасте.
Ниже — марки, которые мы поставляем для покрытий по текстилю и печатных лаков. Столбец водопоглощения — это и есть аргумент по стирке; последние два показывают, сохраняет ли плёнка подвижность, удерживая воду.
| Марка | Сухой остаток | Водопоглощение (24 ч, 25 °C) | Модуль при 100% | Удлинение | С чего мы начинаем |
|---|---|---|---|---|---|
| YT-6122 | 38.5 ± 1% | < 3% | 4.0 – 5.0 MPa | ≥ 700% | Низкое водопоглощение и высокое растяжение в одном листе; стандартный выбор для эластичной одежды |
| YT-6120 | 35 ± 1% | < 3% | 4.5 – 6.0 MPa | ≥ 500% | Самая плотная плёнка в группе и самая жёсткая |
| YT-6110 | 35 ± 1% | < 5% | 3.0 – 4.5 MPa | ≥ 650% | Мягче на ощупь там, где допустимо чуть больше водопоглощения |
| YT-611 | 35 ± 1% | 4 – 5% | 3.0 – 4.0 MPa | ≥ 700% | Силиконовая модификация: гибкость, разделение и более полное наполнение в средних слоях |
| YT-613 | 35 ± 1% | 4 – 5% | 6.0 – 8.0 MPa | ≥ 400% | Высокий глянец и стойкость к растворителям на размерно-стабильной основе |
| YT-1128 | 27 ± 1% | - | 1.5 – 3 MPa | ≥ 400% | Самосшивающийся; влаго-термостойкость против слипания ≥ класс 3,5 без введения добавок |
| YT-1150 | 50 ± 2% | - | 0.6 – 1.2 MPa | ≥ 1000% | Самая мягкая плёнка здесь; её поведение при стирке определяется отверждением, а не маркой |
Из этой таблицы следуют два вывода. Только YT-6120 и YT-6122 имеют водопоглощение ниже 3%, и они же — две самые жёсткие плёнки в ней, такова цена когезии на тонком денире. Строка без значения водопоглощения, YT-1128, — это то, к чему мы обращаемся, когда заказчик не хочет работать с двухкомпонентной системой: сшивка заложена в цепь, поэтому влагостойкость достигается без дозирующего насоса. А YT-613 при 6,0 – 8,0 МПа — не тот инструмент для четырёхосного растяжения, где жёсткая плёнка сначала трескается, а потом отслаивается.
Стойкость к химчистке решается на прессе
Тетрахлорэтилен — неполярный растворитель, а полярная полиуретановая плёнка в нём почти не набухает, поэтому высокое водопоглощение плохо предсказывает поведение при химчистке. Углеводородный растворитель ещё мягче. За пять циклов по ISO 3175-2 ванна редко бывает тем, что снимает покрытие.
Снимают его три другие вещи. Первое — отделка: пресс для одежды работает при 150–170 °C с паром, и термопластичная водная плёнка, которая вышла из ванны невредимой, за восемь секунд размягчается и вдавливается в переплетение ткани — изделие возвращается с ласами и жёстким грифом. На прессе гибнет больше ткани с покрытием, чем в барабане. Второе — пятновыводной стол, где пятновыводитель представляет собой гликолевый эфир или кетон, который сделает с ПУ-плёнкой то, чего перхлорэтилен не может. Третье — механика: малый модуль ванны, длинный цикл, высокий сдвиг.
Так что вопрос о химчистке возвращается к ответу про стирку. Сделайте плёнку неспособной течь, потому что сшитая сетка размягчается при нагреве и не втекает обратно в плиту пресса. YT-G30 — полимерный карбодиимид при 50 ± 2% в PMA, вводится в количестве 1–5% на сухую смолу и реагирует с теми же карбоксильными группами, которые удерживают воду в плёнке. При комнатной температуре он медленный, поэтому паста сохраняет жизнеспособность, а при нагреве в сушильной машине ускоряется. Он не сенсибилизирует и желтеет меньше, чем полимерный азиридин. Двухкомпонентный путь — это YT-1102, алифатический неионный отвердитель при 19 – 21% NCO с жизнеспособностью 5–6 часов, или YT-6300 при 20,5 – 21,5% NCO, вручную диспергируемый, с 3–4 часами. Оба дают когезию с отсчётом жизнеспособности, а на печатной линии этот отсчёт идёт в три часа ночи.
Четыре рычага, в том порядке, в котором мы их дёргаем
- Уберите воду из ионных центров. Снизьте уровень карбоксилата, перейдите на неионный сорт или оставьте смолу как есть и заблокируйте группы карбодиимидом. Только последнее — двухчасовая переналадка на работающей линии.
- Спросите, что за основная цепь. Содержание сложноэфирных групп — вот слабое место по щёлочи. YT-6136 — полиэфирная. Мы продаём её именно за то, что она даёт: адгезию к ПВХ, глянец, атмосферостойкость, водо- и химстойкость в покрытии, которое никогда не попадёт в горячую щелочную ванну. Прежде чем закладывать любую марку под режим 60 °C — нашу в том числе, — спросите, какой диол в её составе.
- Растяжение подбирайте по мокрой ткани, а не по сухой. Набухшая плёнка тянется меньше, чем та же плёнка, выдержанная при 65% влажности, а сшивка ещё сокращает этот запас. На эластане мы начинаем с мягкого и дозируем до прохода: YT-1150 при 0,6 – 1,2 МПа, либо YT-206 при 1,0 – 1,5 МПа с удлинением ≥ 1200% и реальной адгезией к нейлону — поэтому это марка для пуховиков. В её паспорте на сшитую пасту стоит ограничение 24 часа.
- Доведите отверждение до конца. Коалесценция — это не сшивка. Температура воздуха в термокамере и температура поверхности ткани — две разные цифры, и важна вторая. Наклейте термоиндикаторную ленту на движущееся полотно один раз — и спор закончится.
Чего эти четыре рычага не сделают — так это не превратят однокомпонентную мягкую дисперсию в связующее для промышленной стирки. Девяносто градусов, pH 11, перкарбонатный отбеливатель и сорокаминутная основная стирка: под такую задачу мы направляем вас к двухкомпонентной или силиконовой системе и сразу называем разницу в цене.
Напишите протокол, прежде чем бронировать лабораторию
Нас втягивают в споры о марках, которые на деле — о протоколе, которого никто не записал. Пять строк, и только потом заказывайте испытание.
- Число циклов и точки съёма. Три цикла — это отсев, двадцать — это спецификация, а съём на 5, 10 и 20 показывает, у вас дрейф или обрыв.
- Температура раствора, класс моющего средства и есть ли кислородный отбеливатель. Последний меняет ответ чаще, чем само связующее.
- Способ сушки: барабанная сушка при 80 °C и сушка на воздухе — это два разных испытания термопластичной плёнки.
- Кондиционирование перед оценкой. Двадцать четыре часа в стандартной атмосфере; оцените влажную ткань — и вы измеряете уже не то.
- Один отделочный проход при температуре и выдержке химчистки, покрытой стороной вверх.
В каждой точке измерения проверяем одни и те же три показателя в одном и том же порядке: изгиб с отрывом липкой ленты на потерю адгезии, глянец 60° и гриф — на ощупь и по тому, как лежит ткань. Водопоглощение свободной плёнки не предсказывает ни один из трёх.
Перечисленные марки входят в наш ассортимент водных полиуретановых дисперсий, а страница по нанесению и печати на текстиле показывает, как их применять при нанесении ножом над валом, ротационной трафаретной печати и струйной печати. Сверьте показатели впитываемости и модуля со своим рецептом по TDS на YT-6120 (PDF).
Пришлите нам ткань, ярлык по уходу и число циклов. Обратитесь в нашу прикладную лабораторию и прогоним 5, 10 и 20 циклов, после чего вернём вам отчёт.
Частые вопросы
Сколько стирок выдерживает покрытие на водной ПУ-дисперсии?
На полиэстере или нейлоне низковпитывающий сорт, например YT-6122 с 1–3% YT-G30 и полным отверждением — двадцать циклов при 40 °C для него рядовой коммерческий режим. Та же плёнка на хлопке с эластаном может пройти двадцать и сдаться на сорока: там первым сдаёт волокно.
Химчистка для текстильного покрытия жёстче стирки?
Сама ванна — нет. Отделка — да. Перхлорэтилен полярную полиуретановую плёнку почти не набухает, а паровой пресс при 160 °C за секунды переплавляет термопластичное связующее. Если вещь вернулась из чистки жёсткой или блестящей — сначала смотрите на пресс, а потом на смолу.
Почему ткань с покрытием после стирки становится липкой?
По частоте, с которой мы это встречаем: нед отверждение, гидрофильный мягкий блок, пластифицированный водой, или вымытый ПАВ, осевший обратно на поверхность. Стоит сравнивать показатель липкости после тепла и влаги — именно поэтому YT-1128 имеет оценку влаготеплостойкости ≥ Grade 3.5 без введённого отвердителя.
