Тест на пиллинг: Почему образуются катышки и как оценить устойчивость ткани?

Появление неэстетичных катышков (пиллей) на поверхности ткани — одна из самых частых и раздражающих проблем, с которой сталкиваются потребители и производители спецодежды, форменных и повседневных тканей. Этот дефект не только портит внешний вид, делая одежду изношенной и неопрятной, но и может ухудшать тактильные ощущения и даже снижать защитные свойства материала (например, водонепроницаемость мембранных тканей). Пиллинг — это сложный физико-механический процесс, обусловленный структурой волокон, способом прядения, плетения и эксплуатационными нагрузками. Для объективной оценки устойчивости тканей к этому явлению разработаны стандартизированные лабораторные тесты, позволяющие предсказать поведение материала в реальных условиях. В этом подробном руководстве мы разберем природу образования катышков, факторы, влияющие на пиллинг, методы тестирования согласно международным стандартам и способы повышения устойчивости тканей, производимых «Моготекс».

Содержание

• Что такое пиллинг? Физика процесса образования катышков
• Ключевые факторы, влияющие на склонность к пиллингу
• Методы тестирования: Машина Мартиндейла и камера пиллинга (IСI)
• Стандарты оценки: ISO 12945, ГОСТ 11109, AATCC TM 96
• Классификация результатов: Балльная система по шкалам
• Какие ткани наиболее и наименее склонны к пиллингу?
• Как улучшить устойчивость к пиллингу: От сырья до отделки
• Пиллинг в спецодежде: Критичность и особые требования
• Чтение протокола испытаний и практические выводы

Что такое пиллинг? Физика процесса образования катышков

Пиллинг (от англ. pill — шарик, катышек) — это процесс образования на поверхности текстильного материала небольших, плотно сцепленных шариков из спутанных волокон. Это не дефект окраски, а механическое повреждение поверхности.

Четыре стадии процесса пиллинга:

1. Выход (миграция) волокон на поверхность (Fuzzing)

В результате механического воздействия (трение о другие ткани, мебель, снаряжение) слабо закрепленные в структуре пряжи или полотна концы волокон вытягиваются из своей ячейки и образуют на поверхности тканевый "начёс" или "ворс". Это первая, обратимая стадия. Если начёс аккуратно срезать, ткань будет выглядеть как новая.

2. Сплетение и скручивание волокон (Entanglement)

Высунувшиеся свободные концы волокон при продолжающемся трении не отрываются, а начинают хаотично переплетаться друг с другом, образуя рыхлые клубки.

3. Формирование плотного катышка (Pill Formation)

Продолжающееся трение уплотняет клубок, вовлекая в него все новые волокна из окружающей области. Волокна скручиваются и спутываются в плотный, округлый узел, который прочно прикреплен к поверхности одним или несколькими "якорными" волокнами.

4. Отрыв катышка (Pill Removal)

При дальнейшей интенсивной эксплуатации "якорные" волокна, удерживающие пилль, рвутся, и катышек отваливается. Если скорость образования новых пиллей выше скорости их отрыва, ткань покрывается устойчивым слоем катышков.

Ключевой вывод: Пиллинг — это соревнование двух процессов: образования пиллей и их удаления. Устойчивая к пиллингу ткань либо не образует ворс, либо образует его так, что пилли быстро отрываются.

74% Хлопок
26% Полиэфир

06С27-КВ

06С27-КВ "ПОЛЕТ-М"

67% Хлопок
33% Полиэфир

03С8-КВ

03С8-КВК "ДИОРИТ-М"

60% Хлопок
40% Полиэфир

14С7-КВ

14С7-КВ "PROTECT 230"

98% Хлопок
2% Антистат

17С20-КВ

17С20-КВ

Ключевые факторы, влияющие на склонность к пиллингу

1. Свойства волокна (Fiber Properties)

• Прочность и удлинение:
  - Высокая прочность + низкое удлинение: Наихудший вариант. Волокно (например, полиэстер, полиамид) трудно вырвать из пряжи. Если оно вышло на поверхность, оно не рвется, а образует прочный, долгоживущий пилль. Синтетические волокна — главные "виновники" пиллинга.
  - Низкая прочность + высокое удлинение: Волокно (например, шерсть, хлопок) легче вырывается и рвется. Образовавшиеся пилли менее прочны и быстрее отваливаются.
• Длина и толщина (тонина) волокна:
  - Короткие штапельные волокна легче мигрируют на поверхность, чем длинные.
  - Тонкие волокна (микрофибра) образуют более плотные и многочисленные пилли, чем толстые.
• Поперечное сечение и поверхность: Гладкие цилиндрические волокна (многие синтетические) легче выскальзывают. Шероховатые, ребристые или профилированные волокна лучше держатся в пряже.

2. Параметры пряжи (Yarn Structure)

• Крутка (Twist): Чем выше крутка пряжи, тем плотнее упакованы волокна и тем меньше их способность к миграции. Пряжа с низкой круткой сильно пиллингуется.
• Тип прядения: Пряжа кардного прядения (с более хаотичным расположением волокон) пиллингует сильнее, чем пряжа гребенного прядения (где волокна длинные, параллельные и плотно уложены).
• Состав: Смесовые пряжи (например, хлопок/полиэстер) часто пиллингуют сильнее, чем 100% хлопок, из-за разницы в свойствах волокон. Прочное синтетическое волокно вытягивается и формирует каркас для пилля, в который затягиваются обрывки хлопка.

3. Параметры ткани (Fabric Construction)

• Плотность переплетения: Рыхлые, легкие ткани (с низкой плотностью нитей) пиллингуют сильнее, чем плотные, тяжелые.
• Тип переплетения: Полотняное переплетение наиболее устойчиво. Саржевые, особенно с длинными перекрытиями (например, вельвет, бархат), создают больше возможностей для выхода волокон.
• Ворсовые и начесные ткани: Изначально имеют на поверхности свободные волокна, которые легко сваливаются в катышки.

4. Отделка ткани (Finishing)

• Стрейч-эластан: Эластичные ткани, подвергающиеся частым растяжениям, более склонны к пиллингу.
• Аппретирование: Некоторые мягчители и аппреты могут снижать силу трения между волокнами, облегчая их миграцию.
• Ворсование (начёс): Процесс, специально создающий ворс, резко повышает склонность к пиллингу, если ворс не закреплен.

Методы тестирования: Машина Мартиндейла и камера пиллинга (IСI)

Для имитации условий эксплуатации и получения воспроизводимых результатов используют два основных типа приборов.

1. Тестирование на машине Мартиндейла (Martindale)

Универсальный прибор, используемый также для испытаний на истирание. Для теста на пиллинг применяется мягкий абразив (войлок) и пониженное давление.

Принцип (Согласно ISO 12945-2):

• Круглый образец испытуемой ткани закрепляется на подвижной платформе.
• Сверху к нему с определенным давлением (например, 415 г для пиллинга) прижимается аналогичный образец стандартной шерстяной ткани (абразив), закрепленный на держателе.
• Платформа совершает сложное движение по фигуре Лиссажу, обеспечивая многоплановое трение.
• Через заданное число циклов (например, 1000, 5000) образец извлекают и оценивают степень пиллинга.

Преимущества: Хорошо имитирует трение ткань о ткань (например, в области подмышек, между ног, трение об обивочную ткань). Возможность проведения теста на одном приборе и на истирание, и на пиллинг.
Недостатки: Процесс относительно медленный.

2. Тестирование в камере пиллинга (ICI Pilling Box, Random Tumble Pilling Tester)

Более динамичный метод, имитирующий случайные, ударные воздействия, как в стиральной машине или при активном движении.

Принцип (Согласно ISO 12945-1, ASTM D3512):

• Небольшие образцы ткани (обычно 125x125 мм) вместе с небольшими отрезками мягкой трубочной резины (для создания ударных воздействий) помещаются в вращающуюся цилиндрическую камеру с рифлеными стенками.
• Камера вращается с заданной скоростью (например, 60 об/мин). Образцы и резиновые трубки беспорядочно падают и трутся друг о друга и о стенки камеры.
• Через заданное время (например, 30 минут, 2 часа, 5 часов) образцы извлекают и оценивают.

Преимущества: Быстрее, чем Мартиндейл. Хорошо имитирует пиллинг от стирки и активной носки.
Недостатки: Менее контролируемое воздействие.

3. Альтернативные методы

• Метод "Эластомерная подушка" (ISO 12945-3): Образец натягивается на эластичную подушку и трется о стандартную ткань. Подходит для трикотажа.
• Метод вращающегося шара (ASTM D3514): Используется в США.

97% Арамид
3% Антистат

16С19-КВ

16С19-КВ "ЛЕОНИД-М"

98% Kermel
2% Антистат

18С13-КВ

18С3-КВ

54% Вискоза
46% Полиэфир

16С2-КВ

16С2-КВ

83% Полиэфир
17% Хлопок

22С3-КВ

22С3-КВ "ДАША"

Стандарты оценки: ISO 12945, ГОСТ 11109, AATCC TM 96

1. Международный стандарт ISO 12945

"Textiles — Determination of fabric propensity to surface fuzzing and to pilling" — основной международный стандарт. Состоит из частей:
- ISO 12945-1: Метод камеры пиллинга (ICI Pilling Box).
- ISO 12945-2: Метод Мартиндейла.
- ISO 12945-3: Метод эластомерной подушки.
- ISO 12945-4: Метод вращающегося шара (устарел).

2. Российский стандарт ГОСТ 11109-90

"Материалы текстильные. Метод определения устойчивости к пиллингу". Основан на методе камеры пиллинга (аналогично ISO 12945-1 старой версии). Все еще действует, но постепенно вытесняется ГОСТами, гармонизированными с ISO.

3. Американский стандарт AATCC TM 96

"Dimensional Changes in Commercial Laundering of Woven and Knitted Fabrics Except Wool" — включает оценку пиллинга после промышленной стирки. Также существуют AATCC TM 28 (для ворсовых тканей) и другие.

Ключевое различие:

В России и Европе чаще используют методы Мартиндейла и ICI Box по ISO. В США исторически больше распространены методы, связанные со стиркой и сушкой в барабане (tumble).

Классификация результатов: Балльная система по шкалам

Оценка пиллинга проводится визуально, сравнением с эталонными образцами или фотографиями.

Используемые шкалы:

1. 5-балльная шкала для оценки пиллинга (ISO 12945-2, приложение B):
   - 5 баллов: Образование пиллей отсутствует или незаметно. Идеально.
   - 4 балла: Незначительное образование пиллей.
   - 3 балла: Умеренное образование пиллей.
   - 2 балла: Заметное образование пиллей.
   - 1 балл: Сильное образование пиллей.
2. 5-балльная шкала для образования начёса (Fuzzing): Аналогичная, но оценивается не катышки, а сам ворс.

Процесс оценки:

Образец помещается под стандартный источник света (например, под углом 45°) и рассматривается с расстояния примерно 1 метр. Оценивается общая площадь, покрытая пиллями, их размер, количество и контрастность.

Пример записи в протоколе: "Устойчивость к пиллингу (ISO 12945-2, 5000 циклов): 4 балла". Это означает хорошую устойчивость.

Инструментальные методы: Существуют попытки автоматизировать оценку с помощью анализа изображений (специальные сканеры и ПО), но визуальный метод остается основным из-за сложности формализации параметров пиллей.

50% Полиэфир
50% Хлопок

08С5-КВ

08С5-КВ "МАТИ-2"

78% Полиэфир
22% Лен

20С8-КВ

20С8-КВ "ХАННА"

100% Полиэфир

19С14-КВ

19С14-КВ

76% Полиэфир
24% Лен

19С18-КВ

19С18-КВ

Какие ткани наиболее и наименее склонны к пиллингу?

Наиболее склонны к пиллингу (высокий риск):

1. Ткани из синтетических штапельных волокон: Особенно акриловые свитера, полиэстеровые флисы, курточные ткани из полиэстрового микроволокна. Сочетание коротких, прочных, гладких волокон — идеально для пиллинга.
2. Мягкий трикотаж с низкой плотностью: Футер, велсофт, некоторые виды интерлока из хлопка с полиэстером.
3. Ворсовые и начесные ткани: Флис, вельвет, бархат, некоторые виды махры. Их эксплуатация — это постоянная борьба с пиллингом и сваливанием.
4. Смесовые ткани с синтетикой: Классическая смесь 65/35 (полиэстер/хлопок) для рабочей одежды часто дает пиллинг на манжетах, воротнике, в зонах трения.

Наименее склонны к пиллингу (низкий риск):

1. Ткани из длинных тонковолокнистых натуральных волокон: Гребенной хлопок (pima, egyptian), длинноволокнистая шерсть (меринос), шелк. Волокна длинные, хорошо закреплены в пряже.
2. Плотные ткани с высокой круткой пряжи: Поплин, оксфорд, таслан, некоторые денимы.
3. Ткани из текстурированных (разрывных) полиэфирных нитей (Filament): Не имеют свободных концов волокон, так как нить непрерывная. Пиллинг возможен только при разрыве самой нити.
4. 100% хлопок полотняного переплетения средней плотности: Волокна хлопка имеют умеренную прочность и рвутся, не успевая образовать прочный пилль.

Парадокс: Самые мягкие и приятные на ощупь ткани (флис, велсофт) часто оказываются самыми проблемными с точки зрения пиллинга.

Как улучшить устойчивость к пиллингу: От сырья до отделки

Производитель тканей может управлять склонностью к пиллингу на всех этапах производства.

1. Выбор сырья и конструкции пряжи

• Использование волокон с профилированным сечением, а не круглым, для лучшего сцепления в пряже.
• Увеличение длины штапеля синтетических волокон.
• Повышение крутки пряжи.
• Использование филаментных (неразрывных) нитей вместо штапельных там, где это допустимо по техзаданию.
• Выбор смесовых композиций с "правильным" партнером: Добавление к прочному синтетическому волокну не хлопка, а вискозы или модала, которые также имеют хорошую прочность, может снизить контраст свойств и пиллинг.

2. Конструкция ткани

• Увеличение плотности ткани (количество нитей на 1 см).
• Выбор более закрытых переплетений.

3. Отделочные операции (самый эффективный этап)

• Термофиксация (тепловая стабилизация): Для синтетических тканей. "Запаивает" волокна на поверхности, снижая их миграцию.
• Сингенинг (опаливание, газопламенная обработка): Быстрое пропускание ткани над горелкой. Сжигает свободный ворс, предотвращая первую стадию пиллинга. Широко используется для хлопковых и смесовых тканей.
• Стрейч-фиксация (декупирование): Для тканей с эластаном. Снижает внутренние напряжения и миграцию волокон.
• Аппретирование специальными составами: Нанесение полимерных покрытий (например, на основе полиуретана, акрила) или смягчителей, которые "склеивают" волокна на поверхности. Однако это может влиять на воздухопроницаемость и тактильные свойства.
• Биополировка (энзимная обработка) для целлюлозных тканей: Использование ферментов (целлюлаз), которые избирательно "состригают" микрофибриллы и свободные волоконца с поверхности, делая ее гладкой. Очень эффективный и экологичный метод для хлопка, льна, вискозы.

51% Полиэфир
49% Хлопок

19С22-КВ

19С22-КВ

65% Полиэфир
35% Вискоза

24С2-КВ

24С2-КВ

100% Лиоцелл

24С11-КВ

24С11-КВ "Лиоцелл"

61% Полиэфир
39% Хлопок

1686-24

1686-24

Пиллинг в спецодежде: Критичность и особые требования

Для рабочей и форменной одежды пиллинг — не просто эстетическая проблема.

Области повышенного риска и последствия:

• Зоны трения: Манжеты, воротник, карманы, внутренняя поверхность брюк по швам. Здесь пиллинг проявляется в первую очередь, создавая впечатление ветхости.
• Влияние на функциональность:
  - Загрязняемость: Пиллингованая поверхность легче цепляет грязь, пыль, металлическую стружку, ее труднее чистить.
  - Водоотталкивающие свойства: Слой пиллей может нарушить целостность DWR-покрытия (Durable Water Repellent), ткань начнет "пить" воду.
  - Электропроводность: Для антистатической одежды пиллинг может нарушить целостность проводящих нитей или покрытий.
• Гигиена: В медицинской и пищевой промышленности отслоившиеся катышки — нежелательный мусор, который может попасть в рану или продукт.

Рекомендации по выбору тканей для спецодежды:

• Для униформы с высокими требованиями к внешнему виду
• Для рабочей одежды общего назначения: Допустим показатель 3-4 балла. Акцент на плотность и износостойкость.
• Для одежды с мембраной или пропиткой: Критически важен сингенинг для обеспечения равномерного нанесения покрытия и его долговечности.
• Всегда проводить пиллинг-тест новых образцов тканей, особенно смесовых и трикотажных.

Чтение протокола испытаний и практические выводы

Типичная запись в протоколе:

"Устойчивость к пиллингу по ГОСТ 11109-90 (метод камеры пиллинга, время испытания 2 ч): 4 балла"

или

"Pilling resistance (ISO 12945-2:2000, Martindale, 5000 cycles): Grade 4"

Ключевые вопросы, которые нужно задать при анализе протокола:

1. По какому стандарту и методу проводилось испытание? (ICI Box или Martindale).
2. Каковы условия испытания? Количество циклов (для Мартиндейла) или время (для камеры). 1000 циклов — это легкая носка, 5000-7000 циклов — интенсивная эксплуатация.
3. Какой балл присвоен? Соответствует ли он вашим внутренним требованиям или требованиям заказчика?
4. Был ли образец подготовлен (постиран) перед тестом? Некоторые стандарты предусматривают оценку после одной или нескольких стирок, что более реалистично.

Практические выводы для «Моготекса»:

• Внедрить пиллинг-тест как обязательный элемент испытаний новых тканей, особенно предназначенных для корпоративной униформы и ответственной рабочей одежды.
• Установить внутренние нормативы: Например, для тканей премиум-линии — не ниже 4 баллов после 5000 циклов по Мартиндейлу, для базовой линии — не ниже 3 баллов.
• Требовать протоколы у поставщиков сырья (тканей).
• Информировать заказчиков: В техническом описании ткани указывать показатель устойчивости к пиллингу. Это станет конкурентным преимуществом, демонстрирующим внимание к долговечности продукции.
• Для проблемных с пиллингом тканей (флис, мягкий трикотаж) сразу закладывать в технологическую карту обязательную операцию сингенинга или подбирать специальные аппреты.

Заключение: Пиллинг — это не приговор, а управляемая характеристика ткани. Понимание механизмов его образования и владение методами тестирования позволяет производителю не просто констатировать факт, а активно влиять на качество своей продукции. Для «Моготекса», производящего ткани, от которых зависит имидж и безопасность людей, контроль над пиллингом — это еще один шаг к созданию безупречных, долговечных и технологичных материалов, вызывающих доверие у самых требовательных заказчиков. Инвестиции в правильное сырье, отделку и контроль окупаются снижением рекламаций и укреплением репутации бренда как синонима качества.