1.Применяемые виды волокна
2.Полиамид
Полиамидный флок производится из полиамида марки 6 (РА 6) и марки 6.6 (РА 6.6). Полиамид 6 плавится при температуре примерно 215-2200C, полиамид 6.6 при температуре 255-2600C. Полиамид 6 мягче полиамида 6.6, его легче окрасить, но он менее устойчив к УФ излучению. Из полиамида производят как молотый, так и резанный флок. Диапазон выпускаемых титров — от 0,9 до 44 dtex. Наиболее применяемые длины — от 0,3 мм до 2,0 мм. В некоторых специфических случаях используется флок длиной до 12 мм (например: имитация шкуры животных). Полиамидный флок обладает хорошей износостойкостью и незначительно заминается при механическом воздействии. Удельная плотность РА 6 — 1,125 — 1,15.
Сферы применения — от напольных покрытий и технологического использования до сплошного флокирования на текстильных и бумажных основах. От одноцветного флокирования плоских поверхностей до многоцветной печати на криволинейных основах.
Флокированное покрытие из полиамида 6 выдерживает температуру до 150 0C, не меняя своих линейных размеров и фактуры. Благодаря этому качеству, способом термического тиснения получают рельефные эффекты на флок-поверхности. Температура тиснения полиамида 6.6 составляет примерно 1800C.
Для полиамида разработаны специальные флуоресцентные красители. Флок окрашенный этими красителями даёт эффект свечения при освещении ультрафиолетом. Эта способность активно используется в качестве одной из степеней защиты ценных бумаг и денежных купюр. Также флуоресцентный флок используется в отделке внутренних интерьеров и для рекламных целей. Надо отметить, что светостойкость флуоресцентного флока заметно хуже, чем обычного флока.
3.Полиэстер
Полиэстеровый флок сходен по своим параметрам полиамидному флоку. Основным отличием является гидрофобность волокон полиэстера. Это усложняет процесс электростатической обработки полиэстерового флока. Кроме того, покраска полиэстера дороже.
Полиэстер обладает лучшей светостойкостью, чем полиамид. При длительном воздействии Уф излучения или интенсивного солнечного света полиамид становится более ломким, чем полиэстер. По этой причине полиэстер применяется в автомобильной промышленности на видовых участках деталей. В основном для флокирования резиновых направляющих боковых стекол автомобилей. Для этого применяется флок, окрашенный в черный цвет «в массе». Окраска флока «в массе» осуществляется на этапе экстудирования жгута для производства флока. В этом случае используются качественно иные виды красителей, обеспечивающие большую светостойкость. Крашение «в массе», как правило, практикуется только в черный цвет. Для этих и прочих сфер применения полиэстеровый флок можно окрашивать в любой цвет обычным способом.
В настоящее время диапазон титров, производимых серийно от 1,3 dtex до 6,7 dtex. Из длин, как правило, применяются 0,5 мм и 1 мм. Удельная плотность 1,38-1,41.
Одним из видов обработки поверхности покрытой полиэстеровым флоком, при котором волокна заминаются после термомеханического воздействия, является тиснение. Температура термического тиснения полиэстера примерно 1500C.
4.Вискоза
Вискозный флок бывает молотым и резаным. Серийно выпускаемые длины вискозного флока- от 0,3 мм до 4,0 мм. Вискозный ворс заметно деформируется при механической нагрузке, поэтому сферы его применения ограничены.
Применяется это флок, прежде всего, для декорирования изделий. Вискозный флок используется для производства упаковки, игрушек, обоев, стеновых панелей, а также при флокировании некоторых текстильных и нетканых материалов. Для флок-печати на одежде используется преимущественно вискоза. При изготовлении трансферной бумаги применяется вискозный флок сверхточной нарезки длиной 0,3 мм в случае многоцветной печати, а для простого трансфера — от 0,5 мм до 1,0 мм.
Тонкие титры (от 0,55 до 0,9 dtex) вискозного флока применяются для изготовления упаковки и некоторых косметических товаров. Самый грубый титр (28 dtex) идёт на изготовление искусственной травы в игрушечных железных дорогах.
5.Хлопок
Флок изготовленный из хлопка бывает только молотым. Он обладает очень низкой износостойкостью. Поверхность очень похожа на искусственную замшу. Преимуществами хлопкового флока являются: низкая цена с одной стороны и высокая гидрофильность. Очень эффективен, как покрытие изнаночной стороны резиновых перчаток. Хлопковый флок применяется также при изготовлении недорогой упаковки.
Серийные титры хлопкового флока от 1 до 4 dtex.
6.Полиакрил
Полиакрил является самым сложным волокном, как для производства флока, так и для работы с ним. Полиакрил обладает рядом преимуществ, но с точки зрения современных сфер применения флока, они не интересны. Вопросы производства полиакрилового флока активно разрабатывались во время угрозы дефицита вискозного волокна. В настоящее время полиакриловый флок не производится.
7.Углеродное волокно
Флок из углеродного волокна — новая разработка в области материалов для флокирования. Углеродное волокно получают из полиакрилнитрила (PAN) путём оксидирования. Цвет исходного волокна варьируется от бесцветного до чёрного. Чёрные волокна нельзя перекрасить в другой цвет. В настоящее время флок из углеродного волокна производится в титрах 1,7 — 5 dtex.
Преимущества углеродного флока:
1. Не горит (другие волокна требуют специальной обработки).
2. Не деформируется вследствие механической нагрузки при температурах до 4000C.
Промышленное использование углеродного флока требует специальных дозирующих устройств.
Значительного промышленного применения углеродный флок не нашел, но поскольку речь идёт о новых разработках, конечно же, изучены не все преимущества этого вида волокна.
8.Арамид
Арамид (Kevlar) — полиамид, обогащённый ароматическими углеводородами с параструктурой. Естественный цвет — желтый. Не окрашивается. Разлагается только при температуре выше 5500C. Рассматривается как флок для специфических технических сфер применения.
9.Полипропилен
Полипропиленовый флок — материал, применяется, в основном, для технических целей (например: ковровые покрытия, напольные коврики, армирование бетона). Также применяется для отделки верхней одежды. Но полипропилен уступает другим волокнам по некоторым техническим характеристикам.
Полипропиленовый флок представляет наибольший интерес для решения проблемы утилизации флокированных материалов. Пластмассовые детали, покрытые полиамидным флоком, весьма сложно утилизировать. Необходимо разделять три вида материала, что очень дорого. Полипропиленовая деталь, флокированная полипропиленовым флоком, содержит незначительное количество адгезива, которым при утилизации и последующем производстве детали из вторичного сырья можно пренебречь.
Недостатки полипропиленового флока:
1. Полипропилен плавится при 1600C и становится мягким при 1200C, поэтому в процессе сушки готового изделия не допускается отклонений в температурных режимах.
2. Волокна полипропилена невозможно окрашивать обычным способом. Возможна только окрашивание «в массе», что подразумевает производство цветного полиэтиленового флока только большими партиями (от 1 тонны и выше).
3. Полипропиленовый флок уступает полиамидному по стойкости к механическим воздействию.
Предлагаемая толщина нитей в жгуте от 3,3 dtex до 70 dtex. Удельная плотность 0,85-0,92;
Гидрофильность волокна
Разные Виды волокон, используемые для изготовления флока, обладают различной гидрофильностью. Текстильные таблицы дают следующие параметры при 21 0C и 65% отн. влажности воздуха:
Измерения же относительной влажности флока дает, как правило, несколько более высокие результаты. Это вызвано тем, что слой химических веществ, которыми покрывают флок при обработке, также впитывает некоторое количество влаги. Кроме этого, повлиять на значение этого параметра может форма поперечного сечения волокна. Так, например, трилобал (в сечении имеет трехлучевую форму) имеет большую способность к впитыванию влаги. Но результаты испытаний не должны превышать значения указанные в таблице более чем на 15%. Относительная влажность флока имеет почти линейную зависимость с другим более важным параметром флока — электропроводностью. Поэтому недобросовестные производители увеличивают количество влаги в готовом флоке, чтобы скрыть огрехи в процессе активации. Кроме этого: лишняя вода во флоке — лишние затраты при покупке сырья.
Влияние характера волокна на флокированную поверхность
Глянец
На внешний вид флокированной поверхности влияют два параметра: глянец (блеск) и тип волокна. Флок может быть глянцевым, полуматовым, матовым и глубоко матовым.
Неравномерность визуального восприятия цвета и блеска флока в зависимости от угла зрения или угла освещения к флокированной поверхности называется «шанжированием». Чем более глянцевый флок, тем сильнее эффект шанжирования. Кроме того, определённую роль в возникновении этого эффекта играет разница в цвете волокна на срезе и на продольной стороне.
Эффект шанжирования — явление скорей отрицательное для производителя. Например, при флокировании больших площадей (рулонные материалы) глянцевый флок подчеркивает даже самый минимальный брак, в то время как матовый флок скрывает неравномерности покрытия. Матовый флок лучше заряжается благодаря химическим реагентам, которыми обрабатывается ворс для получения матового эффекта.
Глянцевый флок не рекомендуется флокирования пластмассовых деталей. На пластмассе эффект шанжирования создает впечатление, что покрытие детали флоком неравномерно. Для минимизации этого эффекта применяется не только матовый флок, но и, так называемый, «гнутый флок». Каждая ворсинка, в этом виде флока, имеет перегиб. Благодаря этому, при любом угле зрения или освещения, наблюдатель видит одинаковую поверхность, как по блеску, так и по глянцу. Массовое использование гнутого флока ограничивает его дороговизна и сложность в использовании.
Фактура поверхности (субъективное тактильное ощущение)
Хаптика (тактильное восприятие) флокированной поверхности обуславливается следующими факторами:
1. Длина и толщина волокон;
2. Степень прямоты ворсинок;
3. Качество забивки ворса;
4. Вид обработки флока;
Длина ворсинок резаного флока или средняя длина молотого флока определяют высоту ворса и, при заданной толщине, формируют ощущение мягкости или жесткости флок-поверхности.
Толщину волокна можно задавать в миллиметрах или микрометрах. Но такой подход не очень корректен, поскольку поперечное сечение волокна не всегда имеет идеальную форму и может колебаться по длине ворсинки;
Поэтому в текстильной промышленности введены специальные (статистические) единицы, характеризующие толщину волокна. Эти единицы измерения, называемые титрами, определяются как вес мононити фиксированной длины. При определенной плотности сырья (полиамида, полипропилена…) эти единицы однозначно определяют усредненную толщину мононити.
Титры обозначаются:
1. «Денье»: вес 9 000 метров нити в граммах = denier (den)
2. «Текс»: вес 1000 метров нити в граммах = Tex (tex)
3. 10 «Текс»: вес 10 000 метров нити в граммах = Dtex (dtex)
Текс, по сравнению с денье, более согласуется с системой СИ.
Существует линейная зависимость между этими двумя единицами:
1000 метров PA6.6 мононити весит 0,33 г и, соответственно, имеет титр равный 0,33 tex.
9 000 м этой же мононити весит примерно 3,0 г — 3 denier, а 10 000 м — 3,3 г- 3,3 dtex.
Вычисляем усредненное значение диаметра 10 000 м PA 6.6 мононити, толщиной 3,3 dtex:
Титр- величина относительная. Например, диаметр полиэстерового волокна 3,3 dtex меньше, чем диаметр полиамидного волокна 3,3 dtex, т.к. удельная плотность полиэстера больше удельной плотности полиамида и составляет примерно 1,4 г/ см3.
При помощи простой арифметической формулы можно определить количество ворсинок в заданной массе флока (3,3 г; PA 6.6; 3,3 dtex):
n = 10 000m/TLc= 10000*3,3/3,3* 0,001= 10 000 000 штук.
n (1гр) = 3030303 штук
m- масса флока в граммах
T — толщина в dtex
Lc- длина нарезки в м
Более применяемая единица измерения толщины флока — dtex. Толщина волокон, применяемых для производства флока, лежит в диапазоне от 0,55 до 44 dtex. Соотношение длины и толщины флока определяет устойчивость флокированной поверхности к механическим нагрузкам.
На качество флок-поверхности влияет также плотность забивки ворса. Чем реже забивка, тем хуже поверхность на ощупь и ниже износостойкость.
Нельзя также упускать из виду влияние обработки на хаптику флок-поверхности. Существуют жёсткие и мягкие виды обработки.