Войлок: история, производство и современное применение
Основы
Пока большинство тканей ткут на станке, войлок — плотный нетканый материал, создаваемый сминанием и сжатием волокон или пуха. Без основы и утка войлок формируется через тепло, влагу и давление. Обычно шерсть смешивают с синтетическим волокном — полиэстером или нейлоном — для устойчивого готового изделия, хотя существуют полностью синтетические войлки.
Размеры войлока — ширина, длина, цвет, толщина — варьируются по применению. Плотная структура делает его идеальным для прокладок, подкладок, уплотнений. Поскольку он нетканый, края можно резать чисто без распускания, и войлок хорошо окрашивается, давая широкий спектр цветов для рукоделия, пока промышленные сорта часто сохраняют натуральный оттенок.
Применение широко: бытовые предметы — освежители воздуха, доски для объявлений, рождественский декор — до промышленных компонентов: прокладки, уплотнения машин, амортизирующие прокладки. Войлок также используется в одежде как смиритель или подкладка.
История
Войлок, пожалуй, старейшая ткань человечества. Древнейшие образцы, датируемые ~700 г. до н.э., найдены в замерзших могилах кочевых всадников в сибирском тайге. Лёгкость производства — без станка — сделала его основой для одежды, седел, шатров в суровом климате.
Легенда приписывает случайное открытие войлочного процесса св. Клименту, странствующему монаху, сминавшему льняной мох в сандалях потом и почвенной влагой. Став епископом, он организовал рабочих для уточнения процесса, и войлочение заслужило покровительство шляпников.
Ранние шляпные войлки часто делали из бобрового пуха со шерстью, ценя за мягкость и долговечность. К позднему Средневековью низкорослые производители массово выпускали бобровые шляпы, снижая цены. В Северной Америке бобровые шкуры были 주요 экспортом для европейских шляпников в XVIII–XIX вв. XIX-вековый чёрный шёлковый цилиндр, отшлифованный под бобра, в итоге вытеснил традиционную бобровую шляпу.
Традиционное войлочение опиралось на ручное сминание тёплой водой и давлением. Сегодня машины выполняют те же шаги, хотя ртуть исторически использовалась до обнаружения её токсичности — тремор, галлюцинации — породив термин «безумный шляпник».
За прошлое столетие роль войлока расширилась в ремесла и промышленные применения, теперь обычны в авто и производственном оборудовании.
Сырьё
Основные волокна: шерсть (для натурального сминания) и синтетические смеси (полиэстер, нейлон) для долговечности. Только синтетика не войлуется; требует шерсти. Другие вводы: пар для редукции волокон, мягкий раствор серной кислоты для утолщения, суда для нейтрализации кислоты.
Производственный процесс
- Смешивают и раскрывают сырёвые волокна в стальном гвоздичном цилиндре в однородную массу.
- Чесают смешанные волокна в больших цилиндрах, вытягивая в параллельное полотно проволочным чесанием. Дозаторы в бункерах обеспечивают постоянный вес полотна.
- Пропускают первое чесаное полотно через второй чесальный аппарат для более толстого, полностью выровненного полотна.
- Снимают полотно кросслеппером или V-ламиром, навивают в единый «батт» с чередующимся направлением волокон.
- Объединяют несколько слоёв батта в стандартное толстое полотно, часто иллюстрируемое на сопроводительном изображении.
- Парят батты для активации войлочения, затем подают в плитный закалитель, сужающий ширину под давлением и осцилляцией.
- Подают влажные батты в вальцовку (фуллер), сужающую длину горячей водой, серной кислотой и противоходовыми стальными валками. Пример: 34,7 м могут сократиться до 27,4 м.
- Нейтрализуют остатки кислоты в ваннах с судой, точно замеренные по погонным метрам и ширине.
- Пропускают нейтрализованный войлок через рефуллер для финального сглаживания.
- Опциональная окраска в чанах для цветных сортов; иначе — прямо к сушке.
- Сушка центрифугой, крупногабаритными сушильными камерами или на воздухе.
- Прессовка или глажка для обеспечения постоянной толщины и плотности.
- Обрезка краёв на калибровочном столе, затем маркировка и отгрузка.

Контроль качества
Инспекция начинается с входящей сырой шерсти, проверяя чистоту и вес. Непрерывный мониторинг чесаних полотен обеспечивает целевые размеры. После войлочения вес, плотность, размерная единообразность проверяют против спецификаций. Промышленные стандарты требуют: войлок плотностью 7,3 кг (16 фунтов) — толщиной 2,5 см, шириной 91,4 см, длиной 91,4 см.
Побочные продукты / отходы
Обрезочные краевые отходы, часто покрытые машинным маслом, обычно утилизируют на свалке. Переработка ограничена из-за загрязнения.
Будущее
Войлок остаётся востребованным для военной экипировки — шлемы, сапоги, даже малые ракеты — и разносторонних гражданских применений. Недавняя нишевая площадь использует помолотый слегка загрязнённый белый войлок как спрей для маскировки лысины, демонстрируя продолжаемую адаптивность войлока.
Где узнать больше
Книги
- Джоелло, Дебби Анн. Профилирование тканей. Нью-Йорк: Fairchild Publications, 1981.
- МакДауэлл, Колин. Шляпы: Статус, Стиль и Гламур. Нью-Йорк: Rizzoli, 1993.
Другие ресурсы
- Веб-страница Design Arcade, ноябрь 2001.
- Интервью с Диком Перселлом, директором продаж, U. S. Felt, Санфорд, ME, август 2001.
- Sutherland Felt Company. Производство шерстяного войлока мокрым процессом, Трой, Мичиган.
Производственный процесс
- Углеродное волокно: Состав, производство и будущие применения
- Спандекс: наука, история и производство эластичного волокна
- Производство пряжи: от древних нитей к современным инновациям
- Внутреннее устройство и производство современного пожарного автомобиля
- Эпизод 30: Гэри Шарплесс — член совета директоров Concordia Fibers и Boston Materials
- Тканые ткани: основы для композитного производства
- Оптоволокно, устойчивое до 500 °C, для надежных высокотемпературных применений
- OmniFibers: Умная ткань, регулирующая дыхание для производительности и восстановления
- Революционная умная рубашка обеспечивает непрерывный ЭКГ мониторинг с технологией нанотрубчатых волокон
- SIGRASIC® C/SiC композитный войлок — высокопроизводительный углеродоволокнистый карбид кремния