Pilling to drobne kulki splątanych włókien, które tworzą się na powierzchni tkaniny lub dzianiny pod wpływem tarcia w czasie użytkowania. W laboratorium skłonność materiału do pillingu sprawdza się, przyspieszając to tarcie w powtarzalnych warunkach, a wynik podaje się w stopniach od 5 (brak zmian) do 1 (bardzo silny pilling).
Odporność na pilling należy do właściwości użytkowych, które podaje się w karcie technologicznej tkaniny. Sama ocena w karcie mówi jednak niewiele. Ten sam materiał zbadany inną metodą albo oceniony na innym etapie badania może dostać inny stopień.
Jak powstaje pilling i od czego zależy?
Pilling zaczyna się od włókien, które tarcie wyciąga z przędzy na powierzchnię materiału. Czy kulki zostaną na wyrobie, czy się oderwą, zależy głównie od wytrzymałości włókien, które je przytrzymują.
Najpierw na powierzchni pojawia się meszek z wysuniętych końców włókien. Kolejne cykle tarcia splątują go w kulki. Kulki ze słabszych włókien zwykle odpadają w trakcie użytkowania, natomiast mocne włókna syntetyczne, na przykład poliestrowe, długo utrzymują je na powierzchni. Dlatego mieszanki poliestru z bawełną lub wiskozą bywają bardziej narażone na trwały, widoczny pilling niż wyroby z samej bawełny czy wiskozy.
Na wynik badania wpływa cały łańcuch produkcji:
- surowiec: krótkie włókna łatwiej wysuwają się z przędzy;
- przędza: niższy skręt i większa włochatość oznaczają więcej końców włókien na powierzchni;
- konstrukcja: luźne sploty, dzianiny o dużych oczkach i wyroby drapane łatwiej ulegają pillingowi niż zwarte tkaniny;
- wykończenie: opalanie i strzyżenie usuwają odstające włókna, wykończenie enzymatyczne ogranicza meszek na włóknach celulozowych, a apretury przeciwpillingowe mocniej wiążą włókna w przędzy.
Metody badania pillingu
Pilling bada się jedną z trzech metod serii ISO 12945 albo jedną z metod ASTM, a metody różnią się sposobem wywołania tarcia. Część 4 serii ISO opisuje wspólną dla nich ocenę wizualną. Normy ASTM mają odpowiedniki dwóch metod ISO, a do tego między innymi metodę szczotkową.
| Metoda | Normy | Jak wywołuje się tarcie | Do jakich wyrobów |
|---|---|---|---|
| Pudełko do badania pillingu | ISO 12945-1 | Próbki naciągnięte na rurki poliuretanowe przewracają się w obracającym się pudełku wyłożonym korkiem | Tkaniny i dzianiny |
| Zmodyfikowana metoda Martindale’a | ISO 12945-2, ASTM D4970 | Okrągła próbka trze o materiał ścierny po torze krzywej Lissajous, ocenę wykonuje się po kolejnych etapach badania | Większość tkanin i dzianin; zastosowanie może ograniczać grubość wyrobu |
| Komora z wirnikiem (random tumble) | ISO 12945-3, ASTM D3512 | Próbki swobodnie przewracają się w cylindrycznej komorze, poruszane przez wirnik; komora jest wyłożona polichloroprenem (ISO) albo korkiem (ASTM) | Większość tkanin i dzianin, także drapanych (np. polarów); nie dla materiałów, które nie mogą się swobodnie przewracać |
| Metoda szczotkowa | ASTM D3511 | Próbki są najpierw szczotkowane, a potem ocierane o siebie | Tkaniny obiciowe, samochodowe, bagażowe i mundurowe do ciężkiej eksploatacji; metoda silnie ściera |
Wyników różnych metod nie da się na siebie przeliczać. Stopień 4 uzyskany w aparacie Martindale’a nie jest równoważny stopniowi 4 z pudełka, nawet dla tej samej tkaniny. Badanie pillingu w aparacie Martindale’a nie jest też tym samym co badanie ścieralności według ISO 12947. Aparat jest ten sam, ale w wersji zmodyfikowanej do badania pillingu. W badaniu ścieralności według ISO 12947-2 zlicza się cykle do zniszczenia próbki, a w badaniu pillingu ocenia się wygląd powierzchni po ustalonych etapach.
Jak czytać stopień od 1 do 5?
Stopień opisuje wygląd powierzchni po badaniu w porównaniu z próbką niebadaną. Piątka oznacza brak zmian, a jedynka bardzo silny pilling. Dopuszcza się też oceny połówkowe, zapisywane np. jako 3–4.
Oceniający ogląda próbki w kabinie ze światłem padającym z boku pod małym kątem, bo takie oświetlenie wydobywa kulki i meszek. Porównuje je z opisem stopni w normie albo z wzorcami fotograficznymi. Od wydań z 2020 roku normy ISO 12945 przewidują osobną ocenę trzech zjawisk: pillingu (kulek), mechacenia (fuzzing), czyli stroszenia i wyciągania włókien na powierzchnię, oraz skłębienia (matting), czyli zmierzwienia włókien runa w wyrobach drapanych. Potocznie mechaceniem nazywa się też sam pilling, ale przy badaniach według ISO 12945 oznacza ono fuzzing. W sprawozdaniu dla jednej próbki mogą się więc znaleźć trzy oceny i trzeba wiedzieć, której z nich dotyczy wymaganie.
Skala przypomina tę stosowaną w badaniach trwałości wybarwień, gdzie piątka również oznacza brak zmiany. W obu przypadkach ocena jest wzrokowa, ale przy wybarwieniach porównuje się różnicę barwy ze wzorcem skali szarej, a przy pillingu strukturę powierzchni. Ocena pillingu jest subiektywna, dlatego norma zaleca, by próbki oceniała więcej niż jedna osoba.
Dlaczego dwa laboratoria podają różne wyniki?
Najczęściej dlatego, że nie badały w tych samych warunkach. Zanim uzna się, że materiał jednego dostawcy ma większą skłonność do pillingu niż materiał drugiego, trzeba porównać sprawozdania punkt po punkcie:
- metoda i część normy: pudełko, aparat Martindale’a i komora z wirnikiem dają różne wyniki;
- wydanie normy: po zmianach z 2020 roku część laboratoriów może jeszcze pracować według wcześniejszych wydań;
- etap oceny: w metodzie Martindale’a ocena po 2000 obrotach może się różnić od oceny po 5000 obrotach;
- materiał ścierny w aparacie Martindale’a: ten sam materiał co próbka albo wełniana tkanina ścierna;
- przygotowanie próbek: badanie przed praniem albo po praniu według ISO 6330, klimatyzowanie według ISO 139;
- sama ocena: oświetlenie, użyte wzorce i liczba oceniających.
Normy ASTM dotyczące pillingu zaznaczają wprost, że opisane w nich metody nie są zalecane do badań odbiorczych. Jeśli strony mimo to umawiają się na nie, a wyniki dwóch laboratoriów się różnią, normy zalecają badanie porównawcze na możliwie jednorodnych próbkach z tej samej partii. To rozsądna praktyka także przy metodach ISO, gdy od wyniku zależy odbiór dostawy.
Wymaganie dotyczące pillingu w specyfikacji materiału
Wymaganie da się sprawdzić i porównać, jeśli obejmuje:
- metodę i część normy wraz z rokiem wydania, np. ISO 12945-2:2020;
- liczbę obrotów lub czas badania, po którym obowiązuje ocena;
- materiał ścierny, jeśli badanie odbywa się w aparacie Martindale’a;
- stan próbek: przed praniem albo po określonej liczbie prań, z podaną procedurą;
- minimalny stopień, osobno dla pillingu, mechacenia i skłębienia, jeśli dwa ostatnie mają znaczenie dla wyrobu;
- liczbę oceniających i rodzaj wzorców (opis w normie albo fotografie).
Podsumowanie
Stopień pillingu ma sens tylko razem z warunkami badania. Wynik 3–4 bez nazwy metody, etapu badania i stanu próbek nie pozwala porównać dwóch dostawców. Gdy te warunki są zapisane, a obie strony badają tak samo, 3–4 u dostawcy i 3–4 u odbiorcy oznacza to samo.