Materiaali-info

Materiaali-info

Kompressio- ja painetuotteiden valmistustavat

Tekstiilimateriaalit jakautuvat pääasiassa kudoksiin ja neuloksiin. Kompressio- ja painetuotteet on yleensä tehty neuloksesta.

Neuloksia on karkeasti olemassa kahta eri tyyppiä:
1. Loimineulos – warp knit
2. Kudeneulos – weft knit

Neuloksia voidaan valmistaa kahdella eri tavalla
a) Pyöröneulonta – circular knitting
b) Tasoneulonta – flat knitting

Loimineulokset ovat neuloksista moninaisimpia ja ne voivat olla todella monimutkaisia. Kaikki Lymed-tuotteet ovat tehty tasoneulotusta loimineuloksesta (flat knitted warp knit). Näiden ominaisuuksina ovat mm. erinomainen paineenkestävyys, kankaan purkautumattomuus sekä haastavien muotojen rakennettavuus. Tasoneulonnassa voidaan käyttää paksumpia lankoja kuin pyöröneulonnassa, mikä mahdollistaa voimakkaamman ja paremman kompression antavan neuloksen valmistuksen.

Pyöröneulonnassa tuote neulotaan ympyrän muotoon ja useimmat etenkin vakiokokoiset, saumattomat ja ohuet kompressiosukat ovatkin juuri pyöröneulottuja. Pyöröneulonnan haasteena on saada lieriöön voimakkaita ympärysmitan muutoksia, koska silmukoiden määrää on vaikea lisätä ja poistaa lyhyellä matkalla. Tasoneulotusta kankaasta tehtyyn tuotteeseen on tehtävä yksi tai useampi sauma, jotta neuloksesta saadaan lieriön mallinen tuote. Painetuotteiden materiaaleista liikkuu myös hieman erheellisiäkin termejä, joilla ei ole pohjaa tekstiilitekniikassa. Tästä hyvänä esimerkkinä kompressio- ja painetuotteiden materiaaleihin usein liitetyt termit ”laakakudos” ja ”pyörökudos”, joita ei oikeastaan voida ollenkaan käyttää puhuttaessa kompressio- ja painetuotteista.

Materiaalin merkitys kompressio- ja painetuotteissa

Tuotteen ominaisuuksiin vaikuttavat materiaaleissa mm. sen sidos, langan vahvuus, lankatiheys ja raaka-aineet – sekä tapa, jolla eri valmistajat muodostavat kompression tai paineen tuotteisiinsa materiaaliensa avulla. Vakiokoisten tuotteiden kohdalla tämä on hieman ”villi länsi”, eikä tietoa valmistajien paineen muodostamisen parametreista ole saatavilla.

Raaka-aineista kompressio- ja painetuotteisiin soveltuvimpia ovat joustavat ja hyvin palautuvat polyamidi- ja elastaanikuidut. Polyamidi kehitettiin alun perin silkin korvikkeeksi, sen tunnetuin kauppanimi on Nylon. Se on kevyt, joustava ja elastinen ja helposti värjättävä. Polyamidi ei ime juuri ollenkaan kosteutta ja se on likaa, kemikaaleja ja hikeä hylkivä. Se on yksi vahvimmista tekokuiduista ja kestää erittäin hyvin kulutusta. Polyamidi kestää jatkuvaa konepesua, pitää muotonsa ja kuivuu nopeasti. Polyamidi on monipuolinen kuitu ja venytyksen jälkeen se palautuu hyvin alkuperäiseen muotoonsa eikä muodosta esimerkiksi polvipusseja housuihin. Polyamidin elastinen palautumiskyky on huomattavasti parempi kuin esimerkiksi polyesterin. Myös tunnultaan polyamidi on huomattavasti pehmeämpi ja miellyttävämpi kuin polyesteri.

Elastaanikuidut taasen ovat elastisia polyuretaanikuituja, joiden tunnetuin kauppanimi on Lycra. Elastaanin tärkein ominaisuus on joustavuus. Se voi venyä jopa kolmesta seitsemään kertaa oman pituutensa toistuvasti ja palautuu taas alkuperäiseen pituuteensa. Pitkät amorfiset osat kuidussa luovat joustavuutta ja lyhyet kiteiset osat antavat ryhtiä, kun kuitua venytetään ja vapautetaan. Elastaani materiaalina on pehmeää, kevyttä ja hankauksen kestävää. Elastaanilankojen käyttö kankaassa lisää sen joustavuutta ja käyttömukavuutta, ja tämä saavutetaan jo sekoittamalla elastaania muihin materiaaleihin muutaman prosentin verran. Elastaania käytetään aina sekoitteena jonkin muun kuidun kanssa, ei koskaan pelkästään.

Elastinen palautuma

Elastinen palautuma tarkoittaa materiaalin kykyä palautua alkuperäiseen pituuteensa venyttämisen jälkeen. Materiaali määritellään elastiseksi, jos se palautuu alkuperäiseen muotoonsa ja kokoonsa ulkoapäin tulevan venyttävän voiman poistamisen jälkeen. Elastinen palautumiskyky ilmoitetaan prosentteina. Elastinen palautuma kertoo, kuinka paljon kuitua voidaan venyttää (ilmoitetaan prosentteina kuidun alkuperäisestä pituudesta), jotta se vielä palautuisi alkuperäiseen mittaansa. Toinen tapa käsitellä elastisia ominaisuuksia on ilmoittaa, montako prosenttia venymästä palautuu täysin, kun kuitua on venytetty tietty määrä, esimerkiksi 5% alkuperäisestä pituudesta. Jos kuitu palautuu täysin alkuperäiseen kokoonsa ja muotoonsa, sen sanotaan omaavan 100% palautumiskyvyn.

Elastaanilankojen venyvyys on monta kertaa suurempi kuin neuloksessa olevan nk. tavallisen, eli Lymedin materiaaleissa polyamidin, venyvyys. Kun näistä materiaaleista valmistettua neulosta venytetään, elastaanilanka ei yleensä pääse koskaan venymään maksimipituuteensa. Tässä tapauksessa elastaani ei siis määritä kankaan maksimivenyvyyttä, vaan sen määrittää polyamidi. Kankaan venyvyyteen vaikuttaa myös neulosrakenne. Mitä harvempi ja avoimempi sidos, sitä suurempi venyvyys.

Palautumiskyky riippuu kuidun kemiallisesta ja fysikaalisesta rakenteesta, kuten molekyylisidoksista (molekyylien ja atomien väliset joustavat sidokset mahdollistavat täydellisen palautumisen) sekä kuidun kristalliittisuudesta. Osassa materiaalia kuidun molekyylit kulkevat hyvin järjestäytyneinä ja keskenään yhdensuuntaisina. Tätä järjestäytynyttä aluetta kuidussa kutsutaan kristalliittiseksi eli kiteiseksi osaksi. Mitä suurempi on kiteisen osan osuus koko kuidusta, sen stabiilimpi ja lujempi sekä venymättömämpi kuitu yleensä on. Osassa kuitua molekyylit taas eivät ole yhdensuuntaisia vaan risteilevät löyhemmin ja epäjärjestyneemmin. Tätä joustavaa osaa kutsutaan amorfiseksi osaksi. Sitä, missä suhteessa kuitu rakentuu kiteisistä ja amorfisista osista keskenään, kutsutaan kuidun orientoituneisuudeksi. Orientoituneisuus vaikuttaa kuidun lujuuteen ja joustoon.

Kimmoraja

Kun materiaalia venytetään, ja päästetään vapaaksi, materiaali palautuu alkuperäiseen mittaansa ja muotoonsa. Jokaisella materiaalilla on kuitenkin olemassa maksimiarvo, jonka yli venytettäessä se ei enää palaudu alkuperäisiin mittoihinsa vaan se jää pidemmäksi eli ”venähtää”. Tätä maksimiarvoa nimitetään kimmorajaksi. Kimmorajan yli venytettäessä venähtäminen materiaalissa jää pysyväksi. Kuidun sisällä molekyylien ja atomien väliset sidokset katkeavat ja tämä aiheuttaa plastisen, pysyvän muodonmuutoksen.

Yhteenveto

Materiaalin koostumus ei ole ainoa asia, joka vaikuttaa kompressiotuotteen toimivuuteen. Esimerkiksi elastaanilankojen prosenttiosuus neuloksessa ei suoraan kerro, kuinka hyvin kompressio tai paine tuotteessa toteutuu. Materiaalin muilla ominaisuuksilla, kuten neuloksen sidoksella, langan vahvuudella ja lankatiheydellä, on oma vaikutuksensa.

Paine- ja kompressiovaatteessa elastaanin palautumiskyky on sen ominaisuuksista tärkein. Elastaanin avulla neuloksesta saadaan kompakti materiaali hyvällä venyvyydellä ja venytyksestä palautumiskyvyllä. Nostamalla elastaanin määrää edelleen kankaasta ei kuitenkaan tehdä entistä joustavampaa, vaan siihen saadaan lisää voimaa eli resistanssia venymistä vastaan. Juuri tämä voima vaikuttaa neuloksessa sen palautumiskykyyn venytyksen jälkeen. Elastaani siis pitää neuloksen rakenteen ”kasassa”.

Pelkän tekstiilimateriaalin, tai vaikka kankaiden sisältämän elastaanin määrän, perusteella ei siis voida päätellä tuotteen ominaisuuksia, kuten paineenkestoa tai hoitavuutta. Mikäli eri tuotteiden materiaaleja pitää verrata, niin silloin kannattaa arvioida ennemmin materiaalin palautumis- ja venyvyysominaisuuksia eli kompression ja paineen ”pysyvyyttä” sekä materiaalin tuntua; onko se miellyttävä, ohut vai paksu. Yleisesti voidaan myös valmistuksesta sanoa, että tuotteet, joissa on enemmän saumoja, voidaan valmistaa istuvammaksi kuin saumaton tuote – oli materiaali mikä tahansa. Saumattoman ja yhden sauman tuotteet on mahdollista valmistaa istuvaksi yksinkertaisiin ruumiinosiin, joissa ei ole suuria ympärysmittojen vaihteluita, kuten esimerkkinä hihaputki käsivarteen.

Lue lisää Lymed-tuotteissa käytettävistä materiaaleista täältä!