Войлок — класс тканей или волокнистых структур, получаемых путем сцепления волокон шерсти, меха или некоторых видов волос в условиях тепла, влаги и трения. Другие волокна сами по себе не войлок, но могут быть смешаны с шерстью, которая выступает в качестве носителя. Используя эти свойства, несколько отраслей промышленности производят товары. Среди производимых товаров — шерстяной войлок в рулонах и листах; шапки, как меховые, так и шерстяные; тканый войлок — от тонких бильярдных скатертей до тяжелых промышленных тканей, используемых для обезвоживания при производстве бумаги.
Нетканый войлок считается первым текстильным изделием, и в историях древних цивилизаций можно найти множество упоминаний о нем и его применении. Кочевые племена на севере Центральной Азии до сих пор производят войлок для одежды и жилья, используя методы, переданные из древности.
Шерстяной войлок класса «истинный» или с нетканой структурой производится как в рулонах, так и в листах. Рулонный войлок производится толщиной от 1/16 до 1 1/2 дюйма (1,6-38 мм), шириной до 80 дюймов (2 м) и длиной до 60 ярдов (55 м). Листовой войлок производится толщиной до 4 дюймов (10 см) и обычно в виде квадратов размером 36 дюймов (91 см), но могут быть изготовлены и другие прямоугольные размеры, а также овалы и круги. Шерстяные войлоки лучших сортов изготавливаются из цельной шерсти, но валяемость шерсти такова, что для производства войлока достаточно всего 10 процентов шерсти в смеси с волокнами, не являющимися валяющими.
Шерстяные волокна, отобранные для валяния, обычно не превышают 1 1/2 дюйма (38 мм) в длину и должны быть хорошего качества и прочности. Волокна очищают, удаляют смолу, краску и растительные частицы, такие как заусенцы, а затем разрыхляют и смешивают для получения партии. Подготовленная смесь подается на кардочесальную машину, которая разрыхляет, смешивает и расчесывает волокна в полотно толщиной в одно волокно, которое укладывается на бесконечный фартук для формирования ватина. В большинстве случаев при производстве рулонного войлока две или более кардочесальных машин устанавливаются под прямым углом друг к другу, так что полотно по крайней мере одной из них укладывается под прямым углом к остальным для получения «креста» в полотне и стабильности размеров готового войлока.
Кардочесальные ватины производятся до определенного веса, после чего одна или несколько ватин, но обычно несколько на войлок, укладываются на закалочную машину и опрыскиваются водой. Закалка заключается в протягивании увлажненных уложенных ватин между фартуками через паровую камеру. Пар подается в ватин для активации волокон, после чего пропаренная часть проходит под тяжелой нагретой плитой. Пластина опускается на влажный, горячий ватин и перемешивается в горизонтальной плоскости. Тепло, влага и трение достаточны для того, чтобы волокна из отдельных ватин спрессовались в единую массу. Через необходимое время плита поднимается, закаленный участок вытягивается вперед, а следующий участок, который в это время пропаривался, подвергается воздействию плиты. Эта операция является закалкой пластин; аналогичная операция, выполняемая на непрерывной основе между валками, называется закалкой валков.
После закалки слегка войлочный кусок прокатывают и дают ему остыть и стечь. Закалка влияет только на толщину ватина, в то время как усадка или смятие войлока до 50 процентов происходит на следующей операции, известной как фуллирование. Затвердевший ватин пропускается через средство для набивки, обычно это раствор мыла или кислоты, хотя иногда достаточно теплой воды, сворачивается в рулон и помещается на набивочный стан. Один из типов валяльного стана представляет собой емкость, похожую на бункер, с вогнутой передней частью, прямыми боками и задней стенкой, которая состоит из одного или нескольких подвижных молотков, отбивающих, поворачивающих и сжимающих товар до нужных размеров. Последующие операции по очистке, окрашиванию, обработке и отделке выполняются так же, как и при производстве шерстяных тканей. Листовой войлок производится практически по той же технологии, за исключением того, что после кардочесания ватин разрезается и укладывается на полотна заданных размеров и веса, а затем упрочняется, набивается и промывается в виде отдельных листов. При производстве листового войлока достигается максимальная стабильность размеров, плотность и прочность.
Сферы применения войлока огромны. Некоторые из наиболее важных включают в себя фитиль, абсорбцию, виброизоляцию, изоляцию, набивку и упаковку, полировку, уплотнение и прокладку, а также одежду и декоративные изделия. Большинство войлоков изготавливается в соответствии с жесткими техническими требованиями, особенно для механических и промышленных применений, где постоянно соблюдаются высокие стандарты качества, воспроизведения и допусков. Волосяной войлок, широко используемый в полировочных операциях, производится так же, как описанный выше листовой войлок, и является важным специальным изделием для промышленности шерстяного войлока.
Шляпный войлок изготавливается как из шерсти, так и из меха. Шерстяные шляпы изготавливаются так же, как уже описано для шерстяного войлока, за исключением того, что узкое полотно снимается с кардочесальной машины и собирается на яйцеобразной оправке. Из этой исходной формы при дальнейших операциях валяния получают две конусообразные детали, из которых формируют готовые шляпы. Среди волокон, используемых для изготовления меховых войлочных шляп, — бобровый, заячий и кроличий мех, и все они сначала должны быть обработаны сильными химическими веществами, такими как ртуть. Эта операция, известная как карротирование, придает волокнам оптимальную валяемость. Выделение паров ртути во время процесса валяния привело к особо высокому уровню отравления ртутью среди людей, работающих в этой отрасли.
При изготовлении меховых фетровых шляп смесь мехов укладывается на вращающуюся перфорированную конусную поверхность с помощью влажной ткани и вакуума, втягивающегося изнутри. Мех собирается и удаляется в виде хрупкого конуса. После многочисленных операций влажной отделки, включая окрашивание, войлочный конус формуется в грубую форму шапки. Еще много операций по сухой отделке требуется, чтобы превратить грубую шапку в готовое изделие.
Производство тканого войлока в значительной степени повторяет обычную практику производства шерстяных тканей. Шерсть выбранной тонкости, длины и свойств войлока очищается, смешивается, расчесывается и прядется в пряжу. Пряжа переплетается в грубую ткань необходимой структуры в зависимости от типа планируемой конечной продукции. Грубая ткань намыливается и набивается или валяется на набивочной фабрике, где тщательно контролируется войлочность или усадка до заданных размеров, после чего производится очистка, окрашивание (в случае некоторых легких тканей) и другие операции по отделке текстиля.
Некоторые виды специального войлока для бумажной промышленности изготавливаются в виде бесконечных лент шириной 200 дюймов (5 метров) и более. Высококвалифицированные операторы вручную переплетают или соединяют концы бесконечной ленты так, что не видно ни одного шва или стыка. Для производства этого вида тканого войлока используются специальные машины, так как изделия должны работать в виде лент и, следовательно, загружать и выгружать их нужно с боковых сторон машин, а не спереди или сзади, как обычно.
