Pilling (formazione di pallini) e resistenza all'abrasione Martindale

Che cos'è esattamente il pilling (formazione di pallini) e come si forma?

La formazione di pallini consiste nei piccoli gomitoli di fibra che si accumulano sulla superficie durante la vita utile del capo ed è un difetto critico per gli acquirenti B2B, sia dal punto di vista estetico sia da quello della qualità percepita. Il meccanismo procede per fasi: dapprima le estremità delle fibre libere o lascamente fissate vengono tirate verso l'esterno dalla superficie del tessuto per effetto dell'attrito (lanugine/fuzzing). Successivamente queste fibre si aggrovigliano con le fibre vicine formando agglomerati densi e sferici (pill). Nell'ultima fase i pill si staccano per affaticamento e rottura delle fibre che li ancorano alla superficie.

Il punto critico è il seguente: che il pilling diventi o meno un problema visibile dipende dall'equilibrio tra la velocità di formazione dei pill e la velocità di distacco (caduta) dei pill. Nelle fibre naturali (per esempio il cotone pettinato) le fibre ancorate alla superficie sono relativamente deboli; i pill che si formano si staccano in modo relativamente rapido. Al contrario, nelle fibre sintetiche ad alta tenacità (in particolare il poliestere) la fibra che trattiene il pill è resistente all'affaticamento; i pill restano a lungo sulla superficie e il pilling appare permanente. Per questo motivo le miscele poliestere/cotone tendono generalmente a mostrare una tendenza al pilling più marcata rispetto al cotone puro.

Il pilling non si valuta sul tessuto greggio o non lavorato, ma sempre in un ambiente di prova che riproduce le condizioni di attrito ripetuto dell'uso reale. Per questo, come le altre misure di durabilità della nostra guida alla qualità e ai test, anche il pilling viene eseguito con apparecchiature standardizzate e con un numero di cicli controllato.

Qual è la differenza tra i metodi Martindale e box (ICI) nel test del pilling?

Per misurare la resistenza al pilling l'industria utilizza due principi meccanici principali. L'apparecchio Martindale per pilling/abrasione (ISO 12945-2 e, per l'abrasione, la serie ISO 12947) strofina il provino circolare, sotto pressione costante, contro una superficie abrasiva o contro il tessuto stesso lungo una curva di Lissajous in continuo cambio di direzione (che ricorda la forma di un otto). Poiché la direzione cambia di continuo, l'abrasione non è unidirezionale; ciò crea un affaticamento superficiale multidirezionale vicino all'uso reale del capo e i risultati mostrano un'elevata ripetibilità.

Il metodo box (ICI pilling box, ISO 12945-1) colloca i tubi con i provini in una scatola rotante rivestita internamente di sughero. I tubi rotolano liberamente all'interno della scatola e il tessuto si strofina casualmente contro la propria superficie. Questo movimento libero e imprevedibile è realistico nel rappresentare l'attrito irregolare della lavatrice o dell'uso quotidiano, ma non è controllato in modo rigoroso come il Martindale. Un'alternativa più recente, il random tumble pilling (ASTM D3512), fa invece ruotare i provini in una camera in cui sono presenti un flusso d'aria e un abrasivo.

La scelta del metodo dipende generalmente dal capitolato tecnico dell'acquirente e dallo standard accettato dal mercato di destinazione. Nel tessile B2B europeo la ISO 12945-2 basata sul Martindale è un riferimento diffuso; definiamo insieme la scelta del metodo corretto in base allo specifico ordine.

Che cosa significa il numero di cicli e in quali fasi viene effettuata la valutazione?

Nel test del pilling il ciclo (cycle) è il numero di ripetizioni del movimento di abrasione e rappresenta il carico di attrito cumulativo a cui è sottoposto il tessuto. La resistenza al pilling di un tessuto non si valuta su un singolo ciclo, ma nelle fasi progressive definite nello standard. Questo approccio graduale consente di osservare in quale fase della formazione dei pallini (lanugine precoce o formazione tardiva dei pill) il tessuto peggiora. Alcuni tessuti appaiono buoni a basso numero di cicli e si deteriorano improvvisamente ad alto numero di cicli, mentre altri sviluppano lanugine precocemente ma, poiché i pill si staccano in seguito, la loro valutazione può recuperare.

A ogni valutazione intermedia il provino viene classificato su una scala da 1 a 5, sotto un'illuminazione controllata, confrontandolo con fotografie visive standard o con un set di repliche. Il grado finale viene riportato per lo più in base all'aspetto al numero di cicli più alto concordato (per esempio 2000 o 7000 cicli). I trattamenti di finissaggio influiscono direttamente sul risultato del pilling; nei nostri processi di maglieria-tintura-stampa i trattamenti superficiali come la garzatura possono aumentare la lanugine, mentre trattamenti come la pulitura enzimatica (bio-polishing) possono ridurre la tendenza al pilling diminuendo le estremità di fibra lasche.

In che cosa la resistenza all'abrasione differisce dal pilling e come si misura?

Sebbene pilling e abrasione vengano spesso confusi, sono tipi di difetto diversi. Il pilling è un agglomerarsi di fibre in superficie e di norma non compromette l'integrità strutturale del tessuto; l'abrasione è invece l'effettivo logorìo e assottigliamento del tessuto, la perdita di peluria e infine la foratura. La resistenza all'abrasione è l'indicatore fondamentale di durabilità, in particolare nei capi ad alto contatto (gomiti, zone di seduta) e nei tessili tecnici.

Il test di abrasione Martindale (serie ISO 12947: 12947-1 generale, 12947-2 rilevamento del danno del provino, 12947-3 perdita di massa, 12947-4 variazione d'aspetto) strofina il provino contro un tessuto abrasivo standard di lana a pressione costante. La prova prosegue fino al raggiungimento del punto finale stabilito: nei tessuti a maglia e nei tessuti ortogonali si considera punto finale generalmente la rottura di due filati distinti o la comparsa di un foro nella superficie. Il risultato viene riportato come numero di cicli necessari per raggiungere questo punto finale; un numero di cicli elevato significa elevata resistenza all'abrasione.

Il fatto che un tessuto mostri una buona resistenza all'abrasione non significa automaticamente un basso pilling; vale anche il contrario. Il poliestere ad alta tenacità è molto resistente all'abrasione, ma proprio questa resistenza fa sì che i pill formati non si stacchino e che il grado di pilling risulti basso. Per questo i due test vanno valutati insieme.

Come influiscono le proprietà della fibra e del filato sul pilling e sull'abrasione?

L'origine del comportamento al pilling e all'abrasione parte dal livello del filato e della fibra. Le variabili più influenti sono le seguenti:

• Lunghezza della fibra: le fibre lunghe si ancorano più saldamente al filato e lasciano meno estremità in superficie. Per questo i filati pettinati (penye), allontanando le fibre corte, sviluppano sensibilmente meno lanugine rispetto ai filati cardati (karde). Trattiamo in dettaglio la relazione tra fibra, filato e filatura nel nostro confronto penye-karde-open-end.
• Torsione del filato: un'elevata torsione ancora più saldamente le fibre al corpo del filato; le estremità di fibra lasche diminuiscono e il pilling si riduce. Tuttavia una torsione eccessiva può irrigidire la mano.
• Metodo di filatura: il filato compatto, comprimendo meccanicamente la pelosità durante la filatura, migliora sia le prestazioni di pilling sia quelle di abrasione. I filati open-end sono generalmente più pelosi.
• Tenacità della fibra: i sintetici ad alta tenacità (poliestere, poliammide) sono molto resistenti all'abrasione; tuttavia, poiché i pill formati non si staccano, il grado di pilling diminuisce. Le fibre cellulosiche naturali (cotone, viscosa), staccandosi più facilmente, sono spesso più vantaggiose in termini di pilling.
• Rapporto di miscela: l'aggiunta di una piccola quantità di sintetico ad alta tenacità al cotone può, paradossalmente, peggiorare il pilling, perché le fibre robuste trattengono i pill in superficie.

Anche la struttura della maglia ha un ruolo: una maglia lasca e aperta (per esempio una jersey a basso grammaggio) rilascia più fibre in superficie; le maglie fitte e compatte (per esempio l'interlock) trattengono meglio le fibre. L'aggiunta di elastan/elastomero può influire sul comportamento all'attrito modificando la tensione superficiale. In questa equazione a più variabili la via più corretta è pianificare insieme la scelta del filato e della maglia giusti in base all'uso previsto e alla classe di pilling/abrasione desiderata.

Come si interpreta la scala di valutazione del pilling da 1 a 5?

La valutazione del pilling si basa più su un confronto visivo standardizzato che su una misura numerica. Il provino testato viene classificato da un esperto, in una cabina a illuminazione controllata, affiancandolo agli standard fotografici definiti nella serie ISO 12945 o a un set di repliche fisiche. La scala è a cinque livelli e si utilizzano spesso i mezzi gradi:

Il punto critico: il criterio di accettazione del pilling non è una costante universale; quale grado minimo debba essere raggiunto a quale numero di cicli viene stabilito in base alla destinazione d'uso del prodotto finito e al capitolato tecnico dell'acquirente. Per esempio, le aspettative di una felpa da capospalla e di un delicato capo di intimo sono diverse. Per questo la valutazione va sempre definita insieme alla terna composta dallo standard concordato (come la ISO 12945-2), dalla fase di cicli e dalla soglia di grado minimo.

I risultati di pilling e abrasione formano un quadro di qualità complessivo insieme all'ispezione del tessuto a quattro punti, ai test di stabilità dimensionale (restringimento) e ai test di solidità del colore. Un singolo test non garantisce da solo l'idoneità all'uso di un tessuto; queste metriche vanno lette insieme.

Domande frequenti

Qual è la differenza pratica tra i metodi Martindale e box (ICI) nella prova di pilling?

Nel metodo Martindale (ISO 12945-2) il provino viene abraso a pressione costante lungo un percorso di Lissajous (a forma di otto) che cambia continuamente direzione; ciò garantisce un'elevata ripetibilità e risultati confrontabili. Nel metodo box/ICI (ISO 12945-1) i provini ruzzolano liberamente in una scatola rotante rivestita di sughero e imitano in modo realistico lo sfregamento casuale del lavaggio e dell'uso quotidiano, ma con un controllo minore. La scelta dipende dal capitolato dell'acquirente e dal mercato di destinazione.

Pilling e resistenza all'abrasione sono la stessa cosa, e come si distinguono?

No, sono tipi di difetto diversi. Il pilling è l'infeltrimento delle fibre in palline sulla superficie ed è di solito un difetto estetico che non compromette l'integrità strutturale del tessuto; l'abrasione è invece l'effettivo assottigliamento, logoramento e infine foratura del tessuto. L'abrasione si misura con la prova di abrasione Martindale (serie ISO 12947) sfregando contro un abradente di lana normalizzato fino alla rottura di due fili o alla formazione di un foro, e si riporta il numero di giri sopportati.

Cosa indica il numero di giri e in quali fasi viene effettuata la valutazione?

Un giro è una ripetizione del movimento di abrasione e rappresenta il carico di sfregamento cumulativo a cui è sottoposto il tessuto. La valutazione non avviene in un solo punto, ma a intervalli graduali (ad esempio 125, 500, 1000, 2000, 5000, 7000 giri); a ogni fase la superficie viene confrontata con un riferimento visivo sotto illuminazione controllata. Questo approccio per fasi mostra in quale stadio del pilling il tessuto si deteriora. Il giudizio finale viene di norma riportato in base all'aspetto al numero di giri massimo concordato.

Come si interpreta la scala di valutazione del pilling 1-5 e quale grado viene accettato?

Il pilling si valuta per confronto visivo: 5 indica nessuna variazione/impeccabile, mentre 1 è il pilling più fitto che ricopre il tessuto. Il grado 4 è una leggera peluria superficiale ed è accettabile per la maggior parte delle applicazioni B2B; il grado 3 è una qualità al limite; il grado 2 e inferiori vengono generalmente respinti. I mezzi gradi (3-4, 4-5) sono comuni. Il criterio di accettazione non è una costante universale; il grado minimo richiesto e la fase di giri sono definiti in base alla destinazione d'uso del prodotto finito e al capitolato.

Quali proprietà di fibra e filato determinano la tendenza al pilling?

Sono determinanti la lunghezza della fibra, la torsione del filato, il metodo di filatura e la resistenza della fibra. I filati a fibra lunga, ad alta torsione, pettinati e a filatura compatta sono resistenti al pilling perché rilasciano meno fibre; i filati open-end sono in genere più pelosi. I sintetici ad alta tenacità (poliestere, poliammide) sono molto resistenti all'abrasione, ma poiché i pill che si formano non si distaccano, il grado di pilling diminuisce. Le fibre cellulosiche naturali (cotone, viscosa) sono spesso vantaggiose dal punto di vista del pilling perché i pill si distaccano facilmente.

Perché una miscela poliestere/cotone produce più pilling del cotone puro?

Che il pilling diventi visibile dipende dall'equilibrio tra la velocità di formazione dei pill e la velocità di distacco dei pill. Nel cotone puro le fibre ancorate alla superficie sono relativamente deboli; i pill che si formano si distaccano in tempi relativamente brevi. La piccola quantità di fibra di poliestere ad alta tenacità aggiunta alla miscela è invece resistente alla fatica e trattiene i pill sulla superficie. Aggiungere fibre robuste rende quindi, paradossalmente, il pilling persistente, e la miscela mostra un pilling più marcato rispetto al cotone puro.