Lavorazione a maglia in catena — La tecnologia di formazione del tessuto più veloce nel settore tessile

Nella maglia a trama (il tipo eseguito dai lavoratori a maglia a mano e dalle macchine circolari per maglieria), un singolo filo corre orizzontalmente attraverso il tessuto, formando maglie in aghi successivi. Se una maglia si rompe, il tessuto può "scappare" — disfarsi lungo la colonna. Nella maglia a catena, ogni ago ha il proprio filo dedicato che corre verticalmente (nella direzione della catena). Questi fili formano maglie che si intrecciano con i fili vicini attraverso movimenti laterali controllati. Poiché ogni ago ha il proprio filo, il tessuto a maglia a catena è resistente alla smagliatura: un filo rotto interessa solo una maglia, non l'intera colonna. Questa differenza strutturale rende la maglia a catena ideale per lingerie, calzetteria e tessuti tecnici in cui la stabilità dimensionale è importante.

Avvolgi migliaia di filati paralleli su subbi di ordito a sezioni — grandi rulli cilindrici che si montano sulla macchina per maglieria di ordito. Una tipica macchina tricot richiede 2–4 subbi di ordito, ciascuno con 2.000–5.000 capi di filato. Tutti i filati su un subbio devono avere la stessa tensione e lunghezza — anche piccole variazioni causano difetti visibili (maglie tese o lasche) nel tessuto. La preparazione dell'ordito per la maglieria di ordito è identica nel principio alla preparazione dell'ordito per la tessitura, ed è la parte più dispendiosa in termini di tempo del processo — i cambi di subbio possono richiedere ore sulle macchine di grande larghezza.

Ogni subbio di ordito alimenta i propri fili attraverso una barra guida — una barra lunga e piatta che copre la larghezza della macchina, dotata di un occhiello guida per ogni filo. La barra guida mantiene i fili in posizione e li sposta lateralmente (a sinistra o a destra) tra le colonne di aghi per creare il disegno intrecciato. Una macchina tricot ha 2–4 barre guida; una macchina raschel può averne fino a 78. Ogni barra guida si muove in modo indipendente secondo un disegno programmato — la combinazione di tutti i movimenti delle barre guida determina la struttura del tessuto. Le barre guida sono il "telaio" della maglieria in catena: definiscono il disegno come i licci definiscono una tessitura.

Il ciclo di lavorazione a maglia in catena ha due movimenti fondamentali. L'overlap è un movimento laterale della barra guida mentre gli aghi sono in posizione di aggancio — il filato si avvolge attorno a un ago per formare una maglia. L'underlap è un movimento laterale mentre gli aghi sono in posizione di non aggancio — il filato scorre sul retro del tessuto fino a una nuova posizione dell'ago. L'overlap determina attorno a quale ago si avvolge ciascun filo; l'underlap determina quanto ciascun filo si sposta lateralmente tra un corso e l'altro. Insieme, definiscono la struttura del tessuto — da un semplice tricot (overlap di 1 ago, underlap di 1 ago) a motivi multibarra complessi.

Il tricot (dal francese tricoter, lavorare a maglia) è la struttura a maglia di catena più semplice e comune. Utilizza due barre guida. La barra guida anteriore esegue un'andatura in una direzione (ad esempio, a destra), mentre la barra guida posteriore esegue un'andatura nella direzione opposta (a sinistra). Ciò crea un tessuto con una faccia liscia che mostra coste verticali fini (wales) e un rovescio testurizzato che mostra float orizzontali. Il tricot è il tessuto standard per lingerie, fodere e pile spazzolato. Una macchina tricot Karl Mayer HKS produce questo tessuto a 3.000–4.000 ferri al minuto: ogni ferro aggiunge simultaneamente una riga di maglie su tutta la larghezza della macchina.

Le macchine raschel utilizzano aghi a linguetta (invece degli aghi composti delle tricot) e possono gestire filati molto più pesanti e vari. Con barre guida controllate da Jacquard, le macchine raschel producono strutture a giorno: reti, maglie e intricati motivi di pizzo. Il sistema Jacquard controlla individualmente il movimento di avvolgimento di ciascun filo in una barra guida, consentendo motivi unici per ogni filo — una capacità che produce i complessi disegni floreali e geometrici del pizzo a macchina. Le macchine per pizzo raschel con 78 barre guida e controllo Jacquard producono tessuti di sorprendente complessità a velocità industriali.

Il knitting a catena (warp knitting) è la tecnologia principale per la produzione di tessuti elasticizzati — costumi da bagno, abbigliamento sportivo, shapewear e indumenti compressivi. Il filato di spandex viene alimentato attraverso una barra guida dedicata a tensione controllata. Lo spandex viene lavorato a maglia nella struttura del tessuto insieme ai filati di base in poliestere o nylon. Il motivo della barra guida determina se lo spandex fornisce un'elasticità unidirezionale (direzione di ordito o di trama) o bidirezionale (in entrambe le direzioni). Un tessuto tipico per costumi da bagno contiene 78–82% di nylon e 18–22% di spandex, lavorato a maglia di catena su una macchina Karl Mayer — la stessa struttura di tessuto che ha reso possibile il moderno costume da gara.

Le macchine raschel a doppia barra di aghi possono produrre tessuti spaziatori tridimensionali: due strati di tessuto esterni collegati da uno strato di filati monofilamento che tengono separati gli strati, creando una struttura a sandwich comprimibile e traspirante. Lo spessore dello strato spaziatore può essere di 2–20 mm. Questi tessuti sostituiscono le imbottiture in schiuma nei materassi, nelle solette per scarpe, nei cuscini per sedili auto e nelle protezioni sportive, perché sono traspiranti (l'aria circola attraverso lo strato spaziatore), lavabili, riciclabili (polimero singolo) e mantengono la loro elasticità per milioni di cicli di compressione.

Le macchine per la maglieria in trama adattate per tessili tecnici possono produrre tessuti multiassiali — strati di filati dritti (non ondulati) orientati a 0°, 90°, +45° e -45°, tenuti insieme da una leggera maglia in trama. Questi tessuti sono utilizzati come rinforzo nei compositi rinforzati con fibre per pale di turbine eoliche, strutture aeronautiche, imbarcazioni e componenti automobilistici. Poiché le fibre di rinforzo rimangono dritte (non ondulate come nei tessuti tessuti), i tessuti multiassiali a maglia in trama offrono proprietà meccaniche superiori per unità di peso rispetto ai rinforzi tessuti. I filati possono essere in fibra di vetro, fibra di carbonio o aramidica (Kevlar).

I tessuti a maglia ordito vengono tinti e rifiniti sulle stesse attrezzature utilizzate per i tessuti tessuti — macchine per la tintura a jet, rame per il termofissaggio (stenter) e calandre. Tuttavia, i tessuti a maglia ordito richiedono un attento controllo della tensione durante i processi a umido, poiché sono più estensibili dei tessuti tessuti e possono deformarsi permanentemente se sottoposti a stiramento eccessivo. Il termofissaggio su stenter a 180–200°C stabilizza le dimensioni delle maglie ordito in poliestere e nylon. Per il pile spazzolato (un importante prodotto a maglia ordito), la superficie del tessuto viene sollevata su una macchina per la garzatura: rulli rotanti rivestiti di filo tirano le asole di fibra verso la superficie, creando il morbido e isolante vello dei pile e delle coperte in pile.

Il vantaggio di velocità della maglieria in catena rispetto ad altre tecnologie di formazione del tessuto è notevole. Una singola macchina tricot Karl Mayer HKS 3-1 che funziona a 3.500 giri al minuto con un passo di 28 aghi per pollice su 130 pollici produce circa 500–600 metri quadri di tessuto all'ora. Un telaio a tessitura comparabile (a pinza, 600 inserzioni al minuto, 130 pollici di larghezza) produce circa 40–60 metri quadri all'ora. La maglieria in catena è 10 volte più veloce. Il compromesso riguarda la flessibilità: cambiare la struttura del tessuto richiede la sostituzione dei subbi e la regolazione delle barre guida, un processo che richiede da ore a giorni, rispetto ai minuti di una macchina per maglieria in trama. La maglieria in catena eccelle nella produzione in grandi volumi di tessuti standardizzati.

La maglieria a catena occupa una posizione unica tra la tessitura e la maglieria a trama. Produce tessuti più velocemente di entrambe, con proprietà che possono imitare entrambe — stabili e dimensionalmente controllati come il tessuto tessuto, eppure elastici e aderenti come il tessuto a maglia. L'evoluzione della tecnologia, dal controllo meccanico dei motivi (maglie a catena) allo Jacquard elettronico (controllo dei singoli aghi), ha ampliato le sue capacità dal semplice tricot per lingerie ai complessi tessili tecnici per i compositi aerospaziali. Karl Mayer, il produttore dominante, continua a spingere velocità e capacità: le macchine recenti integrano il monitoraggio della qualità a bordo macchina, la manutenzione predittiva e la progettazione digitale dei motivi. La maglieria a catena rappresenta l'approccio più vicino dell'industria tessile alla produzione a processo continuo — un'ottimizzazione incessante del principio di formazione delle maglie che ha guidato le macchine tessili da quando il telaio per calze di William Lee nel 1589.