Под термином «кивrag» (часто встречаеться как диалектное или производственное название коврага — полуфабриката из войлока для изготовления валенок, сапог или технических изделий) понимают плотное полотнистое материал, полученный методом валения шерсти. Восковая часть киврага — это не отдельный структурный элемент, а технологический этап или состав пропитки, придающий изделию гидрофобные свойства, прочность и долговечность.

В данной статье подробно рассматривается роль восковых составов в производстве и эксплуатации войлочных изделий, химизм процесса, виды используемых восков и современные альтернативы.

Исторический контекст и терминология

Термин «кивrag» (или «кивраг») встречается в старинных ремеслах и на предприятиях войлочного производства (например, в Сemyonovском, Kargopolском ремеслах). Это название войлочного бланка (коврага), который после валения проходит этап финишной обработки. Именно на этом этапе применяется «восковая часть» — пропитка восковыми эмульсиями или растворами.

Важно: В современной технической документации (ГОСТ, ТУ) термин «кивrag» практически не используется, заменяясь на «войлочный ковраг», «валеный бланк» или «полуфабрикат валеного производства». Однако в профессиональной среде мастера сохраняют историческую лексику.

Назначение восковой пропитки (восковой части)

Применение воска к войлочному коврагу решает комплекс критических задач:

• Гидрофобизация (водоотталкивание): Воск обволакивает волокна шерсти, создавая непрерывную тонкопленочную оболочку, которая не дает воде проникать внутрь структуры, но сохраняет паропроницаемость (кожа «дышит»).
• Повышение износостойкости: Пленка воска работает как твердое смазочное средство, снижая коэффициент трения между волокнами при деформации изделия (сгибание, растяжение при ходьбе). Это предотвращает преждевременное стяжение и разрыв волокон.
• Защита от загрязнений: Восковая пленка затрудняет проникание пыли, грязи и масел в глубину войлока, упрощая уход.
• Эстетика и тактильность: Придает изделию благородный матовый блеск, гладкость и приятное «мыльное» на ощупь фактуру.
• Биозащита: Некоторые восковые составы (с добавлением антисептиков) защищают шерсть от грызунов и насекомых (моли).

Химический состав и виды используемых восков

Под «восковой частью» понимают технологический состав, который может быть однородным или комбинированным. Основные компоненты:

Природные воски

1. Пчелиный воск (Cera alba): Классический компонент. Содержит сложные эфиры, углеводороды, свободные кислоты. Дает эластичную, прочную пленку, обладает бактерицидными свойствами. Плавится при 62–65°C.
2. Карнаубский воск (Copernicia cerifera): Твержайший природный воск (т.пл. 80–86°C). Вносится в составы для повышения твердости пленки, блеска и термостабильности (чтобы сапоги не «плавились» на солнце).
3. Ланолин (Воск шерсти): Естественный компонент шерсти, частично сохраняющийся при переработке. Добавление ланолина восстанавливает природную эластичность волокон.

Минеральные и синтетические воски

• Парафиновый воск (технический, высокоочищенный): Дешевый компонент, дающий хорошую гидрофобизацию, но хрупкую пленку. Используется в смесях с природными восками (до 30–50%).
• Микрокристаллические воски (петролатумы, церазины): Обладают более высокой вязкостью и адгезией к волокнам, чем парафины. Критически важны для создания эластичной пленки, не трескающейся при низких температурах.
• Полиэтиленовые воски (оксидированные): Синтетические аналоги, улучшающие стойкость к абразивному износу.

Формообразующие компоненты (носители)

Воск не наносится в чистом виде (плавиленным) — это дало бы неравномерный слой и закупорку пор. Используются:

• Эмульсии (водные): Воск раздроблен до частиц 0.5–5 мкм с помощью эмульгаторов (мыла, синтетических ПАВ). Наиболее экологичный и технологичный способ для промышленного масштаба.
• Растворы (органические): Воск растворен в бензине, спирте, белом спирте. Дает более глубокую пропитку, но пожаровоспламеняем и токсичен. Используется в ручном ремесле или для ремонта.
• Аэрозоли/Спреи: Для точечного обновления восковой части в эксплуатации.

Технология нанесения восковой части на кивраг

Процесс включает несколько стадий, критичных для качества:

Этап 1: Подготовка поверхности коврага

Перед воскованием бланк должен быть:

• Чистым (без пыли, масла, остатков вальнующих растворов).
• Сухим (влажность не более 12–14%).
• Механически обработанным (стрижка, шлифовка для удаления «ерша» и выравнивания поверхности).

Этап 2: Нанесение составов

Существует три основных метода:

1. Пропитка ванной (Dip-padding): Ковраг пропускают через ванну с горячей восковой эмульсией (40–60°C), затем через валковый пресс (мушлю) для удаления излишков и выравнивания удельного расхода. Обеспечивает равномерное распределение по толщине.
2. Пульверизация (опрыскивание): Нанесение на лицевую сторону через форсуночные аппараты. Экономичнее, но пропитка только поверхностная (1–2 мм).
3. Термофиксация воскового порошка: Нанесение дисперсного порошка с последующим проходом через инфракрасную зону или календарь. Воск плавится и полимеризуется на волокнах.

Этап 3: Сушка и термофиксация (Календование)

Ключевой момент формирования «восковой части» как структуры. Промокнутый ковраг проходит через сушильный барабан или камеру (80–100°C), а затем — через календарь (гладкие нагретые валы) под давлением 20–50 кН/м.

Результат: Воск расплавляется, смазывает волокна, заполняет микропоры и при охлаждении кристаллизуется, образуя непрерывную полимерно-восковую матрицу на поверхности и в ближних слоях войлока.

Контроль качества восковой части

Качество выполненной восковой пропитки оценивается по параметрам:

Проблемы и дефекты восковой части

• «Завоскание» (переизбыток): Изделие становится жестким, стеклянным на ощупь, теряет паропроницаемость («парник» эффект), воск выходит на поверхность при нагреве (потные ноги) в виде блестящих пятен.
• Неравномерность: Пятна, разводы, зоны без пропитки (промокают мгновенно). Причина: плохое перемешивание эмульсии, неправильная температура ванны, износ валков пресса.
• Отслаивание пленки: Воск не адгерирует к шерсти. Причина: загрязненное волокно (остатки щелочи от мытья), несовместимость эмульгатора с воском, недостаточная термофиксация.
• Мигрирование воска: При хранении в тепле воск мигрирует на поверхность, образуя белесую налет (эффлorescent) — эстетический дефект, не влияющий на свойства, но снижающий товарный вид.

Современные альтернативы и модификации

Традиционная «восковая часть» эволюционирует в сторону высокотехнологичных финишей:

Фторированные полимеры (C6-технология)

Замещают воск в массовом производстве дешевой обуви. Дают высокую водо- и масоотталкивающую способность, но не дают механической защиты волокон (не смазывают трение) и накапливаются в окружающей среде (PFAS-проблема).

Силиконовые эмульсии (мягчители/гидрофобизаторы)

Обеспечивают мягкость и водоотталкивание, но создают скользкую поверхность, снижающую сцепление с подошвой/напильником при сборке сапога.

Композиции «Воск + Полимер» (Гибридные финиши)

Золотой стандарт премиум-производства. В эмульсию вводят 10–20% акрилатного/полиуретанового латекса.

• Полимер создает когерентную пленку-каркас.
• Воск (природный + микрокристаллический) мигрирует на поверхность пленки, давая низкое поверхностное напряжение (гидрофобию) и смазку.
• Результат: стойкость к стирке/сушке, сохранение эластичности при -40°C, отсутствие миграции налета.

Воск на основе био-полимеров (ПЛА, ПГК)

Перспективное направление: восковые эмульсии с полилактидом или полигидроксиальканоатами для полностью биоразлагаемой обуви.

Уход за изделиями с восковой частью (эксплуатация)

Чтобы сохранить свойства «восковой части» киврага/валенок максимально долго:

1. Сушка: Только при комнатной температуре, вдали от батарей. Нагрев > 50°C вызывает миграцию и потерю воска.
2. Чистка: Сухая щетка (натуральная щетина). Водомойное мыло и агрессивные ПАВ вымывают воск за 1–2 мойки.
3. Восстановление (реимпреgnaция): Использование аэрозолей или паст на основе натурального воска (пчелиный + карнаубский + ланолин) раз в сезон или после намокания. Наносить на сухую чистую поверхность с легким нагревом феном (до 40°C) для полимеризации.
4. Хранение: В перепончатых чехлах из натуральных тканей (хлопок, лен), с пакетами силикагеля. Пластиковые пакеты создают конденсат, размывающий воск изнутри.

Экологические и экономические аспекты

• Природные воски — возобновляемый ресурс, биоразлагаемые, не образуют микропластик при износе изделия. Пчелиный воск — побочный продукт пчеловодства.
• Минеральные воски — нефтепродукты, небиоразлагаемы. Их доля в современных рецептурах стремится к миниму (только как пластификаторы для микрокристаллических фракций).
• Водные эмульсии исключают выбросы ЛОС (летучих органических соединений) на производстве, соответствуют нормам REACH и ЕАЭС.

Восковая часть киврага — это интеллектуальный функциональный слой, превращающий хрупкий волокнистый бланк в долговечное, комфортное и защитное изделие. Несмотря на древность технологии (валение + воскование известны тысячелетия), современная наука о поверхности и полимерных материалах позволяет создавать гибридные восково-полимерные композиты, превосходящие по характеристикам как чистые воски, так и синтетические фторированные аналоги.

Выбор рецептуры «восковой части», всегда компромисс между стоимостью, экстремальными условиями эксплуатации (Арктика, таежная охота, городская зима), экологичностью и эстетикой. Для премиальных и профессиональных изделий остается безальтернативным использование натуральных восков (пчелиный, карнаубский, ланолин) в водных эмульсиях с полимерными ко-филмообразователями;

Статья подготовлена на основе общих знаний технологии войлочного производства, химии поверхностных явлений и материаловедения; Термин «кивrag» трактован как историческое/профессиональное название войлочного коврага/бланка.