Главная | Обратная связь

Искусственные волокна

Искусственные волокна - волокна, получаемые из химически модифицированных (переработанных) природных полимеров (например, целлюлозы, белков и т. д.). Более 99% всех этих волокон вырабатывают из целлюлозы.

Вискозное волокно - одно из первых химических волокон, которое стало вырабатываться в промышленных масштабах. Для его изготовления обычно используют древесную, преимущественно еловую, целлюлозу, которую путем обработки химическими реагентами превращают в прядильный раствор - вискозу.

Вискозные волокна отличаются высокой гигроскопичностью (11-12%), поэтому изделия из них хорошо впитывают влагу и являются гигиеничными; в воде волокна сильно набухают, при этом площадь поперечного сечения увеличивается в два раза. Волокна достаточно устойчивы к истиранию, поэтому их целесообразно использовать для выработки изделий, для которых важными характеристиками являются высокая износостойкость и хорошие гигиенические свойства (например, для подкладочных и сорочечных тканей).

Вискозное волокно имеет высокую термостойкость, хорошие прочностные и деформационные свойства: разрывная нагрузка волокна 21-22 сН/текс, нити - 13-18 сН/текс и относительное удлинение при разрыве: волокна- 19-26%, нити- 14—16%. Устойчивость к кислотам и щелочам аналогична устойчивости хлопка и льна.

Между тем вискозное волокно имеет ряд существенных недостатков, проявляющихся в изделиях из него, - это сильная сминаемость из-за низкой упругости и высокая усадка (6-8%). Поэтому в платьевом, костюмном, пальтовом ассортименте тканей вискозное волокно в чистом виде применять нецелесообразно. Другим недостатком вискозного волокна является большая потеря прочности в мокром состоянии (на 50-60%). Для улучшения свойств вискозное волокно физически или химически модифицируют, получая полинозные волокна, мтилон, сиблон, модал и др. Полинозное волокно напоминает тонковолокнистый хлопок и применяется при производстве сорочечных, бельевых и других тканей. Мтилон - шерстоподобное вискозное волокно, которое применяется для изготовления ковров. Сиблон - волокна, заменяющие средневолокнистый хлопок. Модал - напоминает мерсеризованный хлопок, применяется для производства высококачественных и дорогостоящих тканей и трикотажных полотен.

Ацетатные волокна получают из хлопкового пуха или облагороженной древесной целлюлозы (содержание целлюлозы не менее 98%).

При воздействии на целлюлозу уксусным ангидридом, уксусной и серной кислотами образуется ацетилцеллюлоза, из раствора которой получают ацетатные волокна или нити. В зависимости от применяемых растворителей и других химических реагентов получают диацетатные и триацетатные волокна.

К положительным свойствам этих волокон относят малую сминаемость и усадку (до 1,5%), а также способность сохранять в изделиях эффекты гофре, плиссе даже после мокрых обработок; к недостаткам, сдерживающим их применение в ассортименте изделий - низкую устойчивость к истиранию, в результате чего нецелесообразно их применение в ассортименте подкладочных, сорочечных, костюмных тканей. К другим недостаткам этих волокон относят высокую электризуемость и склонность изделий к образованию заломов в мокром состоянии.

Медно-аммиачные волокна (купро). Технологический процесс производства медно-аммиачного волокна аналогичен получению вискозного волокна. Для выработки его применяют более чистую хлопковую целлюлозу. Целлюлозу в виде рыхлой массы растворяют в медно-аммиачном растворе (соединение гидроокиси меди с раствором аммиака). Медно-аммиачное волокно очень тонкое, гладкое, имеет поперечник сравнительно круглой формы. Может выпускаться как в виде нитей непрерывной длины, так и в виде короткого волокна.

Объем выпуска медно-аммиачных волокон ограничен низкой экологичностью производства и значительным расходом дорогостоящей меди.

Медно-аммиачные волокна имеют матовый блеск и по внешнему виду и свойствам напоминают волокна натурального шелка. Это одно из самых дорогих и качественных волокон на основе целлюлозы.

Гидратцеллюлозные волокна получают при использовании прямых растворителей целлюлозы. Это новый перспективный вид искусственных волокон нового поколения под общим названием "лиоцелл" или "тенсел". Помимо экологической безопасности производства, волокна лиоцелл имеют более высокие показатели свойств, чем вискозные.

Лиоцелл - шелковистое и мягкое волокно. Прочность волокон в мокром состоянии в три раза выше, чем вискозных.

Синтетические волокна

Синтетические волокна - это химические волокна, формируемые из синтетических полимеров, получаемых за счет реакций полимеризации или поликонденсации из низкомолекулярных соединений (мономеров).

Синтетические волокна по сравнению с искусственными обладают высокой износостойкостью, малыми сминаемостью и усадкой, •-. но характеризуются невысокими гигиеническими свойствами.

Новым перспективным направлением развития синтетических волокон является разработка технологии производства сверхтонких волокон (микроволокон). Именно с ними текстильщики связывают возможность изготовления комфортных тканей и трикотажа. Применение микроволокон позволяет получить материалы с улучшенными гигиеническими свойствами, ткани, отличающиеся мягкостью, эластичностью, драпируемостью, непромокаемостью, хорошими гигиеническими свойствами.

Полиэфирные волокна (полиэтилентерефталат - ПЭТФ, лавсан, полиэстер) - синтетические волокна, формируемые из сложных гетероцепных полимеров. Полиэтилентерефталатные волокна формуются из расплава сложного полиэфира терефталевой кислоты и эти лен гликоля.

В общемировом производстве синтетических волокон эти волокна занимают первое место. Лавсановое волокно характеризуется несминаемостью, превосходящей по этому показателю все текстильные волокна, в т. ч. и шерсть. Так, изделия из лавсановых волокон в 2-3 раза меньше сминаются, чем шерстяные. В материалы на основе целлюлозы для уменьшения их сминаемости в смеску добавляют 45-55% лавсановых волокон.

Лавсановое волокно обладает очень хорошей стойкостью к свету и атмосферным воздействиям, уступая по этому показателю только нитроновому волокну. По этой причине его целесообразно использовать в гардинно-тюлевых, тентовых, палаточных изделиях. Лавсановое волокно - одно из термостойких волокон. Оно термопластично, благодаря чему изделия хорошо сохраняют эффекты плиссе и гофре. По стойкости к истиранию и изгибам лавсановое волокно несколько уступает капроновому. Волокно обладает высокой прочностью, разрывная нагрузка волокна - 49-50 сН/текс, нити - 29-39 сН/текс, и хорошей деформативной способностью (относительное разрывное удлинение составляет соответственно 35^0 и 17-35%). Волокно стойко к разбавленным кислотам, щелочам, но разрушается при воздействии концентрированной серной кислотой и горячей щелочью. Горит лавсан желтым коптящим пламенем, образуя на конце черный нерастирающийся шарик.

Однако лавсановое волокно обладает низкой гигроскопичностью (до 1%), плохой окрашиваемостью, повышенной жесткостью, электризуемостъю и пиллингуемостью. Причем пилли длительно сохраняются на поверхности изделий.

Полиамидные волокна (капрон, дедерон, нейлон) — вид синтетических волокон, формуемых из расплава полиамидов - гетероцепных, полимеров, содержащих в основной цепи амидные группы (— СО — МН2) и получаемых методами полимеризации (например, из е-капролактама) или поликонденсации дикарбоновых кислот (или их эфиры) и диаминов. Наибольшее распространение получили капроновые волокна, формуемые из поли-е-капроамида, являющегося продуктом полимеризации е-капроамида.

К положительным свойствам капронового волокна относят: высокие прочностные и деформационные свойства: разрывная нагрузка волокна - 32-35 сН/текс, нити - 36-44 сН/текс и удлинение при разрыве соответственно 60-70 и 20-45%, а также самую большую из текстильных волокон устойчивость к истиранию и изгибам. Эти ценные свойства капронового волокна используют при введении его в смеску с другими волокнами для получения более износостойких материалов.

Так, введение 5-10% капронового волокна в шерстяную ткань в 1,5-2 раза повышает ее стойкость к истиранию. Капроновое волокно также обладает малой сминаемостью и усадкой, устойчивостью к действию микроорганизмов.

При температуре 170 °С капрон размягчается, а при 210 °С плавится. При внесении в пламя капрон плавится, загорается с трудом, горит голубоватым пламенем. Если расплавленная масса начинает капать, горение прекращается, на конце образуется оплавленный бурый шарик, ощущается запах сургуча.

Однако капроновое волокно сравнительно мало гигроскопично (3,5-4%), поэтому гигиенические свойства изделий из таких волокон невысокие. Кроме этого, капроновое волокно обладает достаточной жесткостью, сильно электризуется, неустойчиво к действию света, щелочей, минеральных кислот, имеет низкую термостойкость. На поверхности изделий, выработанных из капроновых волокон, образуются пилли, которые из-за высокой прочности волокон сохраняются в изделии и в процессе носки не исчезают.

Полиакрилонитрилъные волокна (ПАН, акрил, нитрон, орлон, куртель) - синтетические волокна, получаемые из полиакрилонитрила или сополимеров, содержащих более 85% акрилнитрила. Пол и акрил нитрил получают радикальной полимеризацией акрилонитрила. Волокна из сополимеров, содержащих 40-85% акрилонитрила, принято называть модакриловыми.

Нитрон - наиболее мягкое, шелковистое и "теплое" синтетическое волокно. По теплозащитным свойствам превосходит шерсть, но по стойкости к истиранию уступает даже хлопку. Прочность нитрона вдвое ниже прочности капрона, гигроскопичность очень низкая (1,5%). Нитрон отличается кис л ото стойкостью, устойчив к действию всех органических растворителей, микроорганизмов, но разрушается щелочами.

Обладает малой сминаемостью и усадкой. По светостойкости превосходит все текстильные волокна. При температуре 200-250 °С нитрон размягчается. Горит нитрон желтым коптящим пламенем со вспышками, образуя на конце твердый шарик.

Волокно хрупкое, плохо окрашивается, сильно электризуется и пиллингуется, но пилли из-за их невысоких прочностных свойств в процессе носки исчезают.

Для устранения недостатков - низкой гигроскопичности и плохой окрашиваемости создана широкая гамма модифицированных ПАН волокон - модакриловых волокон.

Поливипилхлоридные волокна. Вырабатывают из поливинилхлорида - волокно ПВХ и из перхлорвинила - хлорин. Волокна отличаются высокой химической стойкостью, малой теплопроводностью, очень низкой гигроскопичностью (0,1-0,15%), способностью накапливать при трении о кожу человека электростатические заряды, имеющие лечебный эффект при болезнях суставов. Недостатками являются низкая теплостойкость (изделия можно использовать при температуре не выше 70 °С) и неустойчивость к действию света и светопогоды.

Поливинилспиртовые волокна (винол) получают из поливинилового спирта. Винол имеет среднюю гигроскопичность (5%), степень набухания в воде - 150-200%, обладает высокой устойчивостью к истиранию, уступая только полиамидным волокнам, хорошо окрашивается.

Полиолефиновые волокна получают из расплавов полиэтилена и полипропилена. Это самые легкие текстильные волокна, изделия из них не тонут в воде. Они устойчивы к истиранию, действию химических реагентов, отличаются высокой прочностью на разрыв. Недостатками являются малая светостойкость и низкая теплостойкость.

Полиуретановые волокна (спандекс, лайкра, эластин) относятся к эластомерам, т. к. обладают исключительно высокой эластичностью (растяжимость до 800%). Обладают легкостью, мягкостью, устойчивостью к действию света, стирке, поту. К недостаткам относятся низкая гигроскопичность (1-1,5%), невысокая прочность, низкая теплостойкость.

В табл. 2.1 приведены условные обозначения видов текстильных волокон.

 

Таблица 2.1

Условные обозначения видов текстильных волокон

 

Условное обозначе­ние	Расшифровка
Россия	Великобритании	Германия
^О	Шерсть	Шоо!	№оо!е
ШР	Альпака	А1раса	А1рака
\УЬ	Лама	Еате	Ьате
\УК	Верблюжья шерсть	Сате!	Кате!
Ш8	Кашемир	СазЬтеге	КазсЬггпге
^М	Мохер	МоЬа1г	Мопа1г
т	Ангора	Ап§ога	Ап§ога
\УС	Вигунья	Уюипа	УИшгуа
то	Гуанако	Оиапасо	СиапаЬэ
8Е	Шелк	81Ш	Зен|е
СО	Хлопок	Сойоп	Ваит\уоо1е
1л	Лен	Ьтеп	Ьтапе
Ш	Джут	Ме	1и1е
АВ	Абака	АЬасе	МапИа
КЕ	Кенаф	Кепа^	Кепа?
ЯА	Рами	К.ат1е	Кат^е
	Сизаль	В15а1	318а1
АС	Ацетатное волокно	Асе1а1:е	АсеШ1
си	Медно-аммиачное	Сирго	Сирго
ма	Модал	Моёа!	МосЫ
ТА	Триацетатное	ТпасеШе	Тпасега!
VI	Вискозное	У18созе (гауоп)	У1з!':озе
РС	Нитрон (ПАН)	АсгуНс	Ро1уасгу1
МА	Модифи цированное ПАН (модакрил)	МоёасгуНс	Моёасгу!
РА	Полиамидное (капрон)	Nу1оп	Ро1уат1ё
РЬ	Полиэфирное (полиэстер, лавсан)	Ро1уезгег	Ро1уейег
РЕ	Полиэтиленовое	Ро1уе1Ьу1епе	Ро1уаШу1еп
РР	Полипропиленовое	Ро1ургору!епе	Ро1ургору1еп
ри	Полиуретановое	Ро1уигеГпапе	Ро1уигеЙгап
ЕА	Эластановое	Е1азгапе	Е1а5(Ьап
АР	Другие волокна	ОШег йЬгез	Зозй^е (азегп

 

Глава 2

Формирование свойств пряжи и нитей в процессе производства.

Классификация пряжи и нитей

Текстильными нитями называются получаемые из волокон гибкие, прочные тела с малыми поперечными размерами и неопределенно большой длиной.

В зависимости от способа получения все текстильные нити можно подразделить:

- на пряжу, получаемую прядением из волокон ограниченной длины;

- нити, получаемые без прядения из волокон неограниченной

длины (комплексные нити и мононити).

Комплексной называют нить, состоящую из двух или нескольких элементарных нитей, соединенных между собой скручиванием или склеиванием.

Одиночная нить, которая не делится в продольном направлении без разрушения и может быть непосредственно использована в производстве текстильных изделий, называется мононитью.

Крученой нитью называют нить, полученную путем скручивания двух или более комплексных нитей, пряжи или из тех и других вместе.

Пряжей называется текстильная нить, состоящая из коротких волокон, скрученных в процессе прядения.

Прядение представляет собой совокупность операций, в результате которых из волокнистой массы изготавливается пряжа. Волокна, используемые для прядения, называются прядильными.

Различают три основных способа прядения; аппаратный, гребенной и кардный. Выбор способа прядения, вид и свойства полученной пряжи зависят от длины и толщины используемых для прядения волокон. Наибольшее применение нашел кардный способ прядения, по которому перерабатывают хлопок и получают среднюю по толщине и пушистости пряжу. Основными операциями кардного прядения хлопка являются разрыхление и трепание волокон, чесание, выравнивание и вытягивание ленты, предпрядение и собственно прядение.

Собственно прядение осуществляется на прядильных машинах и включает в себя вытягивание ровницы до нужной линейной плотности, скручивание ее в пряжу и наматывание пряжи. На кольцевых прядильных машинах пряжа наматывается в форме початка на патрон, насаженный на веретено.

В последнее время все шире применяют безверетенное прядение, дающее более равномерную по линейной плотности и прочности пряжу. Пряжу при этом способе прядения получают в бобинах, которые могут использоваться без перемотки для снования и в качестве утка в бесчелночных ткацких станках.

Тонковолокнистый хлопок перерабатывается гребенным способом прядения, который помимо операций кардного способа включает в себя дополнительную операцию - гребенной прочес. На гребнечесальных машинах после кардочесания вычесываются короткие волокна, в результате чего образуется лента, состоящая из одних длинных волокон. Это создает возможность очень сильного вытягивания ленты и получения тонкой равномерной и гладкой гребенной пряжи. Собственно прядение может осуществляться на кольцевых и безверетенных машинах.

Коротковолокнистый хлопок перерабатывается аппаратным способом, при котором прочесывание производится на чесальных аппаратах. Аппаратный способ дает возможность использовать коротковолокнистое сырье и получать толстую, рыхлую, неравномерную по толщине пушистую, аппаратную пряжу. Собственно прядение может осуществляться на кольцевых или безверетенных машинах.

В прядении шерсти различают гребенной (грубогребенной и тонкогребенной) и аппаратный способы.

Наиболее длинные и грубые волокна шерсти, переработанные грубогребенным способом, дают плотную и жесткую пряжу. Тонкая шерсть средней длины перерабатывается тонкогребенным способом в тонкогребенную мягкую пряжу, имеющую слегка пушистую поверхность.

Короткая шерсть идет в аппаратное прядение. При этом в зависимости от толщины волокон получают пряжу тонкосуконную (более тонкую, мягкую, пушистую) или грубосуконную (толстую и более жесткую).

В прядении льна есть свои особенности. Если все другие волокна всегда прядут в сухом состоянии, то волокна льна могут перерабатываться как сухим, так и мокрым способом. При мокром способе для получения более тонкой и плотной пряжи ровницу пропускают через ванны с горячей водой, размягчающие пектиновые вещества и облегчающие процесс вытягивания ленты. Различают две системы прядения льна: льняную и очесочную. По льняной системе перерабатываются длинные волокна, прочесывание свободно висящих пучков которых производится на льночесальных машинах. При этом длинные технические волокна дробятся на все более тонкие, а короткие волокна, которые перерабатываются по очесочной системе, отъединяются и вычесываются. Полученная при этом очесочная пряжа обычно толстая и неравномерная.

Шелковые отходы, полученные при размотке коконов тутового шелкопряда, перерабатываются в пряжу гребенным, аппаратным и очесочным способами.

Пряжа в отличие от монолитных нитей состоит из волокон ограниченной длины, соединенных между собой скручиванием и удерживающихся за счет сил трения. Для изготовления текстильных изделий различного назначения пряжа имеет наиболее широкое применение.

Пряжу можно классифицировать по различным признакам.

По составу волокон пряжа делится на однородную, состоящую из одноименных волокон (хлопчатобумажная, шерстяная и др.), и смешанную (неоднородную), состоящую из разноименных волокон. Составы смесей чрезвычайно разнообразны. Широко распространены двух- и трех компонентные смеси.

По отделке и окраске пряжа делится на суровую (без отделки), отбеленную, гладкокрашеную, кислованную, меланжевую (из смеси цветных волокон), мулинированную (из двух или более разноцветных нитей), пряжу фасонного крашения и пеструю. Последнюю получают на прядильных машинах при одновременной переработке ровницы разных цветов. Пряжа фасонного крашения имеет цветовой эффект, полученный за счет применения специальных способов крашения или печатания, обеспечивающих неравномерное нанесение красителя на поверхность пряжи по ее длине.

По строению (конструкции) пряжа делится на однониточную, трощеную и фасонную. Однониточную пряжу получают на прядильных машинах путем правого или левого скручивания прядомых волокон. При раскручивании однониточная пряжа распадается на составляющие волокна. Трощеная пряжа состоит из двух и более продольно сложенных нитей, не скрученных между собой, и наиболее широко используется в трикотажном производстве. Крученую пряжу получают на крутильных машинах.

По способу кручения она подразделяется на однокруточную, многокруточную, фасонную, армированную, текстурированную и комбинированную.

Однокруточная пряжа вырабатывается скручиванием двух или трех нитей одинаковой длины и имеет гладкую поверхность. Для уравновешивания крутки скручивание производится в сторону, противоположную крутке пряжи.

Многокруточная пряжа образуется при повторном скручивании крученой пряжи.

Фасонная пряжа - с определенным внешним эффектом, полученная скручиванием нитей разной длины. При фасонном кручении нити движутся с разной скоростью. Нить, расположенная в центре, называется основной или стержневой, а обвивающая - нагонной или эффектной. Чтобы закрепить полученный эффект, фасонной нити дают дополнительную крутку (в противоположном направлении), скручивают ее с фиксирующей нитью. Пряжа с прерывистым эффектом может не иметь фиксирующей нити. Шишковатая пряжа получается в результате местного сгущения витков обвивающей нити вокруг стержневой. Спиральная пряжа образуется при разной степени натяжения стержневой и эффектной нити или при скручивании ровницы с однониточной пряжей.

К фасонной относят также пряжу с внешними (мушковатую или с эффектом грубых волокон) и со структурными эффектами (измененной формы), т. е. пряжу с непсом, с отрезками нитей, переел ежистую. Мушковатая пряжа имеет хаотически расположенные на ее поверхности скопления волокон разного цвета. Пряжа с эффектом грубых волокон (с флиром) имеет выделяющиеся на ее поверхности отдельные или суровые цветные волокна большой линейной плотности (обычно вискозные). Пряжа с непсом имеет шаровидные утолщения. Переслежистая пряжа имеет толстые и тонкие участки различной протяженности.

Армированная пряжа имеет сердечник из синтетических комплексных нитей, обвитый по всей длине хлопковыми, шерстяными или штапельными волокнами.

Текстурированная пряжа обладает объемностью, пористостью, пушистостью, мягкостью и высокой растяжимостью. Такую пряжу получают двумя способами: прядением смесей, содержащих высокоусадочные волокна, с последующей термообработкой полученной пряжи или аэродинамическим способом, при котором формирование пряжи происходит под воздействием потоков сжатого воздуха, разрыхляющих ее структуру.

Комбинированная пряжа может быть эластичной и ворсистой. Эластичная пряжа скручена из двух фасонных волнистых нитей (эластичная нить и хлопковая или шерстяная лента), прошедших термическую обработку. Ворсистая пряжа (пушистая, повышенной объемности) формируется аэродинамическим способом - под воздействием струй сжатого воздуха волокна хлопка или шерсти перепутываются с комплексными синтетическими нитями.

По толщине пряжа делится на три вида: средней толщины (линейная плотность 11-30 текс), малой (менее 11 текс) и большой толщины (более 30 текс).

По назначению различают пряжу для ткацкого, трикотажного, коврового, ниточного и галантерейного (для изготовления гардин; тюля, кружев) производств; для технических изделий специального назначения; для производства канатно-веревочных изделий.

По способу прядения хлопчатобумажная пряжа делится на аппаратную, кардную, гребенную; шерстяная - на аппаратную и гребенную; шелковая - на аппаратную, гребенную и очесочную из натурального шелка; льняная - на льняную сухого прядения (л/с), льняную мокрого прядения (л/м), очесочную сухого прядения (о/с) и очесочную мокрого прядения (о/м).

 

 

Глава 3

Свойства текстильных нитей

К основным свойствам текстильных нитей относятся линейная плотность, число кручений, разрывная нагрузка, разрывное удлинение и неравномерность показателей по перечисленным характеристикам.

Линейная плотность нитей (пряжи), как и волокон, характеризуется массой, приходящейся на единицу длины. Самая тонкая

шелковая пряжа имеет линейную плотность 5 текс, наиболее толстая шерстяная пряжа - 670 текс.

Толщину нити или тонину (линейную плотность или метрический номер) определяют путем взвешивания ее на весах или на специальном приборе - квадранте (на нем взвешивается стометровая пасма нити).

Линейная плотность (текс) и номер нитей, скрученных из одинаковых составляющих, определяются по формуле

где T-линейная плотность, текс; m- масса волокна или нити, г; l- длина волокна или нити, км.

Для оценки тонины нитей можно пользоваться также метрическим номером (N), величиной, обратной линейной плотности:

где N- метрический номер;

T-линейная плотность, текс.

Диаметр нитей может определяться с помощью микрометра, толщиномера или расчетным путем по линейной плотности.

Крутка нити (пряжи) характеризуется числом кручений (витков) периферического слоя нити на единицу его длины (1 м). Определение крутки производится на специальном приборе -круткомере обычно раскручиванием образца до параллельного расположения волокон или составляющих нитей. В зависимости от направления витков различают правую и левую крутку. Если раскручивание производится правой рукой от себя, крутка считается правой и обозначается латинской буквой 2, Левая крутка обозначается латинской буквой 5.

Разрывная нагрузка нити характеризуется наибольшим усилием (сN), выдерживаемым нитью к моменту разрыва. Определение разрывной нагрузки производится путем разрыва одной нити или всего мотка (пасмы) на разрывной машине.

Разрывное удлинение определяется на разрывной машине одновременно с разрывной нагрузкой и характеризуется приращением длины к моменту разрыва.

 

Глава 4

Формирование свойств тканей в процессе ткачества

Текстильная ткань - изделие, полученное на ткацком станке двумя системами нитей: продольными (основа) и поперечными (уток), расположенными взаимно перпендикулярно и связанными друг с другом переплетением.

Ткачеству принадлежит основная роль в формировании структуры тканей, которая является важнейшим фактором, определяющим свойства тканей и их ассортимент.

Выработку ткани проводят в три этапа:

-подготовка основы и утка;

-изготовление ткани на ткацком станке;

-разбраковка изготовленной ткани.

На первом этапе нити основы и нити утка подготавливают к процессу ткачества. Подготовка заключается в перемотке поступивших с прядильного производства нитей в паковки, удобные для заправки в ткацкий станок.

Подготовка основы состоит из следующих операций: перематывание, снование, шлихтование и пробирание отдельных нитей в детали ткацкого станка.

Перематывание нитей основы с прядильных початков или мотков на бобины цилиндрической или конической формы проводят на мотальных машинах. При этом получают паковки нитей большой длины, очищают нити от посторонних примесей и ликвидируют слабые места нитей.

Снование заключается в том, что нити основы с большого числа бобин (до 600 и более) наматывают параллельно друг другу с одинаковым натяжением на одну большую катушку - сновальный вал. Нити основы со сновального вала подаются на шлихтование.

Шлихтованием называют проклеивание нитей основы специальным клеящим веществом - шлихтой. Шлихтование придает нитям гладкость, прочность. Это крайне важно для того, чтобы предотвратить обрывы нитей основы в процессе ткачества от истирания о детали ткацкого станка. Рецептура шлихты включает в себя клеящие, смягчающие, антисептические вещества, а также смачиватели - вещества, придающие нитям гигроскопичность.

Проборкой называют продевание (пробирание) нитей основы в детали ткацкого станка.

Подготовка утка к ткачеству - более простой процесс, заключающийся в перемотке нитей на специальные деревянные челночные шпули и увлажнении нитей. При работе на бесчелночных станках уточная нить используется в бобинах.

На втором этапе осуществляется изготовление ткани на ткацком станке. Ткань образуется из двух или нескольких систем нитей основы и утка, переплетающихся между собой в заданном порядке. Необходимым условием для образования ткани является разделение нитей основы на две части - верхнюю и нижнюю, для прокладывания между ними уточной нити используют механический, гидравлический, пневматический или смешанный способы.

Ткацкие переплетения образуются пересечением взаимно перпендикулярных систем нитей: основных и уточных. Ткани могут быть образованы из двух, трех или нескольких систем нитей.

Различают четыре класса ткацких переплетений: простые (полотняное, саржевое и атласно-сатиновое); мелкоузорчатые (производные и комбинированные); сложные, образованные из трех и более систем нитей; крупноузорчатые, которые делятся на простые и сложные (рис. 2.3).

Повторяющийся рисунок ткацкого переплетения называется раппортом. Раппорт характеризуется количеством нитей, которые его образуют.

В тканях, не имеющих начеса, ткацкое переплетение является важнейшим фактором, определяющим блеск, рельефность (фактуру) лицевой стороны. Эстетические, механические, гигиенические и технологические свойства ткани в значительной степени зависят от вида ткацкого переплетения. Характер ткацкого переплетения, размеры и форма ткацких рисунков относятся к одному из главных признаков распознавания тканей.

 

Рис. 2.3. Классификация ткацких переплетений

В простых переплетениях раппорт по основе всегда равен раппорту по утку В пределах раппорта каждая основная нить переплетается с уточной только один раз.

Полотняное переплетение - простейшее и наиболее распространенное, в котором основные и уточные нити чередуются через одну (рис. 2.4). Схема полотняного переплетения напоминает шахматную доску. Число нитей в раппорте по основе и по утку не меньше двух (Rо = R_y = 2). В полотняном переплетении наиболее короткие перекрытия, поверхность ткани обычно ровная, одинаковая с двух сторон. Полотняным переплетением вырабатываются ткани различного волокнистого состава и назначения: ситец, бязь, миткаль, батист, маркизет, крепдешин, креп-шифон, креп-жоржет, креп-марокен, шерстяное сукно, льняные полотна и др.

Полотняное переплетение придает ткани наибольшую прочность и при большой плотности повышенную жесткость.

В тканях полотняного переплетения, имеющих основу значительно тоньше, чем уток, возникает поперечный рубчик по типу репсового переплетения. Такие ткани (поплин, хлопчатобумажная тафта и др.) называются ложнорепсовыми.

Саржевое переплетение образует характерный рубчик, идущий по диагонали ткани снизу вверх слева направо (рис. 2.5). Отличительные особенности саржевого переплетения:

-число нитей в раппорте не меньше трех (До = К = 3);

-при каждой последующей прокидке уточной нити ткацкий рисунок сдвигается на одну нить.

Рис. 2.4. Полотняное переплетение

 

 

Рис. 2.5. Саржа уточная

 

Раппорт саржевого переплетения обозначается дробью: числитель показывает число основных перекрытий в пределах раппорта, а знаменатель - число уточных перекрытий. Раппорт саржи равен сумме цифр числителя и знаменателя. Если на лицевой поверхности ткани саржевого переплетения преобладают основные нити, саржа называется основной (рис. 2.6), например саржа 2/1, 3/1, 4/1 и др.

Если на лицевой поверхности ткани преобладают уточные нити, то саржа называется уточной, например саржа 1/2, 1/3, 1/4.

Рубчик в тканях саржевых переплетений на лицевой поверхности обычно идет слева направо, но в некоторых тканях может иметь противоположное направление (обратное саржевое переплетение). Угол наклона рубчика зависит от раппорта переплетения, толщины нитей, плотности основы и утка. В равноплотных саржевых тканях, имеющих основу и уток одинаковой толщины, рубчик обычно идет под углом 45°.

Особенности сатинового (атласного) переплетения: при каждой следующей прокладке уточной нити ткацкий рисунок сдвигается не менее чем на две нити (а не на одну, как в полотняном или саржевом переплетении). Минимальное число нитей в раппорте - пять (#о = К = 5).

Сатиновые и атласные переплетения позволяют придать тканям гладкую, блестящую лицевую поверхность.

Лицевой застил в тканях сатиновых переплетений образуется из уточных нитей, в тканях атласных переплетений - из основных нитей. Например, в пятиниточном сатиновом пере плетении каждая уточная нить перекрывает четыре нити из пяти основных. При каждой последующей прокладке уточной нити производится сдвиг перекрытий на две (рис. 2.7) или на три нити. Атласное переплетение - негатив сатинового: каждая основная нить перекрывает четыре нити из пяти уточных (рис. 2.8). Наибольшее распространение имеют сатин и атлас с раппортами 5, 8, 10.

Сатиновыми и атласными переплетениями вырабатывают такие ткани, как сатин, атлас, ластик, корсетные ткани и др.

Удлиненные перекрытия придают этим тканям устойчивость к трению, но слабое закрепление длинных перекрытий в структуре ткани увеличивает их осыпаемость.

 

Рис. 2.6. Саржа основная Рис. 2.7. Сатин 5/2

Рис. 2.8. Атлас 8/3

 

Мелкоузорчатые переплетения подразделяются на производные и комбинированные. Это наиболее многочисленный класс ткацких переплетений. Такие переплетения создают на тканях несложные рисунки в виде рубчиков, полос, "елочек", квадратиков, ромбов и т. д. Размеры рисунков обычно не превышают 1 см.

В отличие от простых переплетений в мелкоузорчатых раппорты по основе и по утку могут быть различными.

Производные переплетения образуются путем изменения, усложнения простых переплетений.

К производным полотняного переплетения относятся репсовое переплетение и рогожка.

Репсовое переплетение образуется по типу полотняного, но с удлинением основных или уточных перекрытий. При этом несколько нитей основы или утка переплетаются как одна нить. Различают репс основный, создающий на ткани поперечный рубчик, и репс уточный.

Рогожка - двойное или тройное полотняное переплетение, в котором происходит симметричное удлинение основных и уточных нитей. Раппорт по основе в переплетении типа рогожка равен раппорту по утку. Рисунок переплетения выражен ярче, чем в полотняном.

К производным саржевого переплетения относятся усиленная, ломаная, обратная и сложная саржа.

Усиленная саржа получается при увеличенной длине перекрытий простой саржи. Ткань имеет более четкие и широкие диагональные полосы, чем в простой сарже.

Сложная, или многорубчиковая, саржа образует на лицевой поверхности ткани диагональные рубчики разной ширины.

Ломаная и обратная саржи имеют равномерно повторяющийся излом саржевой полосы под углом 90°. Рисунок переплетения напоминает елочку, поэтому ломаная и обратная саржи называются также переплетениями "в елочку".

Производные сатинов и атласов -усиленные сатины и атласы имеют добавочные перекрытия в дополнение к основному. В усиленном восьминиточном сатиновом переплетении в каждом уточном ряду чередуются два основных и шесть уточных перекрытий.

Комбинирован} 1ые переплетения образуются чередованием или комбинированием простых переплетений. К комбинированным переплетениям относятся продольно- и поперечнополосатые, креповые, рельефные и просвечивающие.

Продольно- и поперечнополосатые переплетения образуются чередованием или сочетанием простых переплетений в виде продольных и поперечных полос, клеток или мелких геометрических рисунков.

Креповые переплетения придают ткани характерную мелкозернистую поверхность, которая имитирует эффект, создаваемый нитями креповой крутки в шелковых тканях. Креповые переплетения можно получить произвольным удлинением перекрытий простого переплетения или наложением двух простых переплетений.

Рельефные переплетения имеют характерную выпуклость контуров рисунков, созданную выступающими основными или уточными нитями. К рельефным переплетениям относятся вафельные, диагоналевые и рубчиковые.

Просвечивающими переплетениями вырабатываются разнообразные блузочные, сорочечные, платьевые ткани ажурной структуры или ткани с включением ажурных участков (полосок, квадратиков, имитаций мережек).

Сложные переплетения. Этот класс переплетений отличается разнообразием. Наибольшее распространение из них получили двухлицевые, двухслойные пике, ворсовые, перевивочные переплетения. Ткани вырабатывают из нескольких (трех и более) систем основных и уточных нитей. Дополнительные системы нитей при выработке этих тканей вводятся для увеличения толщины, плотности, улучшения теплозащитных свойств.

Двухлицевые (полутораслойные) переплетения образуются тремя системами нитей: две основы и один уток или два утка и одна основа. Наличие второй системы основных или уточных нитей позволяет вырабатывать ткани, имеющие на лицевой и изнаночной сторонах нити различного качества и цвета. Применяя разноокрашенные системы, можно получить ткани, имеющие разный цвет лица и изнанки.

Двухслойные переплетения состоят из четырех или пяти систем нитей, переплетающихся плотно между собой или образующих две ткани, соединенные одной из четырех систем или дополнительной пятой системой. Лицевая и изнаночная стороны тканей Двухслойных переплетений могут состоять из одинаковых нитей или нитей, различных по волокнистому составу, качеству, строению или окраске.

Двухлицевые и двухслойные переплетения применяются для выработки драпов, некоторых шерстяных пальтовых тканей, хлопчатобумажной байки, сатина-трико.

Переплетение пике состоит из трех систем нитей: на лицевой поверхности ткани две системы образуют полотняное переплетение, третья стягивает его, создавая выпуклые узоры. У хлопчатобумажных пике обычно имеется выпуклый продольный рубчик, иногда выпуклые орнаменты. Переплетением пике вырабатывают ткани для детских изделий, покрывал и др.

Ворсовое переплетение образуется из трех систем нитей: одна система ворсовая, образующая на лицевой поверхности разрезной вертикально стоящий ворс, и две коренные - основа и уток. Переплетение коренных систем полотняное или саржевое. Благодаря высокой плотности коренные системы хорошо удерживают ворс. Ворсовая система может быть уточной, и тогда получают уточноворсовые ткани, такие как хлопчатобумажные полубархаты, вельветы. Ворс может вырабатываться из нитей основы, и тогда изготавливают основоворсовые ткани, такие как шелковые ворсовые бархат, велюр, плюш и мех на тканой основе. Ворс на поверхности тканей и изделий ворсовых переплетений может быть коротким или длинным, сплошным или рисунчатым в виде ворсовых продольных рубчиков различной ширины, полос, мелких ворсовых рисунков в пределах широких ворсовых полос, крупных ворсовых узоров.

Петельное (махровое) переплетение является разновидностью ворсового переплетения. На поверхности тканей махровых переплетений двусторонний ворс в виде неразрезных петель образуется из системы основных нитей, которая вырабатывается между коренными основой и утком. Махровым переплетением вырабатываются махровые ткани для полотенец, купальных халатов, простынь, пляжных ансамблей и некоторые мебельно-декоративные ткани.

Перевивочные (ажурные) переплетения образуют просвечивающие ячейки, придающие тканям прозрачность. В простейших перевивочных переплетениях две основы (стоевая и перевивочная) и один уток. Стоевая основа обвивается перевивочной то с одной, то с другой стороны. Перевивочными переплетениями вырабатываются разнообразные блузочные, сорочечные, платьевые ажурные ткани и ткани для занавесей.

Крупноузорчатые переплетения имеют большой раппорт и могут быть выработаны только на жаккардовых станках. Рисунки крупноузорчатых переплетений чрезвычайно разнообразны по размерам, форме, колориту, тематике, сюжетам: геометрические и растительные орнаменты, цветочные узоры, сложно сюжетные композиции в панно, картинах, гобеленах, коврах и т. д. Крупноузорчатые переплетения делятся на простые и сложные.

Простые крупноузорчатые переплетения образуются из двух систем нитей и применяются для выработки скатертей, салфеток, льняных и полульняных полотенец и разнообразного ассортимента тканей, шерстяных платьевых и некоторых пальтовых тканей; портьерных, декоративных, нарядных бельевых и т. д.

Сложные крупноузорчатые переплетения образуются из трех и более систем нитей и могут иметь разнообразные по фактуре узоры: ворсовые, петельные, рельефные, плоские многоцветные и др. Сложными крупноузорчатыми переплетениями вырабатываются ковры, гобелены, пикейные покрывала, мебельно-декоративные ткани, разнообразный ассортимент тканей для одежды.

 

 

Глава 5

Формирование свойств текстильных материалов в процессе отделки

Отделка тканей - совокупность химических и физико-механических операций, в результате которых из суровой ткани вырабатывается готовая ткань. Суровой называется ткань, снятая с ткацкого станка и не прошедшая операций отделки.

Цель отделки тканей - облагораживание их внешнего вида и улучшение свойств. Отделка тканей зависит от их волокнистого состава и назначения. Процесс отделки состоит из следующих этапов:

-предварительная отделка;

-колористическая отделка (крашение и печатание);

-заключительная отделка;

-специальная отделка (соответствующая назначению ткани).

В свою очередь каждый этап состоит из ряда физико-механических и химических операций. Волокнистый состав тканей обусловливает содержание этих операций и последовательность их выполнения.