лобацкая


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Учебное пособие
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВ
АНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛА
РУСЬ
Учреждение образования
«Витебский государственный технологический университет»
О.В. ЛОБАЦКАЯ
Е.М. ЛОБАЦКАЯ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Учебное пос
обие
Допущено
Министерством образования Республики
Беларусь в качестве учебного пособия для студентов
специальности «Конструирование и технология
швейных изделий
» учреждений, обеспечивающих
получение высшего образования
Витебск
201
УДК
.03 (075)
ББК
37.24Я7
Л 68
Рецензенты
заместитель председателя концерна «Беллегпром» Гуров А. В.
кандидат технических наук, доцент кафедры «Товароведение
непродовольственных товаров» УО БГЭУ Власова Г. М.
Рекомендовано к изданию редакционно
издательски
м советом
УО «ВГТУ», протокол №
1 от 07.02.2012.
Л 68
Лобацкая, О.
В. Материаловедение
: учебное пособие
В.
Лобацкая, Е.
М. Лобацкая
УО «ВГТУ»
Витебск, 2011.
с.
978
985
481
262
учебном
пособии изложен курс «Материаловедение»
состоящий из четырех разделов: исходные волокнистые материалы;
основы текстильных производств; свойства текстильных полотен;
стандартизация
и оценка качества текстильных материалов
. Содержание
курса соответствует типовой программе, утвержденной Министерс
твом
образования Республики Беларусь под
№ ТД
176 / тип. П
особие
предназначено для самостоятельной работы студентов заочного и
дневного отделений при подготовке к экзамену по специальности
50
01 02 «Конструирование и технология швейных изделий»
а та
кже
может быть использовано учащимися средних технических учебных
заведений по той же специальности.
УДК
687.03 (075)
ББК
37.24Я7
ISBN
978
262
© Лобацкая О.В., 2012
© Лобацкая Е.М., 2012
© УО
ВГТУ», 2012
Содержание
Введение
1 ИС
ХОДНЫЕ ВОЛОКНИСТЫЕ М
АТЕРИАЛЫ
1.1 Классификация волокон
1.2 Строение и свойства волокон
1.3 Натуральные волокна
1.3.1 Волокна растительного происхождения
1.3.2 Волокна животного происхождения
1.4 Химические волокна
1.4.1 Основные эт
апы получения химических волокон
1.4.2 Модификация химических волокон
1.4.3 Искусственные волокна
1.4.4 Синтетические волокна
1.4.5 Неорганические волокна
1.5 Распознавание волокон
1.6 Волокна и нити специального назначения
2 ОС
НОВЫ ТЕКСТИЛЬНЫХ ПРО
ИЗВОДСТВ
2.1. Производство пряжи и нитей
2.1.1 Прядильное производство
2.1.2 Классификация нитей
2.1.3 Пороки текстильных нитей
2.1.4 Основные свойства текстильных нитей
2.2 Ткацкое производство
2.2.1
Подготовка нитей к ткачеству
2.2.2 Образование ткани на ткацком станке
2.2.3 Пороки ткацкого производства
2.2.4 Ткацкие переплетения
2.2.5 Основные характеристики строения тканей
102
2.3 Трикотажное производство
108
2.3.1 Органы петлеобр
азования
108
2.3.2 Подготовка пряжи и нитей к вязанию
110
2.3.3 Классификация и краткие сведения о трикотажно
вязальных машинах
111
2.3.4 Способы петлеобразования
112
2.3.5 Трикотажные переплетения
118
2.3.6 Дефекты вязания
128
2.3.7 Основные характ
еристики строения трикотажных
полотен
129
2.4 Вязанотканые полотна
130
2.5 Производство нетканых полотен
132
2.5.1 Особенности производства нетканых полотен
132
2.5.2 Пороки нетканых полотен
2.5.3 Основные характеристики строения нетканых
полотен
1

2.6 Отделка
2.6.1 Отделка тканей
2.6.2 Отделка трикотажных полотен
160
2.6.3 Отделка нетканых полотен
165
2.6.4 Пороки отделки
3 СВОЙСТВА ТЕКСТИЛЬН
ЫХ ПОЛОТЕН
3.1 Геометрические свойства
3.2 Механические свойства
3.2.1
Растяжение
3.2.2 Изгиб
3.2.3 Фрикционные свойства
3.3 Физические свойства
3.3.1 Поглощение
3.3.2 Проницаемость
3.3.3 Тепловые свойства
3.3.4 Оптические свойства
3.3.5 Электрические свойства
3.4 Изменение линейн
ых размеров текстильных полотен
3.5 Износостойкость текстильных материалов
3.5.1 Износ от истирания
3.5.2 Пиллингуемость
3.5.3 Износ от светопогоды
3.5.4 Износ от носки, стирки и химчистки
3.5.5 Износ от биологических факторов
3.5.6 Опытная и лабораторная носка
3.6 Формовочная способность и формоустойчивость
текстильных материалов
4

3.6.1 Способность материалов к формообразованию и
формозакреплению
4

3.6.2 Формоустойчивость текстильных материалов
4 СТАНДА
РТИЗАЦИЯ И ОЦЕНКА КА
ЧЕСТВА
ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛ
3

4.1 Стандартизация продукции
4.1.1 Категории (уровни) стандартов
4.1.2 Виды стандартов на текстильные материалы
4.2 Сортность продукции
4.2.1 Сортность тканей
4.2.2 Сортность
трикотажных полотен
4.2.3 Сортность нетканых полотен
4.2.4 Качество швейных ниток
4.3 Оценка качества материалов
4.3.1 Экспериментальная оценка качества материалов
по отдельным показателям
6

4.3.2 Методы оценки качества
4.4 Мар
кировка, упаковка и хранение текстильных изделий
Литература
В первой главе дана характеристика текстильных волокон и нитей
(натуральных и химических), описаны их основные свойства
способы
получения, методы распознавания.
Вторая глава содержит сведения о способах получения основных
тексти
льных материалов. Описаны основные этапы прядения
волокнистых материалов
, способы получения
текстурированных и
фасонных нитей
классификация нитей, основные их свойства.
Представлена информация о производстве тканей, трикотажных и
нетканых полотен и их от
делке. Даны классификации и схемы
переплетений тканей и трикотажа и основные характеристики их
строения.
В третьей главе рассматриваются свойства тканей, трикотажных и
нетканых полотен. Дана информация о геометрических, механических
физических свойствах п
олотен
их износостойкости
формовочной
способности и формоустойчивости. Представлены методы определения
характеристик свойств.
В четвертой главе даны сведения об уровнях и видах стандартов
на текстильные материалы, методах установления сортности основных
швейных материалов
экспериментальной оценке качества материалов
по отдельным показателям, дифференциальных и комплексных методах
оценки качества.
Текстильные волокна бывают элементарными и комплексными.
пред
ставляют собой протяженные, гибкие,
прочные тела с малыми поперечными размерами и ограниченной
длины, пригодные для изготовления текстильных материалов.
Элементарное волокно
Комплексные волокна
Текстильная нить
принципиально отличается от волокна только
неограниченной длиной. Таким образом,
элементарная нить

Полоски
получают разрезанием широких рулонов бумаги, пленки,
фольги и используют для изготовления разрезных нитей.
натуральным
химическим
относятся волокна и нити, создаваемые в заводских
условиях путем формования их из природных или синтетических
полимеров.
Искусственные волокна
получают из высокомолекулярных
соединений, встречающихся в природе в готовом виде (ц
еллюлоза,
белки).
Синтетические волокна
получают из высокомолекулярных
соединений, синтезируемых из низкомолекулярных веществ, сырьем
для которых являются продукты переработки нефти и каменного угля.
Синтетические волокна подразделяют на гетероцепные и кар
боцепные.
Гетероцепные
волокна, у которых в основной цепи полимера
помимо атомов углерода есть другие элементы, например кислород,
азот и др.
Карбоцепные
волокна, у которых в основную цепь полимера
входят только атомы углерода.
Химическая промышленност
ь выпускает волокна в виде жгута,
мононитей и комплексных нитей. Жгут состоит из большого количества
элементарных нитей (10
15 тысяч) и используется для получения
коротких (штапельных) волокон (для этого жгут разрезают на отрезки
заданной длины).
1.2 СТР
ОЕНИЕ И СВОЙСТВА ВОЛ
ОКОН
Все текстильные материалы нужно рассматривать как сложные
конструкции, которые приходится изучать на разных уровнях (волокна
нити
полотна).
Почти все текстильные волокна состоят из полимеров
высокомолекулярных соединений (ВМС).
Главными особенностями
строения этих веществ являются:
1.Макромолекулы ВМС представляют собой длинные гибкие
образования, состоящие из большого числа групп атомов
(элементарных звеньев), соединенных между собой химическими
связями.
2.Число звеньев, называе
мое степенью полимеризации (
макромолекулах колеблется в широких пределах
от нескольких сотен
до десятков тысяч. Например, макромолекула целлюлозы (
3.Длина макромолекул в с
отни и тысячи раз превышает их
поперечные размеры.
для хлопка
15 тысяч, льна
36тысяч, вискоз
500
800.
4.В пределах одного полимера макромолекулы имеют широкий
диапазон колебаний по длине, т.
е. ВМС обладают полидисперсностью
в результате свойства волокон неоднородны.
5.Деформация всех полимеров состоит и
з 3
х частей: упругой,
эластической и пластической.
Рисунок 1.1
Схема классификации текстильных волокон
6.Растворы всех полимеров имеют большую вязкость, число
растворителей ограничено.
У некоторых полимеров, образующих
текстильные волокна,
элементарные звенья имеют химические связи не только в продольном,
но и в поперечном направлении. Известны три вида структур
макромолекулы: линейная, разветвленная, сетчатая.
линейной
структуре каждое звено связано только с двумя
со
седними; в
разветвленной
некоторые звенья связаны более чем с
двумя другими звеньями, в результате от основной цепи образуются
ответвления в виде небольших боковых цепей; в
сетчатой
линейные
цепи связаны между собой поперечными химическими связями.
Нар
яду с химическим строением полимера на его свойства влияет
характер расположения макромолекул в структуре, т.
е. его
надмолекулярная структура. Волокнообразующие полимеры по своей
надмолекулярной структуре относятся к фибриллярным соединениям.
Развернутые
макромолекулярные цепи, располагаясь относительно друг
друга последовательно
параллельно, образуют простейшие структурные
элементы полимеров
линейные пачки. Отдельные пачки образуют
микрофибриллы
на основе которых формируются более крупные
агрегаты
бриллы.
Микрофибриллы по своему строению неоднородны и имеют
чередующиеся кристаллические и аморфные участки, соотношение
которых зависит от вида полимера. Длинные цепные макромолекулы
могут последовательно проходить через несколько кристаллических и
аморф
ных областей, переходить из одной микрофибриллы в другую,
прочно соединяя их в структуре фибриллы. Такое строение
волокнообразующих полимеров придает волокнам достаточную
прочность, гибкость и эластичность. Структурные элементы не
полностью заполняют объем
волокна, между ними располагаются
микропустоты, поры. От пористости зависит способность волокон к
поглощению жидкостей, набуханию, окрашиванию и т.
Естественно, что сложные структуры текстильных волокон резко
сказываются на их свойствах.
Характеристики
свойств волокон
Свойства
это основные отличительные особенности материалов
которыми они наделены: геометрические, механические, физические,
химические. Свойства изучают с помощью различных приборов и
методов и выражают величинами, называемыми
характери
стиками
Числовые выражения характеристик называются
показателями

Геометрические свойства
это размерные характеристики, к
которым относятся длина и толщина.
Длина волокна
(мм)
расстояние между концами
распрямленного, но не растянутого волокна.
Толщи
на волокон
изменяется от 2 до 60 мкм. Непосредственное
измерение толщины волокон затруднено, т.
к. форма их поперечного
сечения весьма разнообразна
поэтому толщину волокон оценивают
косвенными величинами.
Линейная плотность
волокна
(текс) показывает мас
су единицы
длины и определяется как отношение массы волокон
(мг) к их длине
(м):
Чем меньше линейная плотность, тем тоньше волокно и меньше
его поперечное сечение. Линейная плотность волокон
текс (
) принята
в качестве междунаро
дной единицы измерения.
Раньше для оценки тонины волокон (нитей) использовали
метрический номер
, который определяется отношением длины
волокна (нити)
(м) к его массе
(г):
. Чем тоньше волокно или
нить, тем выше номер. Между
существует со
отношение:
Т·
Площадь поперечного сечения
, мм
рассчитывается по формуле
0,001
(1.2)
где
плотность вещества волокна, мг/мм
Условный диаметр
(
УСЛ
усл
0357
, мм) для волокон, если принять
поперечное сечение близким к круглой форме, мо
жно определить по
формуле:
(1.3)
Так как внутри волокон имеются микропустоты
определяют
также расчетный диаметр (
0357
, мм):
(1.4)
где
средняя плотность волокна, мг/мм
Извитость волокна
число в
итков на 1 см длины, подсчитанное
при натяжение, соответствующем массе 10 метров волокна.

Механические свойства
характеризуют способность волокон
сопротивляться действию приложенных внешних сил.
Наибольшее значение имеют растягивающие и изгибающие силы.
и приложении растягивающего усилия до полного разрушения
волокна определяют следующие характеристики.
Разрывное усилие
(Н, сН, гс)
наибольшее усилие,
выдерживаемое волокном в момент разрыва.
Предел прочности
(разрывное напряжение)
, Па
характеризу
ет
разрывное усилие
приходящееся на единицу площади поперечного
сечения:
(1.5)
Относительное разрывное усилие
, сН/текс (гс/текс),
характеризует разрывное усилие, приходящееся на единицу линейной
плотности:
Т.
(1.6)
Абсолютное разрывное удлинение
, мм,
увеличение длины
волокна к моменту разрыва:
Lo,
(1.7)
где
начальная длина образца волокна, мм;
Lp
длина образца к моменту разрыва, мм.
Относительное разрывное удлинение
, %, показывае
т, какую
часть от первоначальной длины образца составляет его абсолютное
удлинение к моменту разрыва:
(1.8)
При приложении растягивающих усилий меньше разрывных в
цикле «нагрузка
разгрузка
отдых» определяют полную деформацию
и ее с
оставные части (компоненты).
Полная деформация
ПОЛН
Упругая деформация
, %
деформация, которую
приобретает волокно к концу периода нагружения.
Эластическая деформация
, %
деформация, которая мгновенно
исчезает после снятия нагрузки. Она является следствием небольших
измене
ний расстояний между звеньями и атомами макромолекул при
сохранении связей между ними.
Пластическая деформация
, %
часть полной деформации,
которая возникает при нагружении и исчезает после снятия нагрузки
через определенное время. Она связана с перегр
уппировкой
макромолекул.
, %
неисчезающая часть полной
деформации. Она обусловлена необратимым смещением структурных
элементов, разрывом связей между макромолекулами.
ПОЛН
1.9
От соотношения упругой, э
ластической и пластической
деформации зависит сминаемость текстильных материалов, их
формоустойчивость.
Гибкость и цепкость
волокон зависят от их химического состава,
извитости, особенностей строения.
Физические свойства
гигроскопические, тепловые, оптич
еские
и др.
Гигроскопические свойства
характеризуют способность волокон
к поглощению влаги; оцениваются фактической, нормальной,
кондиционной и максимальной влажностью.
Фактическая влажность

, % показывает, какую часть от массы
сухого волокна составляе
т влага, содержащаяся в нем при данных
атмосферных условиях:
(1.10)
где
масса волокон, соответствующая фактическим
атмосферным условиям;
Нормальная влажность
, %
влажность волокна
выдержанного в течени
24 часов при нормальных атмосферных
условиях (температура воздуха 20±2
°С, относительная влажность 65±5
%).
масса абсолютно сухого волокна.
Кондиционная влажность
, %
влажность
условно
установленная для данного вида волокон, близка к нормальной и
используетс
я при приемке и сдаче продукции.
Пересчет фактической массы на кондиционную осуществляется
по формуле
W
100
100
(1.11)
где
фактическая масса материала, кг;
кондиционная влажность, % (определяется по стандартам);
фактическа
я влажность материала, %.
Максимальная влажность
(гигроскопичность)
, %
показывает
влажность волокна, выдержанного при относительной влажности
воздуха 100
% и температуре 20
°С.
Тепловые свойства
волокон определяют их поведение в условиях
повышенных ил
и пониженных температур.
Морозостойкость
характеризуется температурой, ниже которой
происходит резкое ухудшение свойств волокон.
Теплостойкость
характеризуется температурой, выше которой
происходит резкое ухудшение основных свойств волокон.
Термостойкость
характеризуется необратимыми изменениями
основных свойств волокон, которые произошли после длительного
нагревания.
Тепло
и термостойкость определяют условия эксплуатации и
выбор режимов влажно
тепловой обработки (ВТО) волокнистых
материалов.
Светостойкост
характеризует способность волокон
сопротивляться разрушающему действию света, кислорода воздуха,
влаги и тепла.
Водостойкость
характеризует изменение свойств волокон в
мокром состоянии.
Химические свойства
(хемостойкость) характеризуют
устойчивость волок
он к действию кислот, щелочей и различных
химических реагентов, которые используются при производстве
текстильных материалов (например, в процессе отделки) и при
эксплуатации изделий (стирка, химчистка и др.)
1.3 НАТУРАЛЬНЫЕ ВОЛО
КНА
В материалах для одеж
ды в основном используют волокна
растительного и животного происхождения.
1.3.1 Волокна растительного происхождения
Основным веществом, слагающим волокна растительного
происхождения, является
целлюлоза, которая относится к классу
высших углеводов. Это тв
ердое, труднорастворимое вещество.
Структурная формула целлюлозы (С
К натуральным волокнам растительного происхождения относят:
лен, хлопок, пеньку, джут, кенаф, ваточник, канатник, кендырь, волокна
абаки, ананаса, генекена, рами, сизаля, сесбании, сиды, юкки, кокосовой
пальмы, капок.
. Коэффициент
полимеризации у хлопка
6 тысяч, у льна
= 20
30 тысяч.
Кроме целлюлозы в растительных волокнах содержаться жировосковые
и красящие вещества, лигнин и др.
Лубяными называют волокна, которые со
держатся в стеблях,
листьях или плодах растений. Их подразделяют на:
тонкие стеблевые
(лен, рами, кендырь), из них вырабатывают
тонкие и средние бытовые, мешочные и технические ткани;
грубые стеблевые
(пенька, джут, кенаф), из них вырабатывают
грубые т
арные ткани и крученые изделия (веревки, канаты);
жесткие листовые
(манила, сизаль, генекен, драцена, юкка), из
них вырабатывают крученые изделия (морские канаты) и циновки;
плодовые
(койр), получают из наружного покрова скорлуп
орехов кокосовой пальм
ы, они используются для изготовления веревок,
циновок, плетеных изделий.
Для производства бытовых швейных изделий в основном
используются хлопковые и льняные волокна.
ХЛОПОК
это тонкие волоконца, покрывающие семена
растения хлопчатника.
Хлопчатник
куст
арниковое однолетнее теплолюбивое растение
высотой 70
150 см. Наиболее распространены два ботанических вида
хлопчатника: косматый и барбадосский.
Косматый (волосистый) хлопчатник
дает средневолокнистый
хлопок (
0,16
0,22 текс) с длиной волокна до 35 мм.
Продолжительность его вегетационного периода составляет 130
150
дней. Волокно используется для изготовления пряжи средней толщины,
идущей для выработки тканей типа ситец, бязь и др.
Барбадосский хлопчатник
дает тонковолокнистый (
0,13
0,15
текс) хлопок
с длиной волокна до 55 мм. Вегетационный период длится
140
200 дней. Из него вырабатывают тонкую пряжу, идущую для
выработки тканей типа батиста, поплина, маркизета и др.
Через 11
12 недель после посева хлопчатник зацветает. Период
цветения длится больше
месяца, но каждый цветок цветет только один
день. После
его опадания образуется завязь
коробочка, состоящая из
5 долек, в каждой находится по 6
9 семян. Некоторые поверхностные
клетки растущих семян начинают удлиняться, каждая такая к
летка
является вол
окном хлопка.
В своем развитии волокно проходит д
ва периода. В первый
период (30
40 дней) волокно растет в длину и предс
тавляет собой
тонкостенную (0,2
0,5 мкм) трубочку, заполненную прот
оплазмой. Во
втором периоде (25
30 дней) происходит созревание волокн
а. Толщина
стенок волокна увеличивается за счет отложений целлюлозы от
периферии к центру. Макромолекулы целлюлозы откладываются
по
винтовым линиям под углом 25
40° к оси волокна. Направление
винтовых линий каждый день меняется и делается то правым
(обозна
чается
), то левым (обозначается
). Канал уменьшается.
Отношение внешнего диаметра волокна к диаметру канала является
показателем зрелости волокна.
Когда созревание закончено, волокно подсыхает и стенки его
спадают, волокно приобретает вид извитой ленто
чки. Наличие
извитости повышает цепкость воло
кна, что способствует повышению
прочности нитей при прядении.
Коробочки раскрываются не
одновременно, поэтому хлопок (рис.
1.2) собирают в несколько приемов вручную и хлопкоуборочными
машинами.
Рисунок 1.2
оробочка хлопка
Волокна, собранные вместе с семенами, называются
хлопком
сырцом
. Первичная обработка заключается в очистке от растительных и
сорных примесей, отделении волокон от семян и прессовании их в
кипы.
Установлено 11 степеней зрелости хлопкового в
олокна, от 0,0
(незрелое волокно) до 5,0 (предельно зрелое волокно) с интервалом 0,5.
На рис.1.3 представлены продольный вид и поперечные срезы волокон
хлопка различной степени зрелости.
Волокна с длиной более 20 мм называю
хлопок
волокно, из него
вырабат
ывают пряжу и текстильные полотна. Волокна с длиной от 5 до
20 мм называют пухом и используют при производстве ваты, нетканых
полотен и искусственных волокон. Волокна с длиной до 5 мм называют
подпушком (применяют при изготовлении лаков, красок).
Рисунок
1.3
Волокна хлопка под микроскопом: а
незрелое
волокно, б
волокна средней зрелости, в
волокна предельной
зрелости
первичная стенка, 2
вторичная стенка, 3
канал
Свойства хлопка.
Плотность хлопка 1,52
1,56 мг/мм
Длина и толщина волокон
Средний размер диаметра
поперечного
сечения воло
кон 15
25
мкм (
= 0,12
0,2 текс). По длине волокна
хлопок подразделяют на коротковолокнистый (длина до 30 мм
),
средневолокнистый (длина 30
мм
) и длинноволокнистый (длина 35
50 мм).

Прочность волокон
зави
сит от степени их зрелости, в среднем
относительна
я разрывная нагрузка 27
36
сН/текс. Удлинение при
разрыве
%. В мокром состояни
и прочность увеличивается на 10
%. Хлопчатобумажные ткани легко сминаются, т.
к. приблизительно
% от общей деформаци
и составляет пластическая ее часть.
Цвет
. Волокна имеют белый или слегка кремовый цвет.
Существуют сорта хлопчатника, дающие волокна зеленоватого или
бежевого цветов.
Кондиционная влажность
хлопка установлена 8
% в
зависимости от его сорта, гигроскопичн
ость достигает 20
%. Хлопок
быстро впитывает влагу и быстро ее отдает, т.
е. быстро высыхает.
Действие кислот и щелочей
. Под действием кислот хлопок
разрушается, при длительном их воздействии прочность волокна резко
снижается. Под действием концентрированн
ой серной кислоты волокна
обугливаются.
Под действием щелочи (процесс мерсеризации) волокна
набухают, их извитость исчезает, поверхность становится гладкой,
блестящей, повышается прочность и улучшается способность к
окрашиванию.
Хлопок растворяется под дей
ствием медно
аммиачного
комплекса, т.
е. раствора гидроокиси меди в нашатырном спирте.
Органические растворители, применяемые при химчистке, на хлопок не
действуют.
Под действием светопогоды хлопок постепенно теряет прочность,
так в результате действия сол
нечного света в течение 940 часов
прочность снижается на 50
Волокна хлопка имеют хорошую те
рмостойкость. Нагревание до
140
°С вызывает лишь незначительное ухудшение механических
свойств. При нагреве свыше 170
°С разрушение их идет более
интенсив
и при 250
°С волокна обугливаются.
Волокна хлопка горят желтым пламенем и сгорают полностью,
образуя серый пепел. При сжигании волокна ощущается запах жженой
бумаги.
ЛЕН
однолетнее
травянистое растение высотой 60
100 см. Его
выращивают в России, Бело
руссии, Польше, Германии, Франции, Китае
и др. странах. Наиболее распространены лен
кудряш (масличный лен
рис.
1.4
) и лен
долгунец (прядильный лен
рис.
1.4
Вегетационный период льна 75
90 дней. Примерно через месяц
после всходов начинается бутониза
ция, а затем цветение льна. В это
время происходит наиболее интенсивный рост длины стеблей растений
и массовое развитие в них волокнистых пучков. Убирают лен в период
ранней желтой спелости. Снаружи стебель льна (рис.
1.4
в) покрыт
тонкой пленкой 1 (кутику
лой), пропитанной воскообразным веществом.
Под ней расположена кожица 2 и кора 3, которые вместе называют
лубяным слоем. В коре располагаются клетки двух видов: паренхимные
и прозенхимные. Паренхимные клетки развивают
равномерно во всех
направлениях, они
содержат запасы питательных веществ и служат для
связывания всех элементов коры.
Рисунок 1.4
Внешний вид и строение льна: а
кудряш,
лен
долгунец, в
срез стебля льна, г
элементарное волокно льна
Прозенхимные клетки 4 в проц
ессе роста значительно
удлиняются, они располагаются вдоль стебля и являются
элементарными волокнами льна. Прозенхимные клетки склеиваются
между собой пекти
новыми веществами в пучки по 15
30 волокон,
образуя комплексные (технические) волокна льна. В попе
чном
сечении стебля обычно 20
пучков, общее число волокон 250
650.
Волокнистые пучки хорошо развиты по всей длине стебля и за счет
боковых ответвлений, переходящих из одного пучка в другой, образуют
в стебле сетчатый волокнистый слой. Плотно сформировав
шиеся пучки
волокон с граненой формой сечения обычно свидетельствуют о
хорошем качестве технического волокна.
Следующий слой 5 называется камбий, затем идут древесина,
сердцевина 7 и полость 8.
Элементарное волокно (рис. 1.4
) представляет собой
раститель
ную клетку веретенообразной формы с узким каналом и
заостренными концами. В первичной и вторичной стенках фибриллы
расположе
ны по спирали с углом наклона 8
12° к оси волокна. По мере
приближения к каналу угол наклона фибрилл уменьшается и может
достигать 0
°.
Слоистая структура волокна образуется в результате
постепенного отложения целлюлозы на его стенках. Длина
элементарного
волокна составляет в среднем 10
мм, поперечник
37 мкм.
Первичная обработка льна заключается в получении тресты, когда
в резу
льтате расстила на полях в поле нарушаются связи пучков
волокон с окружающими их тканями. Затем сухая треста подвергается
мятью, для измельчения и удаления древесного слоя, и трепанию.
Выделенные волокна подвергают гребнечесанию, в результате чего
получают
пряди длинных очищенных комплексных (технических)
волокон
чесаного льна
и короткие волокна
очесы
. Чесаный лен
используют на получение гребенной пряжи, из которой изготавливают
качественные бытовые ткани. Очесы, вместе с короткими волокнами,
полученными
из отходов трепания, используют для получения
оческовой пряжи, идущей на производство грубых тканей и крученых
изделий, либо для получения
котонина
хлопкоподобного льняного
волокна.
В процессе котонизации длина пучков очеса уменьшается и
технические вол
окна разделяются до уровня элементарных. В
настоящее время применяются несколько способов котонизации:
химический
(за счет разрушения пектина и лигнина химическими
реагентами);
механический
(путем разрезания или разрыва волокнистой
ленты);
механохимический
биологический
(путем расщепления
химических веществ ферментами). Котонизирова
нные волокна
получают длиной 25
35 мм
и тониной 14
100 мкм, их используют в
смеси с хлопком, шерстью, вискозой и другими волокнами. Наряду со
льном в странах Азии для изготовле
ния бытовых тканей используют
волокно
рами
. В некоторых странах Европы возобновился интерес к
получению волокон из
крапивы
, ткани из этих волокон, по данным
некоторых производителей, выглядят как льняные, блестят как
шелковые, и обладают теплозащитными сво
йствами как шерстяные.
Свойства льна
. Плотность льна 1,50 мг/мм
Длина и толщина волокон
. Комплексное волокно чесаного
льна
имеет длину в среднем 170
250 мм
и поперечник 150
250 мкм.
Линейная плотн
ость элементарного волокна 0,17
0,3 текс,
комплексного
8 текс.

Относительное разрывное усилие
элементарного волокна 54
Н/текс, комплексного
60 сН/текс.
На долю остаточной деформации (при нагрузках 25
% от
разрывной) приходится 60
%. В результате льняные ткани сильно
сминаются.
Цвет
волокон
от с
ветло
серого до темно
серого.
Физико
химические свойства
льна близки к свойствам хлопка.
Гигроскопичность льна п
ри нормальных условиях равна 12
%. Лен
быстро впитывает и отдает влагу. Под действием воды прочность
элементар
ных волокон увеличивается на 10
%, а технического льна
уменьшается, т.
к. ослабляется связь между отдельными пучками
волокон. Особенностью льна является его высокая теплопроводность,
поэтому на ощупь волокна льна всегда прохладны. Эти свойства делают
лен незаменимым для летней одеж
ды.
Действие кислот и щелочей
на лен аналогично их действию на
хлопок. Волокна льна труднее окрашиваются и труднее отбеливаются,
чем хлопок, т.
к. имеют интенсивную природную окраску. Кроме того,
элементарные волокна имеют толстые стенки и узкий канал, зак
рытый с
двух сторон. Эффект мерсеризации менее заметен, чем у хлопка, т.
к.
волокна имеют природный блеск.
При кипячении в мыльно
содовых растворах из
за растворения
пектиновых веществ волокна становятся светлее и мягче.
Под действием прямых солнечных луче
й в течение 990 часов
прочность льна снижается на 50
%, т.
е. стойкость льна к свету
несколько выше, чем хлопка. Горит лен так же, как хлопок.
Кроме льна в текстильном производстве используются и другие
растительные лубяные волокна.
К наиболее распростране
нным лубяным растени
ям относят:
растения, содержащие
волокна в стеблях
конопля, кенаф, джут, рами,
канатник, кендырь, сесбания, юкка (рис. 1.
; содержащие волокна в
листьях
агава, новозеландский лен (формиум), прядильный банан
(абака), юкка (рис. 1.
Рис
унок
Лубяные растения, используемы
е для добычи
волокон из стеблей
Зоны произрастания их различны: лен
долг
унец, конопля,
канатник и сида
расте
ния умеренных широт, остальные
тропических
и субтропических и прилегающих к ним зон.
Пенька
гру
бое лубяное волокно из стеблей конопли. Мужское
растение конопли называются посконь
, или замашка, женское
матерка.
Из поскони и зеленца (матерка, убранная в период технической
спелости) получают волокно (пеньку), из которого изготавливают
ткани. Из волок
на матерки, убранной на семена, делают морские
канаты, веревки, парусину. Выход воло
кна из сухих стеблей поскони
%, матерки
%. Техническое волокно пенька состоит из
склеенных
элементарных волокон длиной 14
15 мм.
Рисунок
Лубяные расте
ния, используемые д
ля получения
волокон из листьев
На заводах первичной обработки в результате мятья и трепания
вымоченных и высушенных стеблей конопли получается пенька длиной
более 700 мм; при очистке отходов трепания и из короткой, спутанной
(низкосортн
ой) тресты выделяется короткое волокно средней длины
175
250 мм. Часто пенькой называют также лубяные волокна других
растений, например манильской пеньки (абака), сизальской пеньки
(сизаль).
Джут
наиболее распространенное грубостеблевое влагоемкое
волокн
получаемое из стеблей растения джут. Содержание его в сухих
стеблях
%. Крупнейшие поставщики джута на мировой рынок
Индия и Пакистан. Волокно используют для изготовления технических,
упаковочных, мебельных тканей, ковровых изделий.
Кенаф
вол
окно из стеблей однолетнего растения кенаф. Стебель
прямой
высотой 1
м. Растение тепло
и влаголюбиво. Содержание
волокна в с
ухих стеблях сортов кенафа 16
%. Волокно отличается
высокой гигроскопичностью и прочностью, из него изгот
вливают
мешковину, б
резент, шпагат, веревки. Из костры делают бумагу и
строительные плиты. Наибольшие площади посева кенафа в Индии,
выращивают его также в Китае, Иране, Бразилии, США.
Ваточник, ласточник
род преимущественно травянистых
растений семейства ластовневых. Сущес
твует более ста видов в
Америке и несколько в Африке. Наиболее известен ваточник
сирийский, или эскулапова трава
многолетник
родом из Америки.
Одичавший ваточник встречается в Прибалтике, Белоруссии, на
Украине и Кавказе. Высокое растение (до 2 м) с пло
тными, большей
частью продолговато
эллиптическими листьями. Из стеблей получают
прочное волокно для изготовления грубых тканей и веревок.
Канатник
однолетнее травянистое растение. В сухих стеблях
канатника содержится до 25
% волокна, используемого для вы
работки
пряжи, из которой изготовляют мешковину, шпагат, веревки и др.
Волокно канатника прочное, но ломкое. Для улучшения свойств его
обычно подвергают варке в слабых растворах едкого натра. Из отходов
изготовляют бумагу, изоляционные материалы. Родина и
древний центр
культуры канатника Китай, где его выращивают на больших площадях.
Посевы канатника есть в Монголии, Японии, Египте, США.
Кендырь
многолетнее травянистое растение. В стеблях
содержится до 20
% луба, в лубе
до 10
% волокна, отличающегося
гибкостью, прочностью и стойкостью к загниванию, пригодно для
изготовления веревок, рыболовных сетей. Произрастает
преимущественно в Северной Америке, Южной Европе и Юго
Восточной Азии.
Рами
волокно из стебля многолетнего растения рами семейства
крапив
ных. Волокно прочное, эластичное, длинное (62
мм), оно
отличается тониной, блеском и почти не подвержено гниению. Волокно
рами идет на изготовление высококачественных бельевых и
технических тканей, рыболовных сетей, высших сортов бумаги (в
частности, дл
я денежных з
наков). Главный поставщик рами
Китай, в
меньшей степени другие страны Южной и Восточной Азии. В странах
СНГ растение
известно под названием «Китайска
я крапива».
Сесбания
род растений семейства бобовых. Из коры сесбании
получают грубое волок
но для производства веревок, канатов и сетей.
Сида
род травянистых растений и полукустарников. В мировом
земледелии (преимущественно в Северной Америке и Европе)
возделывают сиду острую, кубински
й джут, содержащие в стеблях 15
% волокна. Волокно сиды
белое, по крепости не уступает джутовому,
но более хрупкое.
Новозеландский лен или формиум
многолетнее травянистое
растение с мечевидными листьями длиной до 3
м. Листья содержат
прочное волокно, используемое для производства шпагата, веревок,
морских сна
стей, циновок, матов. Новозеландский лен произрастает на
островах Новая Зеландия и Норфолк, образуя обширные заросли на
влажных равнинах и
склонах гор; выносит морозы до
10 °С.
Культивируется во многих субтропических странах как техническое и
декоративное
растение. На Черноморском побережье Кавказа
новозеландский лен выращивают в садах, парках и на небольших
плантациях.
Юкка
род древовидных вечнозеленых растений семейства
агавовых. Стебли достигают высоты до 12 м, листья мечевидные,
жесткие, длина часто
более 1
м. Из листьев получают волокно,
используемое на мешковину, веревки, плетеные изделия. В Крыму и на
Кавказе выращивают как декоративные растения.
Абака
жесткое лубяное волокно, извлекаемое из листьев
многолетнего тропического растения абака (текс
тильный банан).
Волокно абака еще называют манильской пенькой.
Сизаль
жесткое, грубое натуральное волокно, получаемое из
листьев агавы (sisalana), иногда сизалем называют само растение.
Волокна выделяют из свежих листьев без какой
либо обработки,
выход
оставляет около 3,5 %. Д
лина элементарного волокна 2,5 см,
технического
0,6
1,5 м. Волокна блестящие, желтоватого цвета, по
прочности сизаль уступает абаке и характеризуется большей
ломкостью, чем пенька. Идет на изготовление канатов, сетей, веревок,
шпа
гата, половиков, упаковочных и других грубых тканей; из отходов
производят бумагу, главным образом
оберточную. Главные экспортеры
Танзания, Кения, Ангола, Бразилия.
Из листьев близкого вида агавы
fouteroydes

добывают
мексиканский сизаль, который также н
азывают юкатанский сизаль или
генекен
. Из листьев агавы
cantala
добывают волокно
канталу
Часть волокон растительного происхождения получают с
поверхности семян, плодов, к ним относят хлопок, капок, койр.
Капок
это волоски из плодов сейбы (Ceiba pentanδr
a). Сейбу
часто называют хлопчатым или хлопковым деревом. Культивируют
сейбу в тропических странах обоих полушарий, особенно много
выращивают ее в Азии. Волокна образуются на вн
утренней стороне
створок плодов
коробочек (не на саменах). Длина волокон 10
35
мм,
диаметр 0,02
0,04 мм. Волокна мягкие, белые или буроватые, не
смачиваются водой и не сваливаются. К действию воды капок в
несколько раз более стоек
чем пробка. Волокно применяют для
набивки спасательных кругов и жилетов, мягкой мебели, матрацев и
под
ушек, а также как звукоизоляционный и теплоизоляционный
материал.
Койр
волокно из оболочек плодов кокосовой пальмы. Это
одревесневшие сосудистые пучки крас
коричневого цвета длиной 15
33 см, толщиной 0,05
0,3 мм. Лучшее волокно получают из
недозревших
орехов, которые вымачивают в морской воде, затем
волокна в
ычесывают. Самые длинные (25,4
30,5 см) и средние (20,3
25,4 см) волокна идут на изготовление койровой нити, из которой
делают маты, циновки, не намокающие и не тонущие в воде веревки и
канаты, рыб
оловные сети.
Грубое одревесневшее волокно зрелых орехов идет на
изготовление щеточных изделий,
короткое и запутанное волокно
на
набивку матрацев и подушек.
Из волокон листьев изготовляют канаты, циновки, щетки.
Производят койр главным образом в Индии и
на о. Шри
Ланка
(Цейлон).
1.3.2 Волокна животного происхождения.
Природные волокна животного происхождения
шерсть и шелк
состоят из белков
природных высокомолекулярных соединений. К
ним относятся кератин (в шерсти), фиброин и серицин (в шелке).
Макром
олекулы природных белков состоят из различных
аминокислотных остатков (их около 20). Схематическая формула
аминокислоты:
радикал, или группа атомов в зависимости от вида
аминокислоты). Элементарные звенья связаны в макромолекулы
пептидной связью (
). В кератине шерсти в большом количестве
содержатся остатки аспарагиновой, глутаминовой кислот, цистин,
серин, лейцин и др., имеющие развитые радикалы. Это препятствует
плотной упаковке макромолекул кератина, имеющего в своей структуре
кристалличес
кие и аморфные участки. В фиброине шелка в большом
количестве входят глицин, серин и тирозин. Упаковка макромолекул в
фиброине компактная с большей степенью ориентации.
ШЕРСТЬ
это волокна волосяного покрова, снимаемые с
животных (овец, коз, верблюдов и д
р.). Наиболее широко (до 95
%)
используется овечья шерсть.
В строении шерстяных волокон различают три слоя: чешуйчатый,
корковый и сердцевинный.
В зависимости от особенностей строения различают несколько
типов шерстяных волокон: пух, переходный волос, ость
и мертвый
волос (рис.1.7)
Пух
наиболее тонкое, мягкое, прочное и и
звитое волокно.
Диаметр пуха 14
25 мкм. Он состоит из двух слоев: чешуйчатого (1) и
коркового (2). Чешуйки имеют вид колец с неровными краями, как бы
вдетыми друг в друга.
Переходной во
лос
имеет поперечник 25
30 мкм. По длине,
извитости и прочности напоминает пух. Кроме чешуйчатого и
коркового слоев переходный волос имеет еще очень тонкий и
прерывистый сердцевинный слой (3).
Рисунок 1.7
Волокна шерсти разных типов: а
пух, б
пере
ходный волос, в
ость, г
мертвый волос
чешуйчатый слой
корковый слой, 3
сер
цевина
Ость
грубое и неизвитое волокно, состоит из трех слоев:
чешуйчатого, коркового и сердцевинного. Чешуйки ости состоят из
отдельных пластинок и напоминают че
репицу на крыше. Сердцевинный
слой хорошо развит по всей длине
волокна. Поперечник равен 30
50
мкм.
Мертвый волос
представляет собой грубое волокно с сильно
развитым сердцевинным слоем, занимающим 90
% поперечного
сечения. Это непрочное волокно, бесцветное
, тусклое и ломкое.
Поперечник более 50 мкм.
Шерсть, состоящая из волокон одного вида
называется
однородной, а из смеси волокон разного вида
неоднородной.
Чешуйчатый слой
это внешняя оболочка волоса, состоит из
ороговевших клеток кератина. Края чешуек
различной формы
перекрывают друг друга, что создает своеобразную шероховатость
волоса. Чешуйчатый слой стоек к механическим воздействиям и к
действ
ию химических реагентов и обусло
вливает некоторые свойства
шерсти (способность к свойлачиванию, блеск).
Корк
овый слой
, или кортекс, является основным слоем волокна,
от него зависят физико
механические свойства шерсти (прочность,
растяжимость, упругость, мягкость и др.). Корковый слой состоит из
ретенообразных клеток длиной 80
100 мкм, толщиной 4
5 мкм,
располо
женных вдоль волокна. Промежутки между клетками заполнены
белковым межклеточным веществом, оно содержит мельчайшие поры
«вакуоли», наполненные воздухом или газом. Корковый слой состоит из
парокортекса (содержит большое количество цистина, обладает
значител
ьной жесткостью и устойчивостью к щелочам) и ортокортекса
(характеризуется меньшей жесткостью и повышенной набухаемостью в
щелочах), от соотношения которых зависит природная извитость
шерсти. Внутри веретенообразных клеток залегает красящий пигмент.
В сере
дине волокна имеется
сердцевина
: высохшие пластинчатые
клетки, расположенные рыхло и перпендикулярно корковому слою,
промежутки между ними заполнены воздухом. Наличие сердцевинного
слоя повышает толщину и жесткость волокна.
В зависимости от тонины и одноро
дности шерсть делится на
тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую.
Тонкая шерсть
является однородной и состоит из тонких пуховых
вол
окон со средним поперечником 14
25 мкм
ее получают с
тонкорунных пород овец и применяют для выработки
высококачественных шер
стяных камвольных и суконных тканей.
Полутонкая шерсть
также относится к однородной и состоит из
более толстых пуховых волокон и переходного
волокна, имеющих
поперечник 25
31 мкм. Получают ее с полутонкорунных и некоторых
помесных пород овец и применяют дл
я выработки различных
камвольных костюмных и пальтовых тканей.
Полугрубая шерсть
бывает однородной (поперечник 31
40 мкм) и
неоднородной. Полугрубую неоднородную шерсть получают с
помесных пород овец. Шерсть применяется для выработки полугрубых
суконных ко
стюмных и пальтовых тканей.
Грубая шерсть
обычно является неодноро
дной (поперечник 41
мкм). Ее получают с грубошерстных пород овец. Применяется для
выработки грубосуконных тканей.
Первичная обработка шерсти складывается из следующих
операций: классировк
а, дезинфекция, сортировка, трепание, промывка,
сушка и прессование.
В текстильной промышленности для изготовления недорогих
суконных тканей может использоваться заводская и восстановленная
шерсть.
Заводская шерсть
это шерсть, снятая со шкур животных (ов
ец,
коз, верблюдов, коров, лошадей). Заводская шерсть менее прочна, чем
натуральная.
Восстановленная шерсть
шерсть, получаемая расщипыванием
шерстяного лоскута, тряпья, обрывков пряжи и т.
п. Эти волокна тоже
всегда менее прочны, чем волокна натуральной
шерсти.
В текстильной промышленности используют шерсть других
животных, чаще всего в смеси с овечьей шерстью.
Верблюжья шерсть
содержит пуховые и остевые волокна. Цвет
шерсти рыжеватый или темно
бурый. Различают:
пух (тайлак
его
вычесывают с молодых жив
отных в период линьки, это тонкая
пушистая шерсть длиной около 50
мм; грива
грубая длинная шерсть,
используется для изготовления технических изделий.
Альпака
шерсть
ламы из семейства верблюдовых
тонкое,
прочное, мягкое и блестящее волокно.
Кашемир
шерсть кашмирски
х коз, получаемая вычесыванием
это
очень тонкое и длинное (до 450 мм) волокно.
Вигонь
шерсть от редкого вида лам (в Перу), волокно тоньше
кашемира.
Мохер
(могер, тифик)
тонкая шерсть ангорских коз длиной 150
200 мм, мало извитое и блес
тящее волокно, придает изделиям типичный
пушистый вид.
Ангора
пух ангорского кролика
мягкое, тонкое, водостойкое и
молеустойчивое волокно.
Свойства шерсти
. Плотность шерсти 1,3 мг/мм
Длина
шерсти имеет большое значение для процесса прядения.
Тонкая и
полутонка
я шерсть имеет среднюю длину 50
100 мм,
полугрубая и грубая
200 мм.

Извитость
шерсти характеризуется числом извитков на 1 см.
Различают следующие формы извитости: гладкую, растянутую,
плоскую, нормальную, сжатую, высокую и петлистую.
Прочнос
шерстяных волокон зависит от их толщины и
строения. Тонкая шерсть имеет отно
сительное разрывное усилие 10,8
13,5 с
Н/текс и разрывное удлинение 20
35%. В мо
кром состоянии
шерсть теряет 25
% прочности. Износостойкость тонкой шерсти
выше, чем грубой. Эт
о объясняется тем, что сердцевинный слой грубых
волокон состоит из плоских рыхлых клеток, в основном заполненных
воздухом.
Цвет
шерсти тонкорунных овец белый, слегка кремоватый. Грубая
шерсть подразделяется по цвету на белую, серую и цветную.
Блеск
шерсти
зависит от размера и формы чешуек. Крупные,
плотно прилегающие чешуйки придают шерсти наибольший блеск.
Мелкие, неплотно прилегающие чешуйки увеличивают матовость
волокна.
Свойлачиваемость
это способность шерсти в процессе валки
образовывать войлокообраз
ный застил. Это свойство объясняется
наличием на поверхности шерсти чешуек, препятствующих
перемещению волокна в направлении, обратном расположению чешуек.
Наибольшей способностью свойлачиваться обладает тонкая, упругая,
сильно извитая шерсть.
Гигроскопиче
ские
свойства. Шерсть при нормальных условиях
поглощает 1
% влаги от своей массы, т.
е. обладает наибольшей
гигроскопичностью. Она медленно впитывает влагу и медленно ее
отдает в окружающую среду. Под действием тепла и влаги волокно
приобретает способн
ость удлиняться до 60
%. На способность шерсти
менять степень растяжимости и усадки при влажно
тепловой обработке
основано проведение таких операций, как сутюживание, оттягивание и
декатировка.
Действие кислот и щелочей
. Шерсть устойчива к действию всех
ганических растворителей, применяемых при химической чистке
одежды.
Шерсть обладает амфотерными свойствами и вступает во
взаимодействие с кислотами и щелочами.
При кипячении шерсть растворяется уже в 2%
ном растворе
едкого натра. Шерсть разрушается при дей
ствии только
концентрированных кислот.
Шерсть начинает терять прочность при нагревании до
температуры 110
С и выше.
Стойкость к светопогоде
у шерсти значительно выше, чем у
хлопка и льна. Прочность волокон уменьшается на 50
% при облучении
ее прямыми солн
ечными лучами в течение 1120 часов.
При горении
шерсти ощущается запах жженого рога, при
вынесении из пламени горение прекращается.
НАТУРАЛЬНЫЙ ШЕЛК.
Шелком называются волокна,
получаемые от шелкопрядов, гусеницы которых выделяют его в виде
непрерывной нит
и и завивают ее в кокон.
Промышленное значение имеет шелк тутового шелкопряда,
гусеницы которого питаются листьями тутового дерева. В небольшом
количестве используются коконы дубового шелкопряда.
В Белоруссии было выведено два вида шелкопряда, которые
при
способлены к существующим климатическим условиям. Кормом для
них служит лист березы и ивы.
Тутовый шелкопряд в своем развитии проходит четыре стадии:
грена, г
сеница, куколка, бабочка.
Бабочка тутового шелкопряда откладывае
т яички (грену)
количеством 600
00 шт. (рис.
1.8 а), которые
хранят до весны при
температуре от
С до +2
С. Ве
сной температуру повышают до 22
С (период инкубации достигает 18
ти дней) и появляются гусеницы.
Выкормку гусениц осуществляют на ярусных стеллаж
ах (в
червоводнях) в тече
ние 30
40 дней.
Во время выкармливания в теле гусеницы совершается белковый
обмен. Белки, содержащиеся в листьях тутового дерева, распадаются на
отдельные аминокислоты, в организме гусениц происходит синтез
аминокислот и перестройка их молекул, в результат
е образует
ся
высокомолекулярное вещество
фиброин и шелковый клей
серицин
(рис.
1.8
д).
В течение полного развития гусеницы (рис.
1.8 б) 4 раза линяют, в
результате весь цикл развития делится на 5 возрастов. К концу пятого
возр
аста гусеница достигает дл
ины 6
8 см, ее масса 5
9 г. К этому
периоду резервуары шелкоотделительных желез гусениц заполнены
белковой жидкостью. Гусеницы переползают на коконник (пучки веток,
травы) и начинают завивать кокон. Через специальные протоки
гусеница выделяет две тонкие ше
лковины, которые при выходе на
воздух застывают. Шелковины, состоящие из фиброина
склеиваются
серицином
(рис.
1.8
. Длина коконной нити 700
1200 метров.
Рисунок
1.8
Стадии развития тут
ового шелкопряда, коконная
нить
Внутри кокона
гусен
ица превращается в куколку (рис 1.8 в), у
которой через 15
17 дней отрастают крылья и она превращается в
бабочку (рис.
1.8
г). Бабочка смачивает один из полюсов кокона
щелочной жидкостью и в образовавшееся отверстие выходит наружу.
Такие коконы размот
ать нельзя. Поэтому коконы собирают через 8
дней после начала завивки и направляют на первичную обработку,
которая заключается в замаривании куколок (чаще всего коконы
обрабатывают паром и затем подвергают длительной теневой сушке) и
размотке коко
нов, пр
ичем несколько концов (5
7) при размотке
соединяют вместе.
Размотка коконов ведется на кокономотальных
станках при
температуре воды 40
С. Получаемый продукт носит название шелк
сырец. Шелк
сырец соединяют в несколько сложений и скручивают,
получая кр
ченый шелк.
Свойства шелка.
Плотность шелка 1,37 мг/мм
Толщина (тонина).
Коконная нить очень неравномерна вдоль
длины, ее поперечник в среднем равен
32 мкм. Линейная плотность
коконной
нити находится в пределах 0,22
0,33 текс. Шелк
сырец может
иметь лин
ейную плотность в пределах 1,5
4,7 текс, чаще 1,6
2,3 текс.

Длина
коконной нити может достигать до 1500 м, но при размотке
внешний и внутренний слой не разматывают, и поэтому
средняя длина
коконной нити 600
900 м.
Прочность
. От
носительное разрывное усилие
31,5 сН/текс.
Удлинение к моменту разрыва коконной нити составляет
приблизительно
%, а шелка
сырца
%. В
мокром
состоянии шелк теряет 10
% прочности. Доля обратимой
деформации при этом составляет до 60
% полного удлинения, поэтому
ткани
из натурального шелка мало сминаются.
Гигроскопичность
шелка. При нормальных условиях ш
елк
сырец
поглощает 10
% влаги.
Цвет
отваренных коконных нитей белый, слегка кремов
тый.
По химической стойкости натуральный шелк превосходит шерсть.
Разбавленные ки
слоты и щелочи, органические растворители,
применяемые при химической чистке одежды, на н
атуральный шелк не
действуют. Н
атуральный шелк растворяется только в
концентрированных щелочах при кипячении. Фиброин
более стойкий
белок, чем серицин: при кипячении
в мыльно
содовых растворах
серицин растворяется.
Термостойкость и светостойкость
. Волокна натурального шелка
теряют прочность при температуре более 110
С. Под действием
прямых солнечных лучей шелк разрушается быстрее, чем все прочие
натуральные волокна.
Прочность волокна снижается на 50
% при
облучении его в течение 200 часов.
При горении
шелк ведет себя также
как и шерсть.
1.4
ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
Прототипом получения химических волокон послужил процесс
образования шелкопрядом нити при завивке кокона.
Впервые нить
химическим путем была получена в 1883 году в Англии: раствор
нитрата целлюлозы в уксусной кислоте продавливался в осадительную
ванну, содержащую спирт. В 1891 году в городе Безансоне (Франция)
был пущен первый в мире завод по производству нит
рошелка, который
за легкой воспламеняемости, горючести и высокой стоимости
растворителей не получил широкого развития. Промышленное
производство вискозного волокна началось с 1905 года. В конце 30
годов
столетия возникло промышленное
производство
интетических волокон.
Высокие темпы развития производства химических волокон
объясняются следующими технико
экономическими факторами:
доступностью и дешевизной исходного сырья, постоянным улучшением
свойств волокон и нитей, расширением областей их применен
ия,
возможностью получения волокон с заранее заданными свойствами,
независимостью производства химических волокон от климатических
условий.
1.4.1
Основные эта
пы получения химических волокон
При изготовлении химических волокон и нитей необходимо из
твёрдого
исходного полимера получить длинные и тонкие нити с
продольной ориентацией макромолекул. Для этого необходимо
перевести полимер в жидкое состояние, при котором появится
возможность свободного перемещения макромолекул относительно
друг друга. Если полимер
имеет дешёвый и доступный растворитель, то
его растворяют. Полимер расплавляют, если температура его плавления
ниже температуры его разложения.
Раствор или расплав продавливают по трубопроводам через
фильеры (колпачки с маленькими отверстиями) в виде непре
рывных
струек. Вследствие испарения растворителя, охлаждения или физико
химического взаимодействия с окружающей средой струйки
затвердевают и превращаются в элементарные нити.
Несмотря на некоторые различия в получении химических
волокон и нитей разных вид
ов, общая схема их производства состоит из
пяти основных этапов.
Получение и предварит
ельная обработка сырья
Сырьё для искусственных волокон, состоящее из природных
полимеров, обычно получают на предприятиях других отраслей
промышленности: целлюлозных заво
дах, предприятиях пищевой
промышленности. Его получают путём выделения из древесины,
молока, семян и т.
д. Предварительная обработка сырья состоит в его
очистке и иногда в химическом превращении в новые полимерные
материалы, растворимые в доступных раствор
ителях.
Сырьё для синтетических волокон получают путём синтеза
полимеров из мономеров на заводах химического волокна или
химических предприятиях.
Приготовление пр
ядильного раствора или расплава
Прядильным раствором называют достаточно
концентрированный, вя
зкий и очищенный от примесей и пузырьков
воздуха раствор полимера. Растворители должны удовлетворять
следующим требованиям: доступность, малая стоимость, малая
токсичность и огнестойкость. Полимеры растворяют в аппаратах
периодического действия: баках с ме
шалкой, обогреваемых снаружи.
Прядильные растворы характеризуют двумя основными
показателями: вязкостью и концентрацией полимера в растворе.
Одновременно с приготовлением прядильного раствора или
расплава выполняют следующие операции: проводят смешивание
ескольких партий с целью получения большего объёма волокна,
равномерного по свойствам; осуществляют фильтрацию и
обезвоздушивание раствора. Последняя операция заключается в
удалении пузырьков воздуха, которые, попадая в отверстие фильеры,
вызывают обрыв ни
ти. Обезвоздушивание осуществляют путём
выдерживания раствора в течение определённого времени под
вакуумом.
Из растворов получают искусственные волокна и большинство
карбоцепных синтетических волокон.
Из расплавов вырабатывают гетероцепные (полиамидные,
лиэфирные) и некоторые карбоцепные (полиолефиновые) волокна и
нити. Поскольку расплавы полимеров
имеют высокую температуру
(260
°С), их фильтруют через несколько слоев кварцевого песка и
металлические сетки непосредственно перед поступлением на фильеру
Формование волокон и нитей
Этот процесс заключается в дозированном продавливании
раствора или расплава через отверстия фильеры, затвердевании
вытекающих струек и наматывании полученных нитей на приёмные
устройства. Существует несколько способов формовани
я нитей.
Формование из раствора мокрым способом.
В этом случае струйки раствора поступают в осадительную ванну,
где происходит их химическое или физико
химическое взаимодействие
с реагентами осадительной ванны. В результате струйки затвердевают,
превращ
аясь в нити (рис.
1.9). Этим способом формуют вискозные,
медно
аммиачные, хлориновые, поливинилспиртовые и нитроновые
волокна.
Б.
Формование из раствора сухим способом.
В этом случае струйки раствора поступают в шахту, где
обдуваются горячим воздухом и зат
вердевают в результате испарения
из них растворителя, который должен быть легколетучим веществом
(например ацетон) (рис. 1.10). По этому способу формуют ацетатные,
ацетатные волокна и нити, нитроновую комплексную нить.
Рисунок 1.9
Формование волокн
а из раствора мокрым способом
фильтр
фильера
нити
осадительная ванна
приемная
бобина
Формование из расплава.
В этом случае струйки расплава поступают в шахту, где
обдуваются холодным воздухом или инертным газом, охлаждаются и
твердевают (рис. 1.11). Этим способом формуют капроновые,
лавсановые, полиэтиленовые, полипропиленовые волокна.
При формовании получают мононити, комплексные нити или
короткие химические волокна (иногда их называют штапельными). При
формовании мононитей чи
сло отверстий в фильере 1
причем каждая
нить наматывается на отдельную бобину. Для получения комплексны
нитей используют фильеры с 12
200 отверстиями. При получении
коротких химических волокон число отверстий в фильере доходит до
15000, нити с нескольк
их
фильер собирают вместе, образуя жгут. В
последующем жгуты разрезают на специальных машинах
на отдельные
отрезки (длиной 50
150 мм) в зависимости от назначения.

Рисунок 1.10
Формование
волокна из раствора
сухим
способом: 1
фильтр; 2
фильера;
нити; 4
обдувочная шахта;
замасливающий ролик;
приемная бобина
Рисунок 1.11
Формование
волокна из расплава: 1
бункер с
измельченным полимером;
плавильная камера
прядильная головка
фильера
обдувочная
шахта
нить; 7
прядильная
шахта; 8
прядильные диски;
приемная бобина

Отделка
Включает следующие операции:
удаление примесей и загрязнений
(для нитей, полученных
мокрым способом): промывка нитей в воде или различ
ных растворах;
беление
: обработка оптическими отбеливателями;
поверхностная обработка
(ави
аж, аппретирование,
замасливание) для повышения скольжения и мягкости;
сушка
нитей после мокрого форм
ования и обработки различными
растворами в специальных сушилк
ах.
Подготовка к текстильной перера
ботке
К этому этапу производства относятся скручивание, вытягивание,
термофиксация крутки, отбеливание, крашение, перемотка, сортировка,
маркировка. Иногда нити из термопластичных полимеров (капрон,
лавсан) дополнительно
подвергаются текстурированию для придания
им повышенной растяжимости, извитости, повышенной объёмности. К
текстильной переработке жгута относят его гофрировку и резку.
1.4.2
Модификация химических волокон
Основным направлением технического прогресса в
пром
ышленности химических волокон в настоящее время является не
столько разработка новых видов волокнообразующих полимеров,
сколько модификация уже известных химических волокон,
вырабатываемых в промышленных масштабах. Модификация придает
волокнам новые заран
ее заданные свойства и тем самым улучшает их
качество и расширяет область применения. В настоящее время для
модификации волокон используется большое количество методов,
которые могут быть разделены на две группы: физическая и химическая
модификация волокон
Физическая (структурная) модификация
заключается в
направленном изменении надмолекулярной структуры волокон.
Наибольшее распространение получили следующие методы физической
модификации.
Ориентация и вытягивание нитей
. Проводится на стадии
формования и от
делки нитей для повышения прочности и устойчивости
к многократным деформациям.
При вытягивании происходит распрямление макромолекул и
ориентация их агрегатов в осевом направлении волокна, т.
е. образуется
более упорядоченная структура. В результате нити с
тановятся более
прочными, но менее растяжимыми из
за большой растяжимости
макромолекул. Поэтому затем проводят термообработку с целью
релаксации внутренних напряжений и частичной усадки нитей (т.
е.
приобретение макромолекулами изогнутой формы при сохранен
ии их
ориентации).
Введение добавок в раствор или расплав
полимера небольшого
количества низкомолекулярных реагентов, которые располагаются
между макромолекулами полимера, не вступая в химическое
взаимодействие с ним. Таким образом, можно изменить блеск, п
ридать
извитость, повысить степень белизны, устойчивость к фотохимической
и термиче
ской деструкции, получить люмине
сцентные волокна и т.
Формование нитей из смеси полимеров
. В этом случае
необходимым условием является наличие общего растворителя. В
резу
льтате нить приобретает ценные свойства каждого из компонентов.
Профилирование волокон
используются фильеры, имеющие
отверстия различной формы: треугольники, многолучевые, звездочки,
трилистники и т.
д. Волокна приобретают шероховатость и
повышенную цепк
ость, а изделия из них
объемность и пористость. За
счет фильер специального профиля получают
полые синтетические
волокна
, что увеличивает гигроскопичность и теплозащитные свойства
изделий.
Получение би
и многокомпонентных волокон
предполагает
использова
ние фильер различной конструкции. Полимеры соединяются
между собой в нити на поверхности раздела. В зависимости от
расположения полимеров различают два типа структуры волокон:
сегментная («бок о бок») и матрично
фибриллярная (ядро
оболочка).
Такие волокна
обладают свойствами, присущими составляющим
компонентам.
Химическая модификация
волокон и нитей заключается в
частичном направленном изменении химического состава полимера.
Синтез волокнообразующих сополимеров
, когда каждая
макромолекула может включать в с
ебя звенья одного и другого
полимера. Полученные волокна и нити, как правило, отличаются
повышенной растворимостью, улучшенной накрашиваемостью,
увеличенной гигроскопичностью и эластичностью. Приме
ром могут
служить волокна:
виньон, дайнел.
Синтез привитых
сополимеров
. Процесс заключается к прививке к
боковым реакционноспособным группам основного полимера звеньев
сополимера и используется для модификации не только химических, но
и натуральных вол
кон. Например, волокно мтилон.
Сшивание,
е. образование меж
ду макромолекулами поперечных
химических связей. Это ведёт к повышению термостойкости,
уменьшению набухаемости и растворимости волокон и нитей
уменьшение сминаемости.
1.4.3 Искусственные волокна
Сырьем для получения искусственных волокон служат природные
высокомолекулярные соединения. К ним относятся гидратцеллюлозные,
ацетилцеллюлозные и белковые.
Гидратцеллюлозные волокна
получают из древесины ели,
сосны, пихты, бука, хлопкового пуха.
Вискозные волокна и нити
являются наиболее
распространенными среди иск
усственных волокон. Исходным сырьем
для их получения является древесная целлюлоза. На заводы
искусственного волокна целлюлоза поступает в виде картонных листов,
которые обрабатывают 18%
ным раствором едкого натра (процесс
мерсеризации). В результате
образу
ется щелочная целлюлоза
(ОН)
. Щелочная целлюлоза отжимается и
измельчается для повышения скорости протекания реакций при
последующей обработке. Щелочная целлюлоза проходит процесс
предсозревания, т.
е. выдерживание в течение
30 часов при
емпературе 25
С (для понижение степени полимеризации, что
обеспечивает в дальнейшем необходимую вязкость раствора). Затем ее
обрабатывают сероуглеродом и получают ксантогенат целлюлозы
который растворяют в 4
% растворе
ОН и получают прядильный
раствор.
После процесса созревания (выдерживания в течение 18
30 часов)
производится формование вискозных волокон из раствора по мокрому
способу, в осадительной ванне находится раствор серной кислоты,
сульфаты натрия и цинка. В результате взаимодействия к
сантогената
целлюлозы и с
ерной кислоты образуется гидрат
целлюлоза, которая
аналогична природной целлюлозе, но отличается от нее степенью
полимеризации, расположением и ориентацией макромолекул в
надмолекулярной структуре.
При формовании выделяются сероугл
ерод, сероводород, сера и
другие соединения, поэтому полученные нити подвергают отделке,
включающей в себя промывку, десульфацию (удаление серы), отбелку,
кисловку, авиваж (поверхностная обработка).
Затвердевание (коагуляция) струек происходит неравномерно
, что
приводит к образованию так называемых оболочки и ядра волокна.
Наиболее прочной является оболочка (в 3,5 раза). Плотность волокна
1,52 м/мм.
Под микроскоп
ом вискозное волокно (табл. 1.1
) представляет
собой цилиндр с большим количеством продольных п
олос, т.
к.
выступы и вп
дины по
разному отражают свет. Линейная плотность
волокон 0,2
0,7 текс. Линейная плотность комплексных нитей зависит
от количества элементарных нитей в комплек
ной.
Относительное разрывное усилие обычного волокна находится в
предел
ах 16
20 сН/текс, высокопрочного
до 45 сН/текс. В мокром
состоянии ра
рывное усилие волокна снижается на 50
Разрывное удлинение 18
%. В составе полного удлинения
большую долю (до 0,7) имеет остаточное удлинение, поэтому изделия
из вискозных воло
кон и нитей имеют большую см
наемость.
Блеск. Волокна и нити выпускаются в виде блестящих (резкий,
холодный блеск) и матированных. В последнем случае в раствор
добавляется порошок двуокиси титана. Песчинки, находящиеся на
поверхности, рассеивают свет и соз
дают впечатление матовой
поверхн
сти.
Гигроскопические свойства волокна (
%;
%).
Имеет большую осадку при набухании до 12
%. Волокно имеет
хорошую светостойкость и среднюю стойкость к истиранию.
Волокно не обладает термопласти
чностью.
Изделия могут в
течение
небольшого времени эксплуатироваться при температуре 100
120
С без потери прочности. Характер горения волокна аналогичен
хлопку. Волокно обладает невысокой стойкостью к действию кислот и
щелочей. Из вискозных нитей вырабатывают пла
тьевые, сорочечные и
декоративные ткани, трикотажные полотна для бельевых и верхних
изделий, текстильно
галантерейные изделия и др. Из вискозных
волокон в чистом виде и в смеси с другими волокнами вырабатывают
платьевые, костюмные и сорочечные ткани, трико
тажные полотна для
белья, спортивной и верхней одежды.
Получение м
одифицированных волокон и нитей
Полинозное волокно
вырабатывают из высококачественного
сырья с высоким содержанием
цел
зы. Процесс созревания
длится 2
4 часа. Используется двухванный сп
особ формования. В
первой ванне происходит коагуляция и частичное омыление
ксант
огената целлюлозы, а во второй
окончательное омыление и
вытягивание. Волокно имеет однородную структуру, по своим
свойствам является аналогом тонковолокнистого хлопка. Полино
зное
волокно обладает высокой прочностью при растяжении, малой ее
потерей во влажном состоянии, эластичностью, упругостью и низкой
усадкой. Однако полинозное волокно имеет недостаток
повышенную
хрупкость, которая увеличивает обрывность пряжи при перерабо
тке и
снижает износостойкость изделий.
Вискозные высокомодульные волокна (ВВМ)
отличаются от
обычных вискозных большей прочностью и жесткостью, по сравнению
с полинозным они меньше обрываются при прядении и более
устойчивы к истиранию. Волокно
Modal
фор
муется при более низкой
скорости, чем обычная вискоза, с последующей вытяжкой и
термофиксацией, оно имеет равномерную, ориентированную и плотную
структуру. Волокно
«сиблон»
формуют по двухванному способу.
«Сиблон» меньше, чем вискозное волокно
набухает и
усаживается и по
своим свойствам приближается к хлопковому волокну; используется
как заменитель средневолокнистого хлопка.
На основе
метода привитой сополимеризации
получают
модифицированные вискозные волокна со специфическими свойствами:
огнестойкие, бакт
ерицидные, водоупорные и др. В России в
промышленном масштабе производится волокно
мтилон
прививкой к
вискозным волокнам полиакрилонитрила. Мтилон устойчив к
светопогоде, микроорганизмам, а по внешнему виду и грифу
приближается к шерсти. Используется при п
роизводстве ковров.
Волокна группы
лиоцелл
являются альтернативой вискозным
волокнам. Для их получения используют органические растворители,
которые не вступают в химическую связь с целлюлозой. Они имеют
равномерную структуру, по прочности сопоставимы с по
лиэфирными
волокнами, по гигроскопичности
с хлопком; имеют небольшую
усадку, мягкий блеск.
Медно
аммиачное волокно (
cupro
вырабатывают из хлопкового
пуха, который после очистки растворяют в растворе медноаммиачного
комплекса. Формуется волокно двухванны
м способом: в первой ванне
происходит частичное восстановление целлюлозы и частичная вытяжка,
во второй
завершается восстановление и вытяжка. Структура медно
аммиачного волокна однородная, по свойствам оно аналогично
вискозному, выпускают его в ограничен
ном объеме и используют в
трикотажном и ковровом производстве.
Ацетилцеллюлозные волокна и нити
состоят не из
гидратцеллюлозы, как вискозные и медно
аммиачные, а из сложных
эфиров целлюлозы и поэтому значительно отличаются от них по своим
свойствам.
Исходн
ым сырьем для получения ацетилцеллюлозных волокон
служит хлопковый пух, который подвергают очистке и химической
обработке, при этом содержание
цел
юлозы достигает не менее 98
Затем целлюлоза подвергается ацетилированию путем обработки
ее смесью уксусн
ого ангидрида (реагент), уксусной кислоты
(растворитель) и серной кислоты (катализатор).
В результате образуется триацетат целлюлозы (первичный ацетат)
-С&#x/MCI; 10;&#x 000;&#x/MCI; 10;&#x 000;6&#x/MCI; 11;&#x 000;&#x/MCI; 11;&#x 000;Н&#x/MCI; 12;&#x 000;&#x/MCI; 12;&#x 000;7&#x/MCI; 13;&#x 000;&#x/MCI; 13;&#x 000;О&#x/MCI; 14;&#x 000;&#x/MCI; 14;&#x 000;2&#x/MCI; 15;&#x 000;&#x/MCI; 15;&#x 000;(ОСОСН
Ацетатные волокна изг
отавливают из вторичного ацетата
(диацетата)
-С&#x/MCI; 19;&#x 000;&#x/MCI; 19;&#x 000;-]n, – его используют для получения триацетатных
волокон и нитей.
(ОСОСН
Первичный и вторичный ацетат обычно изготавливают на заводах
химической промышленности, а на заводы искусственного волокна
поступает гот
овая ацетилцеллюлоза.
, который получают частичным
омылением триацетата.
Формование волокон и нитей проводится из раствора сухим
способом. При производстве триацетатных волокон первичный ацетат
растворяют в смеси метиленхлорида и этилового спирта в пропорции
95:5, а при производстве ацетатных волокон втори
чный ацетат
растворяют в смеси ацетона и этилового спирта (85:15) или ацетона и
воды (95:5). Температура воздуха в шахте при формовании ацетатных
волокон 80
С, триацетатные нити формуют при более низких
температурах и подвергают термообработке, т.
е. к
ратковременному
нагреву (220
240
С), что улучшает несминаемость, термостойкость и
уменьшает усадку изделий из них. Последующая обработка сводится к
кручению и перемотке.
Под
микроскопом волокна (табл. 1.1
) представляют собой
цилиндр с небольшим количество
м полос, т.
к. на поверхности могут
быть несколько крупных впадин.
Плотность ацетатного волокна 1,32 мг/мм
, триацетатного 1,28
мг/мм
Недостатками этих волокон являются малая стойкость к
истиранию, меньшая гигроскопичность и электризуемость. Ацетатное
волокно
, в отличие
от триацетатного
мало устойчиво к действию
разбавленных кислот и щелочей.
. Относительное разрывное
усилие ацетатного волокна 11
13,5,
триацетатного 10
12 сН/текс. В мокром состоянии волокна теряю
прочность до 30
%. Разрывное удлинение 22
%. При нормальных
условиях ацетатное волокно поглощает 6
% влаги, триацетатное
%. Ацетатное волокно имеет недостаточную теплостойкость,
приводящую к появлению на изделиях дефектов при температуре
свыше
100
С. Триацетатное волокно имеет более высокую
теплостойкость (150
160
С). Упругость ацетилцеллюлозных волокон
значительно больше, чем вискозного, и поэтому ткани из них меньше
сминаются, они равномерно и глубоко окрашиваются. Триацетатные
волокна
имеют высокую светостойкость, ацетатные пропускают
ультрафиолетовые лучи.
Ацетилцеллюлозные волокна широко применяются при
изготовлении платьевых тканей и трикотажных полотен. Из ацетатных
нитей создаются интересные колористические эффекты, из
триацетатных получают стойкие эффекты плиссировки и ти
сненные
полотна.
Белковые волокна.
Исходным сырьем для получения белковых
волокон служат казеин (белок молока) и зеин (белок растительного
происхождения). Обычно белки растворяют в слабом растворе щелочи.
Формование проводят по однованному мокрому способу,
осадительной ванне находится серная кислота (для нейтрализации
щелочи и осаждения белков), сульфаты натрия и цинка (для ускорения
дубления
образования межмолекулярных связей). Белковые волокна
по свойствам близки к натуральной шерсти и применяются в с
меси с
ней.
1.4.4 Синтетические волокна
Синтетические волокна получают из природных
низкомолекулярных соединений (продуктов переработки нефти, газа,
каменного угля). К ним относятся полиамидные, полиэфирные,
олиуретановые полиакрилонитриль
ные, поливинилхл
оридные,
полиолефиновые, поливинилспиртовые и другие волокна.
Полиамидные волокна
Макромолекулы полиамидов представляют собой участки
повторяющихся метиленовых групп [
Мономером для получения капрона является капролактам.
который синтез
ируется из фенола и бензола. Капролактам растворяют в
небольшом (10
%) количестве воды, затем в автоклавах при температуре
250
С и давлением 10 атмосфер в результате ступенчатой
полимеризации образуется поликапролактам [
, соединенных амидными
группами
. В нашей стране наиболее распространенным
вляется капроновое волокно. Кроме капрона к полиамидным волокнам
относятся анид, энант, рильсан, найлон 6, стилон, перлон, мерил и др.
Они отличаются числом метиленовых групп и характером их
расположения между амидными группами. С увеличением числа
метилен
овых групп в элементарном звене полиамида изменяются его
свойства: снижается температура плавления, уменьшается
гигроскопичность, повышается устойчивость к изгибу, светопогоде,
истиранию.
Формование капроновых волокон и нитей осуществляется из
расплава (при температуре плавления 260
С). Полученные нити
подвергаются вытягиванию, кручени
ю, термофиксации, сушке и
перемотке.
(в виде
ленты)
. Л
енту дробят в крошку, удаляют низкомолекулярные примеси,
промывая ее в горячей воде, и высушивают.
При непрерывном методе синтез осуществляется в колонных
реакторах
вертикальных трубах (высотой 5
м), разделенных
перфорированными дисками на секции. Вытекающий из нижней части
трубы расплав или превращается в ленту,
или поступает сразу на
фильеры.
Плотность капрона 1,14 мг/мм
Волокно имеет высокую прочность, относительное разрывное
усилие 40
50 сН/текс, но может быть и 70
75 сН/текс, разрыв
ное
удлинение 20
%.
. Капрон имеет цилиндрическую
форму с гладкой поверхностью, в сечении
круг.
Капрон обладает самой высокой стойкостью к истиранию, если
его устойчивость принять за 100
%, то у хлопка она будет составлять 10
%, у шерсти
%, а у вискозного волокна
%. Капрон имеет очень
высокую стойкость к многократным д
еформациям растяжения и изгиба,
устойчив к действию микроорганизмов. Прочность в мокром состоянии
снижается не более чем на 10
К недостаткам следует отнести следующие свойства: низкую
гигроскопичность (при нормальных условиях поглощает 3,5
4,5
влаги),
низкую светостойкость и термостойкость (уже при температуре
С начинает необратимо терять прочность). Температура плавления
215
С. Волокно имеет плохой гриф, т.
е. недостаточно упруго на
ощупь, повышенную гладкость, нестойко к действию щелочей и
онцентрированных минеральных кислот.
Полиамидные волокна используются как в виде комплексных
нитей для выработки трикотажных изделий (чулочно
носочных,
бельевых) и блузочных, платьевых, подкладочных и др. тканей, так и в
виде волокон (в смеси с шерстью, хл
опком) для костюмных и др.
тканей.
В результате физической модификации вырабатывают волокна с
различным профилем сечения (шелон, трилобал). В результате
повышается сцепляемость волокон в текстильных материалах,
увеличивается их пористость и воздухопроница
емость, появляются
различные внешние эффекты (мерцающий или глянцевый блеск,
мягкость, шелковистость). За счет химической модификации пу
тем
боковой прививки сополимера
получают волокна, содержащие
гидроксильные группы (капролон, мегалон), что увеличивает
игроскопичность и окрашиваемость волокон.
Полиэфир
ные волокна
Полиэфирные волокна и нити производятся из
полиэтилентерефталата,
который является продуктом поликонденсации диметилового эфира
терефталиевой кислоты и этиленгликоля.
Так же, как и полиамидные
волокна, полиэфирные получают
двумя способами
непрерывным, наиболее прогрессивным, когда
передача продуктов совершается непрерывным потоком, и
периодическим, когда от одного частного процесса к другому продукты
передаются периодически.
Волокна и нити фо
рмуют из расплава при температуре 270
Плотность волокна 1,38 мг/мм3. Лавсан является прочным
волокном, относительное разрывное усилие 40
50 сН/текс, а
высокопрочного 60
80 сН/текс; разрывное удлинение 20
%. Лавсан
обладает высокой устойчивостью к
смятию (приблизительно в 2 раза
выше, чем шерсть), высокими упругими свойствами (при удлинении на
% деформация является полностью обратимой);
формоустойчивостью (хорошо сохраняет приданную форму: плисе,
гофре). Волокно имеет высокую стойкость к истира
нию, хотя эта
устойчивость и меньше, чем у капрона в 4
4,5 раза. Лавсан обладает
высокой светостойкостью (по этому показателю уступает только
полиакрилонитрильным волокнам), имеет шерстоподобный внешний
вид, устойчиво к действию бактерий и микроорганизмов.
Лавсан
теплостоек и превосходит по этому показателю все химические и
натуральные волокна, кроме специальных термостойких волокон.
Небольшая потеря про
ности наблю
дается лишь при температуре 160
170
Основным недостатком является низкая гигроскопичность
. При
нормальных условиях поглощает 0,4
0,5
% влаги, электризуется, плохо
окрашивается, склонно к образованию пиллинга.
Волокно стойко к действию кислот (кроме азотной и серной) и
нестойко к действию щелочей.
Лавсан в основном выпускают в виде волокон (3/4
от всего
объема) и перерабатывают в пряжу в смеси с натуральными (шерсть,
хлопок, лен) волокнами, что позволяет выпускать малосминаемые
изделия повышенной прочности. Большая часть нитей подвергается
текстурированию и идет для изготовления тканей и трикота
жа.
Мононити используют для производства щеток, фильтров, сеток.
Полиуретановые нити
Полиуретан является гетероцепным полимером


-NНСОО(СН
НСОО(СО
, содержащим уретановую группу:
Дополнительный атом кислорода соо
бщает полиуретану
повышенную гибкость цепи и более низкую температуру плавления по
сравнению с полиамидами.
Вначале полиуретаны использовались в качестве щетины.
Начиная с 60
х годов
столетия
начато производство блочных
полимеров, у которых в молекулу
наряду с участками полиуретана
входят гибкие, сильно растяжимые блоки (простые или сложные
эфиры). Полиуретаны формуют как из расплавов, так и из растворов,
сухим и мокрым способами. Макромолекулы (рис. 1.12) содержат
гибкие 1 и жесткие 2 блоки. При появле
нии растягивающей нагрузки
«гибкие» блоки вытягива
ются и распрямляются (рис. 1.12
), после
снятия нагрузки они снова возвращаются в
исходное состояние (рис.
1.12
Рисунок
1.12
Строение макромолекул полиуретана:
а
в свободном состоянии; б
под
действием растягивающей
нагрузки
Полиуретановые нити имеют высокую растяжимость (разрывное
удлинение может достигать до 800
%). при удлинении до 300
%
обратимая деформация составляет 92
%. Широкую известность
получили такие полиуретановые нити, как спан
декс, лайкра, дорластан
и др. Они устойчивы к светопогоде и химическим реагентам, но
прочность их сравнительно невелика, при нагреве до 150
С они
желтеют и становятся жесткими, т.
к. начинается термическая
деструкция. Они обладают большой устойчивостью к
истиранию (в 20
раз больше, чем резиновая нить).
Обычно полиуретановые нити используются в комбинации с
другими нитями в качестве каркасной. Полученные изделия
приобретают повышенную мягкость, делаются более изящными,
повышается их формоустойчивость, увели
чивается срок носки. При
носке таких из
делий появляется ощущение больше
й комфортности.
Полиуретановые нити используются для изготовления эластичных
тканей и трикотажных бытовых, спортивных и медицинских изделий.
Полиакрилонитрильные волокна
получают из
пол
иакрилонитрила
и его сополимеров. Формование полиакрилонитрильных волокон
проводят из раствора сухим и мокрым способами. В качестве
растворителя чаще всего используется диметилформамид. Сухой способ
используется для формования комплексных нитей. При этом
раствор
подогревают до 100
120
С, температура в шахте поддерживается 165
С и выше, т.
к. температура кипения диметилформамида 153
С. В виде
комплексных нитей вырабатывается не более 1
% от общего выпуска
полиакрилонитрильных волокон.
Мокрым способом ни
трон вырабатывают в виде волокон, в
осадительной ванне находятся водные растворы диметилформамида или
различные органические жидкости (чаще всего глицерин).
Плотность нитрона 1,16
1,18 мг/мм
Волокно имеет достаточно высокую прочность (относительное
разр
ывное усилие
сН/текс), но меньшую, чем у капрона и
лавсана; разрывное удлинение 18
%. По упругим свойствам волокно
находится между капроном и лавсаном. Волокно обладает самой
высокой светостойкостью (кроме фторлона), по теплостойкости не
усту
пает лавсану (непродолжительное время может эксплуатироваться
при температуре 180
200
С). Оно шерстоподобно, имеет хороший и
тёплый гриф, по теплопроводности приближается к шерсти, легко
подвергается чистке, не изменяет свои свойства в мокром состоянии.
недостаткам следует отнести лёгкую электризуемость, низкую
гигроскопичность (при но
рмальных условиях поглощает 0,8
% влаги),
трудность окрашивания, малую стойкость к истиранию.
Волокна легко поддаются модификации, что даёт возможность
устранять их отриц
ательные свойства.
Нитроновое волокно в чистом виде и в смесях с шерстью
используется для выработки пряжи, идущей на изготовление платьевых
и костюмных тканей, трикотажных изделий, искусственного меха,
ковров.
Поливинилхлоридные волокна
(хлорин, ровиль, те
рмовиль и
др.) получают из хлорированного поливинилхлорида [
Плотность хлорина 1,6 мг/мм
который растворяют в растворе ацетона и формуют сухим или мокрым
способами.
носительное разрывное усилие 22
сН/текс, разрывное
удлинение 25
%.
Хлориновое волокно гидрофобно и при
норма
льных условиях поглощает 0,1
0,15
% влаги. Оно является
хорошим диэлектриком и обладает высокой стойкостью к большинству
реагентов. По хемостойкости оно превосходит все химические волокна
(кроме фторполимеров). При
трении волокно приобретает высокий
отрицательный заряд, поэтому изделия из хлорина используются в
качестве лечебного белья при таких заболеваниях, как радикулит,
ревматизм, артрит и др.
Волокно недостаточно термостойко и начинает деф
ормироваться
при темпер
атуре 90
С, поэтому изделия из него могут
эксплуатироваться при температуре не выше 70
С. Волокно
недостато
но светостойко.
Поливинилспиртовые волокна
(винол, винал, винилон, мевлон
и др.) получают путем омыления поливинилацетата:
Формуют волокна и
з водного раствора мокрым способом. Затем
проводят ацетилирование для образования поперечных связей между
макромолекулами. В зависимости от условий формования и
последующего ацетилирования получают нити с разной степенью
прочности и водостойкости
от водо
растворимых до гидрофобных.
Винол
нерастворимое поливинилспиртовое волокно
обладает
многими положительными свойствами: плотность 1,26
1,3 мг/мм
относительное разрывное усилие 30
40 сН/текс, относительное
разрывное удлинение 20
30%, гигроскопичность
%, по
устойчивости к истиранию уступает только капрону, устойчиво к свету,
действию кислот и щелочей.
Применяется в смеси с хлопком, шерстью для производства
тканей, трикотажа, ковров и т.
Водорастворимая разновидность поливинилспиртовых волокон
используется в качестве вспомогательного (удаляемого) волокна при
производстве ажурных изделий, гипюра, растворимых швейных ниток
(для временного соединения деталей швейных изделий).
Полеолефиновые волокна
: полипропиленовые [
СНСН
и полиэтилен
овые
-СН&#x/MCI; 16;&#x 000;&#x/MCI; 16;&#x 000;2&#x/MCI; 17;&#x 000;&#x/MCI; 17;&#x 000;-СН&#x/MCI; 18;&#x 000;&#x/MCI; 18;&#x 000;2&#x/MCI; 3 ;&#x/MCI; 3 ;Они имеют достаточно высокую прочность, хорошее удлинение.
Плотность полипропиленового волокна является наиболее низкой (0,91
мг/
мм
. Эти волокна формуют как из
расплавов, так и из растворов.
Термо
и теплостойкость п
олипропилена недостаточно высока,
что является одним из основных его недостатков. Полипропиленовое
волокно после нагр
ва до 80
С теряет 12
% прочности.
) среди всех природных и химических волокон. Эти во
локна не
тонут в воде. По хемостойкости эти волокна приближаются к хлорину.
Также, как и другие синтетические волокна, они устойчивы к действию
микроорганизмов. По устойчивости к истиранию эти волокна
значительно уступают капрону.
В основном используются (85
%) полипропиленовые волокна.
Они выпускаются в виде волокон, мульти
и м
икрофиламентов,
текстурированных нитей, расщепленных пленок и лент. Их используют
в смеси с гидрофильными волокнами (хлопком, шерстью, вискозой) в
производстве материалов для верхней и спортивной одежды, обуви,
декоративных и технических материалов.
1.4.5
Неорганические волокна
Стеклянные нити и волокна обладают негорючестью, стойкостью
к коррозии и биологическим воздействиям, хемостойкостью, высокой
прочностью, хорошими оптическими, электро
, тепло
звукоизоляционными свойствами.
Из комплексных нитей пол
учают ленты, ткани, сетки и нетканые
материалы, а и
з волокон
холсты,
маты и вату. Из нитей изготавливают
также огнестойкие декоративные ткани, театральные занавеси,
аб
журы, ковры и др.
Металлические нити получают путём многократного
последовательного пр
отягивания (волочения) более толстой проволоки
через калиброванные отверстия в волочильных досках.
Нити изготавливают из меди, латуни, никеля. Первые два вида
нитей выпускают также с гальваническим покрытием из золота и
серебра. Нити бывают круглые (волокн
а), плоские (плющёнка), гладкие,
рисунчатые, блестящие и матовые. Круглая или плоская нить, свитая в
спираль, носит название канитель.
Разрезные нити получают разрезанием алюминиевой фольги,
дублированной с двух сторон полиэтилентерефталатовой пленкой (нит
алюнит) или разрезанием предварительно металлизированной
полимерной плёнки, дублированной с такой же неметаллизированной
плёнкой (люрекс, ламе, метлон).
Металлические нити применяются для изготовления погон и
знаков отличия, золотошвейных изделий, блестя
щей вечерней ткани
парчи, а также декоративной отделки нарядных тканей.
1.5
РАСПОЗНАВАНИЕ ВОЛОКО
Микроскопические исследования
. Характерный продольный
вид под микроскопом имеют лишь натуральные волокна. Для
исследования вполне достаточно увеличения в
120
135 раз.
При этом увеличении хлопок под микроскопом представляет
собой плоские, скрученные ленточки; у шерсти обнаруживается
чешуйчатое строение; у элементарных волокон льна видны редкие
поперечные
штрихи от изломов и канал; шёлк
сырец
состоит из
ескольких цилиндрических шелковин, поперечник которых не имеет
идеально цилиндрической формы.
Подавляющее большинство химических волокон под
микроскопом имеет вид гладких цилиндров с одинаковым
поперечником в
доль всей длины волокна. Однако
вискозное волокн
о на
своей поверхности обнаруживает большое количество параллельных
полос, т.
к. поперечное сечение имеет много круглых впадин и
выступов. Ацетатные и хлорин
овые волокна могут иметь одну
две
полосы, т.
к. имеют не круглое сечение, а присутствует несколько
округлых крупных впадин и выступов. Нитроновое волокно может
иметь одну продольную пол
су, а может и не иметь её (таблица 1.1).
Продольный вид может быть использован для распознавания
природных волокон в смесях с химическими.
Оценив поведение волокон при г
орении и сравнив с данными
таблицы
можно в ряде случаев значительно уменьшить количество
групп волокон, к которым может быть отнесен исследуемый образец.
Однако проба на горение не может дать определенного заключения о
наличии того или иного вида волокна
или смеси волокон. Запах и цвет
остатка также не дает определенных результатов, т.
к. на них влияет
окраска, покрытие, авиваж
д. Поэтому проба на горение в
большинстве случаев является предварительным ориентировочным
исследованием, хотя часто дает возм
ожность точно определить класс
волокна.
Распознавание волокон при действии на них химических
реактивов
дае
т более точную оценку.
Наблюдения за растворимостью волокон в различных реагентах
можно вести с помощью микроскопа и без него. В таблице 1.3
приведены
сведения о растворимости волокон в химических реактивах.
Пользуясь данными о растворимости волокон в различных реактивах,
можно различать волокна, имеющие примерно одинаковый внешний
вид при рассмотрении их под микроскопом.
Таблица 1.1
Вид волокон под
микроскопом
Распознавание волокон при горении.
Особенности поведения
волокон при горении представлены в таблице 1.2.







Таблица 1.2
Распознавание волокон пробой на горение
Таблица 1.3
Растворимость отде
льных видов волокон в различных химических реактивах
Примечание. В таблице приняты следующие обозначения: Н
не растворяется;
плохо растворяется;
Р
растворяется; а
в разбавленном растворе; б
в концентрированном
створе; в
на холоде; г
при нагревании; д
при кипячении.
1.6 ВОЛОКНА И НИТИ С
ПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕН
Электропроводные волокна
получают при обработке
свежесформованных волокон солями тяжелых металлов, в результате
получают волокна с наполнением ме
лкодисперсными частицами
металлов или их соединений. Такие волокна могут обладать и
бактерицидными свойствами.
Металлизацию полиамидных нитей осуществляют путем
проведения их через сероводородную среду и последующего
промывания в водном растворе сульфида м
еди.
Электропроводные вискозные нити получают путем введения
сажи и измельченного активированного угля в прядильный раствор и
формования из него по сухому способу на фильерах с увеличенным
диаметром отверстий.
Одним из направлений
модификации волокон
является получение
огнезащитных волокон
, т.
к. актуальной является профилактика
пожаров за счет применения огнестойких тексти
льных изделий. В ряде
стран приняты законы, которые запрещают применение
воспламеняющихся материалов для детской одежды и домашнего
текстиля, в гостиницах, зрелищных, лечебных и офисных учреждениях,
в авиации, автомобилестроении, железнодорожном транспорте
Огнезащитные волокна получают путем введения в их состав
антипиренов (замедлителей горения), химической огнезащитной
обработкой или другими способами. К наиболее распространенным в
РБ огнезащитным волокнам относятся русар и арселон.
Углеродные волокна
лучают на основе полимер
ов путем
обработки
исходных волокон (
вискозных
полиакрилонитрильных
).
При высокотемпературных обработках этих волокон происходит полное
изменение структуры полимера. Используя исходные волокна с
различной структурой
и свойствами, проводя термические обработки в
различных средах и при различных температурных режимах, получают
широкую гамму различных видов углеродных карбонизованных и
графитированных волокон: высокопрочных, высокомодульных,
электропроводных, термостойки
х и жаростойких, химически стойких и
других.
При высокотемпературной обработке карбонизованных волокон в
среде водяного пара или двуокиси углерода получают
активированные
волокна
, имеющие высокую внутреннюю пористость и удельную
поверхность. Они находят ши
рокое применение в локальных системах
очистки газов и жидких сред, а также в медицине.
Антибактериальные (антимикробные) волокна
могут получать
при добавлении в волокна лавсана зеолита, который при
соприкосновении с поврежденной поверхностью тела выделяет
кислород, препятствующий развитию анаэробных бактерий. Эти
свойства сохраняются при стирке и химической чистке. Другая группа
антибактериальных волокон производится с использованием
металлических солей, которые при контакте с раной изменяют
оптимальные для
некоторых групп бактерий условия существования.
Использование антибактериальных волокон позволяет создавать
текстильные изделия, защищающие человека от воздействия
болезнетворных бактерий и грибков. Антибактериальные волокна также
могут препятствовать раз
рушению самого материала от действия
плесневых грибков и бактерий. Для придания коврам
антибактериального эффекта итальянская компания Raδici Group
создала новую антибактериальную ковровую нить из
полиамида
6 с
содержанием антибактериального агента на основе серебра. Ковровое
изделие с использованием антибактериальной ковровой нити сохраняет
свои свойства на весь срок эксплуатации, подавл
яя распространение
бактерий, плесени и других микроорганизмов, способных вызвать
запахи, обесцвечивание и порчу.
Ионообменные волокна
медицинского назначения получают
методом прививочной полимеризации или путем полимераналогичных
превращений нитрильных гру
пп полиакрилонитрильных волокон
Присоединением к ионообменным волокнам веществ, обладающих
биологической активностью, получают некоторые виды волокон
медицинского назначения. Одним из вариантов метода является
присоединение к ионообменным группам ионогенн
ых лекарственных
препаратов.
В России имеется оригинальная технология получения
биоактивных и негорючих полиэфирных волокон на основе крейзинга
полимера. В процессе ориентационного вытягивания полимера в особых
жидких средах в полимере возникает система вз
аимосвязанных
нанопор, заполненных окружающей жидкостью, после чего происходит
коллапс возникающей структуры и полное закрытие (схлопывание)
образовавшихся нанопор. На этом методе основано введение в полимер
модифицирующих бактерицидных препаратов, антипир
енов,
антибиотиков, дезодорирующих, противоопухолевых,
обеззараживающих и других препаратов.
Волокно, обладающее свойствами терморегуляции
, т.
е.
поддержания постоянной комфортной температуры тела
Волокна
Outlast®
содержат отдельные капсулы, наполненные ф
азопереходным
веществом, которое при нагреве превращается в жидкость, а при отдаче
тепла переходит в твердое состояние. Такие волокна могут быть
введены в различные материалы. Имеет широкое применение в обувной
промышленности и производстве одежды для холо
да.
Химическое волокно с поверхностными свойствами
натуральной шерсти
получено за счет прививки на его поверхности до
% кератина
шер
сти
. Это дает возможность использовать
нереализуемые или нерационально используемые в настоящее время
отходы шерстяных производств.
Химическое волокно с поверхностными свойствами
натурального хлопка
. В США разработали метод обволакивания
полиэфирного волокна
слоем целлюлозы с помощью бактерий.
Бактерии, подкармливаемые глюкозой, за 10
15 часов покрывают
целлюлозой волокна, опущенные в пи
тательную среду. В результате в
волокне сочетаются положительные качества полиэфира и
хлопка
Термоплавкие волокна
, получаемые из ни
зкоплавких
сополимеров, используют в качестве термопластичных (термоплавких)
компонентов для скрепления базовых волокон в клееных нетканых
материалах и изготовления термосклеивающих прокладок, широко
применяемых в производстве одежды для скрепления ее дета
лей.
Полые волокна
из полиэтилентерефталата, вырабатывают на
фильерах специального профиля. Волокна обладают повышенными
теплозащитными свойствами, их используют в утепляющих материалах
для одежды, одеял: тинсулейт, хо
лофайбер, фа
бертек.
пряжей
Кардная
система
прядения
Гребенная система
прядения
Аппаратная
система прядения
Хлопок из кип
Хлопок из кип
Хлопок из отходов
Разрыхление
трепание
смешивание
Разрыхление
трепание
смешивание
Разрыхление
трепание
смешивание
холст
холст
месь
волокон
Кардочесание
Кардочесание
Кардочесание
лента
лента
Сложение и
вытягивание
лент (2
перехода)
Сложение и
вытягивание лент
Ров
Лента
лента
лента
Предпрядение
Сложение лент
Прядение
овница
холст
Кольце
вая
прядиль
ная
машина

Прядение
(кольцевая
прядильная
машина)
Гребнечесание
лента
Сложение и
вытягивание лент
3 перехода)
лента
Аппаратная пряжа
Предпрядение
Кардная пряжа
ровница
Прядение
(кольцевая
прядильная
машина)
Гребенная пряжа
Рисунок 2.1
Технологическая схема прядения хлопка
4. Аппаратная система прядения
применяется для переработки
коротких волокон всех видов. Это самая короткая система пряден
ия,
получаемая пряжа толстая, неравномерная по толщине, пушистая.
Наиболее распространена в шерстопрядении (называется суконной)
по
ней вырабатывают пряжу линейной плотностью
1000 текс.
Разрыхление.
Целью процесса является создание лучших
условий
для очистки волокна от сорных примесей и пороков, а также
подготовки его к смешиванию и кардочесанию.
Сущность процесса состоит в том, что на специальных машинах
спрессованная волокнистая масса расщипывается (растаскивается) при
помощи колковых поверхност
ей (которые состоят из заостренных
зубьев, игл) на более мелкие клочки. Чем больше разрыхлена
волокнистая масса, тем легче удалить из нее сорные примеси и
волокнистые пороки (узелки, завитки), тем лучше могут быть
перемешены волокна для получения однородно
й смеси.
Разрыхление происходит за счет воздействия колковой
поверхности на волокнистый материал, находящийся в свободном или
зажатом состоянии.
При обработке хлопка, взятого из кип, разрыхление его
производится в свободном состоянии (рис. 2.2).
Рисунок
2.2
Разрыхление волокнистой массы в
свободном
состоянии на питателе
смесителе
Питающим транспортером 1
хлопок подводится к наклонной
игольчатой решетке 2, которая при своем движении вверх захватывает
крупные клочки и подводит их под воздействие разравнив
ающего
валика 3. Между заостренными колками разравнивающего валика и
иглами наклонной решетки 2 устанавливается зазор 2
5 мм, не
позволяющий крупным клочкам хлопка пройти мимо разравнивающего
валика. Разравнивающий валик, вращаясь по часовой стрелке, при
заимодействии с иглами наклонной игольчатой решетки растаскивает
их, отрывая и сбрасывая части клочков вниз. Оставшиеся мелкие клочки
хлопка с игл наклонной решетки снимаются с помощью съемного
валика 4.
Если волокнистый материал зажать питающими валиками
1 (рис.
2.3) и подвести под воздействие быстровращающегося колкового
барабана 2, то заостренные колки будут отделять отдельные мелкие
клочки. При дальнейшем движении под действием центробежных сил
клочки слетают с колков и выводятся из машины.
Рисунок
Разрыхление волокнистой массы в зажатом
состоянии на горизонтальном разрыхлителе
Для разрыхления используются также более производительные
кипные разрыхлители (рис.
2.4).
ловка кипного питателя 1 (рис. 2
.4) содержит опорные валики
2, которые контакти
руют с поверхностью кип 3, и пару ножевых
барабанов 4, вращающихся навстречу друг другу. При движении в одну
сторону в работе участвует только один (первый) барабан. Под
действием дисковых ножей и разрежения воздуха, создаваемого в
патрубке 5, клочки волок
на из верхних слоев отрываются от
поверхности кип и тран
спортируются по пневмопроводу к
следующей
машине. Высота кип может быть неодинаковая, головка
кипоразборщика автоматически при подходе к кипе подстраивается под
ее высоту с тем, чтобы глубина погружен
ия дисковых ножей в
хлопковую массу была всегда одинакова. Она регулируется
автоматически в зависимости от длины волокна и плотности кипы.
Рисунок
2.4
Автоматический кипоразрыхлитель
Трепание
дальнейшее интенсивное разрыхление и очистка
волокон от с
орных примесей и пороков. Сущность процесса
заключается в ударных воздействиях рабочих органов трепальных
машин (барабаны, трепала) на клочки волокнистого материала,
находящегося в свободном или зажатом состоянии. Разрыхленные и
очищенные волокна преобразу
ют в холст, который наматывают в рулон.
При использовании новых безхолстовых трепальных машин
разрыхленные волокна подаются на чесание аэродинамическим
способом.
Смешивание.
Целью процесса является получение большой
партии хорошо перемешанных компонентов,
что дает возможность в
течение длительного времени вырабатывать пряжу определенного
стабильного качества.
Сущность процесса заключается в равномерном распределении
волокон каждого компонента в смеси и в перемешивании их.
Смешивание осуществляется на голов
ных питателях
смесителях или в
смесовых камерах.
Кардочесание.
Цель его
подготовка волокна к процессу
вытягивания в вытяжных приборах.
Сущность процесса заключается в разъединении клочков на
отдельные волокна, распрямлении, параллелизации их, очистке от
оставшихся мелких и цепких сорных примесей и пороков, а также в
хорошем перемешивании волокна. На чесальной машине из тонкого
слоя прочесанных волокон форм
руется продукт в виде ленты.
Основными органами чесальной машины являются
цилиндрические валики, обт
янутые цельнометаллической или
эластичной игольчатой лентой. Иглы расположены под определенным
углом.
Для осуществления процесса кардочесания необходимо
взаимодействие двух рабочих органов машин, покрытых кардной
гарнитурой. Эти органы машины установлены н
а очень близком
расстоянии друг от друга (доли миллиметра), и в промежуток между
ними поступает волокнистый материал. Необходимо различать два
случая взаимного расположения кардных поверхностей
параллельное
и перекрестное (рис.
2.5).
Рисунок 2.5
Пара
ллельное (а) и перекрестное (б) расположение
гарнитур
В первом случае будет происходить чесание, а во втором
переход волокон с одной поверхности на другую.
Технологическая схема шляпочной чесальной машины С
фирмы «Ритер» (Швейцария) представлена на ри
с. 2.6.
Бункерный питатель работает по двухшахтному принципу.
Волокнистый материал, находящийся в верхней шахте 2
захватывается
подающими валиками 3 и поступает к разрыхлительному валику 4.
Быстро вращающийся разрыхлительный валик с игольчатой гарнитурой
превращает волокнистый материал в мелкие равномерные хлопья,
которые сбрасываются в нижнюю шахту 5. Высота наполнения нижней
шахты регулируется специальными датчиками, которые подают сигнал
на изменение частоты вращения подающих валиков 3 при переполнении
шахты.
Уплотненный волокнистый материал захватывается питающими
валиками 6 и по питающему столику 7 поступает в питающую систему.
Волокнистый слой прижимается к питающему цилиндру 8
подпружиненными пластинами 15, которые одновременно измеряют его
толщину.
При неравномерном питании сигнал от измерительных
пластин поступает в систему управления машиной, где преобразуется в
необходимую частоту вращения питающего цилиндра и к приемному
барабану поступает равномерный поток волокон.
На чесальной машине С
51 испол
ьзуется однонаправленная
система питания. Она обеспечивает более бережную подачу волокна с
возможностью регулировки точки зажима волокнистого слоя в
зависимости от штапельной длины перерабатываемого волокна.
Основным в работе узла приемного барабана являет
ся
разрыхление ватки, поступающей от питающего цилиндра
и очистка
волокон от сора и пыли. Приемный барабан 9 имеет несколько узлов
очистки 10, которые включают в себя сороотбойный нож и
прочесывающие сегменты для дополнительного разъединения пучков
волоко
н. Каждый узел очистки имеет пневматическое удаление сорных
примесей. В результате на главный барабан 11 поступает более чистое и
лучше разрыхленной волокно чт
уменьшает изнашивание гарнитуры
главного барабана и шпяпок и обеспечивает более длительный срок
службы гарнитуры и лучшее качество чесальной ленты.
Между гарнитурой главного барабана 11 и шляпок 12 происходит
основное прочесывание волокон (ориентации вдоль отдельных волокон)
Гарнитура шляпок вбирает в себя короткие волокна, сорные примеси и
пороки в
олокон в виде шляпочного очеса, который удаляется со шляпок
с помощью устройства очистки шляпок 2
. Шляпки имеют обратный
ход. Перед шляпочным полотном и после него установлены
неповижные чешущие сегменты 13 и 14 с ножами для удаления сора.
Рисунок 2.6
Технологическая схема че
сальной машины С
фирмы «Ритер».
Чесальная машина С
51 характеризуется одной из самых
длинных зон
есания. На машине установлено 104 шляпки, из них 40
находятся в рабочей
оне. До одиннадцати зон очистки вокруг главного
барабана
обеспечивают хорошее удаление сорных примесей, пыли и
коротких волокон. Заточка гарнитуры осуществляется в процессе
работы машины с помощью устройств заточки 1
и 1
. В результате
срок службы гарнитуры увеличивается на 20
Прочесанные волокна частично п
ереходят на съемный барабана
, где поток волокон уплотняется и снимается с помощью съемного
валика 2
. Ва
прочес выводится по направляющему профилю
плющильным валикам 2
. Волокна, оставшиеся в гарнитуре съемного
валика 2
, снимаются чистительным
валиком 2
и удаляются с
помощью системы пневмоочистки.
Плющильные валики 2
раздавливают оставшиеся в ватке
прочесе сорные примеси и подают ее к лентоформирующей воронке 2
и выпускным валикам 2
Точное поддержание линейной плотности чесальной ленты
обес
печивается с помощью специальной системы контроля. Линейная
плотность ленты контролируется в зоне выпускных валиков 2
и все
отклонения от заданной величины преобразуются в изменяющуюся
частоту вращения питающего валика 8.
Сформированная чесальная лента по
ступает в выпускные валики
ленто
укладчика 2
, где с помощью верхней 2
и нижней 2
тарелок
осуществляется упорядоченная укладка ленты в таз
. Скорость
выпуска ленты составляет 100
330 м/мин.
На чесальной машине удаляется примерно 70
% сорных примесей
и п
ороков, а остальные 30
% переходят в чесальную ленту и
сохраняются (при отсутствии гребнечесания) до пряжи.
Гребнечесание.
Процесс гребнечесания применяется при
выработке тонкой пряжи.
Цель процесса
получение ленты, состоящей из длинных,
равномерных по д
лине, хорошо очищенных, распрямленных и
параллельно расположенных волокон.
Сущность процесса заключается в удалении из продукта коротких
волокон. Гребнечесание осуществляется отдельными порциями,
которые последовательно прочесываются с двух сторон и
наклад
ываются друг на друга со сдвигом. Поэтому полученная лента
имеет периодическую неровноту.
Для гребнечесания применяются машины периодического и
непрерывного действия.
Так
в хлопкопрядении большое применение получила
гребнечесальная машина периодического д
ействия (2.7 а, б), общий
цикл работы которой делится на четыре периода.
Главными рабочими органами гребнечесальной машины, при
помощи которых осуществляется процесс прочесывания волокон
продукта, являются тиски 5 и 8 (рис.
2.7), гребенной
барабанчик 9
верхний гребень 4
и отделит
ельные цилиндры 3 и 7.
Весь цикл
гребнечесания происходит за один оборот гребенного барабанчика 9.
Машина заправляется холстиками 1.
Рисунок
2.7
Схема гребнечесальной машины для хлопка:
а
прочес бород
ки; б
вывод бородк
и из машины
Процесс гребнечесания в основном совершается следующим
образом.
Один конец бородки хлопка зажат губками тисков 5
8 (рис.
2.7 а),
а другой
прочесывается гребенным барабанчиком 9, на поверхности
которого укреплены 17 гребней. Гребенной барабанч
ик вычесывает из
бородки короткие волокна, незажатые губками тисков, а также
вычесывает из бородки сорные примеси и волокнистые пороки.
Одновременно длинные волокна в бородке распрямляются и
располагаются параллельно друг другу. Короткие волокна и сорные
римеси снимаются с гребенного барабанчика круглой щеткой. В это
время верхний гребень 4 и отделительные цилиндры 7, 3 в работе
участия не принимают.
Затем
специальным механизмом тиски 5
8 (рис.
2.7
б) близко
подводятся к отделительным цилиндрам 7, 3, и сво
бодный передний
конец бородки хлопка (только что прочесанный) накладывается на
задний конец бородки, которая после прочесывания была передана
отделительным цилиндрам в предыдущем цикле работы машины. Перед
спайкой отделительные цилиндры делают несколько об
оротов и подают
конец ранее прочесанной бородки в машину (слева направо). Так
происходит спайка концов старой и новой бородок. После этого
отделительные цилиндры 7, 3 начинают вращаться в обратную сторону
и выводят только что прочесанную бородку хлопка из
машины (справа
налево).
В это время
тиски 5
8 открываются, верхний гребень 4 опускается
и своими иглами прочесывает другой конец бород
ки, который только
что был зажат в тисках. Перед этим питаю
щий цилиндр 6,
провернувшись
подает при раскрытых тисках оче
редную порцию
холстика, который разматывается холстовыми валиками 2.
После прочесывания заднего конца бородки гребень поднимается
и вместе с тисками движется назад, удаляясь от отде
лительных
цилиндров. В это же время тиски закрываются и происходит отрыв
новь поданной и зажатой тисками бородки от старой бородки, которая
выводится из машины отделитель
ными цилиндрами. За это время
гребенной барабанчик, сделав один оборот, начинает вновь прочесывать
поданную бородку хлопка.
Сложение и вытягивание лент.
Целью
процесса является
получение продукта более равномерного по толщине. Сущность
процесса заключается в том, что ленту складывают в несколько
сложений и вытягивают. Этот процесс повторяют несколько раз, в
результате чего неровнота по толщине полученного проду
кта
снижается.
Предпрядение.
Целью процесса является получение из ленты
ровницы. Сущность процесса заключается в утончении ленты в
несколько раз, скручивании и намотке.
Технологическая схема ровничной машины приведена на рис.
2.8. Лента из тазов, огибая р
олики питающего устройства, поступает
через уплотнитель в трехцилиндровый двухремешковый вытяжной
прибор 1 и утоняется в
нем, а выходящая из него мычка
скручивается
рогулькой 2, жестко надетой на веретено 3, и наматывается на катушку
4. Вращение рогулька п
олучает от шестерен, расположенных в нижней
неподвижной каретке 6, а катушка
свободно надетая на веретено 3,
от шестерен, расположенных в верхней каретке 5. Скручивание мычки
осуществляется за счет того, что один конец ее зажат в выпускной паре
вытяжног
о прибора 1, а др
угой, будучи заправлен в пол
ую ветвь
рогульки 2, вращается. Наматы
вание ровницы на катушку 4
осуществляется за счет разницы частоты вращения катушки и рогульки:
катушка опережает рогульку и наматывает на себя ровницу. Раскладка
ровницы на
катушке осуществляется за счет возвратно
поступательного
движения верхней каретки 5 вверх и вниз.
По мере наматывания ровницы диаметр катушки, а
следовательно, и длина ровницы в одном витке увеличиваются. Для
того чтобы в единицу времени на катушку наматы
вался отрезок
ровницы постоянной длины (равный окружной скорости выпускного
цилиндра вытяжного прибора), катушка должна получать постепенно
уменьшающееся число оборотов в минуту, а каретка 5
все меньшую
скорость перемещения. Изменение скорости катушки и
каретки
достигается с помощью специального механизма.
Рисунок
2.8
Техноло
гическая схема ровничной машины
Для предотвращения сползания ровницы с торцов катушки размах
движения каретки постепенно уменьшается, в результате чего в верхней
и нижней части
намотки образуются усеченные конусы.
Прядение.
Цель процесса
получение из ровницы пряжи.
Сущность процесса заключается в окончательном утонении ровницы до
требуемой тонины; полученная мычка скручивается и приобретает
необходимую прочность, превращаясь в
пряжу, которая наматывается
на паковку, удобную для дальнейшей переработки проду
та.
На ленточных, ровничных и прядильных машинах происходит
утонение продукта с помощью вытяжного прибора. Простейший
вытяжной прибор состоит из двух пар цилиндрических органо
в (рис.
2.9): питающей пары и выпускной, расстояние между которыми
называется разводкой
. Во сколько раз скорость выпускной пары
больше, чем питающей
Схема кольцепрядильной (кольцевой прядильной) машины
приведена на рис.
2.10.
, во столько раз толщина выходящего
продукта будет меньше (а длина больше), чем вход
щего. Отношение
скорости выпускной пары к скорости питающей (
V2
называется вытяжкой.
Процесс прядения на машине осуществляется следующим
образом. Катушки с ровницей 1 надевают на дере
вянные шпильки и
устанавливают в рамку машины. Разматывание ровницы происходит за
счет ее натяжения при захвате питающей парой вытяжного прибора 2.
Рис
унок 2.9
Схема вытяжного прибора
Установленная перед вытяжной парой водилка 3 сообщает
ровнице возвр
атно
поступательное движение вдоль линии зажима
питающей пары, что обеспечивает равномерный износ эластичных
покрытий валиков вытяжного прибора. Ремешки в зоне вытягивания
(между питающей
и выпускной парами) осуществляю
т контроль за
движением волокон, обес
печивая получение пряжи с минимал
ной
неровнотой по толщине. Выходящая из вытяжного прибора мычка
скручивается в пряжу 4, которая проходит в нитепроводник 5 и бегунок
6, сидящий на кольце 7, и наматывается на патрон 8, надетый на
веретено 9. Кольцо 7 устан
овлено на кольцевой планке 10. При
вращении веретена с патроном бегунок приводится в движение по
кольцу нитью, которая наматывается на патрон. За каждый оборот
бегунка нить получает одно кручение, при этом она вращается вокруг
веретена, образуя так называе
мый баллон. Раскладка витков намотки
вдоль патрона осуществляется за счет возвратно
поступательного
движения кольцевой планки в вертикальной пло
кости.
Недостатком кольцевого способа прядения является совмещение
процессов кручения и наматывания пряжи. Это
вызывает
необходимость движения бегунка с большой скоростью (число
оборотов веретена в
минуту приблизительно равно 10
12 тысячам), а
это является причиной того, что бегунок сильно разогревается, сильно
прижимается к кольцу (в результате центробежной силы),
нить сильно
натягивается и все это может привести к обрыву. Другим недостатком
кольцевого способа прядения является малый размер початка,
ограниченный кольцом, что приводит к частым остановкам машины на
съем продукции.
На современных кольцевых прядильных
машинах достигаются
максимальные для этого способа прядения скорости выпуска пряжи,
размеров паковок и производительность. Именно это явилось причиной
разработки новых способов прядения с разделением двух процессов:
скручивания мычки и наматывания пряжи н
а паковку.
Рисунок 2.10
Технологическая схема
кольцевой прядильной
машины
Наиболее широкое практическое применение получил
пневмомеханический способ прядения, сущность которого заключается
в следующем (рис. 2.11).
Лента из таза 1 подается питающим
индром 2 через уплотнительную воронку 3 к дискритезирующему
валику 4, который зубьями пильчатой гарнитуры разъединяет ленту на
отдельные волокна, которые воздушным потоком по каналу 5 подаются
в прядильную камеру 6, вращающуюся со скоростью 40
45 тысяч
обо
ротов в минуту. Центробежная сила отбрасывает волокна а желоб
прядильной камеры, образуя волокнистую ленточку, состоящую из
большого числа сложений (200
400).
Для формирования пряжи в камеру через трубку 7 вводят
заправочный конец пряжи, который соединяет
ся с волокнистой
ленточкой и выводит ее из прядильной камеры. На участке между
выпускной парой 8
9 и точкой съема волокнистой ленточки с желоба
прядильной камеры пряжа скручивается. Полученная пряжа
наматывается на бобину 10.
Применение пневмомеханических
прядильных машин БД
200
дает большой экономический эффект. Повышается скорость прядения,
уменьшаются площади, занимаемые машинами, за с
чет отсутствия
ровничных машин
в 2,5 раза, число рабочих, обслуживающих машины
в 3 раза. Производительность труда пряд
ильщиц повышается в 2
раза, а расход энергии уменьшается.
Рисунок 2.11
Технологическая схема пневм
омеханической
прядильной машины
Пряжа из хло
пка
вырабатывается по одной из трех систем
прядения. По гребенной системе перерабатываются наиболее тонкие
длинные волокна (тонковолокнистый хлопок) длинной от 35 до 51 мм.
Пряжа отличается наименьшей линейной плотностью 5
12 текс,
повышенной прочностью, равномерностью по крутке и по линейной
плотности. Ткани, получаемые из нее, имеют небольшую
поверхностную
плотность, малую толщину, повышенную прочность,
блеск и гладкую поверхность. Пряжа используется для выработки таких
тканей, как батист, маркизет, шифон и т.
д., а также для получения
швейных н
ток.
По кардной системе прядения пе
рерабатывается
средневолокни
стый хлопок длинной 24
35 мм. Кардная пряжа имеет
ср
еднюю линейную плотность 12
125 текс. Это наиболее
распространенный вид хлопчатобумажной пряжи. Она отличается от
гребенной повышенной толщиной и некоторой пушистостью,
используется для выработки широкого
ассортимента тканей, таких как
ситцы, бязи, полотна, кашемиры и др.
По аппаратной системе прядения перерабатываются короткие
волокна хлопка длиной до 26 мм. Пряжа имеет
большую линейную
плотность (60
1000 текс), является неравномерной по толщине, рыхлой,
пушистой, мягкой. Этот вид пряжи используется для выработки тканей
зимнего ассортимента с начесным ворсом, таких как бумазея, фланель,
байка, сукно, замша, вельветон и др. Они характеризуются хорошими
теплозащитными свойствами.
Пряжа из льна
вырабатывается
по гребенной (из чесанного льна)
и кардной (из коротких волокон или очесов) системам прядения. В
каждом случае пряжа может быть получена по сухому или мокрому
способу. При мокром способе прядения ровница перед поступлением в
вытяжной прибор проходит через
ванну с горячей водой, при этом
пектиновые вещества размягчаются, связь между элементарными
волокнами осл
абевает и это дает возможность
прои
вести большую
вытяжку и получить более тонкую, прочную и гла
кую пряжу.
По гребенной системе прядения при мокром с
пособе получают
пряжу как высокой (
200 текс), так и низкой линейной плотности (
18
текс). В первом случае это равномерная по линейной плотности пряжа,
которая используется для технических и брезентовых тканей, во втором
случае
наиболее тонкая, гладкая и
блестящая пряжа, которая
применяется для выработки высококачественных льняных полотен
бытового назначения
. При сухом способе прядения из тех же волокон
получают пряжу
большей линейной плотности (62
333 текс),
характеризующуюся меньшей равномерностью, мень
шей гладкостью,
которая используется для выработки грубых и полугрубых тканей.
Пряжа, получаемая по кардной системе прядения
уступает по качеству
гребенной.
По сухому способу прядения вырабатывают льн
яную пряжу
большой толщины (200
500 текс), которая исп
ользуется для
производства парусины, грубых бортовок и др.,
по мокрому способу
пряжу (55
60 текс), которая отличается большей равномерностью,
гладкостью и применяется для выработки полотен, бо
товок и др.
Льняная пряжа, особенно полученная из очесов, явл
яется
жесткой, довольно толстой и неравномерной по толщине, т.
к. содержит
отдельные толстые волокна, склейки элементарных волокон и костру.
Поэтому для улучшения качества пряжи очесы подвергают
котонизации, т.
е. делают похожим на хлопок. В настоящее врем
я
самым распространенным является чисто механический процесс
котонизации, который заключается в следующем. Льняной очес в
чистом или смешанном виде после кардочесания и вытягивания лент на
ленточной машине подается на устройство нарезания (резак), где лент
режется на участки заданной длины. В этом заключается
предварительная стадия котонизации. Затем следует ряд переходов, на
которых полученные волокна подвергаются процессам разрыхления и
трепания, сопровождающихся интенсивной очисткой волокна. В это
время
крупные комплексы волокон льна разъединяются на более
мелкие, что в конечном итоге приводит к получению более мягкой и
нежной волокнистой массы и, следовательно, к получению более
тонкой, равномерной по толщине, гибкой льняной пряжи. Кроме того,
котонизир
ованный лен на прядильные предприятия может поступать в
кипах непосредственно с льнозаводов.
Пряжа из шерсти
вырабатывается по гребенной (камвольной)
системе прядения и аппаратной (суконной). По гребенной системе
прядения вырабатывают пряжу линейной плотно
сти 12
50 текс.
Гребенная пряжа применяется для выработки высококачествен
ных
шерстяных тканей (платьевых
и костюмных) со сравнительно гладкой
безворсовой поверхностью, на которой хорошо виден ткацкий рисунок.
В аппаратном прядении используются короткие вол
окна тонкой и
грубой шерсти. Аппаратная пряжа отличается высокой рыхлостью,
неравномерностью по линейной плотности, пушистостью. В
зависимости от вида используемого сырья получают тонкосуконную и
грубосуконную пряжу. Из тонкой короткой ш
ерсти вырабатывают
пряжу (
= 55
250 текс), используемую для производства
тонкосуконных тканей
драп, велюр, ратин и др. Это мягкие,
эластичные ткани, отличающиеся хорошими эксплуатационными
свойствами. Из грубой короткой шерсти полу
чают грубосуконную
пряжу (
= 111
500 тек
с), которая применяется для выработки
грубосуконных тканей
сукон, драпов, бобриков и др.
Пряжа пневмомеханического способа прядения
имеет слоистую
структуру, внутри плотность волокон больше, чем снаружи, что
снижает ее прочность. По сравнению с кардной п
ряжей она имеет
меньшую ворсистость. Материалы из пневмомеханической пряжи
устойчивы к истиранию, упругие и малосминаемые. Пряжа
пневмомеханического способа прядения вырабатывается из хлопковых,
котонизированных льняных, химических и смешанных волокон.
ковая пряжа вырабатывается из отходов, получаемых при
размотке коконов тутового шелкопряда гребенным, аппаратным и
очесочным способами.
Пряжа из
коротких химических (штапельных) волокон
вырабатывается по гребенной и кардной системам прядения.
.1.2 Классиф
икация нитей
Для производства текстильных материалов используются
разнообразные нити, отличающиеся по волокнистому составу,
структуре
, способу выработки, назначению
и т.
Все нити можно подразделить на первичные и вторичные.
Первичные получаются непосред
ственно после п
роцессов их
изготовления (пряжа,
элементарная нить, мононить, компле
ксная,
жгутовая и разрезная нити
). Нити называются вторичными, если они
получаются в результате вторичной переработки первичных нитей
(чаще вс
го это крученые нити).
В табли
це 2.1 дана классификация основных, наиболее часто
встречаемых видов нитей.
Первичная и вторичная пряжа
Она подразделяется:
По волокнистому составу
на однородную, смешанную и
неоднородную. Однородная пряжа состоит из волокон одного вида
(хлопчатобумажная,
льняная, вискозная и т.
д.) Смешанная пряжа
состоит из смеси разных по виду волокон (полушерстяная пряжа).
Неоднородная крученая нить состоит из нескольких разных по
волокнистому составу пряж (например, чистошерстяная пряжа скручена
с пряжей из вискозных
волокон).
По системе прядения
пряжа подразделяется в зависимости от
вида волокна. Хлопчатобумажная
на гребенную, кардную и
аппаратную. Льняная пряжа выпускается в виде льняной пряжи мокрого
и сухого прядения и очесочной пряжи мокрого и сухого прядения.
ерстяная пряжа бывает гребенной (камвольной) и аппаратной
(суконной). Гребенная в зависимости от перерабатываемой шерсти
может подразделяться на тонкогребенную, грубогребенную и
полугребенную. Аппаратная (суконная) в свою очередь подразделяется
на тонкосук
онную и грубосуконную. Шелковая пряжа подразделяется
на гребе
ную, кардную и аппаратную.
По строению
различают пряжу одиночную, трощеную
(соединенную вдоль в несколько сложений, но без скручивания),
крученую (однокруточную, многокруточную), фасонную (узелк
овую,
петлистую, спиральную, эпонж и т.
д.), высокообъемную,
армированную.
По величине крутки
пряжа подразделяется на пряжу слабой,
средней, повышенной и сильной крутки. Пряжа может быть правой
крутки, которую обозначают буквой «Z»
и левой крутки
буквой
«S».
По отделке и окраске
пряжа подразделяется на суровую (т.
е.
неотделанную), вареную (в основном льняная), отбеленную
(хлопчатобумажная, льняная), мерсеризованную (хлопчатобумажная),
опаленную (хлопчатобумажная, шелковая), окрашенную (полученную
после
крашения пряжи, лент или волокон), меланжевую (полученную из
смеси окрашенных в разный цвет волокон), мулинированную (т.
е.
скрученную из нитей разных цветов).
По назначению
пряжу подразделяют на пряжу для ткацкого
производства (основа и уток), трикотажног
о производства,
предназначенную для изготовления швейных ниток, для гардинно
тюлевого и кружевного производства и т.
Таблица 2.1
Классификация текстильных нитей
Первичные нити
Вторичные нити
Группы
Волокнис
тый состав
Виды нитей
Крученые
Текстуриро
ванные
Пряжа
Однородная
Смешанная
Одиночная
Армированная
Фасонная
Высокообъем
ная
Одно
и много
круточная
Армированная
Фасонная
Комплек
сные нити
Однород

Неоднород
Пологой крутки
(до 230
кр/м),
редней крутки
(230
900 кр/м),
ысокой крутки
(1500
2500
кр/м)
Одно
и много
круточные
Комбинирован
Фасонные
Высокорастя
мые
(более
100
Повышенной
растяжимости
(30
100
Обычной
растяжимости
(до
Мононити
Однород

Металлические
Полимерные
Пленочные
Пленоч
ные нити
Однород

Компле
ксные
Фибриллиро
ванные
Одиночные
Трощеные
Однокруточные
Многокруточ
Комбини
ванные
нити
Однород

Неоднород
Крученые
Однокруточ

Многокруточ
Фасонные
Петлистые,
узелковые,
эпонж,
спираль и др
Армированные
Москреп,
синель,
окирован
ные и др.
Первичн
ые и вторичные комплексные нити
Химические комплексные нити обычно имеют небольшую
пологую крутку (30
130 кр/м). Крученые комплексные нити могут
иметь слабую крутку (до 150 кр/м), среднюю (до 600 кр/м),
повышенную (600
1500 кр
/м) и сил
ную (более 1500 кр/м) крутку.
В зависимости от интенсивности скручивания крученые нити
могут иметь особые названия. Ниже приведены примеры таких нитей.
одиночная нить из натурального шелка с круткой 800
1500 кр/м или искусственная компле
ксная нить с круткой 600
800 кр/м
или капроновая комплексная нить с круткой 1200
1400 кр/м.
Повышенная крутка придает этим нитям плотность и упругость. Они
могут иметь левую и правую крутку. Муслин используется для
наиболее тонких и малоплотных блузочных т
каней типа маркизета и
муслина.
Креп
образуется скручиванием 2
7 нитей натурального шелка с
круткой 2200
3200 кр/м, а также скручиванием 1
2 комплексных
искусственных нитей с круткой 1500
2500 кр/м. Для фиксации высокой
крутки нити запаривают. В результа
те большой крутки креповые нити
отличаются повышенной упругостью, жесткостью и шероховатой
поверхностью. Используют нити для изготовления креповых тканей.
Москреп
креповая нить из натурального шелка или
искусственных комплексных нитей, соединенная с 2
нитями
натурального шелка или с одиночной искусственной комплексной
нитью пологой крутки. Нить пологой крутки имеет крутку,
противоположную по направлению крутке креповой нити. Креповая и
пологая нити получают общую крутку 500 кр/м в направлении креповой
рутки. При этом креп, получив докрутку, увеличивает жесткость, а
пологая нить несколько раскручиваясь, становится более мягкой и
толстой и обвивает креповую нить по спирали.
Фасонные нити
это нити с определенным внешним эффектом.
В зависимости от способа
получения фасонного эффекта различают
нити с прядильным эффектом и нити с эффектом крутки. Прядильный
эффект придают нитям в процессе прядения, например, путем
впрядания в нее клочков волокон иного цвета по сравнению с цветом
пряжи.
Наиболее разнообразны
фасонные нити с эффектом крутки. Такие
нити чаще всего получаются путем скручивания не менее трех
составляющих (составляющие нити могут быть одинаковыми или
отличаться по цвету, толщине, волокнистому составу и т.
д.):
сердцевинной, располагающейся по оси н
ити в
распрямленном состоянии и представляющей как бы остов фасонной
нити;
нагонной, создающей внешний эффект;
закрепляющей, которая обвивает первые две нити и плотно
скрепляет свободно лежащую нагонную нить с сердцевинной.
Примерами фасонных нитей являютс
я узелковая нить, эпонж,
петлистая, спиральная, с сукрутинами, с внешней обмоткой.
Перечисленные ниже фасонные нити чаще бывают неоднородными.
Для нагона используют блестящие, цветные нити, в для сердцевинных
прочные и дешевые (рис.
2.12).
Рисунок 2.12
Фасонные нити: а
узелковая; б
спиральная;
«эпонж»; г
петлистая
Текстурированные ни
ти (в том числе высокообъемные)
Химические волокна и нити, особенно синтетические, имеют ряд
специфических свойств, которые препятствуют использованию их для
работки бельевых и плательно
костюмных тканей. К этим свойствам
относятся: гладкая стеклообразная поверхность, цилиндрическая форма,
металлический блеск, низкие теплозащитные свойства, повышенная
электризуемость, плохая гигроскопичность и т.
Частично ус
транить влияние перечисленных выше свойств и
повысить потребительские и эксплуатационные свойства изделий из
этих нитей можно путем видоизменения структуры нитей, благодаря
приданию нитям высокой объемности, пушистости, извитости и
большой упругой растяжим
ости.
Нити и пряжа, обладающие повышенной объемностью при малой
объемной массе, получили название текстурированных или
высокообъемных нитей. Изделия из этих нитей приобретают
улучшенные теплозащитные и гигиенические свойства, т.
к. при рыхлой
структуре они
лучше сохраняют тепло и впитывают, а затем испаряют
влагу, выделяемую кожей человека. Они имеют красивый внешний вид
и высокую износоустойчивость.
В настоящее время применяются различные способы получения
высокообъемных нитей. Схема классификации их по сп
особу получения
представлена на рис.
2.13.
Рисунок 2.13
Схема классификации высокообъемных ни
тей
Высокообъемная пряжа
вырабатывается из смеси
разноусадочных волокон. В качестве низкоусадочных волокон
используют лавсан, нитрон А, капрон, хлопок, шерсть,
вискозные
волокна. В качестве высокоусадочного волокна
нитрон В, оксон 10 и
Смесь получают из 30
% высокоусадочного волокна и 70
низкоусадочных волокон. Разница в усадке должна быть в пределах 20
Пряжу в основном вырабатывают по кардно
й системе прядения
хлопка. Полученная пряжа не отличается от обычной.
Для выявления эффекта повышенной объемности эту пряжу
перематывают в мотки и обрабатывают паром или кипящей водой, при
этом высокоусадочные волокна укорачиваются, а низкоусадочные
волокн
а изгибаются, придавая тем самым пряже повышенную
объемность, пушистость и мягкость. В производстве чаще влажно
тепловой обработке подвергаются уже готовые изделия.
Высокообъемные комплексные нити подразделяются на
высокоэластичные, извитые, петлистые и пр
офилированные.
Высокоэластичная высокорастяжимая нить
типа эластик
способна растягиваться до 200
300 % от первоначальной длины, а после
снятия нагрузки восстанавливать свои размеры. Эластик может быть
получен классическим и непрерывным способами.
По класси
ческому способу двум капроновым нитям (
5 текс)
дают крутку 2300 кр/м, одной в направлении «Z», другой
«S». Для
снятия возникших внутренних напряжений и фиксации деформации
нитей их запаривают при температуре 130
С в течение
3 часов. Далее
нити полу
чают крутку в обратном направлении (
2650 кр/м), т.е.
одной нити сообщают крутку 350 кр/м в направлении «S», а другой
крутку 350 кр/м в направлении «Z». Затем полученные нити с разными
направлениями круток соединяют и скручивают с круткой 100
150
кр/м
Непрерывный способ отличается от классического тем, что все
основные операции (кручение, термическая обработка, раскручивание)
осуществляется на однопроцессной машине. За рубежом
высокорастяжимые нити выпускают под названиями: хеланка, силастик,
флафлон,
твасил, суперлофт и др.
Высокоэластичные малорастяжимые нити
получают из нитей
типа эластик путем их дополнительной термической обработки при
некотором натяжении нити. В результате этого петлистая извитость
эластика переходит
синусоидальную и структура
извитости
фиксируется. Нити носят названия: мэрон, мэлан, белан, сааба,
астралон, кримплен и др.
Извитые нити
получают разными способами:
Запрессовыванием термопластичной нити в горячую камеру,
где она приобретает извитость типа «гармошки», которую тут же
подвергают термофиксации (гофрон, ожилон, банлон, анилон, к
небо и
др.)
Путем пропускания подогретых натянутых нитей по острию
нагретого металлического лезвия. В результате действия эффекта
изгиба и эффекта трения сторона нитей, прилегающих к острию
сжим
ается и делается плоской, а удаленная от лезвия
растягивается. А
так как нити при прохождении через грань свободно поворачиваются и
касаются ее то одной, то другой стороной, нити приобретают извитость
(эйджилон, рилон, ножелон, агилон, фростекс, эвалон и
др.)
Извитые нити можно получить путем роспуска трикотажного
полотна, полученного из термопластичных нитей и подвергнутого
термообработке.
Получением бикомпонентных нитей (см. раздел «Физическая
мод
фикация химических волокон и нитей»).
Петлистые нити.
В этом случае комплексная нить поступает в
специальное аэродинамическое устройство, где подвергается
воздействию струи воздуха. Комплексная нить разъединяется на
отдельные элементарные нити, которые изгибаются в петли,
перепутываются между собой и образуют
стабильную структуру. Этот
метод можно применять и для нетермопластичных нитей. Петлистые
нити могут называться аэрон, таслан, мирлан, нефафил, тасуран,
роделия и др.
Профилированные нити
получаются путем формования их с
использованием фильер, имеющих о
тверстия некруглого сечения (в
виде треугольника, Н
образное, прямоугольное, S
образное,
трехлистника и т.
д.) Профилированные нити характеризуются
повышенной сцепляемостью, объемностью, гигроскопичностью,
меньшим блеском, повышенной стойкостью к истиранию
Высокообъемные комбинированные нити
состоят, как правило,
из соединенных тем или иным способом нитей или нитей и волокон
разного вида. Классическим примером может служить нить акон,
которая получается по принципу нити эластик, но каждая составляющая
кото
рой является комбинированной комплексной нитью, состоящей из
ацетатных нитей (83
%) и капроновых (17
%). Аналогичная нить,
полученная непрерывным способом
носит название ком
лан.
Наиболее интересным и перспективным в настоящее время
является использование
таких высокообъемных комбинированных
нитей, у которых совмещаются свойства, присущие как химическим
так
и натуральным волокнам. Разработкой технологии получения нитей
такого в
ида занимается кафедра «Прядение
натуральных и химических
волокон» Витебского г
осударственного технологического университета.
Принцип получения этих нитей заключается в следующем. В
специальную форсунку поступает, например, лавсановая комплексная
нить и шерстяная ровница. Ровница разъединяется на отдельные
волокна, а комплексная нить
на элементарные составляющие. В
воздушном потоке, поступающем в форсунку, волокна шерсти,
перепутываясь с элементарными нитями, закрепляются между ними,
образуя петли. Полученная нить похожа на пушистую шерстяную
пряжу, она состоит из стержневой лавсано
вой нити и шерстяных
волокон, покрывающих ее.
К армированным нитям
относятся нити, в которых лайкра
обкручивается другой нитью или волокнами. Например, джинсовая
ткань (деним, х/б ткань саржевого переплетения), содержащая лайкру с
обкруткой из хлопчатобума
жной пряжи, визуально аналогична ткани
деним, и только в процессе носки проявляются ее особые свойства
повышенная комфортность и эластичность. Аналогичная более тонкая
пряжа применяется для легких одежных тканей и трикотажных полотен,
а также для чулочно
носочных изделий. Армированные нити
применяются также для пошива швейных изделий.
2.1.3
Пороки текстильных нит
ей
Ворсистость нити
порок в виде концов волокон,
выступающих в большом количестве на поверхности нити или
многочисленных обрывов элементарных х
имических нитей на
протяжённом участке комплексной химической нити.
Мушка пряжи
. Порок в виде скопления плотно перепутанных
волокон в форме узелка размером в поперечнике до 1,5 диаметра пряжи.
Шишка на нити
. Порок в виде скопления плотно перепутанных
волок
он в форме узелка размером в поперечнике до 2,5 диаметра нити
или утолщения на комплексной химической нити, получившегося в
результате сдвига вдоль нити и скопления одной или нескол
ких
оборванных элементарных нитей.
Комок на пряже
. Порок в виде скопления
плотно перепутанных
волокон в форме узелка размером в поперечнике свыше 2,5 диаметра
пряжи.
Прикрут нити.
Порок в виде обвитых вокруг нити посторонних
волокон или участков нитей.
Утолщение нити.
Порок в виде участка нити с увеличением
линейной плотности.
тонение нити.
Порок в виде участка нити с уменьшением
линейной плотности.
Переслежины на нити.
Порок в виде случайно повторяющихся
утолщений и утонений нити.
Двойная нить.
Порок в виде участка нити увеличенной линейной
плотности в результате прикрута одной
или нескольких н
тей.
Сукрутина нити.
Порок, представляющий собой скручен
ный в
виде петли участок кручен
ой нити, образующийся вследствие её
неравновесного состояния.
Штопорная крутка нити.
Порок в виде витков
выступающих
спиралью на поверхности кручен
ой
нити.
Пропуск нитей.
Порок в виде участка кручен
ой нити, на котором
отсутствует одна или более составляющих нити.
Дефектный узел на нити
. Порок в виде узла, образующегося в
результате неправильного связывания концов двух нитей.
Загрязнённые нити.
Порок в в
иде загрязнённого или
замасленного участка нити.
Плесень на нити
. Порок в виде участка нити, поражённого
плесенью.
Необмотанная нить
. Порок в виде необмотанного участка
стержня армированной нити.
Засоренность нити
. Порок, выраженный в наличии инородных
при
месей или (и) нестандартных волокон, а также мёртвого волоса в
нити.
Краксы.
Порок, представляющий собой утолщённые участки нити
в виде спирали, образованной волокнами нити, обвившимися вокруг
центральных волокон.
Разнооттеночность нити
порок крашеной ни
ти в виде
участка нити, отличающегося по интенсивности окраски.
Отсутствие (наличие) блеска нити
. Порок в виде участка,
отличающегося по блеску от остальной нити.
Оттеночность нити.
Порок неокрашен
ой нити в виде участка
нити, отличающегося по белизне.
2.1
Осно
вные свойства текстильных нитей
К основным свойствам нитей относятся: толщина, крутка,
прочность, растяжимость, неровнота.
Толщина
текстильных нитей
так же как и волокон,
характеризуется линейной плотностью,
которая определяется по
формуле
, (текс),
(2.1)
где
масса нити,
длина нити, км.
Линейную плотность определяют взвешиванием длинных (25, 50
и 100
м) и коротких (1
м) отрезков. От толщины нитей зависит толщина
тканей, трикотажных и нетканых полотен.
Для швейных ниток опред
еляют
расчетный диаметр
31
,
A
p
d
, мм по
формуле
(2.2)
де
Значения коэффициента
для некоторых видов пряжи приведены
ниже.
результирующая линейная плотность;
коэффициент,
зависящий от объемной массы и строения ниток.
Пряжа:
хлопчатобумажная
1,19
1,26
льняная
1,00
1,19
шерстяная
1,26
1,76
вискозная
1,26
капроновая
1,19
1,46
Крутка
нитей определяется числом кручений (витков),
приходящихся на 1
м длины нитей. На свойства нитей большое влияние
оказывает направление крутки (
ис. 2.14)
Рисунок 2.14
Направление крутки нити: а
правая крутка;
левая крутка
Крутка, как мера интенсивности скрученности нитей, может
использоваться только для нитей одинаковой толщины и
приблизительно одинаковой объемной массы.
K
(2.3)
где
число кручений, кр/м;
число оборотов зажима
круткомера до полного раскручивания нити;
расстояние между
зажимами, мм.
Крут
ку нитей определяют на приборе
круткомере. На рис. 2.15
представлена схема круткомера. Образец 1
закрепляется в левый
неподвижный зажим 2 и в подвижный зажим 3 под грузом
предварительного натяжения 8. При раскручивании нити с помощью
рукоятки 4 до полной параллелизации составляющих счетчик 5
отсчитывает количество оборотов подвижного зажима 3. Неподв
ижный
зажим 2 отклоняется вместе со стрелкой
указателем влево. На шкале 7
определяют удлинение нити. Груз 8 вместе с осью, на которой он
закреплен, и стрелкой 6 составляет рычаг, движение этого рычага влево
ограничивается специальным упором 9.
Рисунок 2.
15
Схема круткомера
При непосредственном раскручивании нитей составляющие
раскручивают до полной параллелизации, со счетчика 5 снимают
значение и направление крутки, по отклонению стрелки на шкале
определяют величину укрутки нити.
По стандарту метод непо
средственного раскручивания
применяется для всех нитей, кроме одиночной хлопчатобумажной
пряжи и пряжи из химических волокон, линейная плотность которых 84
текс и
менее.
Расстояние между зажимами устанавливается равным: 50 мм
для гребенной одиночной шерс
тяной пряжи и натурального шелка,
смешанной хлопчатобумажной и пряжи из химических волокон; 100 мм
для одиночной шерстяной аппаратной пряжи; 250 мм
для крученой
пряжи и нитей при
> 400 кр/м; 500 мм
для крученой пряжи и нитей
при
400 кр/м.
В соо
тветствии с действующим стандартом метод удвоенного
кручения применяется для одиночной хлопчатобумажной пряжи и
пряжи из химических волокон, линейная плотность которой равна или
меньше 84 текс, т.
е. для тонк
ой пряжи, для которой трудно уловить
момент пара
ллелизации составляющих. Зажимное расстояние
прин
мается равным 250 мм.
Метод заключается в следующем. Нить 1 закрепляется в зажимах
2 и 3 под действием груза предварительного натяжения 8. Затем зажим
3 начинают вращать в сторону раскручивания нити, при эт
ом стрелка 6
начнет отклоняться влево. Так как момент параллелизации
составляющих определить трудно, то зажим 3 продолжает вращаться в
том же направлении, а нить после раскручивания начинает
закручиваться в противоположном направлении. Стрелка 6 при этом
ачнет перемещаться вправо, т.
к. нить при скручивании будет
укорачиваться. Прибор выключают, когда стрелка 6 дойдет до нуля
шкалы 7. В этот момент длина нити будет равна первоначальной
зажимной длине и полагают, что на этой длине число витков тоже будет
вно первоначальному, но направление их противоположно
первоначальному.
Величина крутки оказывает влияние на многие свойства нити.
Например, с изменением крутки изменяется разрывное усилие нити и ее
разрывное удлинение, размеры поперечного сечения, объемна
я масса,
устойчивость к многократным деформациям растяжения и изгиба,
жесткость нитей, устойчивость к истиранию и другие свойства.
Коэффициент крутки
характеризует количество
кручений
приходящихся на е
диницу линейной плотности нитей
K
(2.4)
Эта характеристика широко применяется на практике при оценке
интенсивности скрученности нитей разной толщины, но
приблизительно одинаковой объемной массы.
Угол кручения
угол наклона наружных витков к оси нити.
Угол кручения являе
тся универсальной характеристикой меры
интенсивности скрученности нитей. Чем больше угол
, тем сильнее
скручена нить независимо от ее толщины и вида волокнистого
материала, из которого она получена. Однако эта характеристика
используется редко из
за сложн
ости и трудоемкости определения угла.
Чаще используют для оценки скрученности нитей разного сырьевого
состава и линейной плотности
tg
tg
(2.5)
При скручивании нитей меняется их длина. Характеристика,
показывающая изменение длин
ы нитей, называется укруткой.
Укрутка нити U, %
процентное отношение изменения длины
нити после ее раскручивания к длине раскруч
енной нити
2
L
L
(2.6)
где
длина скрученной нити, т.
е.
первоначальная длина нити в
мм
Прочность и растяжимость нити
характеризуется
показателями: разрывное усилие и разрывное удлинение. Формулы для
определения абсолютных и относительных разрывных характеристик
усилия и растяжения представлены в главе 1.2.
длин
а нити после раскручивания, мм.
иженная прочность нитей приводи
т к их обрыву в ткачестве.
Малое разрывное удлинение нити свидетельствует о ее жесткости.
Неравномерность нити
по толщине и другим показателям
является важным показателям качества нити. Обычно неровноту нити
определяют при об
работке результатов эксперимента по коэффициенту
вариации.
2.2
ТКАЦКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Ткачество
технологич
еский процесс получения ткани. Т
кань
образуется взаимным переплетением двух систем нитей. Нити,
располагаемые вдоль ткани, называются
основой
, а нит
и,
располагаемые поперек ткани
утком
2.2.1 Подготовка нитей к ткачеству
В процессе ткачества нити основы и утка подвергаются
различным воздействиям и поэтому проходят различную подготовку к
ткачеству. Нити основы на ткацком станке находятся под натяжен
ием.
В процессе зевообразования и прибоя уточной нити это натяжение
циклически меняется. Кроме того, нити подвергаются изгибу и трению.
Уточные нити таким воздействиям не подвергаются, поэтому они могут
иметь меньшую прочность, но должны быть достаточно эл
астичными и
равновесными
по крутке
Схема подготовки нитей основы и утка к ткачеству представлена
на рис.
2.16.
Подготовка основы
к ткачеству включает в себя следующие
технологические переходы.
Перематывание
. Цель перематы
вания
получение новой паковки,
одержащей нить большей длины. Кроме того, при перематывании
пряжа частично очищается от сорных примесей, пороков и утолщений и
проводится контроль её прочности. Сущность процесса заключается в
последовательной намотке на паковку под определённым натяжением
нити с нескольких прядильных початков. При этом нить проходит через
щель контрольно
очистительного устройства, препятствующего
проходу пуха, сора и утолщений.
Рисунок 2.16
Схема подготовки нитей основы и утка
к ткачеству
Снование пряжи
Одновременное наматывание на ткацкий навой большого
количества нитей (3000
6000) представляет собой ответственный
технологический процесс. Чаще всего снование осуществляется
партионны
м или ленточным способом. Партионное снование состоит в
том, что на большую катушку с фланцами, называемую сновальным
валиком, навивают часть нитей (обычно 1/5 или 1/10) от того
количества, которое должно находиться на ткацком навое.
. Целью снования является образование систем
параллельно расположенных нитей равной длины, необходимых для
получения ткацкого навоя. Сущность заключается в получении
цилиндрической паковки (ткацкого навоя), в которой определённое
количество нитей требуемой длины намотано параллельно друг другу.
Ткацкий навой представляет собой большую катушку с фланцами, на
которую одновременно параллельно намотано определённое количество
нитей заданной длины. Количество нитей зависит от ширины тка
ни,
плотности ткани, линейной плотности нитей, вида переплетения и т.
Затем со всех сновальн
ых валиков нити одновременно
перематываются на ткацкий навой. Такой метод снования применяется
при выработке хлопчатобумажных, льняных, шерст
ных камвольных
тканей и тканей из химических нитей. Ленточное снование заключается
в том, что определённое количес
тво нитей (расположенных плотно друг
Основа
Перематыв
Снование
Шлихтован
Пробирание или
привяз
вание
Уток
Перематыв
Увлажнение или
эмульсирование
Ткачество
Контроль качества
ткани
к другу и образуя ленту) навивается на специальный барабан
сновальной машины. После навивания на барабан необходимого
количества лент равной длины их одновременно перематывают на
ткацкий навой. Ленточное снование примен
яют для сложных основ.
Шлихтование основы
. Целью процесса является уменьшение
обрывности нитей основы в ткачестве, путём придания им большей
прочности, большей стойкости к многократным деформациям
растяжения и изгиба, стойкости к истирающим воздействиям. С
ущность
процесса шлихтования заключается в пропускании нитей основы через
жидкий клеящий состав (шлихту), создающий на них после
высушивания гладкую эластичную плёнку. Шлихта проникает также
внутрь нитей, упрочняя их. В зависимости от способа высушивания
итей применяются шлихтовальные машины барабанного или
камерного типа.
Пробирание или привязывание
нитей выполняется для заправки
ткацкого станка новой основой. Если станок заправляется впервые или
осуществляется смена ассортимента, то применяется пробирани
е основ,
е. каждая нить основы должна быть пробрана в ламель, глазок галева
той или иной ремизки и в зуб берда.
Ламели
металлические пластинки с отверстием. Каждая нить
основы проходит через отверстия одной ламели, которая, таким
образом, висит на нит
и. При обрыве основной нити соответствующая
ламель опускается и замыкает цепь, вызывая останов станка.
Ламельный механизм является основонаблюдательным механизмом.
Ремизка
две металлических или деревянных рейки (рис.
2.17),
между которыми натянуты тонкие
проволочки
галева, имеющие
посередине отверстие
глазок. В каждый глазок пробирается одна нить
основы.
Рисунок 2.17
Деталь ткацкого ст
анка (ремизка): 1
рейка;
галево; 3
глазок
Бердо
представляет собой два бруска, между которыми на
одинак
овом расстоянии друг от друга укреплены тонкие металлические
пластины. Расстояние между двумя соседними пластинами называется
зубом берда. В каждый зуб берда пробирается одна или две нити
основы. Таким образом бердо равномерно распределяет нити основы по
ирине станка и поддерживает постоянной ширину вырабатываемой
ткани.
При замене сработанного навоя на новый применяется
привязывание, т.
е. к концу каждой нити старого навоя привязывается
нить нового навоя и затем узлы протаскиваются через ламели, ремизки
бердо.
Подготовка утка
к ткачеству заключается в перематывании
нитей на паковки, необходимые для данного станка.
Увлажнение или эмульсирование проводится с целью придания
им равновесной структуры, исключающей образование сукрутин в
процессе прокладывания
уточной нити.
2.2.2
Образование ткани на ткацком станке
Принцип образования ткани на ткацком станке заключается в
следующем. Нити основы 1 (рис.
2.18), сматываясь с навоя 2, огибают
скало 3, проходят сквозь отверстия ламелей 4, глазки галев ремизок 5 и
6 и
между зубьями берда 7. Перемещаясь в вертикальных плоскостях,
ремизки разделяют нити основы и образуют свободное пространство 9,
называемое ткацким зевом, в которое при помощи челнока 8 (или иным
способом) вводится уточная нить. Проложенная в зеве уточная
нить
прибивается с помощью берда 7 (при движении батанного механизма 10
вправо) к опушке ткани 11. Одновременно происходит закрытие зева,
ремизки меняют своё положение: ремизка 5 опускается вниз, а
ремизка 6 поднимается вверх. В результате этого у
точная нить
закрепляется у опушки ткани.
Рисунок 2.18
Схема обра
зования ткани на ткацком станке
При образовании нового зева в него вводится новая уточная нить,
которая тоже прибивается к опушке ткани, а ремизки опять меняют
свои положения. Таким образ
ом процесс циклически повторяется.
Наработанная ткань отводится вальяном 13, при этом она огибает
грудницу 12, направляющий валик 14 и наматывается на товарный
валик 15.
Главными механизмами ткацких станков, выполняющими
технологические функции, являются:
1. Основный регулятор или основный тормоз
(механизм,
поддерживающий постоянное натяжение основы в процессе работы
станка и подающий основу в зону формирования ткани);
2. Зевообразовательный механизм
(механизм, который
поднимает и опускает ремизки,
установл
енные на ткацком станке
Зевообразовательные механизмы бывают эксцентриковые или
кулачковые, кареточные и жакка
довые. На станках с эксцентриковым
зевообразовательным механизмом можно вырабатывать ткани
переплетениями с раппортом по утку не более восьми н
итей. На
кареточных станках можно вырабатывать ткани более сложных
переплетений. Жаккардовые машины позволяют вырабатывать ткани с
крупноузорчатыми переплетениями, т.
к. появляется возможность
каждый последовательный зев образовывать путём подъёма любых
тей основы.
3. Механизм прокладывания уточных нитей в зев
Челночные ткацкие станки
: уточная нить прокладывается боевым
механизмом, с помощью которого челнок в зеве совершает свободный
полет, при этом уточная нить сматывается с паковки, размещенной в
челно
ке.
Челнок
металлическая или деревянная коробка с заострёнными
металлическими концами (напоминает по форме лодку), в которую
закладывается паковка с уточной нитью, легко сматывающейся с неё.
Бесчелночные ткацкие станки
Станки такого типа выпускаются Швейцарской фирмой
«Зульцер», в России они выходят под маркой СТБ. Станки выпускаются
с заправочно
й шириной 180, 220, 330 см.
. На них уток в зев вносится
малогаб
аритными прокладчиками, представляющими собой стальную
пластинку массой 40 г при длине 90 мм и ширине 14 мм. Пружинным
захватом прокладчик зажимает нить, которая специальным устройством
подаётся к нему с конической бобины. Движение через зев прокладчик
сов
ершает только в одном направлении. В обратном направлении он
переносится специальным транспортёром, расположенным под основой.
Пневматические бесчелночные станки
. На этом станке уточная
нить, сматываемая с неподвижной конической бобины, после
прохождения через натяжное устройство поступает на барабан
отмеривающего механизма. Барабан наматывает на себя н
ить длиной,
необходимой для одной прокладки. С барабана нить проходит в сопло,
из которого пробрасывается в зев струёй сжатого воздуха, периодически
ступающего из компрессора (станки П
105, П
125).
Рапирные ткацкие станки.
На этих станках уточная нить вв
одится
в зев посредством жёстких или гибких рапир, движущихся навстречу
друг другу. При встрече одна из рапир, несущая нить, передаёт её
другой, которая при обратном движении завершает прокладывание утка
через зев.
Пневморапирные ткацкие станки
. Уток
прокл
адывается
воздушной струёй в канале, образованном рапирами, которые движутся
справа и слева до середины станка. В канал одной рапиры подаётся
сжатый воздух, а из канала встречной рапиры воздух отсасывается
(станок АТПР
120). Станки предназначены для вырабо
тки
хлопчатобумажных тк
ней массового ассортимента.
Гидравлические бесчелночные ткацкие станки
. Уточная нить
вводится в зев струёй воды, выбрасываемой из сопла. Станки
предназначены для выработки тканей из несмачивающихся
синтетических нитей.
Круглая ткацк
ая машина
, на которой с нескольких ткацких навоев
нити основы распределяются между 12 секторами. Несколько челноков
последовательно прокладывают нити, и каждый челнок прижимает к
опушке ткани уточину, проложенную предыдущим челноком. Станок
вырабатывает тк
ани полотняного переплетения.
4. Батанный механизм
(механизм, прибивающ
ий уточную нить к
опушке ткани).
5. Товарный механизм
Кроме главных механизмов, без которых выработка
ткани
невозможна, ткацкие станки оснащены рядом вспомогательных и
предохранительных механизмов. К ним относятся:
(механизм отводящий ткань из зоны ее
формирования и наматывания на товарный валик).
Механизм автоматической смены утка
повышающий
производит
ельность станков и труда ткачей.
Основонаблюдатель
, способствующий улучшению ка
чества
тканей, т.
к. он останавливает
станок при обрыве основной нити.
3. Уточная вилочка
: контролирует наличие уточной нити.
4. Механизм откидного берда, замочный механизм
2.2.3 Пороки ткацкого производства
: это
механизмы
предупреждающие массовые обрывы основы при задержке
челнока (нитепр
окладчика) в зеве и др.
Наличие пороков в готовых швейных изделиях может привести к
снижению сорта изделий и даже к браку, поэтому при раскрое пороки
стараются исключить. Пороки могут возникнуть из
за обрыва нитей,
разлад
ки оборудования, нарушения технологического режима или
недобросовестной работы обслуживающего персонала.
К порокам ткацкого производства относятся :
Близна
порок, заключающийся в отсутствии одной или
нескольких нитей основы.
Пролёт
порок, заключающийся
в отсутствии одной или
нескольких уточных нитей по всей ширине ткани или на ограниченном
её участке.
Двойник
порок в виде двух или более нитей основы или утка,
затканных или переплетённых вместо одной.
Поднырки
нарушение переплетения на коротких участ
ках из
за
непереплетения уточных нитей с нитями основы и провисания их в виде
штрихов.
Подплетина
несколько рядом лежащих неправильно
переплетённых, в том числе оборванных нитей по основе и утку на
коротком участке.
Сбитый рисунок
нарушение переплетени
я рисунка ткани в
результате неправильной проборки нитей в ремиз или в глазки лиц
жаккардовой машины или бердо.
Забоина
полоса во всю ширину ткани из
за повышенной
плотности ткани по утку.
Недосека
полоса во всю ширину ткани из
за пониженной
плотности
ткани по утку.
Рассечка
раздвижка нитей основы из
за нарушения плотности
зубьев берда.
Нарушение целостности ткани
порок ткани, при котором
нити основы и (или) утка разрушены.
Прощипки
нарушение целостности нитей основы или утка на
коротком участке в
результате удаления постороннего предмета или
узла.
Зебристость
порок, заключающийся в наличии в ткани
участков небольшой протяжённости по основе и утку, возникающих от
различной линейной плотности нитей.
Утолщённые нити
наличие в ткани нитей основы и
ли (и) утка,
имеющих более высокую линейную плотность, чем нити основного
фона ткани.
Местное утолщение
наличие утолщённых нитей основы или
(и) утка на коротких участках.
2.2.4 Ткацкие переплетения
Переплетением нитей в ткани
называется порядок взаимного
перекрытия нитей основы нитями утка. Графическое изображение
переплетения нитей в ткани называется рисунком переплетения.
Рисунок переплетения выполняется на клетчатой бумаге. Вертикальный
ряд клеток принимают за основные нити, а горизонтальный
за
уточн
ые. Места перекрещивания основных нитей с уточными
называются перекрытиями. Если в месте перекрещивания основная нить
находится над уточной, то перекрытие наз
ывается основным, если
уточная
уточным (рис.
2.19). Основные перекрытия закрашиваются,
уточные
остаются белыми.
Рисунок 2.19
Полотняное переплетение
а
образец ткани, б
изоб
ражение переплетения на рисунке
Раппортом переплетения (
называется одна законченная часть
рисунка переплетения, при повторении которой получается
непр
рывность рисунк
а в направлении основы и утка.
Раппортом переплетения по основе (
) называется наименьшее
число основных нитей, после которого начинает повторяться порядок
чередования перекрытий по нитям основы.
Раппортом переплетения по
утку (
) называется наименьшее ч
исло уточных нитей, после которого
начинает повторяться порядок чередования перекрытий по нитям утка.
Сдвигом перекрытия (
При выработке тканей используют разнообразные переплетения.
От вида переплетения зависят характер и рисунок лицевой поверхности
ткани, наличие блеска, продольных и поперечных полос. Вид
переплетения влияет на прочность ткани, её раст
яжимость, толщину,
жёсткость, осыпаемость, усадку, способность сутюживаться и
оттягиваться в процессе влажно
тепловой обработки и на другие
свойства.
называется число, показывающее, на
сколько нитей смещено одиночное перекрытие рассматриваемой нити
от аналогичного одиночного перек
рытия пред
дущей нити.
Все переплетения подразделяются на следующие классы
(рис.
2.20)
1. Главные (простые);
2. Мелкоузорчатые,
включающие производные от главных и
комбинированные;
3. Сложные;
4. Крупноузорчатые (жаккардовые).
КЛАСС ГЛАВНЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ. К ним относятся
полотняное, саржевое и сатиновое (атласное). В главных переплетениях
каждая нить основы и утка в пределах раппорт
переплетаются только
один раз
. Для главных п
реплетений
Полотняное переплетение
Для получения внешнего эффекта можно использовать две
основы с н
итями разной крутки (придание гофрированного вида); два
типа уточных нитей (левой и правой круток)
креповый эффект; при
использовании более тонкой основы по сравнению с утком возникает
поперечный рубчик (ткани тафта, поплин); при использовании в основе
утке нитей разных (контрастных) цветов получаются ткани с
переливом разных цветов и т.
наиболее распространённое из всех
ткацких переплетений. В этом переплетении основные нити наиболее
часто (через одну) перекрываются уточными нитями, поэтому ткани
полотняного переплетения наиболее прочны. Лицевая и изнаночная
стороны тка
ни полотняного переплетения имею
т одно и то же строение
и одинаковый внешний вид (см. рис.
2.1
). Переплетение применяется
для выработки
хлопчатобумажных тканей
ситца, бязи
, миткал
я,
батиста и др.; льняных тканей
полотен, бортовок, парусины и др.;
шёлковых
крепдешина, креп
жоржета, креп
шифона и др.; шерстяных
тканей
сукна, некоторых платьевых и костюмных тк
ней.
Саржевое переплетение.
В саржевом переплетении (рис.
2.21)
основные и уточные перекрытия располагаются со сдвигом в одну
сторону на одну нить. В результате на ткани
образуются косые полоски,
идущие под углом, величина которого зависит от соотношения
плотностей нитей в ткани по основе и утку. Направление сдвигов может
быть слева направо или справа налево. В этих случаях направления
полосок будут различные. В преобладаю
щем числе случаев
направление диагоналевых полосок бывает снизу вверх слева направо.
Для саржевого переплетения
1. Саржевое
переплетение условно обозначают дробью, числитель которой
показывает число основных перекрытий, а знаменатель
число уточных
перекрытий в раппорте переплетения.
Рисунок 2.20
Классификация ткацких переплетений
Рисунок
2.2
Саржевые переплетения
а
уточная саржа
1
, б
основная саржа
2
В саржевых переплетениях раппорты по основе и утку всегда
численно равны сумме чисел числителя и знаменателя дроби.
Наименьший раппорт равен трём, а его наибольший раппорт
определяется не количеством нитей в раппорте переплетения, а
величиной настил
ов, длина которых не должна превышать 3
4 мм. Если
на лицевой поверхности саржи пре
обладают основные нити, то саржа
называется основной
4
,
1
3
,
1
2
), если на лицевой поверхности
преобладают уточные нити, саржа называется уточной (
1
,
3
1
,
2
1
Основным саржевым переплетением вырабатываются обычно
полушёлковые ткани, которые имеют шёлковую основу и
хлопчатобумажный уток. Уточным саржевым переплетением
вырабатываются как правило полушерстяные ткани, которые имеют
хлопчатобумажную осн
ву и шерстяной уток.
Саржевым переплетением вырабатываются более плотные,
толстые и тяжёлые ткани, по сравнению с полотняным переплетением.
Такие ткани несколько уступают по прочности, но вследствие
удлинённых перекрытий по основе или утку они имеют более
гладкую
поверхность и меньший коэффициент трения, поэтому их часто
используют в кач
стве подкладки.
Ткани саржевого переплетения отличаются от тканей полотняного
переплетения большей мягкостью, эластичностью, драпируемостью и
растяжимостью, особенно по ди
агонали. Они требуют больше внимания
при настилании, чтобы не допустить перекоса кроя.
Сатиновое и атласное переплетения.
Эти переплетения
характеризуются следующими особенностями: переплетение основных
и уточных нитей осуществляется посредством одиночных
(основных
или уточных) перекрытий, не соприкасающихся друг с другом;
перекрытия смещены одно относительно другого на постоянное число
нитей, но не меньше чем на две. В результате одиночные перекрытия
одной системы нитей делаются незаметными среди настилов
(длинных
перекрытий) другой системы нитей
и ткань получается как бы
сотканной из одной системы нитей, что придаёт ей своеобразный блеск.
Сатиновое и атласное переплетения условно обозначают дробью, в
числителе которой указывают раппорт
, а в знаменателе
сдвиг
Величины
должны быть целыми числами и не иметь общего
делителя, например
5,
2;
7,
5 и т.
Сатиновое переплетение (рис.
2.22
) образует на лицевой
поверхности ткани длинные уточные настилы, а одиночные основные
пер
екрытия равномерно размещаются по площади раппорта со сдвигом
по утку (по горизонтали)
. по основе (вертикали)
Атласное переплетение (рис.
2.23
) образует на лицевой стороне
ткани длинные основные настилы, а одиночные уточные перекрытия
равномерн
о размещены по площади раппорта со сдвигом по основе
(вертикали)

Рис
унок
2.22
Сатиновое
переплетение
5
Рисунок
2.23
Атласное
переплетение
5
Сатиновое и атласное переплетения отличаются от
полотняного и
саржевого переплетений более гладкой и ровной поверхностью,
повышенным блеском, мягкостью и эластичностью. Ткани сатинового
переплетения характеризуются повышенной плотностью по утку,
атласные
по основе.
К недостаткам этих переплетений отно
сится то, что они
сообщают тканям, особенно шёлковым, некоторую осыпаемость и
скольж
ние.
Сатиновым переплетением вырабатывают хлопчатобумажные
сатины и некоторые драпы. Атласным переплетением вырабатывают
льняные ткани (коломенок) и шёлковые (атлас, креп
сатин,
подкладочные, либерти и др.)
В шерстоткачестве атласным
переплетением вырабатывают бобрик, байку (на хлопчатобумажной
основе).
АСС МЕЛКОУЗОРЧАТЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ
Класс мелкоузорчатых переплетений делится на два подкласса:
производные переплетения, п
олученные за счёт видоизменения главных
переплетений, и комбинированные, полученные путём комбинации
главных переплетений и производных от них. Особенностью этих
переплетений является наличие на поверхности тканей узоров
различных форм и характера.
К произ
водным полотняного переплетения относятся репсовые
перепл
тения и рогожка.
Репсовые переплетения получаются при удлинении перекрытий
полотняного переплетения в направл
ении основы или утка (рис.
2.24 а,
). В основном репсе настил образуется основными нит
ями. В этом
случае изгибаться будут только нити основы, уточные нити будут почти
прямолинейными. В результате на поверхности ткани образуются
поперечные рубчики. В уточном репсе
продольные рубчики.
Рисунок
2.24
Произ
водные полотняного переплетения
основный репс
, б
уточный репс, в
рогожка
Переплетение рогожка
(рис.
2.24
в)
широко используется в
хлопчатобумажном производстве. Репсовым переплетением
вырабатывают фланели некоторых артикулов (удлинение уточных
перекрытий облегчает условия начёса
тканей). Основным репсом в
шёлковом производстве вырабатывается файдешин.
К производным саржевого переплетения относятся усиленная
саржа, сложная саржа, ломаная саржа, ромбовидная
(перекрещ
ивающаяся) саржа и др. (рис.
2.25
Рисунок
2.2
Произ
водные саржевого переплетения
а
усиленная саржа 2/4, б
сложная саржа
1
2
3
ломаная саржа: базовая 2/2,
6;
10;
обратно
сдвинутая саржа «ёлочкой»: базовая 2/2;
12;
6;
Саржа называется
усиленной
Усиленную саржу
(рис.
2.2
а), если в её раппорте нет
одиночных перекрытий, вследствие этого рисунок переплетения
получается более отчётливым. Обозначается усиленная саржа также,
как и простая, т.е. числитель указывает число
основных перекрытий,
знаменатель
число уточных перекрытий в раппорте переплетения;
сумма числителя и знаменателя равна раппорту переплетения.
широко используют в хлопчатобумажном
производстве, например, для получен
ия плат
ьевых
тканей
ландки,
саржи, бумазеи, фланели.
Из гребенной пряжи усиленной саржей
вырабатывают
следующие виды шерстяных и полушерстяных тканей: бостон, трико,
шевиот, коверкот, шотландку. В суконном
ткачестве: шевиот, три
ко,
сукно
Сложная саржа
образуется в результате одновременного
размещения на площади раппорта двух и более сарж главного
переплетения,
усиленных сарж или тех и других
(рис.
2.2
б). Сложная
саржа обозначается дробью, в числителе которой число основных
пер
екрытий, в знаменателе
число уточных перекрытий
использованных сарж. Раппорт определяется как сумма раппортов сарж,
использованных для построения сложной саржи. Сложная саржа
образует на ткани диагоналевые полоски разной ширины. Сложная
саржа используетс
я для выработки платьевых, пальтовых и
декоративных тканей.
Ломанная саржа
2;
образуется путем изменения знака сдвига с
«плюса» на «минус» после заданного числа основных или уточных
нитей (рис.
2.2
в). Изменение знака сдвига вызывает изменение
направления ди
агонали. Ломанная саржа строится на базе главной,
усиленной или сложной саржи. Раппорты переплетения данной с
аржи
рассчитываются по формулам
де
число основных нитей
после которого произошло
изменение направления диагонали;
раппорт по утку базовой
саржи, используемой для построения ломанной саржи. В месте излома у
ломанной саржи против основного перекрытия располагается основное
перекрытие, а против уточного
уточное.
Обратносдвинутая
Ломаную и обратносдвинутую саржу применяют при выработке
костюмных, пальтовых и декоративных тканей.
(обратная) саржа образуется на базе гл
авных,
усиленных и сложных сарж за счет изменения нап
равления диагонали,
но в отличие от лома
ной, у обратной саржи в месте излома против
основного перекрытия располагается уточное перекрыти
е, а против
уточного
основное
(рис.
2.2
г). Раппорт обратной осн
овной саржи
определяется по основе
, по утку
Усиленный сатин
(усиленный атлас) (рис.
2.26
это
переплетения, образуемые путём усиления о
сновных перекрытий в
сатине и уточных
в атласе. Усиление происходит благодаря выводу на
лицевую сторону сдвоенных перекрытий, в результате чего повышается
прочность ткани.
Рисунок
2.26
Производные сати
нового (атласного)
переплетения
а
усиленный са
тин
, б
усиленный атлас
Переплетением усиленного сатин
а вырабатываются молескин,
сукн
. Переплетение усиленного атласа используется при выработке
габардина и некоторых двухслойных тканей для подкладочного сл
оя.
комбинированным переплетениям
относятся
такие, при
построении
которых используют одновременно несколько видов
переплетений. Они разнообразны по строению, размерам раппорта,
внешнему эффекту. К комбинированным переплетениям относятся
следующие виды пе
реплетений: орнаментные, креповые, рельефные,
просвечивающие.
Орнаментные переплетения
создают на поверхности ткани
простые узоры в виде продольных и поперечных полос, клеток,
контуров. Образуются эти переплетения путём чередования или
сочетания главных пе
реплетений, например
саржевого и репсового
переплетений, ломаной
саржи и рогожки и т.
д. (рис.
2.27
). Наиболее
часто эти переплетения используют для выработки разнообразных
костюмных и брючных тканей.
Рисунок
2.27
Узор из продольных полосок, выработан
ный
точной саржей и основным репсом
Особенностью
креповых переплетений
Креповые переплетения строятся на базе главных переплетений
или их производных различными способами:
(рис.
2.28
) являются
разбросанные по лицевой поверхности ткани удлинённые перекрытия,
которые придают ей характерный мелкозернистый вид. Креповые
переплетения весьма разнообразны. Они
позволяют имитировать
креповый эффект тканей, выработанных из нитей креповой крутки.
добавлением основных или уточных перекрытий;
совмещением двух и боле
е переплетений;
размещением нитей одного переплетения между нитями другого
переплетения.
Креповый эффект создается из одиночных или групповых
основных или уточных перекрытий, распределенных в раппорте без
определенных
закономерностей. На рисунке 2.28
пред
ставлено
построение
крепового переплетения методом
совмещения двух
переплетений.
Ткани крепового переплетения лучше сопротивляются смятию и
не вызывают затруднений при раскрое. Креповые переплетения широко
используются для выработки хлопчатобумажных, льня
ных, шерстяных
и шёлковых платьевых тканей.
Рисунок
2.28
строение крепового переплетения
Рельефные переплетения образуют на ткани рисунок с
выступающими основными или уточными нитями. К рельефным
переплетениям относятся вафельные, диагоналевые и рубч
иковые.
Вафельное переплетение
Места с короткими перекрытиями соответствуют углублен
ной
части ячейки, длинными перекрытиями образуются выступающие
рельефные грани прямоугольника. Чаще всего вафельное переплетение
применяется для выработки полотенечных тканей.
образуется путем изменения длины
основных и уточных перекрытий, при этом создается узор из
прямоугольных ячеек, грани которых выступают,
а середина углублена
(рис.
2.29
На лицевой поверхности тканей
диагоналевых переплетений
образуются мелкие выпукл
ые рельефные полосы, идущие снизу круто
вверх чаще всего слева направо. Наклон рубчика зависит от плотности
основы и от характера переплетения.
Рисунок
2.29
Вафельное переплетение
Диагоналевое переплетение можно получить двумя способами:
сокращением чи
сла основных нитей и перестановкой нитей основы или
утка. Диагоналевым переплетением вырабатываются габардины.
На поверхности ткани, выработанной рубчиковым переплетением,
образуются две выпуклые рельефные полосы, которые идут
вертикально или наклонно.
Ру
бчиковое переплетение получают сочетанием уточных или
основных настилов с закрепляющим переплетением.
Рубчиковым
переплетением вырабатывается ткань типа пике (ложное пике)
(рис.
2.30
Рисунок
2.30
Рубчиковое переплетение
С лицевой стороны
полотняное
переплетение, с изнаночной
стороны
уточный репс, например через 8 нитей. В местах перехода
уточных нитей с изнаночной стороны на лицевую образуется
углубление.
Просвечивающие переплетения образуют на ткани просветы
благодаря различию в длине перекрытий н
итей. Обычно они
образуются из полотняного и репсовых переплетений (рис.
2.3
Просвечивающие переплетения применяются для
хлопчатобумажных и шелковых платьевых тканей.
Рисунок
2.31
Просвечивающее переплетение
КЛАСС СЛОЖНЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ
Сложные перепл
етения образуются из трёх и более систем нитей.
К сложным переплетениям относятся: полутораслойные, двухслойные,
пике, ворсовые, петельные, перевивочные.
Полутораслойные и двухслойные переплетения применяются для
выработки хлопчатобумажных тканей (сатин
ико, байка) и драпов.
Эти ткани отличаются большей толщиной, плотностью, массой,
хорошими теплозащитными свойствами и высокой износостойкостью.
Полутораслойные переплетения образуются из трёх систем нитей : две
основы и один уток или
два утка и одна основа
(рис.
2.32
Двухслойные переплетения образуются из четырёх или пяти
систем нитей: две основы и два утка, две основы и три утка
три основы
и два утка (рис.
2.33
). Такие переплетения образуют два
самостоятельных полотна ткани, расположенные одно над други
м и
связанные между собой одной из систем нитей, образующих эти
полотна, или специальной нитью основы или утка.
Этими переплетениями вырабатывают наиболее толстые, плотные
и тяжёлые ткани, при этом в качестве подкладочных основных и
уточных нитей могут исп
ользоваться более дешёвые нити.
Рисунок
2.32
Двухуточное переплете
ние
Рисунок
2.33
Двухслойное переплетение: 1,
2, 3, 4, 5
нити
основы верхнего слоя; 1
Двухслойными переплетениями вырабатывают износост
ойкие и
теплозащитные тонкосуконные пальтовые ткани, а также некоторые
шёлковые костюмно
плательные ткани.
нити основы нижнего слоя
Ворсовые переплетения образуют на поверхности ткани ворс.
Ворсовая поверхность может быть образована нитями утка
(уточноворсовые переплетения) или ни
тями основы (основоворсовые
переплетения).
Уточно
ворсовое переплетение образуется из трёх систем нитей:
основы и утка, образующих грунт ткани обычно полотняного
переплетения, и ворсового утка, образующего удлинённые перекрытия
по утку, которые затем в пр
оцессе отделки разрезаются и образуют
ворсовую поверхность. Таким переплетением вырабатывают
хлопчатобумажные ткани с ворсом высотой около 1 мм, равномерно
расположенным по всей поверхности ткани (полубархат)
и в виде
рубчиков различной ширины (вельвет
рд; вел
вет
рубчик) рис.
2.3
Основоворсовое переплетение образуется из пяти систем нитей:
трёх основ и двух утков. Две основы, переплетаясь с двумя утками,
образуют два самостоятельных полотна ткани, расположенные одно над
другим (двухполотенный саморез
ный способ). Третья основа, ворсовая,
входит в структуру верхнего и нижнего полотен, в определённом
порядке связывая их между собой.
Рисунок
2.3
Переплетение ворсовых нитей утка с основными
нитями в поперечном разрезе уточно
ворсовой ткани вельвет
кор
д до и
после разрезания ворсовых нитей (Переплетение грунтовых уточных
нитей на
разрезе не показано)
По мере выработки ткань на ткацком станке
надвига
ется на
движущийся поперёк нее
нож, который разрезает ворсовую основу, в
результате чего получаются одновр
еменно две ткани с ворсовой
поверхностью. Таким переплетением вырабатывают ткани с ворсом из
натурального или искусственного шёлка высотой до 2 мм (бархат,
велюр), от 2 до 4 мм (плюш) и до 10 мм и более (искусстве
нный мех)
(рис.
2.35
Рисунок
2.3
дольный разрез ткани с ворсом из основы при
выработке её на станке двухполотенн
ым саморезным способом
Благодаря ворсовому переплетению можно получить ткани с
красивым внешним видом, с хорошими теплозащитными свойствами,
хорошей износостойкостью, т.
к. ворс
стоек к истиранию.
Изделия из тканей с ворсовой поверхностью нужно раскраивать
только в одном направлении, для получения одинаковой интенсивности
блеска всех деталей изделия.
КРУПНОУЗОРЧАТЫЕ ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ.
Крупноузорчатые переплетения могут иметь величину
раппорта
от нескольких десятков до нескольких тысяч нитей. Все
крупноузорчатые ткани можно разделить на две группы: 1) простые,
при выработке которых используются главные, производные и
комбинированные переплетения и 2) сложные, при выработке которых
испол
ьзуются сложные переплетения.
Для выработки тканей крупноузорчатыми переплетениями
применяют жаккардовую машину, на которой зевообразование
происходит посредством подъёма и опускания отдельных нитей
независимо друг от друга.
Простыми крупноузорчатыми переп
летениями вырабатываются
хлопчатобумажные ткани (сатин жаккардовый, зефир жаккардовый),
льняные (скатерти, полотенца, салфетки, декоративные ткани),
шерстяные платьевые ткани, шёлковые (поплин фасонный, альпак,
дудун и др.).
Сложные крупноузорчатые перепле
тения состоят из трёх и более
систем нитей : основы и утка.
Крупноузорчатыми сложными переплетениями вырабатывают
ассортимент костюмно
плательных тканей, мебельно
декоративных
тканей и штучных изделий, основные и уточные гобелены, ворсовые
полотна и ковро
вые изделия.
2.2.5
Основные
характеристики строения тканей
К основным характеристикам строения ткани относятся: линейная
плотность основы и утка, вид переплетения, плотность ткани,
заполнения (линейное, поверхностное, объёмное, по массе), пористость,
фазы
строения, опорная поверхность и др.
Плотность ткани по основе (
) и по утку (
Если плотность ткани по основе равна плотности ткани по утку,
то ткань называется равноплотной. Если плотность по основе и по утку
различ
ны
неравноплотной.
ри одной и той же плотности
заполненность ткани волокнистым материалом может быть различна в
зависи
мости от толщины нитей
(рис.
2.36
). Поэтому для сравнительной
характеристики заполненности тканей нитями разной линейной
плотности испо
льзуют другие характеристики, например, линейное
заполнение. Линейное заполнение (
) показывает, какую часть от
длины тканей занимают поперечники параллельно лежащих нитей
основы или утка.
определяется
количеством нитей основы или утка, расположенных на 100 мм ткани.
Плотность различных тканей колеблется в значительных пределах
от
50 для грубых льняных тканей
, до 1100 и более
для тканей из
натурального шёлка. Плотность большинства тканей находится в
пределах от 100 до 500.
Расстояние между соседними нитями (
можно выразить через
плотно
сть ткани
100
, тогда линейное заполнение будет
подсчитывать
ся
как
100
=
[%]. Линейное заполнение
подсчитывается отдельно по основе
, [%] и по утку
, [%].
Таблица 2.2
Ориентировочные значения
поверхностно
плотности тканей
Вид ткани
Изделия
Поверхностная
пло
ность, г/м
Хлопчатобумажные
ткани
Платья, бельё, мужские
сорочки.
Костюмы, б
рюки, куртки,
полупальто, плащи
160
200
Льняные ткани
Бельё, платья, ко
тюмы
130
Шерстяные ткани
Платья.
Кос
тюмы.
Пальто, шинели
140
250
350
Шёлковые ткани
Платья, блузки, мужские
сорочки
200
Рисунок
2.36
Линейное заполнение ткани
в зависимости от толщины нитей
При этом расчётный диаметр нитей определяется по формуле
0357
, [мм]
(2.7)
где
линейная плотность нити, текс;
средняя плотность нити, т.
е. масса единицы объёма нити,
определённого по наружному контуру с учётом всех воздушных
промежутков, мг/мм
Линейное заполнение
может быть меньше, рав
но или больше 100
(рис.
2.3
Рис
унок
2.3
Линейное заполнение ткани в зависимости от
расстояния между соседними нитями, т.
е. плотность ткани
Если принять, что максимальная плотность равна
Пmax
100
е. нити в ткани находятся в свободном состоянии и касаютс
я друг
друга
то можно выразить значение диаметра (
100
/
Пmax
) и
подставить в формулу заполнения:
max
d
, [%]
(2.8)
Таким образом
можно сказать, что линейное заполнение является
характеристикой
относ
тельной плотност
Ткани с высок
ой относительной плотностью сложны в шитье, так
как могут прорубаться иглой и трудно сутюживаются. Например,
относительная плотность основы в чистошерстяных габардинах может
быть до 140
%, поэтому габардины чрезвычайно сложны в обработке:
прорубаются при п
рокладывании с
трочки, трудно поддаются влажно
тепловой обработке. Повышение относительной плотности ткани
увеличивает её жёсткость, поверхностную плотность, разрывную
нагрузку, устойчивость к истиранию, упругость, уменьшает
проницаемость. Ткан
и малой отно
сительной плотности
являются
лёгкими, хорошо пропускают воздух, пар, но могут быть прозрачными,
иметь повышенную раздвижку в швах, легко растягиваться в разных
направлениях, что вызывает перекашивание при раскрое и шитье. Ткани
с высокой относительной плот
ностью используются для зимней
одежды, и наоборот, для летней одежды нужны ткани, имеющие
сравнительно небольшую относительную плотность.
Поверхностное заполнение
0,01ЕоЕу
2.9
, %, показывает, какую часть
площади ткани занимает площадь проекций нитей основы и утка.
Объемное заполнение,
, %, показывает какую часть объема
ткани
составляет суммарный объем нитей
основы и утка. Объем
нитей
, объем ткани
, где
масса нитей
и ткани;
100
100σ
средняя
плотность нитей и ткани. Если учесть, что
массы нитей и ткани равны, то объемное заполнение составит:
(2.10)
Заполнение по массе
100σ
, %
, определяется отношением массы
нитей к массе, которую мог бы иметь материал при условии
полного
заполнения его объема веществом волокна:
где
γ
плотность вещества волокна, мг/мм
(2.11)
Поверхностная пористость
100
(2.12)
, % показывает отношение площади
сквозных пор к площади всей ткани:
Объемная пористо
сть
Ev.
(2.13)
, %, показывает долю воздушных
промежутков только между нитями:
Общая пористость
общ =
2.14
общ
, % характеризует долю всех пор,
распо
ложенных между нитями, внутри ни
тей и волокон:
Основные показатели, характ
еризующие строение ткани,
оказывают существенное влияние на массу, износостойкость,
воздухопроницаемость, теплоизолирующие свойства и изменяются в
широких пределах в зависимости от назначения полотен. В таблице 2.3.
приведены основные структурные характери
стики некоторых видов
ткани и трикотажа.
Вид поверхности ткани зависит от
фаз строения
Таблица 2.3
Структурные характеристики некоторых видов
тканей и трикотажных полотен
. Фаза строения
ткани характеризует взаимную изогнутость нитей основы относительно
нитей утка. Численно фаза строения (
) выражается отношением
высоты волны нитей основы
) к высоте волны утка (
). Условно для
тканей полотняного переплетения было выделено девять фаз строения.
Первая фаза строения характеризуется прямолинейным расположением
основы и максимальной изогнутостью нитей утка. Девятая фаза,
наоборот, характериз
уется максимальной изогнутостью нитей основы и
прямолинейным расположением нитей утка (рис.
2.38). В пятой фазе
нити основы и утка изогнуты в равной степени.
Ткань
(трико
тажное
полотно)
Средняя
плотность,
мг/мм
Показатели заполнения

нити
полотна
ОБЩ
Ткани
Марля
хлопчатобумажная
0,8
0,15
Ситец
0,8
0,43
Полотно льняное
0,7
0,51
Бостон шер
стяной
0,6
,48
Креп
сатин
вискозный
0,8
0,52
100
Трикотажные полотна
Гладь
хлопчатобумажная
0,8
0,27
Ластик шерстяной
0,7
0,21
Интерлок вискозный
0,7
0,24
106
100
Промежу
точные фазы строения получают из первой фазы путём
увеличения высоты волны основы на 1/8
) и соответственного
уменьшения высоты волны утка на 1/8
Значение разделения тканей на фазы строения огромно, т.
к. в
зависимости от фаз строения у
ткани образуется соответствующая
опорная поверхность
, т.
е. поверхность, которой ткань касается
плоскости; величина опорной поверхности в свою очередь влияет на
интенсивность износа.
Рисунок
Фазы строения тканей
Так, в первой фазе строения образ
уется уточноопорная
поверхность, которая не способствует сопротивлению ткани
истирающим воздействиям, т.
к. уточные нити менее прочны, чем
основные. Кроме того, при носке изделия силы трения, как правило,
направлены вдоль материала, т.
е. поперёк уточных н
итей, что
способствует быстрому разрушению изделия. В девятой фазе строения
ткани имеют основоопорную поверхность. Ткани с такой опорной
поверхностью хорошо сопротивляются истирающим воздействиям, т.
к.
основа представляет собой наиболее прочную систему ни
тей в ткани.
В пятой фазе строения ткань касается плоскости одновременно
основными и уточными нитями и сопротивляемость её истирающим
воздействиям будет зависеть от величины опорной поверхности. Кроме
того, ткань в этом случае будет иметь наименьшую толщин
у, равную
сумме диаметров (
Опорная поверхность тканей может колебаться пределах от 5 до
20 % (от всей площади ткани). При этом следует иметь в виду, что фазы
строения тканей не являются чем
то постоянным. Они формируются в
основном в процессах от
делочного производства и могут меняться при
влажно
тепловых обработках и стирках, когда напряжения с нитей
снимаются. В этом случае нити принимают равновесное состояние и
фаза строения приближается к пятой. Такое положение нитей является
закономерным
, и к
нему стремит
ся любая ткань.
2.3 ТРИКОТАЖНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Трикотаж
изделия или полотна, получаемые из одной нити или
системы нитей путем образования петель и их взаимного переплетения.
Элементом структуры трикотажа является петля. Она представляет
со
бой пространственную кривую, от длины и формы которой зависят
важнейш
ие свойства трикотажа (рис. 2.
). Отдельные участки петли
имеют свои названия (рис.
а). Участок 2
3 назыв
ается игольной
дугой, участки 1
2 и 3
4 петельными палочками, 4
платинов
ой
дугой или протяжкой. Часто игольную дугу вместе с петельными
палочками называют остовом петли.
Рисунок
Петли: а
открытая; б
закрытая.
Различают петли открытые и закрытые. В открытых петлях
контур остова н
е замыкается протяжкой,
а в закрытых
протяжка
замыкает его
. Петли расположенные по горизонтали
образуют
петельные ряды, а петли
, расположенные по вертикали,
петельные
столбики. По способу образования петельного ряда ра
зличают трикотаж
поперечновязан
ый (или кули
рный) и основовязаный (рис
. 2.
). В
поперечновязаном трикотаже все петли одного петельного ряда
разованы из одной нити
. В основовязаном трикотаже каждая петля
петельного ряда образована из отдельной нити. Для получения
петельного ряда требуется столько нитей, сколько петель в ря
ду.
Лицевой стороной трикотажа считается та, на которой выступают
палочки петель и закрывают дуги, а изнаночной
та, на которую
выходят дуги, перекрывая палочки. Различают трикотаж двух видов:
одинарный (однофонтурный) и двойной (двухфонтурный). Одинарный
трикотаж вырабатывают на машинах с одной игольницей, двойной
на
машинах с двумя игольницами.
2.3.1 Органы петлеобразования
Процесс петлеобразования осуществляется специальными
деталями, которые часто называют органами петлеобразования. К ним
относятся:
иглы, платины, нитеводитель и пресс.
Рисунок
Строение поперечновязаного (а)
и основовязаного
(б) трикотажа
Вязальные иглы
Иглы бывают различных размеров и устанавливаются на машине
с определённым шагом неподвижно или подвижно, образуя так
называ
емые фонтуры или игольницы.
бывают различных конструкций
(рис.
2.4
: а
крючковая; б
язычковая; в
пазовая; г
трубчатая. Игла, независимо
от конс
трукции, имеет
следующие основные элементы: 1
стержень; 2
крючок, который служит для захвата нити и вытягиван
ия вновь
образованной петли; 3
язычок: у пазовых и трубчатых игл он
называется замыкателем, у крючковой иглы роль язычка (или
замыкателя) вып
олняет удлине
ный пружинящ
ий крючок 2. Назначение
язычка
удержать проложенную нить и облегчить соскаль
зывание
старой петли с иглы; 4
пятка. Она имеет различную конфигурац
ию в
зависимости от назначения
удерживать иглу в плитке или перемещать
по пазам и
гольницы; 5
чаша стержня, которая имеется только на
крючковых иглах и служит для помещения кончика иглы во время
петлеобразования.
Нитеводитель
прокладывает нити на иглу. Он представляет собой
стальной плоский стержень с отверстием, через которое проходит нить.
Платины
служат для изгибания нити в петлю, перемещения петель по
стержню, сбрасывания и оттягива
ния готовых петель. Это тонкие
стальные пластины фигурной формы, расположенные между иглами.
Пресс
закрывает крючок иглы (в машинах с крючковыми иглами).
Прессы различной формы устанавливают над иглами или перед ними.
Рисунок
Иглы: а
крючковая,
язычковая, в
пазовая,
трубчатая
2.3.2
Под
готовка пряжи и нитей к вязанию
Трикотаж вырабатывают из пряжи разнообразных видов и
химических нитей. К этим нитям предъявляются повышенные
требования в отношении равномерности по толщине, прочности,
раст
яжимости, чистоте и равновесности по крутке. Неравномерная
пряжа по
тонине вызывает «зебристость»
характерную полосатость
трикотажа. Недостаточная прочность и растяжимость приводят к
обрывности пряжи в петлеобразующих системах. Повышенная крутка
ведет к
увеличению жесткости, поломке игл из
за образования сукрутин
и изменению размеров петель, перекосам трикотажного полотна. В то
же время пряжа с пологой круткой менее прочная и ровная, более
ворсистая.
Нити, предназначенные для трикотажного производства, пр
оходят
дополнительную обработку для уменьшения коэффициента трения и
придания им большей гладкости и эластичности. Эта обработка
проводится во время наматывания пряжи в бобины или, если она
предназначается для основовязального производства, во время
снован
ия.
При наматывании в бобины нити подвергаются эмульсированию
или парафинированию. Цель эмульсирования
нанесение на нити
эмульсии, содержащей жировые вещества. Эмульсирование проводится
на мотальных машинах, специальным устройством, состоящим из
желоба с
эмульсией и валика, который вращаясь, смачивается в
эмульсии и передаёт её проходящим по нему нитям.
Парафинированию обычно подвергают хлопчатобумажную и
шерстяную пряжи. Оно заключается в нанесении на нить слоя
парафина. Для этого на мотальных машинах ус
танавливают шайбы из
парафина, проходя по которым, пряжа пропитывается слоем парафина.
После изготовления трикотажа парафин и эмульсия должны быть
полностью удалены из волокна, так как в противном случае это
отразится на равномерном окрашивании полотна.
3.3
Классификация и краткие сведения
о трикотажно
вязальных машинах
Все трикотажно
вязальные машины имеют следующие основные
механизмы и устройства: нитеподачи, петлеобразования, привода и
товароотвода. К вспомогательным механизмам и устройствам
относятся:
механизм управления, автоматические остановы, механизм
автоматической смазки, механизм пухоудаления, счетчики и т.
По способу петлеобразования
вязальные машины делят на
группы: кулирные (трикотажные)
машины с неподвижным
крючковыми иглами; вязальные
машины с язычковыми и
подвижными крючковыми иглами; основ
язальные; тамбурные
основовязальные; вязально
прошивные и др.
По способу вязания
машины подразделяют на поперечно
вязальные (кулирные) и основ
овязальные, по форме игольницы
на
плоские, круглые
и овальные. На плоских машинах вырабатываемый
трикотаж получается в виде полотна определенной ширины
или готовой
детали; на круглых
в виде замкнутого цилиндра (трубки), размер
которого определяется диаметром игольного цилиндра машины, или в
виде купона;
на ма
шинах с овальными игольницами вырабатывают
одновременно два полотна с кромками.
По числу игольниц (фонтур)
трикотажные машины подразделяют
однофонтурные, двухфонтурные и многофонтурные.
По типу игл
различают трикотажные машины с крючковыми,
язычк
овыми, пазовыми, трубчатыми и особой конструкции иглами.
По количеству установленных систем
малосистемные
(мальезная, машина МТ) и многосистемные (МС
, интерлочная,
мультирипп и др.).
Классом
Чем выше класс машины, тем меньше рас
стояние между иглами,
тоньше иглы и
соответственно
тоньше и плотнее выработанный на них
трикотаж.
трикотажной машины называется число игл на единице
длины иго
льницы. Для определе
ния класса машин приняты дюймы
один, полто
ра, два: английский дюйм равен 25,4 мм, французский
27,78, саксонский
23,6 мм. Класс машин обозначается номерами: 3
й и далее по 66
По метрической классификации рекомендуется определять
количество игл на 50 мм или брать за исходную величину игольный шаг
в миллиметрах, увеличенный для удо
бства в 10 раз. Согласно
последнему методу, все системы действующих трикотажных машин
могут классифицироваться от 60 до 9 М.
В зависимости от типа производства
машины использу
ются для
бельевого, верхнетрикотажного, чулочно
носочного, гардинно
кружевного,
коврового и других производств.
В зависимости от вида вырабатываемого полотна
машины, вырабатывающие полотно для изготовления
различных видов изделий,
мальезные, МТ, КТ, многозамочные,
тонколастичные,
интерлочные, вертелки, рашель, рашель
вертелки;
и штуч
ных
изделий машины подразделяют на группы:
машины для производства купонов и деталей для верхних и
бельевых изделий
оборотные, фанговые, котонные;
машины для производства чулочно
носочных изделий
круглочулочные и носочные автоматы, котонные чу
лочные;
машины специального назначения
для выработки беек,
галстуков, перчаток.
На рис.
2.4
представл
ена классификация трикотажно
зальных
машин по важнейшим признакам.
Рисунок
.42
Схема классифик
ации трикотажно
вязальных
машин
Кроме указанных о
тличительных признаков, трикотажно
вязальные машины различаются между собой по конструкции
узорообразующих механизмов и наличию программирующих и
автоматических устройств.
2.3.4 Способы петлеобразования
Весь процесс образования петель по предложению проф
ес
сора
А.С. Далидовича принято разбивать на 10 операций. В зависимости от
порядка выполнения этих операций различают два способа
петлеобразования: трикотажный и вязальный. При трикотажном
способе обычно используют крючковые иглы, а при вязальном
любые.
В з
ависимости от того, какой способ петлеобразования принят на
машине, их часто разделяют на трикотажные машины и вязальные.
Заключение
состоит в том, что старую петлю,
находившуюся до этого под крюч
ком, отводят на стержень иглы, чтобы
освободить место для пр
окладывания новой нити (рис.
2.4
, положение
1).
Производство поперечновязаного трикотажа на крючковых
иглах
Прокладывание
, т.
е. прокладывание новой нити на
стержень иглы между старой петлёй и чашей. Это осуществляется
нитеводителем (положения 1,
2).
Кули
рование
, т.
е. операция изгиба нити в незамкнутые
петли. Это производится с помощью платин (положения 3,
4).
Вынесение
операция, заключающаяся в перемещении
изогнутой нити под крючок иглы (положение 5).
Прессование
. Цель прессования
закрыть вход для ст
арой
петли под крючок иглы, т.
к. старые петли тоже перемещаются в
направлении к головке иглы. Достигается это надавливанием пресса (на
рисунке он не показан) на крючок иглы, пока мысок не попадёт в чашу
ложение 6).
Нанесение
. Поскольку старая петля не
может попасть под
крючок, то она попадает на запрессованный крючок, т.
е. наносится на
крючок (положения 6 и 7). После выхода старой петли на крючок пресс
отходит и крючок распрессовывается.
Соединение
. При дальнейшем перемещении старой петли
по крючку про
исходит соприкосновение её с изогнутой нитью,
находящейся под крючком. Этот момент называется соединением
ложение 8).
Сбрасывание
. Эта операция, при которой старая петля
соскальзывает с крючка и
лы (положения 9,
11) и повисает на
изогнутой нити.
Фор
мирование
. Старая петля отводится, и изогнутая нить
протаскивается сквозь неё, образуя новую петлю. Эта операция
называется формированием (положение 12).
Оттяжка
. В последней операции
оттяжке (положения
13,14,15) старую петлю отводят за спинку игл, чтобы
она не попала на
иглы при заключении в следующем цикле петлеобразования.
Вязальный способ петлеобразования стал применяться на
машинах после изобретения в 1849 году язычковой иглы. Это
изобретени
е позволило при простом перемещении иглы достигнуть
выполнения ряда операций петлеобразования без дополнительных
механизмов, что значительно упростило конструкцию машины.
Производство поперечновязаного трикотажа на язычковых
иглах
Некоторые операции стали выполняться одновременно, и поэтому
последовательность их ст
ала условной. Рассмотрим вязальный способ
петлеобразова
ния на язычковых иглах (рис.
2.4
.).
Заключение осуществляется при подъёме иглы. Благодаря этому
старая петля, оставаясь неподвижной, перемещается относительно
иглы, выходит из под крючка (положения 3
и 4), открывает клапан (если
он был закрыт) и, пройдя его, попадает на стержень иглы (положения 5
и 6).
Прокладывание нити происходит на участке между крючком и
концом раскрытого клапана (положение 7). При опускании иглы
проложенная нить попадает под крючо
к и тем самым осуществляется
вынесение (положения 8 и 9). Почти одновременно с вынесением старая
петля начинает закрывать клапан, заграждая доступ под крючок и
выполняя таким образом операцию прессования (положения 8 и 9).
Сразу после закрытия клапана стар
ая петля находит на него
происходит нанесение (положение 9).
Операция нанесения заканчивается соединением, т.
е. встречей
старой петли с проложенной нитью. К моменту соединения
проложенная нить ещё только начинает изгибаться крючком
опускающейся иглы и,
оставаясь поперёк её движения, препятствует
сходу старой петли с крючка. Поэтому сбрасывание не происходит
сразу после соединения, а несколько позднее, когда нить достаточно
изогнётся крючком и сможет пропустить старую петлю (положение 10).
Таким образом,
кулирование начинается одновременно с соединением и
продолжается при сбрасывании. При дальнейшем опускании иглы
кулирование будет продолжаться, но уже с одновременным
протягиванием новой петли сквозь сброшенную старую петлю, т.
е.
совместно с операцией фор
мирования (положение 11).
Закончив опускание, игла начинает подниматься. В это время
осуществляется оттяжка старой петли за спинку иглы, чтобы она снова
не попала на иглу, а новая петля, чтобы сохранить форму,
поворачивается под натяжением в плоскость, кот
орая перпендикулярна
игле (положения 1,
2 и 3).
Быстроходная вертелка имеет следующие органы
петлеобразования: крючковые иглы, платины, ушковые иглы
(нитеводители) и пресс. У платины различают пятку 1, носик 2,
горловину 3, брюшко 4 и мысок 5. Ушковая игла
представляет собой
плоский стержень 1, один конец которого расплющен и имеет отверстие
2 для нити (рис.
2.45)
Рисунок
2.4
Трикотаж
ный способ петлеобразования:
а
прокладывание нитей;
крючковая игла; в
старая петля;
новая петля
Рис
унок
2.4
Вязаль
ный способ петлеобразования:
а
прокладывание нитей; б
старая петля; в
новая петля
Производство основовязаного три
котажа на быстроходной
вертелке
Рисунок
2.4
Органы петлеоб
разования быстроходной вертелки
Крючковые и ушковы
е иглы, так же как и платины, заливаются в
плитки и крепятся на плоском металлическом брусе, образуя плоскую
игольницу и ушковую гребенку. Пресс в форме пластины из фибры
устанавливается вдоль фронта игл. Крючковые иглы на машине
располагаются между платин
ами и совершают движение вверх и вниз.
Ушковая гребенка совершает качательное движение для перемещения
ушковых игл между крючковыми иглами и продольное
для смещения
ушковых игл вдоль игольницы.
Пресс и платины получают движение вперед
назад.
Процесс петл
еобразования осуществляется вязальным способом
одновременно на всех иглах и состоит также из десяти моментов. На
рисунке 2.4
представлена схема процесса петлеобразования на одной
игле.
Перед началом процесса петлеобразования крючковая игла
должна быть мак
симально опущена. Продетая в отверстие ушковой
иглы нить соединена со старой петлей и расположена по др
угую
сторону платины (рис. 2.46
а). Такое положение крючковой и ушковой
иглы с продетой в нее нитью относительно платин необходимо для
избежания подъема
старой петли вместе с крючковой иглой.
Заключение
. Для осуществления момента заключения игла
поднимается кверху до расположения головки ее на уровне от
верстия
ушковой иглы (рис. 2.46
а). Платина выдвигается максимально вперед и
удерживает носиком старую пе
тлю, которая перемещается из
под
крючка иглы на ее стержень. Ушковая гребенка с ушковыми иглами
начинает первую прокачку в направлении к крючку иглы.
Прокладывание нити.
Прокладывание нити происходит в два
приема. Нить сначала прокладыв
ается на крючок иглы
(рис. 2.46
6).
Ушковая игла делает первое качательное движение между стержнями
игл по направлению к их крючкам. Затем ушковая игла сдвигается
вправо или влево перед крючками вдоль игольницы на один игольный
шаг и делает вторую прокачку между стержнями игл
в направлении от
их крючков.
Рисунок
2.4
Процесс петлеобразования на быстроходной
вертелке
В результате таких движений ушковой иглы нить, продетая в
ушко ее, оказывается проложенной на крючок иглы. После этого игла
поднимается на максимальную высоту
и нить, проложенная на крючок
иглы, переме
щается на ее стержень (рис. 2.46
в).
Вынесение
. Перемещение находящейся на стержне иглы нити
под крючок происходит благодаря опусканию иглы. Вынесению нити
под крючок иглы способствует также носик платины, с ко
рым
соприкасается нить основы (рис. 2.4
Прессование
. При перемещении пресса по направлению к
крючкам игл осуществляется прессование. Под действием силы нажатия
пресса конец крючка опускается в чашу иглы
(рис. 2.46
д). Новая нить
оказывается в замкнут
ом пространстве под запрессованным крючком.
Платина к этому моменту начинает перемещаться к центру машины.
Нанесение
. Нанесение старой петли происходит на кончик
крючка, когда последний находится в запрессованном состоя
нии (рис.
2.46
е). Это происходит за
счет перемещения платины к центру
машины, по брюшкам которых скользят старые петли. Как только
старая петля окажется на конце крючка иглы, пресс прекращает свое
действие. За счет продолжающегося опускания иглы происходит
дальнейшее п
еремещение старой петли по крючку иглы.
Соединение
. В результате дальнейшего опускания иглы в момент,
когда головка ее подходит к верхнем
у краю брюшка платины (рис. 2.46
ж), происходит соединение старой петли с новой нитью основы,
находящейся под крючком и
глы.
Кулирование
. Дальнейшее опускание иглы приводит к
изгибанию (кулированию) новой нити основы (рис. 2.4
з).
Сбрасывание
. Момент, когда головка иглы при опускании
окажется несколько ниже верхней кромки брюшка платины, старая
петля соскользнет с головки
иглы (рис. 2.4
з), назы
вается
сбрасыванием. Пл
атина в этот период максимально от
ходит назад.
Формирование
. После с
брасывания старой петли, находя
щаяся
под крючком иглы новая нить протягивается через нее и формируется
новую замкнутую петлю (рис.
и).
Длина сформированной
петли, а, следовательно, и плот
ность
вырабатываемого тр
икотажа по вертикали будет зави
сеть от натяжения
нити основы, величины опускания головки иглы по отношению к
верхнему краю брюшка платины
и вели
чины выдвижения
платины
вперед.
Отт
яжка
. Для того чтобы новые петли не деформировались за
счет их уменьшения, необходимо произвести оттяжку старых петель в
направлении, указанном на рисунке стрелкой (рис. 2.4
и). Это
осуществляет специальный механизм оттяжки полотна.
Процесс петлеобразован
ия повторяется. Вырабатывается
следующий петельный ряд.
От направления и величины сдвига ушковых игл после об
разования петельного ряда перед началом вязания следующего ряда
будет зависеть форма петель (открытые или закрытые), их
расположение и длина соеди
няющих петли протяжек. Этим,
определяется переплетение трикотажа.
2.3.5 Трикотажные переплетения
Трикотажные переплетения
это определенный порядок
расположения и соединения петель в полотне.
Трикотажные переплетения по способу образования могут быть
попе
речно
вязаными и основовяза
ными, а по количеству игольниц
одинарными и двойными. Переплетения мог
ут иметь различные типы
петель
открытые и закрытые, с односторонними и двухсторонними
протяжк
ми.
Все трикотажные переплетения подразделяют на главные,
про
изводные, рисунчатые и комбинированные. Классификация
трикотажных переплетений представлена на рис. 2.4
Рисунок
2.4
Классификация трикотажных переплетений
Способ образования полотна определяет и свойства трикотажа.
Так, поперечно
вязаным полотнам св
ойственны высокая растяжимость
и эластичность, хорошая распускаемость, упругость. Таким полотнам
отдаётся предпочтение при изготовлении верхних, бельевых, чулочно
носочных и
делий.
Основовязаные полотна менее эластичны, практически не
распускаются. Поэтому
их не применяют в изделиях, которые должны
хорошо облегать фигуру (спортивные, чулочно
носочные) и быть
упругими. Образование петель в каждом ряду происходит не
последовательно изгибанием одной нити, как в кули
ных полотнах, а
одновременно из системы ните
Главные переплетения
представляют собой простейшие
переплетения, состоящие из одинаковых петель. К ни
м относятся:
поперечно
вязаные
гладь, ластик, изнаночн
ое переплетения;
основовязаные
цепочка, трико и атлас.
Гладь
(рис.
2.48
одинарное кулирно
е переплетение с
различным характером лицевой и изнаночной сторон. Гладкая лицевая
сторона образована петельными палочками, изнаночная шероховатая
сторона состоит из игольных дуг и протяжек. Трикотаж, выработанный
этим переплетением, отличается большой рас
тяжимостью,
распускаемостью и закручиваемостью по краям. Вырабатывается гладь
в основном на круглотрикотажных машинах МТ, КТ, многозамочных,
котонных машинах, круглочулочных автом
тах.
унок
2.48
Главные поперечно
вязаные переплетения
Ластик
По сравнению с гладью ласт
ик характеризуется большей
растяжимостью и эластичностью, повышенной толщиной, он не
закручивается по краям, меньше распускается. Ластик широко
применяют для изготовления бельевых, верхних, чулочно
носочных и
перчаточных изделий. Вырабатывают это переплете
ние на
тонколастичных (бельё), плоско
и круглофанговых машинах (верхние
изделия), чулочных а
томатах.
(рис.
б)
двойное поперечно
вязаное переплетение, в
каждом ряду которого чередуются лицевые и изнаночные петли.
Переплетение вырабатывается на двухфонтурных машинах, нить
прокладывается поочерёдно на иглы одной и другой игольницы. Петли,
образованные одной и
гольницей, сбрасываются, например, на лицевую
сторону трикотажа, а петли,
образованные другой игольницей
на
изнаночную. В результате получаются ластики с различным
чередованием лицевых и изнаночных столбиков (1+1, 2+2 и т.
д.)
изнаночном переплетении
Главные основовязаные переплетения вырабатывают на машинах
вертелках, рашель и рашель
машинах.
(рис.
2.48
в) на лицевой и изнаночной
сторонах чередуются ряды лицевых и изнаночных петель. Обе стороны
полотна похожи на изнан
очную сторону глади. Переплетение так же
хорошо распускается, как и гладь, но не закручивается по краям.
Полотна, выработанные изнаночным переплетением, одинаково хорошо
растяжимы по длине и ширине; применяют его в основном при
изготовлении головных платко
в и верхнего трикотажа. Вырабатывают
на оборотных м
шинах.
Цепочка
(рис.
2.49
а, б)
одинарное основовязаное переплетение,
представляет собой одиночный петельны
й столбик, связанный из одной
петли. На рисунке показана схема этого переплетения и его графическая
запись. Графическая запись обычно производится снизу вверх и
показывает схему движений нитевода при образовании одного
петельного столбика: горизонтальные р
яды точек условно
соответствуют п
етельным рядам, а вертикальная
петельным
столбикам. Цепочка может быть выработана как открытыми, так и
закрытыми петлями. Примен
яется она в виде бахромы, а так
же в
сочетании с другими видами переплетений (рисунчатый трик
таж).
Рисунок
Строение и графическая запись главных
основовязаных переплетений: а
цепочка с открытыми петлями,
цепочка с закрытыми петлями, в
ко, г
атлас
Трико
(рис.
2.49
в)
одинарное основовязаное переплетение,
имеющее петли с
односторонними протяжками, при этом нить
прокладывается поочередно на две соседние иглы. Трико легко
распускается вдоль петельного столбика и значительно деформируется
по длине и ширине, поэтому применяется обычно в сочетании с
другими переплет
ниями.
Атла
(рис.
2.49
г)
одинарное основовязаное переплетение, у
которого петли располагаются зигзагообразно поочередно в нескольких
соседних петельных столбиках. На лицевой стороне атласа образуются
оттеночные полосы, по разному отражающие свет из
за различного
наклона петель на лицевой стороне и протяжек на изнанке. Трикотаж
этого переплетения характеризуется закручиваемостью и
распускаемостью, но малой растяжимостью. Атлас применяется для
изготовления белья, легких верхних изделий и в сочетании с другими
перепл
етени
ми.
Ластичное трико
(рис.
2.50
) и ластичный атлас
двойные
основовязаные переплетения, вырабатываемые на машинах вертелках,
рашель и рашель
вертелках с двумя фонтурами (игольницами). В
отличие от них переплетения цепочка, трико и атлас вырабатывают
на
этих же машинах, но с одной игольницей. При выработке ластичного
трико и ластичного атласа иглы в игольницах располагаются в
шахматном порядке. Двойные основовязальные переплетения
используют при изготовлении верхних трикотажных изделий, перчаток,
реж
ек.
Рисунок
2.50
Ластичное трико
Производные переплетения
получают комбинированием двух и
более одинаковых главных переплетений: между двумя петельными
столбиками одного переплетения располагается один или два петельных
столбика других переплетений. Та
кое строение сообщает полотнам
большую прочность и меньшую растяжимость по сравнению с
полотнами главных переплетений. К производным переплетениям
относятся: производные от глади (двугладь), от ластика (двуластик или
интерлок), от трико (двутрико или сукно
; и тритрико или шарме), от
атласа (атлас
сукно и атлас
шарме), от двойных основовязаных
переплетений (интерлочное трико, интерлочный атлас).
Производственная гладь
(рис.
2.51
) представляет собой сочетание
двух переплетений кулирной глади. При выработке эт
ого переплетения
на однофонтурной машине одна нить прокладывается на четные иглы,
другая
на нечетные, при этом петельные столбики плотно прилегают
друг к другу. Полотна этого переплетения меньше растягиваются и
распускаются, чем полотна глади, имеют боль
шую плотность и
прочность. Применяют их при изготовлении верхних трикотажных
делий.
Рисунок
2.51
Производная гладь
Рисунок
2.52
Интерлочное
переплетение
Интерлок (двуластик)
сочетание двух ластиков, каждый из
которых
вяжет
ся из своей н
ити (рис.
2.52
). Получают это переплетение
на двухфонтурной интерлочной машине, лицевая и изнаночная сторона
полотна одинаковы и образованы из плотно уложенных лицевых
столбиков. Полотно
сть
двуластика характеризуется повышенной
упругостью, небольшими растя
жимостью и распускаемостью,
устойчивостью к истиранию. Применяется для бельевых, верхних и
перч
точных изделий.
Сукно
сочетание двух трико (рис.
2.5
а),
шарме
сочетание
трех трико (рис. 2.53
б). Эти переплетения имеют длинные протяжки,
поэтому они мен
ьше, чем трико, растягиваются по ширине. На изнанке
переплетения сукно образуется рисунок в виде елочки, в полотне шарме
протяжки длиннее, поэтому увеличивается блеск изнаночной стороны.
Сукно и шарме используют при изготовлении легкого платья, блузок,
кос
тюмов, отделок к этим изделиям.
Атлас
сукно
(рис.
2.53 в)
сочетание двух атласов,
атлас
шарме
роизводные двойных основовязаных переплетений (
(рис.
2.53 г)
сочетание трех атласов. У этих полотен также большие
протяжки, пересекающиеся друг с другом на изнанке, благодаря чему
они обладают значительной
толщиной, меньшей распускаемостью и
растяжимостью, чем атлас. Изнаночная сторона полотен блестящая, а
протяжки создают впечатление сложных поперечных столбиков.
Применяют эти переплетения при выработке бельевых изделий, блузок,
платьев, му
ских сорочек.
интерлочное
трико и интерлочный атлас
вырабатывают на двух
фонтурных
основовязальных машинах. При вязании полотна петли сбрасываются
на обе стороны, поэтому лицевая и изнаночная стороны формируются
из петельн
ых полочек, а петельные дуги и протяжки оказываются
внутри полотна. Полотна упругие, формоустойчивые, менее
растяжимые, не распускаются. Используются для изготовления верхних
трикотажных изделий
костюмов, платьев, джемп
ров и др.).
Рисунок
2.5
зводные основовязаные переплетения
а
сукно, б
шарме, в
атлас
сукно, г
атлас
шарме
Широко используются также переплетения, выработанные на
основовязальных машинах с двумя и более ушковыми гребенками:
трико
трико, трико
су
кно, трико
шарме, шарме
цеп
очка
и другие. Как
правило
они обладают подвижной структурой, легкостью,
застилистостью, хорошо драпируются. Прим
няются для бельевых и
верхних изделий.
Рисунчатые переплетения
образуются на базе главных или
производных
переплетений, путем
изменени
их ст
руктуры или
введением дополнительных нитей, набросков.
Неполный трикотаж
получают выключением некоторых игл из
работы при вязании полотна, это создает в одинарных полотнах
ажурный эффект в виде полос, клеток, а в двойных полотнах
эффект
плиссе. Такие эфф
екты можно получать как в поперечно
вязаных, так и
в основовязаных полотнах.
Ажурное
(рис.
2.5
поперечновязаное переплетение
получают переносом петель из одних петельных столбиков в другие, в
результате чего в полотне образуются отверстия. Ажурный т
рикотаж
отличается красивым внешним видом и используется при выработке
бельевых, верхних, чуло
носочных и перчаточных изделий,
отделочных дет
лей, кружев.
Рисунок
2.54
Трикотаж: а
ажурный; б
филейный
Филейное
(рис.
2.54
б)
основовязаное перепл
етение, в нем из
за
неполной проборки нитей основы в гребенку отсутствует связь между
некоторыми соседними петельными столбиками в одном или
нескольких рядах, в результате получаются отверстия различной формы
и размеров. Таким переплетением вырабатывают по
лотна с
разнообразными ажурными, рельефными, одно
и многоцветными
рису
ками.
Жаккардовое переплетение
может быть одинарным и двойным,
основовязаным и поперечно
вязаным, гладким и рельефным, с
цветными, ажурными или рельефными крупными узорами.
Применяется
в основном для верхнего трикот
(рис. 2.5
Рисунок
2.5
Жаккардовый трикотаж: 1
одинарный,
двойной
Прессовые переплетения
получают при условии, что нити на иглы
прокладываются постоянно, а ранее образованные (старые) петли
сбрасываются в зав
исимости от рисунка. В результате в структуре
полотна образуются прессовые петли, отличающиеся от обычных
большей высотой
и имеющиеся наброски. Если в полотне все петли
прессовые, то переплете
ние носит название фанг (рис.
2.5
б), если
прессовые петли чер
едуются с обычными петлями, то перепле
тение
называют полуфанг (рис.
2.5
в). С помощью прессовых переплетений
получают полотна с разнообраз
ыми цветными, ажурными (рис.
2.56
а),
оттеночными и рельефными эффектами. Прессовые переплетения
используют при выра
ботке полотен для верхних изделий.
Рисунок
2.5
Прессовые переплетения: а
одинарный
прессовый трикотаж с ажурным эффектом; б
фанг; в
полуфанг
Платированное (покровное) переплетение
образуется из двух или
трёх нитей, одновременно прокладываем
ых на иглы. Такой трикотаж
может быть кулирным и основовязаным, одинарным и двойным,
гладким и рисунчатым. Такой трикотаж имеет более красивую лицевую
поверхность, большую прочность, лучшие теплозащитные свойства,
меньше распускается при обрыве нити в петл
е. Используется для
бельевого и верхнего трикот
жа (р
ис. 2.57
Плюшевое переплетение
(рис. 2.5
) вырабатывается из двух
нитей, одна из которых образует грунт полотна (короткие петли), а
другая
плюшевый застил (длинные петли). Плюшевый трикотаж
может быт
ь кулирным и основовязаным, одинарным и двойным,
гладким и рисунчатым, с разрезными и неразрезными петлями.
Петельный ворс используют для тёплого белья, пижам, халатов,
разрезной
для женских и детских пальто, меховых изделий.
Рисунок
2.57
Платирован
ный

трикотаж
Рисунок
2.58
Плюшевый
трикотаж
Футерованное переплетение
(рис.
2.59
) вырабатывают с
дополнительными (футерными) нитями, образующими застил нитей для
начёса. Применяется такой трикотаж для изготовления тёплого белья,
портивных и детских костюмов и в качестве утепляющей прокладки
(ватин).
Комбинированный трикотаж
получается сочетанием в одном
полотне двух или более главных либо производных переплетений.
Наиболее часто применяются сочетания поперечно
вязаных
переплетений
. Комбинированные переплетения обладают меньшей
растяжимостью и распускаемостью, повышенной формоустойчивостью.
Наиболее распространены репс, одинарное и двойное пике.
Рисунок
2.59
Ворсовый (начесной) трикотаж:
с одинарной подкладочной нитью,
двойной
подкладочной нитью
Репс
сочетание ряда ластика с несколькими рядами глади.
Полотно имеет рельефные поперечные рубчики и небольшую
растяжимость по горизонтали.
Одинарное пике
сочетание петельных рядов интерлока с рядами
пресс
вого переплетения.
Двойное пике
Полотна комбинированных переплетений наименее растяжимы и
распускаемы, формоустойчивы, особенно при применении
син
тетических нитей, используются для верхней одежды (пальто,
костюмы, юбки, брюки). Эти полотна из
за специфических свойств
называют тканеподобными.
(французское, швейцарское, московское) получают
различным сочетанием по петельным столбикам элементов
производных переплетений.
2.3.6
Дефекты вязания
В процессе вязания трикотажа могут возникнуть различные
дефекты, которые подразделяются
на две группы: дефекты,
возникающие в результате низкого качества пряжи и нитей, и дефекты,
возникающие из
за неисправности тр
котажных машин.
К дефектам первой группы относятся:
Утоненные
или
утолщенные участки
от неровноты нитей в
кулирном трикотаже име
ют вид утонённых или утолщенных полос,
расположенных по направлению петельных рядов, а в основовязаном
вдоль полотна по направлению нитей основы. Дефект портит внешний
вид полотна и ослабляет прочность.
Полосы от провязывания загрязнённых масляных или цв
етных
нитей
возникает из
за небрежности в обслуживании. Дефект портит
внешний вид изделия.
Зебристость
возникает при выработке полотна на кулирных
машинах вследствие неравномерности нитей по тонине и крутке.
Зебристость более ярко проявляется в окрашенном
полотне и чулочных
изделиях.
Дефекты, возникающие в результате неисправности трикотажных
машин:
Полосатость
характеризуется наличием в трикотаже
продольных или поперечных полос в виде разряженных или
уплотнённых петельных столбиков или петельных рядов. Это
т дефект
возникает из
за неравномерного натяжения нитей. Он ухудшает
внешний вид изделия.
Спущенные петли
могут образоваться при обрыве нити в петле.
Дефект портит внешний вид трикотажа и снижает его прочность.
Поднятые петли
восстановленный петельный ст
олбик в виде
уплотнё
ной продольной полосы, которая портит внешний вид изделия.
Набор петель
дефект, возникающий из
за неправильного
положения крючка иглы, пресса или язычка иглы. Крючки при
прессовании закрываются неплотно
и старые петли не всегда
сбра
сываются с игл и попадают под крючки. Этот дефект ухудшает
внешний вид изделия, снижает его прочность и растяж
мость.
Неправильность петельного рисунка
(разбитость рисунка)
наличие разбросанных по всей поверхности трикотажного полотна
петель разного разм
ера и неправильной формы. Причина дефекта
неправильная работа петлеобразу
щих механизмов.
Сбитость рисунка
нарушение петельного узора или цветного
рисунка при выработке рисунчатого трикотажа.
Пробивка грунтовой нити
возникает при выработке
платинирован
ного трикотажа. Грунтовая нить выступает на лицевую
сторону.
Накидка
надевка
дефект кулирного трикотажа, имеет вид узкой
поперечной полосы с лицевой стороны полотна. Он ухудшает внешний
вид трикот
жа и снижает его прочность.
2.3.7
Основные характеристи
строения трикотажных
полотен
К основным характеристикам структуры трикотажа относятся:
высота петельного ряда, петельный шаг, число петель на условной
длине, длина нити в петле, модуль петли и показатели заполнения.
Петельный шаг А,
мм,
расстояние между
двумя соседними
петельными столбиками.
Высота петельного ряда В,
мм,
расстояние
между двумя соседними петельными рядами (см. рис. 1.30). Число
петель на условной длине трикотажа, равной 100 мм, по горизонтали
или по вертикали
определяется как:
= 100/А;
(2.15)
Длина нити в петле
, мм, складывается из длин нитей остова и
протяжки. Длина нити в петле определяется опытным или расчетным
путем исходя из геометрической модели структуры трикотажа.
= 100/В
(2.16)
Плотность расположения пете
ль в трикотаже не дает полного
представления о степени заполнения его волокнистым материалом, так
как заполнение в большей мере зависит от толщины нитей. В качестве
характеристик заполненности трикотажа используются показатели
заполнения.
Линейное заполнен
ие Е
, %, показывает, какая часть
прямолинейного горизонтального
или вертикального
участка
трикотажа занята диаметрами нитей δ
100
(2.17)
100
Поверхностное заполнение Е
(2.18)
, %, показывает, как
ую часть от
площади, занимаемой петлей, составля
ет площадь проекции нити
петл
= 100(
Объемное заполнение Ev
, %, и заполнение по массе
, %,
трикотажа подсчитывают по формулам, аналогичным для ткани:
(AB).
(2.19)
= 100σ
= 100 σ
(2.20)
(2.21)
качестве
характеристик
заполнения
трикотажа проф
ессор
А.С. Далидович предлагает использовать различные модули петли.
Линейный модуль
показывает, какое число диаметров нити
укладывается в длине нити петли, т.
е.
где
(2.22)
Поверхностный модуль
диаметр нити.
отношение площади одной петли в
трикотаже к площади, занимаемой нитью петли:
Из приведенных формул видно, что чем меньше модуль петли
трикотажа, тем выш
е степень его заполнения, меньше пористость и
больше объемная масса.
(2.23)
Важнейшими структурными показателями являются углы
перекоса петельного столбика и петельного ряда. Угол перекоса
петельного столбика
это угол наклона петельного столбика к
продольному с
гибу полотна или кромке. Угол перекоса петельного ряда
выражается углом наклона петельного ряда к линии, перпендикулярной
к продольному сгибу полотна. Для изменения угла перекоса петельного
столбика или петельного ряда используют угломер.
2.4 ВЯЗАНОТКАНЫ
Е ПОЛОТНА
Своеобразное сочетание ткачества и трикотажного производства
положено в основу нового способа производства текстильного
материала, называемого вязанотканым.
Вязанотканые полотна вырабатываются на станке «Метап»
(Чехия), в основу которого положен
а конструкция пневматического
ткацкого станка. Расположение основы, её подача и зевообразование
происходит как на обычном ткацком станке. Особенность состоит в
прокладывании нитей утка. Между
группами нитей основы 1 (рис.
2.6
а) установлены вязальные языч
ковые иглы 2, против которых
расположены ушковые нитепрокладчики 3 (утковые иглы). Вязальные
иглы, установленные на планке, совершают возвратно
поступательное
движение. Формирование элемента материала происходит за один
рабочий цикл (8 фаз) при двух оборот
ах главного вала станка.
я фаза
прибой (рис.
2.60 а)
язальные иглы убраны,
прокладчики расположены напротив игл, бердо в
переднем положении,
зев закрыт
я фаза
подготовка (рис.
2.60 б)
ев открывается. Вязальные
иглы выдвигаются вперёд, выполняе
тся операция заключения,
рокладчики отходят назад
я фаз
а
прокладывание (рис.
2.60 в)
тковые нитепрокладчики
отклоняются в зеве влево и прокладыва
ют нить утка 4 на соседние
иглы
зев открыт
я фаза
провязывание (кулирование) (рис.
2.60
рокл
адчики
возвращаются в исходное положение, вязальные иглы отходят назад,
при этом выполняются все последующие операции петлеобразования,
зев закрывается.
Рисунок
Схема об
разования вязанотканого полотна
Во время следующего оборота главного вала стан
ка рабочие фазы
повторяются, но при открытии зева прокладчики отклоняются в крайнее
правое положение. Цикл заканчивается.
Вязанотканое полотно состоит из полосок ткани, между которыми
располагаются петельные столбики, образованные нитями утка и
соединяющие
полоски ткани в единое целое. Так как
значительную
часть полотна (75
) составляет ткань, то оно обладает в основном
свойствами тканей. Наличие в структуре полотна петельных столбиков
повышает его растяжимость в поперечном направлении, улучшает
проница
емость, придаёт мягкость и драп
руемость.
На машинах «Метап» вырабатываются шерстяные, шёлковые,
хлопчатобумажные, льняные полотна различного назначения
(костюмные, пальтовые, платьевые, подкладочные, декоративные),
поверхностная плотность полотен колеблет
ся от 50 до 300 г/м
. В
основе
как правило
используются более толстые нити. Подготовка
основы (в том числе шлихтование и проборка) проводится также, как в
ткацком производстве. Уточные нити наматывают на секционные
катушки или сновальные валики с небольш
ой плотностью 2 н/см
(можно подавать и со шпулярника). Чаще всего используются
переплетения: саржевое, репсовое.
Характерная особенность полотна
продольный рубчик; эта
особенность несколько ограничивает ассортимент получаемых
материалов.
Способ получения
вязанотканых полотен очень перспективный,
производительность машины «Метап» в 1,6
2,3 раза выше
производительности бесчелночных ткацких станков.
2.5 ПРОИЗВОДСТВО НЕТ
КАНЫХ ПОЛОТЕН
Неткаными называются материалы, выработанные по
механической, физико
химич
еской или комбинированной технологии
непосредственно из волокнистых холстов, слоёв нитей, карка
сных
материалов (тканей, холсто
и нитепрошивных полотен, плёнок и др.)
или их сочетаний в одном материале.
Классическая технология производства тканей и трикота
жа в
настоящее время уже не в состоянии полностью удовлетворить
непрерывно растущие потребности в текстильных материалах, в связи с
чем появляется необходимость в новых, более эффективных способах
производства. В последние десятилетия технический прогресс
текстильной промышленности привёл к возникновению новой отрасли
производству нетканых текстильных мат
риалов.
Преимущества производства нетканых материалов в сокращении
количества переходов и значительном повышении производительности
оборудования, в во
зможности использования коротких непрядомых
волокон и отходов прядильного производства, в значительном
снижении трудовых затрат и меньших капиталовложениях. Так
производительность труда при вязально
прошивном способе
увеличивается по сравнению с производи
тельностью труда при ткацком
пособе в 13
15 раз, при клеевом
в 60
70 ра
з, трудовые затраты
снижены в 5
7 раз. Поэтому себестоимость производства нетканых
полотен значительно ниже, чем тканей, что очень важно.
Специфические свойства нетканых материалов п
озволяют широко
использовать их не только в качестве полноценных заменителей
некоторых видов тканей, но и создавать материалы с новыми
свойствами.
Нетканые материалы бытового назначения успешно заменяют
многие виды тканей: прокладочные, одежные, полотенца,
ткани для
постельного б
лья и др.
.5.1
Особенност
и производства нетканых полотен
Процесс производства нетканых текстильных полотен
складывается из следующих основных этапов: выбор волокнистого
сырья, его разрыхление, смешивание и очистка; формирование ва
тки
тонкого слоя холста из равномерно распределённых в нём волокон или
образование сетки из продольно и поперечно уложенных нитей;
скрепление элементов структуры волокнистого холста или сетки из
нитей различными способами; отделка с целью придания неткан
ому
полотну определённых свойств.
В основу классификации нетканых полотен положено
разноо
бразие спо
собов их производства (рис. 2.61
По способам производства различают нетканые полотна трёх
классов: скреплённые механическим способом, физико
химическим
сп
особом и комбинированным. Классы подразделяются на подклассы,
уточняющие способ получения полотна. Деление на группы ведётся в
зависимости от вида основы материала: холст, система нитей, каркас и
их различные сочетания. Группы в свою очередь делятся на вид
ы, где
зывается назначение полотен.
Подготовка волокнистого холста
Основа для изготовления нетканых материалов может состоять из
волокон, одной или двух сист
ем нитей, каркасной ткани и других
материалов. В большинстве случаев основу нетканого материала
составляет волокнистый слой
холст.
заключается в подборе смеси
волокон и нитей. Для производства нетканых полотен, используемых
для пошива швейных изделий
применяют натуральные (хлопок,
шерсть, короткое льняное) и химиче
ские (вискозное, капроновое,
лавсановое, нитроновое и др.) волокна. При изготовлении нетканых
полотен технического назначения, а также прокладочных и утепляющих
материалов, применяют отходы текстильного производства. Можно
использовать все виды волокон и н
тей, но с экономической точки
зрения применение некоторых текстильных волокон, например
тонковолокнистого хлопка, шёлка, длинной шерсти, нецелесообразно.
Для получения однородной смеси волокна очищают от сорных и
посторонних примесей, разрыхляют и смешива
ют на оборудов
нии,
применяемом и в прядильном производстве. В некоторых случаях
производят специальную обработку (эмульсирование, пропитка
химич
скими препаратами).
Формирование холста
Формирование холста механическим способом осуществляется на
кардочесальных машинах, снабжённых специальным преобразователем
прочёса, позволяющем укладывать на решётку несколько слоёв ватки
рис.
2.62). Полученные холсты имеют слоистую структуру и
ориентиро
ванное расположение вол
кон: продольное, продольно
поперечное, диагональное.
осуществляют механическим, аэродинамическим, электростатическим,
гидравлическим и фильерными способами.

Рисунок
2.61
Классификация нетканых полотен
Рисунок
2.6
Схема получения волокнистого холста с
использованием кардочесальной машины:
кардочесальная машина;
ватка
прочес; 3
укладчики;
конве
ер; 5
волокнистый холст
При аэродинамическом способе разрыхлённая волокнистая масса
мощной струёй воздуха подаётся на сетчатый барабан (полученный
холст снимают с него и укладывают н
а решётки). При
электростатическом способе холст формируется путём перемещения
волокон в электрическом поле и притягивании их к металлической
сетке, имеющей про
ивоположный электрический заряд. Наиболее
производителен гидравлический способ, при котором хол
ст осаждают
из водной суспензии волокон на сетку бумагоделательных машин. При
аэродинамическом, электростатическом и гидравлическом сп
особах
формирования получают бес
слойные холсты с неориентированным,
хаотич
ским расположением волокон.
При фильерном спос
обе сформирован
ные волокна поступают в
сборник
дозатор, который распределяет их на конве
ер, формируя
холст требуемой ширины. Толщина холста обеспечивается прижимным
валиком.
Механическая технология
скрепления основана на воздействии
рабочих органов специа
льного оборудования на волокнистый материал.
При этом используются вязально
прошивной, иглопробивной и
валяльный способы с
единения.
Вязально
прошивной
наиболее распространённый из них. В
зависимости от вида используемой основы полученные этим способом
атериалы подразделяются на холсто
, ните
и тканепрошивные. Основа
провязывается нитями на вязально
прошивной машине, которая
является разновидностью трикотажной основовязальной машиной, с
помощью пазовых игл; используются при этом различные
переплетения:
цепочка, трико, сукно, шарме, ф
лейные,
комбинированные и др.
Холстопрошивные
нетканые полотна вырабатывают на вязально
прошивных агрегатах, в состав которых входит бункер для волокон,
чесальный агрегат, преобразователь прочеса и вязально
прошивная
машина:
АЧВ (Россия), «Маливатт» (Германия), «Арахне» (Чехия). В
результате прошивки волокнистый холст оказывается внутри каркаса
основовязаного переплетения, на лицевой стороне которого
располагаются столбики, а на изнаночной
загообразные протяжки
(рис.
2.6
Рисунок
2.6
Схема получения волокнистого холстопрошивного
нетканого материала (а) и его лицевая сторона (б): 1
волокнистый
холст; 2
навой; 3
текстильная нить; 1
уковина; 5
товарный вал;
пазовые иглы; 7
конве
Нетканые полотна,
выработанные холстопрошивным способом и
предназначенные для изготовления одежды, подвергают отделке
примерно такой же, как аналогичные ткани, за исключение процессов
опаливания, расшли
товки, беления и некоторых других.
Разновидностью холстопрошивных поло
тен являются полотна,
вырабатываемые по технологии «Малифлис» (Германия) и «Арабева»
(Чехия) путём прошивания холста волокнами самого холста. При этом
необходимо, чтобы 20 % волокон в
холсте имели длину не менее 60
120
мм, а их ориентация была бы преимущес
твенно поперечной. На
изнаночной стороне материалов, полученных по такой технологии,
волокна уложены в косичку (что напоминает трикотаж), а на лицевой
концы вытянутых волокон.
Нитепрошивные
материалы образуются путём провязывания
нитей, уложенных в попер
ечном направлении (уток) или двух систем
нитей (основа и уток), третьей (прошивной) системой. Нити основы
подаются на вязально
прошивную машину со сновальных валиков или
непосредственно со шпулярника, нити утка прокладываются в
поперечном направлении в зон
е вязания с помощью специальных
нитеводителей. Для получения нитепрошивных полотен используют
машины «Малимо» и «Шуссполь» (Германия).
Наличие трёх систем нитей позволяет получать полотна,
прошитые различными переплетениями и с разнообразными цветными
рису
нками (полосы, клетки, меланж). Применяются нити разных
структур (кручёные, фасонные, текстурированные) различной линейной
плотности и различных расцветок (окрашенные, меланжевые,
мулинированные). Полотна, полученные с машин «Малимо»
напоминают основовяза
ный трикотаж и используются для широкого
круга изделий: блузки, платья, костюмы, пальто, куртки и т.
д.
На машине «Шуссполь» вырабатывают нитепрошивные полотна,
используя плюшевые переплетения, что позволяет получать ворсовые
материалы.
Тканепрошивные (ка
ркасопрошивные) материалы
получают
путём провязывания каркасной основы (ткани, нитепрошивные
нетканые материалы, трикотаж) пряжей или химическими нитями. В
процессе петлеобразования протяжки, образованные прошивной нитью,
не затягиваются, а образуют петли,
в результате чего лицевая сторона
полотна имеет петельный ворс. Используются машины «Малиполь»
(Германия), обеспечивающие одностороннее петлеобразование, или
машины «Лирополь» (Германия) с двухстороннем петлеобразованием.
Нетканые полотна, полученные без
разворсовки и разрушения петель,
применяют для изготовления махровых полотенец, простыней,
купальных и пляжных халатов, а с разворсовкой
в качестве
материалов для верхней одежды (искусственный мех). Разновидностью
каркасопрошивных полотен являются полотн
а, полученные на машинах
«Вольтекс» (Германия): каркасный материал провязывается воло
нами
холста, укладываемого на каркасный материал. В результате на
изн
ночной стороне располагаются волокнистые петли, а на лицевой
стороне образуется сплошной волокнистый
застил; этим способом
получают пр
кладочные материалы для одежды и и
кусственный мех.
Иглопробивной способ
При движении доски вниз иглы прокалывают холст, зазубринами
протаскивают волокна через холст, уплотняя и упрочняя его. В
результате изменяется расположение волокон, их
ориентация; в местах
проколов образуются пучки волокон, с помощью которых происходит
основан на скреплении холста волокнами
самого холста без применения прошивных нитей. Этого достигают при
помощи специальных игл с зазубринами, закре
плённых в доске,
совершающей возвратно
поступате
льно
движение по вертикали (рис.
2.64
связывание структурных элементов холста. Для увеличения прочности
и уменьшения растяжимости нетканого материала иногда волокнистый
слой дубл
ируют с редкой тканью (с одной
или двух сторон) и
связывают их иглопрокалыванием. Иглопробивные полотна используют
в качестве прокладочных, тепло
и звукоизоляционных материалов, при
изготовл
нии полотенец, одеял, пледов и т.
Рисунок
2.6
Схема получения нетканого волокнистого
атериала способом иглопробивания: 1
волокнистый холст;
подвижная игольница; 3
нетканый материал;
игла;
неподвижная плита
конвейер
Валяльно
войлочный способ
основан на способности шерстяного
волокна свойлачиваться при совместном дейст
вии влаги, тепла и
механической нагрузки; обычно используется холст с проложенным
внутри каркасом из системы нитей. Волокнистый холст должен
содержать не менее 30
% шерсти. Материалы валяльного способа по
внешнему виду напоминают сукно или драп, но более ж
ёсткие. Способ
не нашёл широкого применения, так как для изготовления материалов
требуется дорогое сырьё
тонкие волокна шерсти, которые
целесообразнее использовать для производства высококачественных
тканей.
Физико
химическая технология
Наиболее распространены латексы и эмульсии, полученные на
основе бутадиенстирола, бутадиенакриланитрила, поливинилхлорида и
получения нетканы
х материалов
основана на скреплении волокон холста, системы нитей, комбинации
холста с нитями, тканью и т.
п. полимерными связующими, доля
которых в полотне составляет 0,3
%. В качестве связующих веществ
используют эмульсии и латексы; растворимые связующие
термопластичные волокна, обладающие низкой температурой
плавления; термопластичные и термореактивные смолы в п
рошках.
В кач
естве растворимых связующих используются растворы
крахмала, поливинилового спирта, ксантогената целлюлозы и т.
Самым распространённым способом получения клеевых нетканых
полотен является склеивание жидкими связующими. Он заключается в
пропитывании основ
ы (холста, системы нитей и т.
д.), сушке и
термообработке. При этом введение связующего в основу нетканого
полотна может осуществляться различными способами: полным
погружением основы в ванну с раствором с последующим отжимом;
нанесением связующего в виде
эмульсии; плюсованием раклей или
роликами, при этом часто используют вспененное связующее, что
повышает упругость и пористость волокна; нанесением связующего
вещества в виде узоров (колец, ромбов и др.) печатными валиками или
на тиснильной машине; пропитыв
ание распыленным связующим над
движущимся холстом с использованием вакуумного отсоса для более
глубокого проникания его в структуру, при этом уменьшается
количество склеек и п
лотно получается более мягким.
При сухом способе склеивания в качестве связующих
веществ
используются термопластичны
, т.
е. легкоплавкие волокна, плёнки,
сетки, нити, порошки. Связующее вещество может вноситься разными
методами: в состав волокнистого холста добавляется определённый
процент легкоплавких волокон (капрон, анид и др.); м
ежду слоями
прочесанных волокон прокладываются клеевые нити, плёнки, сетки из
термопластичных материалов; через толщину волокнистого холста
прокладывается клеевой термопластичный порошок. При последующей
термообработке термопластичные вещества ра
плавляютс
я и скрепляют
волокнистый холст.
Выбор клеящего вещества и его концентрация определяются
волокнистым составом и его назначением.
При
фильерном способ
При
е нетканый материал получают путём
укладки определённым образом мононитей, формируемых из растворов
или рас
плавов полимера. При застывании мононити соединяются,
образуя нетканый материал. Фильерный способ считается наиболее
прогрессивным, т.
к. при высокой производительности установок
возможна выработка широкого ассо
тимента полотен.
бумагоделательном спосо
Аутогезионный способ соединения основан на том, что
скрепление волокон в холсте про
изводится самими волокнами при их
полотно формуется на сетке
бумагоделательной машины из суспензии волокон, содержащей
связующее, с последующими обезвоживанием, сушкой и прессованием.
Этот метод также весьма перспективный, т.
к. позволяет использовать
любое сырьё, короткие волокна (2
мм) и высокопроизводительное
оборудование. В настоящее время метод широко используется для
выработки полотен медицинского назначения (для белья, халатов,
салфеток и т.
п.)
переводе из высокоэластического в вязкотекучее состояние, при
котором волокна плавятся. Плавление полимерного вещества волокна
может быть осуществлено нагревом в термокамерах или воздействием
электрического тока высокой ча
стоты (ТВЧ). При использовании
метода ТВЧ в состав волокнистого холста должны входить
термопластичные волокна или волокна из полярных термопластичных
полимеров.
При плавлении в местах контакта между однородными волокнами
образуется аутогезионная связь, а м
ежду разнородными волокнами
адгезионная связь. Длина термопластичных волокон при нагревании,
как правило, уменьшается. Наличие данного эффекта приводит к тому,
что нетканое полотно уплотняется, а число связей между волокнами
возрастает, что ведет к улучш
ению механических свойств нетканого
материала.
Скрепление волокон или систем нитей в холсте может быть
осуществлено путем их нагрева при прохождении через каландр,
температура валков которого будет соответствовать температуре
плавления волокон, находящихся
в холсте или в системе нитей.
Свойства нетканых полотен, полученных аутогезионным
способом, зависят от вида термоплавких волокон, их доли в общем
числе волокон и степени равномерности распределения в холсте или
нити.
Комбинированная технология
2.5.2
Пороки нетканых полотен
получения н
етканых полотен
основана на сочетании механических и физико
химических способов
скрепления. При пропитке иглопробивных материалов связующим
повышается их упругость и стойкость к расслаиванию. Проклеивание
связующим с изнаночной стороны тканепрошивного поло
тна
способствует закреплению ворса (тафтинговый метод).
Электрофлокирование предусматривает нанесение в
электростатическом поле волокон на основу, предварительно покрытую
клеем.
Неравномерный по толщине холст
получают вследс
твие
неравномерного укладывания ватки
прочеса на чесальной машине.
Закладка
утолщенная полоса поперек полотна, образующаяся
вследствие накладывания концов волокнистых холстов друг на друга.
Сетка
участок полотна, образованный прошивными нитями, не
покр
ытыми холстом вследствие прекращения подачи холста под
провязывающий механизм.
Сбросы и полусбросы петель
нарушение процесса
петлеобразования при провязывании холста, системы нитей или ткани, в
результате которых образуются непровязанные участки.
Продоль
ные полосы
разреженные или уплотненные столбики
прошива.
Накидки
поперечные полосы на лицевой стороне полотна.
Забоины
уплотненные участки полотна.
Штопка
поднятые и закрепленные петли.
Набор петель
стянутые участки в полотне.
Затяжки
уменьшени
е размера
провязывающих петель на
отдельных участках полотна.
2.5.3
Основные характеристики строения
нетканых полотен
Структура нетканых полотен характеризуется параметрами
строения их основы (волокнистого холста, систем нитей, ткани,
трикотажа и т.
д.) и
параметрами элементов скрепления (прошивок,
склеек).
Структура волокнистого холста определяется линейной
плотностью волокон и нитей, степенью их распрямленности и
ориентации в холсте, числом слоев прочесов. Степень распрямленности
волокон характеризуется к
оэффициентом изогнутости
, который
представляет собой отношение истинной длины
волокна к
расстоянию
между точками скрепления волокна или его концами:
Ориентация волокон в холсте оценивается углом наклона
волокна к продольно
му направлению холста. Так как расположение
волокон в холсте неодинаковое,
то принято определять показате
ли
указанных характеристик у большого числа волокон и строить кривые
их распределения, по которому можно установить
пре
имущественное
значение коэф
фицие
нта изогнутости и угла ори
ентации.
(2.24)
Если в качестве основы нетканого полотна служат системы
параллельных нитей, ткань или трикотаж, то характеристиками
структуры этого полотна являются число нитей по длине и ширине, а
также общепринятые характеристики струк
туры ткани и трикотажа.
Существенное влияние на характер структуры нетканого полотна
оказывает способ скрепления элементов его основы. При вязально
прошивном способе скрепления характеристики структуры прошивки
аналогичны характеристикам структуры трикотаж
а. Это число петель
по длине
и ширине
полотна на условной длине
0 мм, длина
нити в петле
. Кроме них определяют длину прошивной нити
, мм, на
1 м
0,4·
(2.25)
полотна:
и уработку
, %, нити:
= 100(
где
L,
(2.26)
длина нити, мм;
Структура иглопробивного полотна характеризуется частотой
проколов, приходящихся на 1 см
длина участка полотна, из которого
вынута нить, мм.
Отличительная особенность
клееных нетканых полотен,
полу
ченных по физико
химической техно
логии, состоит в наличии зон
скрепления (склеек) волокон или нитей связующими веществами.
Структура склеек характеризуется конструкцией, внешним видом,
размерами, распределением и чи
слом волокон в склейке. Различа
ют
несколько типов склеек, встречающихся в
структуре нетканых полотен.
Структура клееных нетканых полотен характеризуется долей
связующего в общей массе полотна и коэффициентом использования
связующего
Ксв
, который определяется как отношение массы
Мскл
или
объема
скл
связующего в склейках к общей
массе
Мсв
или объему
Vсв
связующего в полотне:
Ксв
Мскл
Мсв
скл
св
(2.27)
2.6 ОТДЕЛКА
Ткани, трикотажные и нетканые полотна после снятия со станков
и машин еще не готовы к использованию в швейном производстве, так
как содержат различные при
меси и загрязнения, имеют ворсистую
поверхность, плохо смачиваются водой. Их называют суровыми, они
непригодны для изготовления одежды и нуждаются в отделке.
Искусство украшения тканей возникло в глубокой древности.
Человек очень рано ощутил потребность сд
елать свою одежду
нарядной. Удивительного совершенства еще за много веков до нашей
эры достигли в украшении шелковых тканей китайские мастера,
которые применяли узорное ткачество. Вместе с тем в Китае получил
распространение особый вид текстильного рисунка
, в котором ткацкий
узор сочетался с росписью кистью. Родоначальницей производства
хлопчатобумажных набивных тканей исследователи считают Индию. В
1 веке до н.
э. индийские набивные ткани были известны в Греции и
Риме. Значительных успехов в искусстве наби
вки шелковых тканей
достигла в 8 веке Япония. По выразительности рисунка, его тонкости и
лаконичности японские ткани древних времен и средних веков
поражают даже современного человека.
В Европе ткани с набивным рисунком появились в 13
14 веках.
Наносили уз
ор на ткань в то время деревянными формами
манерами.
Первая печатная машина начала действовать в Англии в конце 18 века.
В России с древних времен была распространена ручная набивка.
Первая фабрика, изготовляющая набивные ткани, основана в Москве в
1875
Колористический рисунок, цвет ткани способны активно
воздействовать на развитие той или иной модной тенденции в костюме.
Эстетическая ценность рисунка зависит от того, насколько он
соответствует природе и фактуре текстильного материала и отвечает
той функ
ции ткани, которую она будет выполнять в изделии.
2.6.1 Отделка тканей
Отделка тканей
совокупность химических и физико
механических операций, в результате которых из суровой ткани
получают готовую ткань, которая по структуре и внешнему виду
соответству
ет своему назначению.
Цель каждой отделочной операции
придание ткани
определённых свойств и максимальное сохранение полезных свойств
волокон, из которых она выработана. Применяя разные отделочные
операции
из одной и той же суровой ткани получают готовые
ткани,
различные по вне
нему виду, свойствам и назначению.
Технологическая проводка, или последовательность выполнения
операций и их сущность, зависит от волокнистого состава и назначения
ткани.
Полный цикл отделки тканей любого ассортимента состоит из
тырёх самостоятельных, но взаимосвязанных этапов:
предварительной отделки и беления, крашения, печатания и
заключительной отделки (табл. 2.4). Иногда применяются специальные
виды отделки: бактерицидные, противогнилостные,
водоотталкивающие, флокирование, м
еталлизация, тиснение и др.
Некоторые операции в процессе отделки одной и той же ткани могут
повторяться. Например, отваривание и беление в процессе отделки
льняных тканей, ворсование и стрижка
в процессе отделки суконных
тканей. При проведении операций
отделки очень важно соблюдать
температурный режим и концентрацию применяемых растворов.
В последние годы в отделочном производстве идёт непрерывный
процесс замены пищевых продуктов (крахмала, муки) в составе
пропиток различными химическими веществами. Шир
око применяются
текстильно
вспомогательные вещества (ТВВ) и среди них
поверхностно
активные вещества (ПВА): сульфирол, сукцинол,
синтанол, синтамид и др., улучшающие смачивание волокон,
равномерность распределения красителя на волокне и повышающие
прочност
ь окраски. Устанавливаются высоко
производительные
поточные линии
: непрерывного беления тканей в жгуте, универсальные
красильные, несминаемой и бе
усадочной отделки и др.
Совершенствование оборудования, установка поточных линий,
использование высококачестве
нных красителей и ТВВ, новых видов
отделки повышает производительность труда, расширяет ассортимент и
улучшает качество тканей.
Таблица 2.4
Основные
этапы и процессы отделки тканей
Виды тканей
Хлопчато
бумажные
Льняные
Шерстяные
Ткани из
натуральн
ого
шелка
Ткани из
химических
волокон и нитей
этап
Предварительная отделка и беление
Опаливание
Расшлихтовка
Отваривание
Беление
Мерсеризация
Ворсование
Опаливание
Расшлихтовка
Отваривание
Беление
Опаливание
Термофиксация
Заваривание
Промывка
Мокрая
дека
тировка
Ворсование
Валка
Ратинирование
Опаливание
Отваривание
Беление
Опаливание
Крепирование
Заваривание
Отваривание
Термофиксация
Беление
этап
Крашение
этап
Печатание
этап
Заключительная отделка
Ширение
Сушка
Аппретиро
вание
Подв
орсовка
Каландриро
вание
Спиртовка
Аппретиро
вание
Ширение
Сушка
Каландриро
вание
Стрижка
Ширение
Сушка
Прессование
Подворсовка
Заключительная
декатировка
Выравнивание по
утку
Стрижка
Оживление
Утяжеление
Аппретиро
вание
Ширение
Сушка
Каландриро
вание
Мягч
ение
Выравнивание
по утку
Стрижка
Аппретиро
вание
Ширение
Сушка
Термофиксация
Стабилизация
Декатировка
Мягчение
Каландриро
вание
Выравнивание
по утку
ПРЕДВАРИТ
ЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА И БЕЛЕНИЕ ТКАНЕЙ
Целью предварительной отделки является подготовка тканей к
краш
ению и печатанию. В процессе подготовки ткани освобождаются
от естественных примесей и веществ, нанесённых на них в процессах
прядения и ткачества (замасливателя, антистатика, шлихты, случайных
загрязнений). Эти вещества портят внешний вид ткани и препятст
вуют
прониканию красителя внутрь волокна. При подготовке тканям
сообщаются смачиваемость, мягкость, белизна. Характер подготовки
зависит от сырьевого состава, вида сопутствующих и загрязняющих
веществ.
Для всех тканей подготовка начинается с приёма и разб
раковки
суровья, выявления и ус
ранения различных дефектов ткачества.
Ткани одного артикула подбираются в партию по несколько
кусков с учётом ёмкости оборудования. Подобранные куски тканей
клеймят несмываемой краской и сшивают встык непрерывною лентой,
кот
орая проходит все операции отделки.
Опаливание
процесс удаления с поверхности суровой ткани
выступающих кончиков волокон и узелков, которые портят её внешний
вид, способствуют быстрому загрязнению и образованию дефектов при
печатании. Поверхность ткани в
ыравнивается, открывается ткацкий
рисунок, облегчается взаимодействие химических реагентов с
волокном. Для опаливания используют газовые (для лёгких тканей) и
плитные (для плотных и тяжёлых тканей) опаливающие машины. В
газоопаливающих машинах кончики воло
кон сжигаются пламенем
газовой горелки. В плитных опаливающих машинах поверхности в виде
плит, цилиндров, желобов нагреты до красного каления, кончики
волокон сгорают при соприкосновении движущейся ткани с
раскалённой поверхностью. Опаливают все хлопчатобу
мажные ткани,
гребенные шерстяные, а также шелковые, вы
работанные с применением
пряжи.
После опаливания ткань поступает в паровой искрогаситель или
в ванну с водой. Опаливают все ткани, кроме марли, полотенечных,
ворсовых и подлежащих ворсованию.
Расшлихт
овка
удаление шлихты путем замачивания материала в
течение нескольких часов в теплой воде с добавлением кислот,
щелочей, окислителей или ферментов. Расшлихтованная ткань
становится мягче, лучше смачивается.
Отваривание
обработка тканей специальными рас
творами для
удаления примесей, загрязнений, остатков шлихты.
Беление
Химическ
ое беление заключается в разрушении красящих
веществ окислителями. В качестве окислителей обычно применяют
растворы гипохлорита натрия, гипохлорита кальция, перекиси
водорода, хлорита натрия.
обработка тканей растворами окислителей для
обесцвечивания красящих пигментов хлопка и придания ткани
устойчивой белизны. Беление может осуществляться классическим
(прерывным) способом
, включающим пропитывание, вылёживание,
промывку, отжим, сушку, или более производительным непрерывным
способом, в котором расшлихтовка, отваривание и беление проводится
непрерывно в одной поточной линии. Различают химическое и
опт
ческое беление.
Ткани пропитывают растворами и выдерживают в течение 1
часов п
ри температуре рабочего помещения или запаривают при
температуре 85
С в течение 1
2 часов.
Оптическое беление заключается в обработке тканей оптически
отбеливающими веществами (ООВ). ООВ представляют собой
соединения, аналогичные красителям и обладающи
е способностью
флюоресценции. Эффект оптического беления основан на способности
ООВ поглощать ультрафиолетовые лучи и преобразовывать их в
излучение в видимой фиолетово
синей части спектра.
Наиболее эффективно комбинированное беление, при котором
ткань отб
еливают химическим реагентом, а затем оптическим
отбеливателем. Эффект оптического беления устойчив к термической
обработке, действию светопогоды, химической чистке и стирке.
Подготовку к крашению льняных тканей обычно проводят
аналогично отделке хлопчатоб
умажных тканей, но более осторожно,
повторяя операции несколько раз. Это связано с более интенсивной
природной окраской льна и наличием в нём большого к
оличества
сопутствующих веществ
: пектиновых, воскообразных, жировых и
лигнина. Льняные ткани труднее под
даются отвариванию, белению и
другим видам обработок. Необходимо также следить за тем, чтобы не
разрушить технические волокна до элементарных, что ухудшает
свойства тканей.
В процессе отваривания и беления из тканей удаляются клеящие
вещества
и они станов
ся ме
нее плотными, теряют в массе 25
%.
Вследствие этого льняные ткани изготавливают не из суровой пряжи, а
из отваренной и частично отбеленной. Пряжа становится более мягкой,
эластичной, меньше обрывается в процессе тк
чества.
Различают ткань отбелен
ную на 1/4, на 1/2 (полубелая), на 3/4 и
белую (для которой предварительно дважды отбеливают пряжу и
дважды готовую ткань).
Кроме сурово
вареных и белых выпускают кислованные льняные
ткани. Для этого суровую пряжу обрабатывают слабым раствором
серной кисло
ты. При этом удаляется больше примесей, чем при
отваривании. Поэтому кислованные ткани имеют светло
серый цвет и
они более мягкие, чем при отваривании. Сурово
вареными и
кислованными выпускают полотна гладкие и с набивным рисунком. Эту
пряжу используют так
же в сочетании с полубелой или цветной для
вырабо
ки скатертей и декоративных изделий.
Беление шерстяных тканей и тканей из натурального шелка
проводят редко и чаще всего перекисью водорода. Ткани из химических
волокон и нитей иногда отбеливают гипохлоридо
м или оптическими
отбеливателями для усиления белизны.
Мерсеризация
бработка натянутой х/б ткани 25%
ным
раствором едкого натра при температуре 15
С в течение 30
с с
последующей промывкой горячей и холодной водой. После
мерсеризации ткань станови
тся шелковистой, блестящей, повышается
ее прочность, улучшается способность к окрашиванию.
Ворсование
Процесс осуществляется на ворсовальной машине. При дв
ижении
ткани вокруг барабана ворсовальной машины на неё действуют иглы
ворсовальных валиков, извлекающих концы волокон из нитей, и иглы
противоворсовальных валиков, расчёсывающих и приглаживающих
процесс создания на ткани ворсовой поверхности
для увеличения её мягк
сти и теплозащитных свойств.
ворс в направлении, противоположном направлению движения тка
ни.
Ткань пропуск
ают через ворсовальную машину 4
16 раз в зависимости
от того, какую густоту ворса надо получить.
Ворсованию подв
ергают шерстяные суконные (сукн
, драпы,
пальтовые) и хлопчатобумажные (фланель, бумазея, байка, сукно,
вельветон, замша)
ткани
Заваривание
обработка расправленной шерстяной камвольной
ткани кипящей водой для снятия внутренних напряжений в волокнах.
Термофиксация
кратковременная обработка тканей,
содержащих синтетические (капрон, лавсан, нитрон), а также
триацетат
ные волокна
при температуре 110
С для стабилизации
структуры термопластичных волокон и предупреждения их усадки в
последующих отделочных операциях и при использовании готовой
ткани.
Промывка
очистка тканей от различных примесей и загрязнений
с помощью водного р
аствора, содержащего поверхностно
активные
вещества (ПАВ) и соду.
Валка
образование на поверхности ткани войлокообразного
застила на валяльных машинах. Валке подвергают шерстяные суконные
и некоторые камвольные ткани.
Карбонизация
обработка шерстяных т
каней 4
ным
раствором серной кислоты для удаления растительных примесей (репья
и др.)
которые обугливаются и удаляются при промывке.
Мокрая декатировка
обработка тканей горячей водой или паром.
Расправленную ткань наматывают на дырчатый пустотелый ци
линдр
(декатир), помещён
ный в центре ванны. В течение 5
10 мин через ткань
из цилиндра пропускают пар, затем из ванны через тка
нь в течение 20
30 мин прокачивают горячую воду и в течение 10 мин
холодную.
Такой обработке подвергаются гребенные костюмные т
кани (трико,
шевиот и др.) и почти все тонкосуконные ткани. При этом ткани
становятся более плотными, упругими, лучше окрашиваются. По
условиям и назначению процесс близок к завариванию.
Ратинирование
укладывание ворса на лицевой поверхности
фигурно (в в
иде шариков, полос, ёлочки и т.
д.). Ратинирование
осуществляют на ратинир
машине, основными рабочими частями
которой являются неподвижная нижняя и подвижная верхняя упругие
плиты. Эффект ратинирования зависит от качества шерсти, высоты
ворса, скорости дви
жения ткани и плиты, характера движения плиты,
величины её давления на ткань.
Крепирование
проводят только для креповых тканей из
искусственных нитей. Ткань проходит между горячим (80
С)
металлическим валом, на котором выгравирован определённый
рельефн
ый рисунок, и упругим валом из плотно спрес
ованной
хлопчатобумажной ткани. После тиснения ткань приобретает
рельефный рисунок, который при последующем отваривании образует
креповый эффект с определённой и чёткой формой зерна.
КРАШЕНИЕ ТКАНЕЙ
Крашение
оцесс нанесения красителя на ткань, в результате
которого ткань приобретает однородную окраску, устойчивую к
различным внешним воздействиям. Ткани, прошедшие процесс
крашения, называются гладкокрашеными.
Крашение условно рассматривается как процесс, состоя
щий из
четырёх стадий:
диффузия красителя в красильном растворе к поверхности
волокна;
сорбция красителя наружной поверхностью волокна;
диффузия красителя из поверхностного слоя внутрь волокна;
закрепление, или фиксация, красителя в волокне.
Все эти стадии
процесса крашения протекают одновременно, но с
различными скоростями, зависящими от структуры материала, вида
волокна, диффузионной способности красителя, добавок электролита,
температуры красильной ванны и др.
Красители бывают натуральные (преимущественн
о растительного
происхождения) и синтетические (полученные из продуктов
переработки каменного угля и нефти). Основная масса тканей
окрашивается синтетическими красителями, представляющими собой
сложные соединения ароматического ряда. Красители выпускаются
виде тонкоизмельчённых порошков, паст и концентрированных
растворов.
Ассортимент красителей чрезвычайно разнообразен:
растворимые в воде красители: прямые, кислотные, активные,
катионные;
нерастворимые в воде красители: кубовые, сернистые,
дисперсные;
разующиеся на волокне: азоидные, чёрный анилин.
Характеристика красителей представлена в таблице 2.5.
Цвет, яркость, устойчивость красителя к различным воздействиям
(света, влаги, трения, нагревания, растворителей и др.) зависят от
химического состава крас
ителей и строения их молекул, а также от
предварительной или последующей обработки вспомогательными
веществами
протравами, закрепителями и т.
Крашение тканей может осуществляться волокном, в ленте
(топсе), пряжей или полотном. Ткани, окрашенные волокн
ом или
пряжей, имеют равномерную по всей толщине окраску, что особенно
важно для тканей повышенной толщины (пальтовых тканей, драпов,
сукон).
Таблица 2.5
Характеристика красителей
Наименование
красителей
Сырьевой состав
текстильных материалов
Характери
стика красителей
Прямые
Целлюлозные (хлопок, лен,
вискозные), белковые
(шерсть, натуральный
шелк), полиамидные
волокна
Имеют широкую гамму цветов,
но прочность окраски к мокрым
обработкам и свету невысокая.
за низкой стоимости они
весьма распрос
транены
Кислотные
Белковые, полиамидные
волокна
Обеспечивают
удовлетворительную прочность
окраски к мокрым обработкам и
свету. Окраска глубокая и более
прочная
Кислотно
протравные
Белковые волокна
Окраска глубокая и более
прочная
Мета
содержащие
ковые, в основном
шерстяные волокна,
полиамидные волокна
Прочность окраски к мокрым
обработкам, свету и светопогоде
высокая
Активные
Целлюлозные, белковые,
полиамидные волокна
Прочность окраски к мокрым
обработкам, трению, свету
высокая. Окраска чистая, я
ркая.
Катионные
Полиакрилонитрильные
волокна
Дают яркую и прочную окраску
Кубовые
Целлюлозные, белковые,
полиамидные волокна
Дают чистую и яркую окраску
высокой прочности, почти всей
гаммы цветов.
Сернистые
Целлюлозные волокна
Имеют широкую гамму цветов
кроме красных. Прочность
окраски удовлетворительная
Оксиазокрасители
Преимущественно
целлюлозные, но и
белковые волокна
Дают разную яркую и прочную
окраску
Черный анилин
Целлюлозные волокна
Окраска насыщенная, имеет
высокую прочность
Дисперсные
Ацетат
ные
синтетические волокна
Имеют высокую прочность
окраски к мокрым обработкам,
но низкую
к действию света
Выбор вида красителя и способа крашения зависит от
волокнистого состава ткани, свойств красителя и требований,
предъявляемых к окраске ткани. Нап
ример, подкладочные ткани
необходимо окрашивать красителями, устойчивыми к трению и
действию пота. Ткани для верхней одежды окрашиваются красителями,
стойкими к действию света, влаги, сухому и мокрому трению.
Крашение может производиться путём прохождения
через
раствор красителя расправленного натянутого полотна или ткани в
жгуте. Широко применяются аппараты непрерывного действия.
Красителей, которые могли бы окрашивать все виды волокон, не
существует. Для красителей, окрашивающих несколько видов волокон,
ля каждого волокна требуются разные условия обработки, часто
несовместимые. Один и тот же краситель на разных волокнах даёт
различные оттенки окраски. Поэтому для смешанных тканей часто
используют предварительно окрашенные волокна. Кроме того
используют ра
зличные красители. Так, для крашения тканей из смеси
лавсана с шерстью можно использовать дисперсные и
металлосодержащие красители, для тканей из смеси лавсана с хлопком
дисперсные и кубовые или активные красители, для тканей из смеси
шерсти и нитрона
катионные и металлосодержащие красители.
Получил распространение одностадийный способ беления и
крашения целлюлозных тканей; в нём совмещены процессы беления
(перекисью водорода) и крашения (кубозолями, прямыми
светопрочными и активными красителями). Ткани
характеризуются
яркостью окрасок и чистотой оттенков, имеют меньше пороков
(заломов, полос и т.п.); увеличивается прочность окраски к мокрым
обработкам и трению.
Крашение иногда совмещают с отвариванием и мерсеризацией.
ПЕЧАТАНИЕ ТКАНЕЙ
Печатание
нанесе
ние и закрепление красителя на отдельных
участках материала. При печатании используются те же красители, что
и при гладком крашении (кубовые, нерастворимые азокрасители,
активные, пигментные и др.), но более густой, вязкой консистенции. В
состав печатных к
расок входят также растворители (вода, спирт и др.),
восстановители (гидросульфит, сернистый натрий и др.), окислители
(хромпик, хлорноватокислый натрий и др.), загустители (крахмал
маисовый или пшеничный, декстрин и др.).
Различают четыре вида печати: пря
мую, накладную, вытравную и
резервную.
Прямая печать
Различают прямую печать растровую, трёхцветную и
полутоновую (под акварель).
краску наносят непосредственно на материал. В
зависимости от площади, занимаемой рисунком, различают ткани:
белоземельные, в которых цветной рисунок занимает 30
40 % площади
ткани, полугрунтовые
0 % площади и грунтовые
более 60 %
площади ткани.
При
растровой
Рисунок
печати рисунок наносят системой точек или
штриховых полос разной величины; получаются рисунки с плавными
перехода
ми тонов.
трёхцветной
При
печати получают за счёт взаимного
наложения красок трёх цветов, гармонически сочетающихся между
собой.
полутоновой
печати (под акварель) рисунок печатают по
увлажнённой ткани, при этом получают рисунок с размытыми краями,
напоминающий акварельный.
Накладная печать
краску наносят на предварительно
окрашенную в светлые тона ткань.
Вытравная печать
печатание по предварительно окрашенной
ткани вытравкой (окислителями, восстановителями и др.),
обесцвечивающей краситель. При
последующей обработке ткани
горячим паром краситель разрушается и возникают белые рисунки на
окрашенной ткани. Иногда одновременно с вытравкой на ткань
накладывают краситель иного состава, в результате получают цветные
рисунки.
Резервная печать
При любом способе печатания для
закрепления красителя ткань
обрабатывают горячим паром в зрельниках или запарных аппаратах для
закрепления красителя на ткани.
печатание
по белой ткани резервом (воск,
стеарин, соли, восстановители и др.) с последующим крашением
раствором красителя. Резервированные участки не окрашиваются
после снятия резерва возникают белые рисунки на окрашенной ткани.
Различают однофазную и двухфазную печать. При однофазном
способе печатания краситель и все необходимые для его проявления и
фикса
ции компоненты находятся в печатной краске с момента её
приготовления. При двухфазном способе печатания на ткань сначала
наносят печатную краску, содержащую только краситель, а вещества,
необходимые для его проявления, наносят непосредственно перед
обработ
кой ткани в паровом зрельнике. При двухфазном способе печати
краситель проявляется сильнее, яркость окраски увеличивается на 20
35
%, окраска получается более сочная и чистая.
Ткани печатают различными способами.
Ручной способ
набивки наиболее простой, но
и наиболее
дорогостоящий, осуществляется при помощи набивной формы
(деревянной пластины из плотных и вязких пород дерева), на нижней
стороне которой вырезан рисунок или часть рисунка, который
наносится одной краской. Для многоцветного рисунка требуется
ст
олько форм, сколько красок в данном рисунке. Для набивки ткань
расстилают на специальных столах, поверхность которых покрыта
сукном для упругости. На печатную форму краску наносят при помощи
рамки с сукном, на котором растёрта краска. Для этого форму
прижи
мают к сукну рамки, а затем переносят на ткань. Рисунки
получаются яркие, с чёткими контурами. В настоящее время этот метод
используется редко: для набивки платков, косынок и др. изделий.
Машинное печатание
наиболее распространённый способ
печати, осущес
твляется на цилиндрических печатных машинах; он
применяется для получения одноцветных и многоцветных рисунков на
ткани. Основным печатающим органом машины является печатный вал
пустотелый толстостенный цилиндр из меди или стали, покрытой
слоем меди необх
одимой толщины. На поверхности печатного вала
углублениями выгравированы рисунки. Специальной круглой щёткой
загущенный краситель из ванны подаётся на печатный вал. Острая
металлическая пластинка (ракля) счищает краситель с гладких частей
вала, оставляя ег
о в углублениях. Барабан
пресс, покрытый сукном и
чехлом, прижимает ткань к печатному валу. Различают одновальные и
многовальные печатные машины, имеющие до 16 валов.
Машинное печатание широко используется для нанесения
рисунков на хлопчатобумажные, шёлк
овые и др. ткани.
При
аэрографном способе
печатания на ткань, закреплённую на
столе, кладут шаблоны (трафареты) с вырезанными узорами и через них
наносят краситель путём распыления при помощи аэрографа
(пульверизатора). Изменяя расстояние аэрографа от ткан
и и
продолжительность распыления, получают окраску нужной
интенсивности, с постепенным переходом тонов. Аэрографией
получают высокохудожественные рисунки с постепенным переливом
красок от тёмных тонов до светлых, с наложением разных цветов.
Производительно
сть способа низкая, его используют для
искусственного меха и штучных шёлковых изделий.
Фотофильмпечать
печатание рисунков с использованием
сетчатых шаблонов. Рисунки наносят на ткань путём протирания краски
через сетчатые шаблоны. Шаблоны представляют ра
му, на которую
натянута капроновая или медная сетка. Поверхность сетки покрывают
плёнкой (лаком), оставляя свободные участки в виде определённого
рисунка. Ткань расстилают, а сверху накладывают сетчатый шаблон.
Внутрь шаблона наливают печатную краску и вал
иком протирают её
через сетку. Краска переходит на ткань только на открытых участках.
Для получения многоцветного рисунка число шаблонов должно
соответствовать количеству цветов в рисунке. Этим способом получают
рисунки, различные по размеру, сложности и к
олористическому
оформлению. Способ фотофильмпечати широко используется для
нанесения рисунков на шёлковые ткани, имеющие мягкую подвижную
структуру.
Ротационная печать
цилиндрическими сетчатыми шаблонами
производится на машинах, имеющих центральный пресс
вал, вокруг
которого располагаются 8
12 цилиндрических шаблонов с
автоматической подачей краски внутрь их. Ткань протягивается между
пресс
валом и цилиндрами. Каждый из них наносит рисунок
определенным цветом. Таким образом обеспечивается печать высокого
ачества и позволяющая быстро реагировать на изменение моды.
Применяется печатание тканей на машинах с помощью
микроперфорационных цилиндров, заменяющих сетчатые шаблоны.
Способ термопечати или «сублистатик»
это перенос узора с
бумаги на волокно при кратк
овременном термоконтакте. Сначала
рисунок наносят на бумагу. Для переноса рисунка на ткань используют
эффект сублимации: краситель при температуре 150
С переходит
из твёрдого состояния в газообразное. При этом вначале происходит
адсорбция молекул крас
ителя на поверхности, а затем диффузия их
внутрь волокон и взаимодействие с активными цетрами волокон.
Способ декалькомании
применяется для печатания рисунков на
текстильных материалах из натуральных волокон. На бумагу с
печатным рисунком наносится пленка
эластомера. После обработки в
воде печатный рисунок переносится на пленку, а бумагу удаляют.
Пленку с рисунком накладывают на ткань и подвергают горячему
прессованию. Под действием тепла и давления печатная краска
соединяется с тканью, а пленка отделяется
от нее.
Полихроматическое крашение
В последние годы получили распространения модные эффекты
печати, повышающие
качество тканей и расширяющие их ассортимент.
позволяет получать многоцветные
эффекты, имитирующие печатные рисунки. Красильные растворы или
дисперсии разных цветов наносят на расправленную движущуюся ткань
отдельными струями. Образование рисунка на ткани при
полихро
матическом крашении основано на ограничении насыщения
жидкостью волокнистого материала, то есть, впитав красильный
раствор, участки ткани не сорбируют новый краситель. Вид рисунка
зависит
от способа нанесения красильного раствора, его вязкости,
соотношения
движения струи красителя и ткани. Многоцветный эффект
(горошки, штрихи, полосы, рисунки типа кружев) может быть получен
на тканях из различных волокон красителями разных классов.
Рельефная печать
объёмный выпуклый узор образуется в
процессе сушки тканей с печатными узорами при температуре 130
С в течение 1,5
5 мин. Для печатания используют цилиндрические
печатные валы, имеющие г
лубину гравюры 0,25
0,3 мм. Для печати
используют специальные одно
, двух
и трёхкомпонентные составы.
Перламутровая печать
сообщает ткани переливающийся эффект
за счёт использования пигм
ентов, содержащих диоксид титана и слюду.
Печать бронзовым и алюминие
вым
Эффект
порошком имитирует
металлическую нить (люрекс).
печати под серебро
(глитторэффект) получают в
результате использования блестящей полиэфирной плёнки с размером
частиц более 1,4 мм.
Колористический рисунок
текстильных материалов
характеризуется ти
пом орнамента, композицией, мотивом, раппортом,
ритмом, колоритом, стилизацией. Усиление значимости художественно
колористического оформления текстильных материалов и его влияния
на уровень каче
ства и спрос потребителей обусло
вливает
необходимость более де
тального рассмотрения элементов рисунка.
Орнаментом
называется узор, состоящий из ритмически
упорядоченных элементов. Основными классификационными
признаками орнамента являются содержание и назначение. С учетом
этого все орнаментальные формы объединены в н
есколько групп,
Технический орнамент
представляет рисунок простейших
клеток в ткани типа полотняного переплетения, или спиралеобразные
витки
получаемые при плетении веревок.
Символический орнамент
изображение животных, людей,
орудий труда с разной сте
пенью условности или в виде системы знаков
символов.
Геометрический орнамент
отражает любую геометрическую
реально существующую форму. В нем всегда делается акцент на
строгом чередовании ритмических элементов и их цветовых сочетаний.
Закономернос
ти в рит
мической организации ор
наментальных форм
геометрического порядка способны вызвать в предста
влении че
ловека
сложные опосредованные ассоциации, связанные с определенными
жизненными процессами, явлениями. Именно поэтому геометрический
орнамент продолжает сохр
анять свои эстетические функции.
Растительный орнамент
самый распространенный после
геометрического. Растительный орнамент имеет наибольшие
возмо
жности в разнообразии используе
мых мотивов, приемов
исполнения. В одних случаях мотивы на тканях передаются
еалистично, объемно, в других
более стилизова
нно, в условной
плоскостной фор
ме.
Каллиграфический орнамент
составляется из отдельных букв, или
элементов текста, выразительных по своему пластическому рисунку и
ритму.
Фантастический орнамент
включает выду
ма
нные изображения
чаще символи
ческого и мифологического содержания.
Астральный орнамент
включает в качестве основных элементов
изображение неба, солнца, облаков, звезд.
Пейзажный орнамент
содержит элементы п
ейзажа, уголка
природного расти
тельного мира.
Живо
тный орнамент
включает как реалистиче
ские, так и более
условные, сти
лизованные изображения птиц, зверей.
Предметный орнамент
состоит из предметов
быта (велосипеды,
колеса, игруш
ки), применяемых
чаще для оформления материалов для
детской одежды.
Композиция
рисунка
это орнаментальная с
труктура построения
художествен
ного образа. К выразительным средствам орнаментальной
композиции относятся: точка, пятно, линия, цвет, фактура.
Раппортом
называется минимальная площадь повторяющегося
рисунка.
Мотив
это часть
орнамента, главный его элемент, он может
быть простой и сложный.
Ритм рисунка
закономерное чередование и
повторение
соизмеримых и чувст
венно ощутимых элементов. Для рисунка
характерны
композиционные связи
про
порциональные соотношения
элементов по разме
рам и интервалам.
Стилизация рисунка
видоизменение и переработка природного
мотива при наибольшем художественном обобщении с целью
выявления условных декоративных его качеств.
Колорит
общий (суммарный) преобладающий цвет
орнаментальной компози
ции.
Кол
ористический рисунок
делят на композиц
ии с замкнутой
структурой (штуч
ные изделия) и композиции с открытой структурой
кани), а также делят на статиче
ские и динамические.
Статические
Главным признаком
раппортные рисунки широк
о используются в
оформлении тек
стильных материало
в, повседневных платьев,
коративных материалов. Они отра
жают состояние покоя, равновесия,
которое л
учше реализуется с помощью правиль
ных симметричных
геометрических мотивов.
динамической
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА
организации мотивов в
рисунке является принцип не
одинаковости, контраста и
противопоставления различных характеристик.
сравнении со
статическими они более раз
нообразны по композиционному ре
шению
После беления, крашения и печатания ткани вытянуты по основе
(до 60
%), ширина их ум
еньшена (на 20 %) и неравномерна,
поверхность покрыта складками и морщинами, матовая, на ощупь
излишне мягкая, вялая. Заключительная отделка проводится для
устранения перечисленных недостатков. Она состоит из ряда
механических и физико
химических процессов
, задачей которых
является получение на тканях завершённого товарного вида, улучшение
некоторых свойств, а также придание им специфических свойств. В
зависимости от волокнистого состава, вида и назначения тканей
заключительные отделочные операции и их посл
едовательность
различны.
Аппретирование
Количество аппрета на ткани зависит от вида волокна и
назначения ткани и может достигать от 1 до 10
% от массы ткани.
Аппретированны
е ткани имеют повышенную гладкость поверхности,
меньше загрязняются, легче отстирываются, более устойчивы к
истиранию и действию света. Однако аппрет на основе крахмала
нанесение на ткань аппрета. В зависимости от
вида аппрета тканям можно придать повышенную жесткость,
плотность, гладкость и другие свойства. Используются аппреты на
основе крахмала (временный эффект), а также малос
мываемые аппреты
на основе термопластических и термореактивных смол, поливинилового
спирта и др., дающие устойчивый эффект.
придает кратковременный эффект, легко удаляется при стирках.
Поэтому для отделки примен
яются малосмываемые аппреты.
Хлопчатобумажные ткани подвергаются обработке мало смываемыми
аппретами на основе термопластичных, термореактивных полимеров.
Малосмываемые аппреты
Аппреты на основе термореактивных полимеров (МАРС)
придаю
тканям те же свойства и повышенную устойчивость к с
тиркам
благодаря химическому взаимодействию полимера с целлюлозой.
Малосмываемый аппрет (М.А.) на основе поливинило
вого спирта,
полиакриламида способствует образованию на поверхности волокна
полимерной пленки вследствие коагуляции при высушивании без
термообработки. Эффект аппретирования менее стоек к истиранию и
стиркам.
на основе термопластичных полимеров
(МАПС) получают обработкой тканей водными д
исперсиями или
поливинилацетатной, полиэтиленовой эмульсиями с последующим
высушиванием и термообработкой. В результате на поверхности
волокна образуется сложная водонерастворимая пленка. Ткани
приобретают наполненность, эластичность, повышается несминаемо
сть,
устойчивость к истиранию.
К наиболее распространенным видам заключительны
х отделок
хлопчатобумажных тканей относятся фуляровая, муслиновая, жесткая,
лощеная.
Фуляровую
отделку применяют для набивных и
гладкоокрашенных тканей по
лотняного переплетения. При этом ткань
слегка аппретируют (1
%), затем пропускают лицевой стороной
горячему валу. В результате получается мягкая ткань с блестящей
поверхностью.
Муслиновую
отделку применяют для набивных и
гладкоокрашенных платьевых тканей полотняного переплетения
темных расцветок. Ткань аппретируют с малой концентрацией клеящего
вещес
тва. К
аландрируют на наборных валиках.
Отделка придает тканям
мягкость и матовость.
Жесткой
отделке подвергается ситец и бельевые ткани. Их
обрабатывают аппретом с большим содержанием крахмала (5
%).
Прокатывают ткани на от
делочном каландре между наборны
и валами.
Отделка придает тканям упругость
жесткость и матовую поверхность.
Лощеная (глянцевая)
отделка применяются для хлопковых и
льняных бельевых, декоративных тканей. Ткани обрабатывают
аппрет
ом с высокой концентрацией крах
ма
а (до 10
%), и веществ,
способствующих получ
ению блеска (парафин), затем вы
сушивают и
пропускают через фрикционный каландр лицевой стороной к горячему
металлическому валу. В результате формируется ткань жесткая и
блестящая.
Аппретируют
Ткани из искусственных нитей подвергают аппретированию для
придания мягкости
шелковистости. С этой целью в составе аппретов
используют не клеящие, а смягчающие вещества (олеиновые и другие
масла).
легкие камвольные ткани для придания им
плот
ности, наполненности и уменьшения блеска.
Ширение
процес
с придания тканям стандартной ширины и
устранения перекосов; производится на це
ных ширильных машинах.
При этом происходит выпрямление уточных нитей, восстановление
структуры ткани. Перед ширением ткань увлажняют для придания ей
необходимой гибкости и мягк
ости.
Спиртовка
(лёгкое отбеливание)
обработка тканей слабым
раствором гипохлорита натрия в комбинации с подсиниванием
(ультрамарин) для устранения желтизны и усиления белизны белых
участков. Иногда используют оптические отбеливающие вещества
Спиртовка
применяется для белоземельных тканей и тканей с
вытравным рисунком.
Подворсовка
повторная обработка тканей с начесным ворсом на
ворсовальных машинах с целью поднятия ворса.
Стрижка
тканей проводится для удаления торчащих волокон и
узелков с целью очистки
поверхности и лучшего выявления рисунка
переплетения. Суконные ткани стригут для выравнивания ворса по
высоте. Стрижку осуществляют на стригальных машинах с лицевой и
изнаночной сторон.
Каландрирование
Используя металлические каландры с рельефными
поверхностями, можно получать на повер
хности ткани эффекты
тиснения, мятости, жатости. Для получения устойчивого эффекта ткани
предварительно пропитывают метазином или другими веществами.
это процесс разглаживания ткани и придания
им матов
ого или глянцевого блеска. Каландрированию подвергают все
ткани, за исключением тканей из крученой и фасонной пряжи, с
рельефной поверхностью, ворсовых, с мягкой отделкой.
Утяжеление
обработка тканей минеральными (солями железа,
олова, цинка) или органическими (дубящими вещес
твами и солями
тяжёлых металлов) соединениями и синтетическими смолами.
Утяжеление придаёт тканям повышенную плотность, массивность,
драпируемость. Но утяжеление более чем на 40 % снижает прочность
тканей.
Оживление
обработка тканей слабыми растворами ор
ганических
кислот (уксусной, муравьиной, молочной) при температуре
С в
течение 20
30 с, после которой ткани приобретают характерное туше
скрип или хруст. Эту операцию проводят после отварки ткани, если она
выпускается неокрашенной, или после крашения
. В результате ткань
приобретает более сочную окраску.
Выравнивание по утку
применяют для лёгких платьевых тканей,
имеющих небольшую плотность; для этой операции используется
уточно
расправительная машина: ткани наматывают на ролик и
выдерживают определённ
ое время для закрепления структуры.
Прессование тканей
(шерстяных суконных)
применяется для
уплотнения, выравнивания ткани по толщине и придани
я им блеска.
Ткани прессуют на цилиндрических и гидравлических прессах.
Заключительная декатировка
обработка тк
ани горячим паром с
последующим высушиванием. Ткань свободно наматывается
на декатир
полый дырчатый цил
индр, внутрь цилиндра в течение 5
10 мин.
подаётся горячий пар, затем с помощью вакуум
насоса пар
отсасывается из ткани и ткань охлаждается. В результа
те декатировки
снимаются внутренние напряжения в волокнах, уменьшается усадка
ткани, удаляется излишний блеск.
Мягчение
Ткани из искусственных нитей сушат на каландрах с сукном или
сушильно
ширильной машине при минимальном натяжении по основе,
что уменьшает усадочность ткани.
креповые ткани обрабатывают влажным паром для
усиления крепового эффекта.
Ткани из ацетатных и синтетических волокон сильно
электризуются, поэтому их подвергают антистатической отделке.
Используются препараты ПАВ, эпамин
6, стеарокс
6, которые образуют
на поверхности волокон гидрофильную плёнку, устойчивую к действию
воды и растворителей и повышающую электропроводность волокон.
Ткани из синтетических волокон проходят повторную
стабилизацию (термофиксацию) путём термической обработки в
натянутом состоянии. Обработка производится или паром при
температуре 120
140
С в течение 20
30 мин, или воздухом при
температуре 150
180
С в течение 1
5 мин. При этом устраняются
внутренние напряжения в волокнах, вследствие чего они приобретают
равновесн
ое стабильное состояние.
Для повышения износостойкости подкладочных тканей
применяется пропитывание их вспененной полиэтиленовой эмульсией,
которая устойчива к стирке, но смывается хлорированными
углеводородами при химической чистке. Устойчивый к стирке ап
прет
на основе полиакриламида придаёт наполненность ворса шёлковым
тканям и искусственному меху.
Используются также отделки, придающие тканям некоторые
внешние эффекты.
Эффект «лаке»
(лощение) создают на тканях из термопластичных
волокон (триацетатных, кап
роновых). Ткани обрабатывают метазином и
пропускают через каландр, металлический вал которого нагрет до
температуры размягчения волокна. При соприкосновении с валом
выходящие на поверхность ткани нити расплющиваются
и поверхность
приобретает повышенную гл
адкость и глянцевый блеск. Эффект «лаке»
часто применяется для выработки курточных и плащевых тканей.
Полученный эффект недостаточно стоек, в процессе эксплуатации
изделий под действием трения и влажно
тепловых обработок он
постепенно исчезает.
Травление (
вытравку)
используют для получения ажурных узоров
на тканях из нитей вторичной крутки, разных по природе (нитей
натурального шёлка и вискозных;
вискозных и капроновых). На ткань
при помощи сетчатого шаблона наносят загущенный раствор кислоты
или хлористого
аммония. После высушивания при нагревании
вискозное волокно разрушается, высыпается из ткани и образуются
ажурные узоры. Таким методом вырабатывают ажурные блузочные
ткани или велюр
бархат.
Эффект «гофре»
получают на капроновой ткани путём нанесения
загущ
енного фенола печатным валом на тканепечатной машине. В
местах нанесения фенола волокна набухают, усаживаются и стягивают
необработанные участки ткани. Ткань промывают и для сохранения
эффекта «гофре» высушивают без натяжения.
Эффект «клоке»
выпуклый, ре
льефный рисунок на тканях,
выработанных из нитей с различной усадкой (вискозных и капроновых,
ацетатных и капроновых). При влажно
тепловой обработке
искусственные нити дают усадку, стягивают безусадочные нити,
которые образуют вздутия на поверхности ткани.
Эффект получают
обычно на шёлковых тканях жаккардовых переплетений (однослойных
и двухслойных) платьевого и платьево
костюмного назначения.
Тиснение тканей
получение рельефного рисунка с помощью
тиснильного каландра (аналогично с тиснением хлопчатобумаж
ных
тканей). Этой обработке подвергаются главным образом ткани из
химических волокон. Ворсовые ткани подвергают тиснению для
получения эффекта, имитирующего натуральный мех (каракуля и т.
д).
Термоотделка тканей
Если в капроновую ткань ввести в направлении утка хлориновые
нити в виде поперечных полос и нагреть её до 70
С, то усевшие
хлориновые нити соберут капроновую ткань в пышные б
фы.
получение узорчатой структуры ткани
воздей
ствием повышенной температуры на волокна различной
термостабильности. Так, если в капроновую ткань ввести в направлении
основы нити хлорина и подвергнуть её нагреванию при температуре 85
С в течение 30 мин, то капроновые нити остаются стабильными, а
хлори
новые усаживаются на 55
%, стягивая свободно лежащие
капроновые нити в петли различной высоты, ткань при этом получает
петельчатую структуру.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ОТДЕЛКИ
Помимо обязательных операций при заключительной отделке
применяют специальные виды отделки. Например, для повышения
несминаемости, формоустойчивости, уменьшени
я усадочности ткани
обрабатывают химическими веществами (карбамол, этанол
ДС и др.).
Водоотталкивающая отделка
заключается в покрытии ткани
гидрофобными эмульсиями (силиконы, хромалан и др.), в результате
чего улучшаются водоотталкивающие свойства при сохр
анении паро
воздухопроницаемости; применяется для отделки плащевых и
зонтичных тканей различного волокнистого состава, а также шерстяных
костюмных и пальтовых тканей.
Водонепроницаемая отделка
изнаночная сторона ткани
покрывается плёнками из резиновой
смеси или на базе синтетических
смол и применяется для отделки плащевых, палаточных тканей
(прорезиненные и капроновые ткани типа болоньи).
Грязеот
талкивающая отделка
это обработка препаратами,
обладающими одновременно водоупорностью и маслостойкостью
обычно на основе фторорганических соединений); такой отделке
подвергают ткани одёжные, декоративные, обивочные и специального
назначения.
Противогнилостная отделка
обработка ткани антисептическими
веществами (солями хрома, меди, ртути, свинца, соединения
ми меди,
органическими соединениями
производными фенола, селициловой
кислоты, серы); используются для обработки хлопчатобумажных и
льняных палаточных тканей.
Противомолевая отделка
пропитка ткани растворами фтористых
солей, хлорированных ароматических
сульфокислот и др; применяется
для шерстяных тканей.
Металлизация
нанесение металлизированного слоя путём
распыления металлической краски, состоящей из металлических частиц
(серебра, латуни, алюминия и др.), плёнкообразующего вещества и
растворител
я или
путём осаждения в вакууме. Применяется
для
декоративных тканей и тканей специального назнач
ения (например,
радиотехнических
Флокирование (набивка ворсом)
придание ткани внешнего
эффекта или имитация других материалов (замши, меха). Ворс
(короткие волок
на) на поверхность ткани наносят механически
аэрографическим или электростатическим способом, закрепляют ворс
приклеиванием синтетическими смолами.
Огнеупорная отделка
2.6.2 Отделка трикотажных полотен
пропитка тканей растворами аммониевых
и фосфорнокислых солей магния и кремния, спосо
бных при нагревании
выделять газы, препятствующие распространению пламени; применяют
для тканей специального назначения (спецодежды, театральных
занавесей, для обивок салонов самолётов, пароходов и т.
п).
В зависимости от
вида и назначения трикотажного полотна оно
подвергается и соответствующей отделке, т.
е. комплексу мокрых и
сухих обработок, преследующих цель придать полотну лучшую
окраску, товарный вид и улу
шить его свойства (формоустойчивость,
несминаемость и т.
д.)
еред отделочными операциями полотно при необходимости
подвергают штопке. Штопка необходима для устранения таких пороков,
как спущенные петли, дыры, получающиеся при вязании трикотажного
полотна. Спущенные петли поднимают трикотажной язычковой иглой
или паз
овыми пневмоиглами и закрепляют нитками. Большие дыры
штопают обычной швейной иглой.
Последовательность и виды применяемых отделочных операций
зависят от назначения, волокнистого состава, вида используемых нитей,
структуры полотен. Полный цикл отделки вклю
чает следующие
операции: замачивание, промывание, отваривание, беление,
стабилизацию, крашение, печатание, аппретирование, ширение,
декатировку, а также формование (готовых регулярных изделий).
Отделочные операции в трикотажном производстве аналогичны отде
лке
тканей. Однако специфические свойства трикотажа, являющиеся
следствием его петельной структуры (повышенная растяжимость,
распускаемость и др.)
, обусло
вливают и особенности отделочных
процессов. Отделочные операции обычно проводят при минимальном
натяже
нии трикотажа; желательно также обрабатывать полотна не
жгутом, а в расправленном виде для предотвращения образования
заломов и морщин. Внутренняя поверхность отделочного оборудования
должна быть гладкой, чтобы не образовывать затяжки, обрывы нитей и
спус
ки п
тель.
Для отваривания, беления, крашения и других процессов мокрой
обработки применяют жгутовые барки, оснащённые программным
терморегулятором, куски полотна одной партии перед обработкой в
барке сшивают встык по всей ширине в бесконечную ленту.
Более
прогрессивным способом является отваривание,
отбеливание и крашение полотна в автоклавах. Для этого полотно
предварительно накатывают в расправленном виде на
перфорированный барабан, который помещают в автоклав, где полотно
обрабатывают под давлением. В э
том же аппарате произв
дится отжим
полотна продувкой воздуха.
ОТВАРИВАНИЕ
. Цель операции
удалить с полотна жир, воск,
замасливающие составы, нанесённые на пряжу при подготовке к
вязанию. Полотна из хлопчатобумажной и смешанной ткани
отваривают в водном р
астворе моющих средств при температуре 60
98
С (в зависимости от вида сырья). Затем полотно промывают проточной
водой с постепенным расхолаживанием ванны до температуры 35
С. Полотна из химических нитей, шерстяной и полушерстяной пряжи
только замачива
ют в тёплой воде или в воде с доба
лением мыла и
соды.
БЕЛЕНИЕ
применяется для удаления естественной окраски
волокна. Отбеливается только трикотаж, который выпускается белым
или окрашивается в светлые тона.
Производится беление перекисью водорода, хлоритом
натрия,
оптическими отбеливателями. Химическое беление проводят при
постепенном нагревании ванны до температуры 85
95
С и обработке
при этой температуре в течение 45
100 мин (в зависимости от вида
волокна). Беление волокна из ацетатных нитей проводят в р
астворе
уксусной кислоты с применением дисперсного красителя при
температуре 75
С. Капроновым полотнам дополнительно придают
белизну обработкой оптическими отбеливателями.
В процессе отбеливания хлопчатобумажного и вискозного
трикотажа положительные резул
ьтаты дало использование ультразвука.
Время отбеливания сокр
ащается примерно на 40 % и на 5
10 %
повышается степень белизны. Кроме того, при этом легко удаляются
масляные пятна, благодаря чему исключается о
варивание полотна.
После беления полотна тщательн
о промывают в проточной воде с
постепенным охлаждением до 30
40
СТАБИЛИЗАЦИИ
подвергают трикотажные полотна из
синтетических нитей, воздействуя на них горячим воздухом или
насыщенным паром под давлением при температурах, близких к
температурам плавлени
я полимера. При такой обработке благодаря
термопластичности волокон фиксируется форма петель и линейные
размеры полотна, снимаются внутренние напряжения волокон,
уменьшается сминаемость трикотажа и повышается его способность к
окрашиванию.
КРАШЕНИЕ
трикота
жных полотен производится теми же
красителями, что и крашение тканей. Широкое применение находят
активные, дисперсные, металлосодержащие красители,
обеспечивающие более прочную и равномерную окраску. Наряду с
окраской в жгутовых барках применяются новые сп
особы кра
шения в
вакуум
аппаратах, а так
же в расправленном виде на навоях под
давлением, которые позволяют ускорить процесс, улучшить качество
окраски, устранить образование заломов.
Трикотаж, окрашенный в полотне, используется в основном для
изготовл
ния
белья.
Полотна для верхних изделий вырабатываются из предварительно
окрашенных пряжи и нитей, что обеспечивает большую равномерность
окраски и позволяет получить пестровязаные полотна различных
рисунчатых переплет
ний.
ПЕЧАТАНИЕ
(набивка)
получение цвет
ного рисунка.
На полотнах рисунки печатают реже, чем на тканях, так как
различные рисунчатые эффекты создаются в процессе вязания
благодаря использованию цветной пряжи. Печатание трикотажных
полотен осуществляют с помощью сетчатых шаблонов. Полотна с
небо
льшой растяжимостью набивают также машинным способом.
Широко используется способ сухой печати «сублистатик». Этот способ
имеет большие преимущества: не нужна последующая обработка, как
после обычного печатания; можно часто менять рисунки с учётом
требовани
й моды.
Все полотна после крашения и печатания промывают.
АППРЕТИРОВАНИЕ
заключительная обработка химическими
препаратами волокнистых материалов для повышения их качества.
Аппретирование позволяет придать полотну мягкость или жёсткость,
повышенную гигрос
копичность или водоотталкивающие свойства,
стойкость к истиранию, уменьшить электризу
мость и прорубаемость и
ОТЖИМ
. После мокрых обработок (отбелки, крашения,
аппретирования и т.
п.) трикотажное полотно содержит зна
чительное
количество влаги (175
0 % к весу сухого полотна). Большая часть
воды удаляется механическим путём
отжимом полотна в центрифугах.
Продолжительность отжима полотна в центрифуге устанавливается от 3
до 20 мин в зависимости от вида тр
котажа.
После отжима в полотне остаётся ещё 2
90 % влаги, которая
удаляется в процессе сушки.
СУШКА
трикотажного полотна производится на петлевых
сушилках непрерывного действия или вертикально
отделочных
агрегатах СКТ
48, оборудованных терморегуляторами. Предварительно
полотно расправляют на накатно
й м
шине.
В камере петлевой сушилки куски полотна, сшитые кольцами в
бесконечную ленту и подвешенные в виде свободных петель на
передвигающихся роликах, обдуваются со всех сторон подогретым
воздухом. Сушилка имеет три зоны: сушки, охлаждения и увлажнения.
Скорость движения полотна в сушилке подбирается в зависимости от
вида трикотажа и параметров начальной и конечной влажности полотна.
По выходе из сушилки полотно, разложенное самокладом в «книжку»,
необходимо накатать в рулон и откаландрировать.
Отделочный
агрегат СКТ
48 сочетает процессы сушки и
каландрирования круглого полотна.
КАЛАНДРИРОВАНИЕ
ШИРЕНИЕ
проводят для устранения
деформации трикотажного полотна, так как при отделке оно
вытягивается, петли занимают н
правильное положение,
перекашиваются.
Шире
ние полотен с круглых машин совмещают с процессом
каландрирования. Внутрь полотна вставляют дугообразные стальные
ширители, имеющие определённую ширину. Полотно, проходя через
ширители, получает необходимую ширину, перекосы петель
устраняются, петлям прида
ётся правильное положение. Затем полотно
увлажняют паром и пропускают между горячими валами каландра.
Ширина полотна и положение петель закрепляются; с каландров
лотно выходит накатанным в рулон.
Полотно основовязальное с вертелочных машин проходит
ширен
ие на сушильно
ширильных машинах, имеющих ширильную
раму. На этих машинах устраняется перекос петель, производится
ширение, усадка и сушка полотна.
В процессе крашения, сушки и каландрирования трикотажное
полотно подвергается действию растягивающих усилий,
вследствие
чего оно вытягивается в продольном и в поперечном направлениях. Для
того, чтобы снять напряжения в петельной структуре, трикотажное
полотно подвергают отлёжке: трикотаж, упакованный в рулоны или
«книжки», укладывают на стеллажи, где он находитс
я в свободном
состоянии в течение 24
48 ч
сов.
ВОРСОВАНИЕ
проводят только для некоторых видов
трикотажных полотен, например ворсовые, плюшевые. В процессе
ворсования на поверхности полотна начесывают специальными
машинами густой ворс.
Кроме ворсования, нач
есные полотна подвергают стрижке,
фильцеванию, ратинированию и полированию.
Стрижка ворсованных полотен необходима для выравнивания
высоты ворса, а фильцевание
для укладки ворса в одном направлении.
При ратинировании происходит завивка ворса с образовани
ем на
поверхности начесных полотен узелков, шариков, завитков. При
полировании ворсовый покров полотна приобретает блеск, объёмность,
ориентацию в определённом направлении.
Некоторые трикотажные полотна подвергают специальным видам
отделки, например под за
мшу, тиснению, плиссировке (полотна из
синтетических вол
кон), дублированию.
Полотна из текстурированных нитей отделывают для придания им
объёмности, эластичности, формоустойчивости, несминаемости. С этой
целью их запаривают (что придаёт им объёмность), п
ромывают, сушат,
стабилизируют, а потом красят. Для придания устойчивости к стирке и
химчистке полотна аппретируют, а также проводят антистатическую
обр
ботку.
Полотна, используемые для верхней одежды, для защиты от
атмосферной влаги, подвергают различным
видам гидрофобной
отделки; для несвойлачиваемой отделки шерстяных полотен
используют специальные препараты, покр
вающие чешуйчатую
поверхность волокна плёнкой.
Возможности трикотажного производства позволяют получить на
вязальных машинах кроме полотен и го
товые изделия, кругловязальные
трикотажные купоны, а также готовые детали изделий. После
соединения (сшивания) этих деталей получают готовые изделия.
Готовые или сшитые изделия подвергают дополнительной отделке
формованию, стабилизации, а некоторые из ни
промывке, валке,
печатанию и др. В каждом случае используют специальное
оборудов
ание, обеспечивающее получение изделия
необходимой
формы с опред
лёнными свойствами.
Окончательная влажно
тепловая обработка и формование готовых
трикота
жных изделий провод
ится на паро
воздушных манекенах, а
также на специальных металлических формах, выполненных в
соответствии с требуемой конфигурацией изделия и соответствующих
по размерам стандартным величинам. Особенность отделки на паро
воздушном манекене заключается в том
, что на изделие, одетое на
объёмную или плоскую форму, попеременно воздействуют пар, горячий
и холодный воздух. Такая обработка способствует созданию и
устойчивой фиксации требуемой формы изделия, приданию ему
товарного вида. Для окончательной отделки три
котажных изделий
используют и специальные камеры с регулируемыми параметрами
обработки (давление пара, температура воздуха) в зависимости от
волокнистого состава и структуры полотна.
Для
внутрипроцессной отделки кругло
вязаных трикотажных
купонов используют
линии для непрерывной обработки, на которых
непрерывно движущиеся купоны обрабатываются паром и горячим
воздухом. При этом обеспечивается автоматический контроль режимов
обработки, усадки, ширины и грифа полотна.
Используют также импортное оборудование, п
озволяющее
совместить влажно
тепловую отделку кругловязаных трикотажных
купонов с их раскроем. Машина
пресс производит настилание купонов
на стол с иглами, пропаривание настила от верхнего полотна к нижнему
и разрезание настила на детали механическим ножом
. Для этого
рабочий стол снабжён специальной системой воздух
отсоса и
электрического подогрева.
После завершения отделочных операций полотно сортируют,
подбирают по артикулам, цветам, ширине и направляют в швейные цеха
для раскроя и и
готовления различных
изделий.
2.6.3 Отделка нетканых полотен
Отделка нетканых полотен аналогична отделке тканей. В процессе
отделки учитываются волокнистый состав и повышенная растяжимость
большинства нетканых полотен, особенно холстопрошивных. Все
операции отделки идут при ми
нимальном натяжении.
Хлопчатобумажные полотна подвергают отварке и белению, для
полотен из химических волокон производится только промывка для
удаления замасливателей. Полушерстяные полотна в процессе отделки
проходят валку, иногда ворсование.
Крашение про
изводят при нагревании. Красители подбирают в
соответствии с волокнистым составом материалов и требованиями к
прочности окраски. Печатные рисунки наносят с помощью сетчатых
плоских и цилиндрических (ротационных) шаблонов, а также способом
сублистатик. Для
колористического оформления используется
переводной способ печати: перевод рисунка с бумаги на нетканое
полотно осуществляется со скоростью 0,03
0,05 м/с на каландре при
температуре 190
210
С. Для нетканых полотен также, как и для тканей
проводятся спецп
ропитки и операции заключител
ной отделки.
2.6.4 Пороки отделки
В процессе отделочных операций возможно образование на
тканях, трикотажных и нетканых полотнах пороков.
При нарушении технологии опаливания возникают следующие
пороки: неравномерное опаливание
и пережёг ткани.
При расшлихтовке возможны дефекты: недостаточная
расшлихтовка, замины и заломы, ослабление ткани в результате
длительной пролежки и действия кислоты.
Нарушение режима отваривания приводит к образованию
дефектов: при неравномерной укладке
ткани в котёл, недостаточной
концентрации едкого натра и плохой циркуляции варочной жидкости
возникает
непроварка
известковые пятна
образуются на ткани при
наличи
и в воде солей магния и кальция
ржавые пятна
являются
следствием отлож
ения на ткани гидрооки
си железа
; при на
личии в
котле кислорода
происходит ослабление ткани.
К дефектам беления относятся следующие: ослабление ткани,
низкая степень белизны ткани, пожелтение ткани при хранении
вследствие плохого удаления примесей.
При нарушении температурного
режима и концентрации щелочи
в процессе мерсеризации могут возникать следующие пороки:
недостаточный блеск, ослабление ткани.
К порокам ворсования относятся:
Ворсовальные дорожки
на поверхности тканей имеются
продольные полосы с ворсом, отличающиеся от в
орса на всей остальной
площади ткани. Это следствие неправильного подбора ворсовальных
шишек по диаметру и неправильного сшивания кусков ткани.
Ворсовые плешины
отсутствие ворса на ограниченных участках
ткани в результате неравномерного прижима поверхнос
ти ткани к
ворсовальной поверхности или неисправности в работе ворсовальной
машины.
Неравномерность ворсования
разная плотность ворса на
поверхности ткани вследствие неравномерного прижима ткани к
ворсовальной поверхности или неправильного подбора ворсов
альных
шишек.
Проворсовка
разрушение уточных нитей.
В процессе заваривания шерстяных тканей могут возникнуть
следующие дефекты:
заломы
за непр
авильной накатки ткани за
ролик
неравномерное заваривание,
проявляющееся после крашен
ия в
виде неравномерн
ой окраски
;
муаровый эффект
участок ткани из
расплющенных нитей, образующихся от излишнего давления вала при
заваривании под давлением.
При плохой промывке в ткани возникают пороки: затёки.
В процессе валки на тканях могут возникнуть неустранимые
складки
и замины
заломы.
Дефекты, возникающие при крашении тканей, являются
следствием плохой подготовки тканей перед крашением (при
отваривании и белении), несоблюдения технологии крашения и
неисправности оборудования.
К основным порокам крашения относятся:
епрокрас
это слабо или почти неокрашенные участки пряжи в
местах переплетения основы и утка, а также внутри пряжи. Причина
дефекта
плохая подготовка ткани, нарушение режима крашения
(недостаточная продолжительность крашения, низкая температура
красильн
ой ванны).
Разнооттеночность
это неодинаковая интенсивность окраски
с постепенным переходом от светлого к более тёмному по длине или
ширине
куска
ткани. Образуется из
за неодинаковой степени прижатия
валов при плюсовании, из
за нарушения режимов подготов
ки тканей к
крашению и самого процесса крашения. Этот дефект становится
особенно заметным в швейных изделиях. Так в ткани переход от одного
оттенка к другому происходит постепенно и поэтому мало заметен, а в
изделии резко: например, полочка и рукав, две по
лочки и т.
д.,
выкроенные из разных частей куска ткани, будут сильно отличаться
друг от д
руга по цвету. Резкая разнооттеноч
ность в изделии
недопустима, заметная иногда допускается в 3 сорте.
Засечки
это узкие светлые или тёмные полосы, возникающие
при пр
охождении ткани через плюсовки складками. Обычно при
разбраковке ткани дефект вырезается.
Полосатость
это продольные или поперечные поло
сы разной
интенсивности окраски
; возникают из
за неоднородности
используемого сырья (разная толщина или скрученность н
итей), разной
плотности ткани, а также при неравномерной обработке ткани во время
крашения в жгуте.
Изделие, на видимых частях которого наблюдается полоса,
переводится в пониженный сорт.
Пятна и помарки
могут возникать при белении (известковые,
масляные, р
жавые), а также при плохом растворении красителя, при
накоплении грязи на отжимных валах. Пятна различного
происхождения учитываются при разбраковке ткани, в швейных
изделиях на видимых деталях не допускаются, на закрытых частях
одежды не учитываются.
Затё
к краски
это участок ткани в виде широкой поперечной
полосы, образованный из
за остановок красительного аппарата и более
длительного, чем нужно, нахождения ткани в красительном растворе.
Дефект при разбраковке ткани вырезают.
Дефекты печатания возникают
при загрязнении красителя,
наличии вмятин на печатном вале или зазубрин на ракле, при плохой
подготовке ткани, при недостаточной или чрезмерной густоте
красителя.
Если краситель слишком жидкий, возникают
растёки.
При
чрезмерной густоте красителя печатная к
раска ложится неравномерно и
возникают
непропечатанные места
(срыв краски).
Належки
слабые отпечатки печатного рисунка по всему куску
ткани. Образуются от соприкосновения друг с другом недостаточно
просушенных участков, если ткань уложена в книжку.
Растр
аф
несовпадение частей многоцветного рисунка,
возникающий при неправильной установке валов печатной машины.
Засечка
полоса, л
ишённая рисунка
; образуется, если при печати
ткань образует морщинки, складки.
Штриф
идущая через весь кусок тонкая цветная п
олоса,
возникающая при наличии зазубрин в лезвии ракли или при попадании
под раклю сгустка краски.
Затаск
цветная волнистая полоса, возникающая при попадании
под раклю нитки или пушинки.
Щелчок
пятно, разделённое белой полоской пополам. Дефект
возникае
т, если под раклю попадает песчинка. При этом раздаётся
щелчок, ракля выгибается и оставляет на печатном вале часть
красителя, который образует на ткани пятно.
Наиболее часто встречающимися дефектами заключительной
отделки являются:
Неравномерная ширина (м
естное сужение)
за
неравномерного увлажнения ткани или неправильной разводке цепей
ширильной машины. При уменьшении ширины снижается плотность
ткани, а следовательно, уменьшается и прочность по утку.
Перекос
нити утка неперпендикулярны нитям основы
вследствие этого рисунок на набивных и пёстротканых тканях
перекошен. Причина порока
плохая правка утка на ширильных
машинах.
Нарушение кромки
оборванная или деформированная
(стянутая, загнутая, гофрированная) кромка. Причина порока
чрезмерное шире
ние и недостаточное увлажнение ткани.
Заломы
складки и замины, возникающие при заключительной
декатировке и термофиксации тканей.
В трикотажных полотнах чаще всего встречаются следующие
пороки отделки: сбитость рисунка (растраф), непроворсовка, штопка,
еровнота крашения, непрокрас, оттенки и т.
Сбитость рисунка (растраф)
искажение набивного рисунка
за неточного наложения его отдельных частей трафаретом или из
за
перекоса поло
на.
Непроворсовка
неравномерный начёс в виде полос или
отдельных учас
тков. Дефект возникает при поломке, затуплении
ворсовальных игл или быстром прохождении полотна через
ворсовальную машину.
Штопка
восстановление неправильной петельной структуры
петельных рядов или столбиков с помощью игл либо крючка.
Неровнота крашения
неокрашенные волокна или нити в толще
полотна.
Оттенки
участки полотна с различной интенсивностью
окраски.
Заломы
продольные полосы, имеющие более тёмную окраску
по сравнению с остальным полотном, получаются при крашении в
результате неравн
мерного о
тжима полотна валами.
Кроме того, к дефектам отделки относятся желтизна, масляные и
тёмные пятна и т.
д.
одинаковую степень изогнутости, то толщина ткани уменьшается. В
зависимости от степени натяжения и изогнутост
и основных и уточных
нитей толщина однослойных тканей колеблется от двух до трёх
диаметров пряжи.
В процессе отделки толщина ткани может изменяться. Такие
операции отделки, как ва
лка, ворсование, аппретирование
увеличивают
толщину тканей; опаливание, пресс
ование, каландрирование
уменьшают толщину ткани. При стирке и смачивании увеличивается
степень изогнутости основы и утка, происходит усадка тканей, поэтому
толщина ткани увеличивается.
Толщина трикотажных полотен зависит от вида переплетения и
колеблется в
пределах от двух до шести диаметров нити. С увеличением
плотности увеличивается степень изгиба нитей в петлях трикотажного
полотна и вместе с этим стремление нитей распрямиться приводит к
увеличению толщины полотна.
Толщина холстопрошивных нетканых полоте
н определяется
прежде всего толщиной волокнистой ватки, а также толщиной
прошивных нитей и количеством зажатых в петлях волокон. При
использовании одинарных переплетений (цепочка, трико) прошивная
нить стягивает волокна слабее, поэтому толщина полотна боль
ше, чем
при использовании двойных переплетений (трико
трико, трико
сукно,
трико
цепочка). С увеличением плотности прошива толщина нетканого
полотна уменьшается.
Толщину материалов для одежды определяют на приборах,
называемых толщиномерами. Существует неск
олько конструкций
толщиномеров (толщиномер ТЭМ конструкции ЦНИХБИ, толщиномер
50 и др.), но принцип их действия одинаковый. Образец ткани
помещается между двумя полированными пластинками
нижней
неподвижной и верхней подвижной, соединённой с индикаторо
м,
указывающим толщину испытуемого материала в долях миллиметра.
Под давлением пластинки прибора рыхлые ткани могут легко
сжиматься, и показатели толщины уменьшаются. Рекомендуется
толщину одёжных материалов измерять при удельном давлении 196
Па.
В табл.
3.1
приведены некоторые данные о толщине материалов
для одежды.
Чем толще ткань, тем выше её теплозащитные свойства,
прочность и износостойкость. Толстые ткани применяются в основном
для зимней и демисезонной одежды.
Толщина ткани влияет и на выбор модел
и одежды. Из толстых
тканей шьют мужскую одежду строгого силуэта, из тонких
женскую
одежду с различного рода складками и сборками.
Таблица
3.1
Толщина материалов для одежды
Материал
Назначение
Толщина, мм
Ткань
Трикотажное полотно
Нетканое поло
тно
Искусственный мех
Искусственная кожа
Комплексные материалы
Платье, бельё
Костюмы
Пальто
Бельё, верхние сорочки
Бельё начесное
Верхние изделия
Платье, костюмы
Пальто, куртки
Прокладка клеевая
Прокладка утепляющая
Верхние изделия
То же
То же
0,14
0,8
0,4
1,7
3,2
0,3
0,9
1,4
0,9
1,5
1,5
0,5
1,5
0,5
1,5
4,5
От толщины ткани зависит число слоёв в настиле при раскрое:
Ткань
Число слоёв
Ситец, сатин, поплин
100
Гринс
бон, тик
ластик
100
Хлопчатобумажное трико и коверкот
Бостон и габардин
Сукно тонкое
Драпы
От толщины ткани зависят выбор и расход швейных ниток при
пошиве, а также частота стежков. Для толстых тканей используются
более толстые иглы и швейные нитки, стежки в строчке более редкие.
про
должительность влажно
тепловой обработки для толстых тканей
увеличивается.
ШИРИНА
Ширина материалов для одежды
это расстояние между двумя её
кромками, определённое с кромками или без них в направлении,
перпендикулярном продольному направлению материалов.
Ширина материалов для одежды регламентируется стандартом.
она может быть различной, так как зависит от габаритных размеров
станков и машин, на которых вырабатывается материал.
Различают стандартную и фактическую ширину ткани.
Стандартная ширина ткани
о норма ширины данной ткани,
установленная нормативным документом. Фактическая ширина ткани
это результат, полученный при измерении ширины ткани.
Ширину ткани (ГОСТ
3811
) определяют в трёх местах при
длине
куска до 50 м и в пяти местах при большей дл
ине куска.
Измерения проводят примерно на равном расстоянии друг от друга, но
не ближе трёх метров от концов куска. Измерения производят
нескладывающейся линейкой с точностью до 0,5 см. За ширину ткани в
куске принимают среднее арифметическое всех измерени
й,
подсчитанное с точностью до 0,01 см и округлённое до 0,5 см. Кроме
средней арифметической, в журнале результатов испытания фиксируют
также данные минимального значения
одного измерения. У шерстяных
и у ворсовых тканей измеряют ширину с кромками и без кр
омок. У всех
остальных тканей ширину измеряют только с кромками.
Ширину трикотажных и нетканых полотен замеряют после
леживания, в процессе которого происходит их усадка.
От ширины материала зависит выбор той или иной модели
изделия, особенности его конс
трукции, а также экономичность
использования материала. Большое влияние на экономичность
использования ткани оказывает равномерность её по ширине в пределах
длины куска, а также в партии кусков при использовании их в одном
настиле. Неравномерность по ширин
е в куске вызывает увеличение
отходов при раскрое, а неравномерность по ширине в партии
увеличение затрат труда при подготовке тканей к раскрою (сортировка
кусков по ширине, снижение допускаемой высоты настила, выполнение
дополнительных раскладок лекал и
п).
На швейных предприятиях ширину тканей проверяют через
ждые 3 м.
Ширину полотен измеряют на мерильном столе или н
а
браковочно
мерильных машинах
, в которых используется принцип
бесконтактного измерения ширины с помощью фотоэлементов,
расположенных
на обеих сторонах экрана браковочно
мерильной
машины.
Раскладка лекал и обме
ловка производятся по наименьшей
ширине. При резких колебаниях по ширине часть куска вырезают и
направляют в другой настил или раскраивают индивидуально. Таким
образом, наличие в к
усках ткани и в партии ткани разноширинности
усложняет процесс раскроя и снижает производительность труда
увеличивает затраты на производство продукции
Наиболее удачная раскладка лекал и экономное расходование
ткани зависят от её ширины. Ширина ткани, да
ющая наименьший
процент межлекальных выпадов, называется рациональной.
В табл.
3.2
приведены данные о рациональной ширине тканей
различного назначения.
Для планирования
учёта расхода тканей на различные изделия
установлена условная ширина тканей: для ш
ерстяных
133 см, для
ковых и хлопчатобумажных
100 см, для льняных
61 см.
Таблица
3.2
Рациональные ширины тканей
Назначение
ней
Волокнистый состав
Ширина, см.
Платья,
платья
костюмы
Шёлковые и полушёлковые
Льняные и полульняные
Чистошерстя
ные и полушерст
ные
Хлопчатобумажные и смеша
ные
100,
152
Сорочки верхние
Шёлковые и полушёлковые
Льняные и полульняные
Хлопчатобумажные и смеша
ные
100,

130,
Костюмы, брюки
Шёлковые и полушёлковые
Льняные и полульняные
Чистошерстяные и полушерст
ные
Хлопчатобумажные и смеша
ные
130
150,
130,
Пальто, плащи
Шёлковые и полушёлковые
Чист
ошерстяные и полушерст
ные
Хлопчатобумажные и смеша
ные
150,
152

120,
Подкладочные
для костюмов,
пальто, плащей
Шёлковые и полушёлковые
100,
Подкладочные
для костюмов и
пальто
Льня
ные и полульняные
110,
Бельевые
(нательное
бельё)
Шёлковые и полушёлковые
Хлопчатобумажные и смеша
ные
110,

100,
150
Бельевые
(постельное
бельё)
Хлопчатобумажные и см
еша
ные
Льняные и полульняные

140,
160,
ДЛИНА
Длина ткани
это расстояние между двумя концами куска.
Обычно формируют к
уски таких размеров и массы, чтобы их удобно
было транспортировать. Поэтому для широких и тяжёлых тканей длина
их в куске будет меньше, и наоборот, для узких и тонких тканей
больше. Так, длина куска пальтовой шерстяной ткани равна 25
30 м,
платьевой шерс
тяной ткани
60 м, шёлковой 60
80 м,
хлопчатобумажной платьевой и бельевой 70
100 м.
В кусках, предназначенных для швейных предприятий, грубые
местные пороки не вырезают, делая в местах их расположения так
называемые условные разрезы или вырезы. Такие
куски называют
кусками технической длины.
Длина ткани в куске оказывает существенное влияние на
рациональное его использование: чем больше длина куска, тем легче его
рассчитать для настила.
Длину ткани в куске определяют одновременно с разбраковкой
его на
мерильно
браковочной машине или
мерильном
ст
оле
контактным
или бесконтактным способами.
Текстильные материалы характеризуются большой
растяжимостью, поэтому при измерении
длины
куска могут возникать
погрешности измерения в зависимости от величины прикладыв
аемого
усилия. При повышении температуры и влажности окружающей среды
погрешности измерения могут возрастать. Эти обстоятельства
необходимо учитывать при измерении длины текстильных материалов.
ПОВЕРХНОСТНАЯ ПЛОТНОСТЬ
Поверхностная плотность
полотен
характ
еризуется массой 1 м
колеблется от 20 до 800 г/м
Для экспериментального определения поверхностной плотности
прямоугольный обр
азец ткани выдерживают в течение 10
24 часов в
нормальных лабораторных условиях, измеряют
длину и ширину
нескладной линейкой и затем взвешивают с точностью до 0
,01 г.
Рассчитывают
фактическую
поверхностную плотность
Ms
, г/м
. Наиболее легкими тканями являются газ и
шифон, наиболее тяжелыми
шинельные сукна и драпы. Показатель
поверхностной плотности каждой ткани строго регламентирован
нормативно
техническими документами. От
клонение фактической
поверхностной плотности от нормативной является пороком, связанным
с изменениями структуры ткани. Поверхностная плотность является
показателем материалоемкости и ее добротности
и учитывается при
оценке качества и выработке материалов д
ля швейных изделий
Мsф = 10
по
формуле
масса образца, г;
длина образца, мм;
ширина
образца, мм.
m / ( L
Поверхностную плотность ткани можно определить расчетным
путем, е
сли известны линейная плотность нитей основы
и утка
Ту
плотность нитей в ткани по основе
и по утку
по формуле
Мsр = 0,01 ( То По + Ту Пу )
(3.2)
где
Ту
линейная плотность основных и уточных нитей, текс;
плотность по основе
и утку соответственно, нит/100мм;
коэффициент, учитывающий изменение массы ткани в
процессе ее выработки и отделки.
По данным проф. Н.А.
Архангельского коэффициент
для х/б
тканей равен 1,04; льняных
0,9; шерстяных гребенных
1,07
1,25;
тонкосуконн
ых
1,3; грубосуконных
1,25.
Линейную плотность
M
, г/м
, ткани рассчитывают по формуле
(3.3)
где:
масса образца, г;
длина образца, мм при фактической ширине ткани.
От поверхностной плотности ткани зависит ее назначение:
ткани с
невысокой поверхностной плотностью идут на белье и платья, с более
высокой
на костюмы, а с самой высокой
на пальто; для женской и
детской одежды используются ткани более легкие, чем для мужской.
Поверхностная плотность тканей изм
еняется в широ
ких пределах, г/м
Снижение материалоемкости тканей при сохранении их
качества
является одной из важнейших задач текстильной и швейной
промышленности.
:
бельевых и сорочечных от 40 до 170, платьевых
от 20 до 300,
костюмных
от 150 до 400, пальтовых и плащевых
от 60 до 760,
подкладочных
от 50 до 150, прокладочных
от 100 до 300.
Так как трикотажное полотно легко растягивается и
непосредственно точно измерить длину и ширину образца трудно, то
для определения поверхностной плотности полотна из образца п
шаблону вырезают три образца размером 200
×200
мм и взвешивают их
фактическую массу.
Поверхностную плотность
, г/м
m
Ms
25
, ра
читывают по
формуле
(3.4)
где
суммарная масса образцов трикотажа
, г
количество
образцов.
Расчетну
ю по
верхностную плотность трикотажных
полот
, г/м
ля одинарных п
олотен
определяют по формул
ам
.тр.
=10
где
ПгПвТ
(3.5)
ля гладких двойных кулирных
и основовязальных переплетений
длина нити в петле, мм;
плотность по горизонтали;
плотность по вертикали;
линейная плотность нитей, текс
Msр.тр.=2·10
ПгПвТ
(3.6)
где
2·10
для начесных полотен
коэффициент
учитывающий двойное
число петель на
единице площади
Msр.тр.=10
где
длина
нитей в петле грунта, мм;
ПгПв
пгТг
пнТн)·0,94
(3.7)
длина начесной нити в петле, мм;
Тг
линейная плотность нити грунта, текс;
Тн
линейная плотность начесной нити, текс;
0,94
коэффициент, учитывающий изменение поверхностной при
крашении и ворсовании.
Материалоемкость тр
икотажных полотен обычно более высокая,
чем тканей аналогичного назначения.
Среднюю плотность
(массу единицы объема)
текстильных
полотен, мг/мм
·В·в);
(3.8)
, определяют по формуле
где
толщина полотна, мм;
масса образца, мг.
Если изве
стна поверхностная плотность, то
0,003М
(3.9)
Для текстильных материалов:
0,2
0,6 мг/мм
3.2 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВО
ЙСТВА
Механические свойства определяют отношение материалов к
действию различно приложенных сил
, под действием которых
мат
ериалы деформируются: изменяются их размеры и форма. Они во
многом определяют условия переработки текстильных материалов и
позволяют предсказать поведение материалов в эксплуатации. Внешние
силы могут прилагаться в различных направлениях и вызывать в
матер
иалах деформации
растяжения
сжатия
изгиба
трения
кручения
д. Для оценки механических свойств текстильных материалов
используют более 50 различных характеристик, которые делятся на
классы в зависимости от полноты осуществления цикла механического
оздействия «нагрузка
разгрузка
отдых».
Полуцикловыми
называют характеристики, получаемые при
осуществлении части испытательного цикла («нагрузка
разгрузка»
или только «нагрузка»). Полуцикловые характеристики определяют
отношение материалов к однократ
ному нагружению и показывают
предельные механические возможности материала.
Одноцикловыми
называют характеристики, получаемые при
осуществлении одного полного цикла «нагрузка
разгрузка
отдых».
Эти характеристики выявляют влияние временного фактора,
осо
бенности деформации материала, способность сохранять форму и
Многоцикловыми
По итоговому результату характеристики делят на
называют характеристики, получаемые при
многократ
ных повторениях полного цикла. П
ри действии многократных
малых сил нарушается структура материала, ослабляются
межмолекулярные
связи. Эти характ
еристики оценивают устойчивость
структур
разрывные
неразрывные
3.2.1
Растяжение
Растяжение является основным видом деформации одежных
материалов.
лассификация характеристик, получаемых
при
растяжении материалов, представлена в таблице 3.
Таблица 3.
Классификация характеристик растяжения
ма
териалов
Класс
Подкласс
Группа
Вид
Полу
цикловые
Разрывные
Одноосное
растяжение
Разрывная нагрузка,
разрывное удлинение,
относительная разрывная
нагрузка, удельная
разрывная нагрузка,
работа разрыва и др.
Одноосное
раздирание
Раздирающая нагрузка
Двухосное
растяжение
Разрывная нагрузка,
разрывное удлинение
Простран
ственное
растяжение
Нагрузка при разрушении,
увеличение поверхности
при раз
рушении
Неразрывные
Одноосное
растяжение
Усилие при заданной
деформации, деформация
при заданном усилии,
мо
дули жесткости
Одно
цикловые
Неразрывные
Одноосное
растяжение
Полная деформаци
я,
компоненты полной
деформации
Много
цикловые
Разрывные
Одноосное
растяжение
Выносливость,
долговечность
Неразрывные
Одноосное
растяжение
Остаточная циклическая
деформация, компоненты
таточной циклической
деформации
Одноосное растяжение
Растяжение образца в одном направлении, когда внешние
растягивающие силы дейст
вуют в плоскости изделия в одном
направлении, называется одноосным
. Од
ноосное растяжение
элементарной пробы текстильных полотен производят раздельно по
направлениям: вдоль или поперек полотна, иногда под различными
углами к продольному и поперечному направ
лению полотна.
Полуцикловые разрывные характеристики текстильных
материалов свидетельствуют об их предельных механических
возможностях.
Эти характеристики регламентируются стандартами.
К основным полуцикловым разрывным характеристикам
относятся следующие п
оказатели механических свойств:
Разрывная
нагрузка
усилие, выдерживаемое пробами
материала при растяжении их до разрыва. Разрывное усилие выражается
в ньютонах (Н), деканьютонах (даН) или килограммсилах (кгс): 1
даН
1,02
кгс.
Абсолютное разры
вное удлинение
(3.10)
(мм)
это приращение
длины образца к моменту разрыва:
где
начальная длина образца,
длина образца в момент
разрыва.
Прочность материалов зависит от волокнистого состава, вида,
толщины и крутки нитей, от п
ереплетения, вида отделки и других
факторов. Для оценки прочностных свойств полотен используют также
другие характеристики.
Расчетная разрывная
нагрузка
Ррасч
Ррасч.=Рр
(3.11)
., Н
это разрывное усилие,
приходящиеся на элемент структуры (на одну нить основы или утка в
ани, на один петельный ряд или столбик в трикотаже, на одну строчку
прошива нетканых полотен):
где
число структурных элементов в пробе.
Удельную разрывную нагрузку
Руд
Руд
(В·Ms),
(3.12
Н·м/г, рассчитывают по
формуле
где
разрывное усилие, Н;
ширина пробы материала, м;
поверхностная плотность, г/м
Для тканей определя
ют так
же
относительную разрывную
нагрузку
, учитывающую
долю массы нитей основы и утка:
О(У)
где
(3.13)
О(У)
Доля основных нитей:
доля
массы нитей основы (или утка).
(3.14)
Доля уточных нитей:
(3.15)
Относительное разрывное удлинение
lp
представляет собой
процентное отношение абсолютного разрывного удлинения к
первоначальной длине образца
и определяется по формуле
(3.16)
Разрывное удлинение является важным показателем в процессе
производства ткани. Его величина оказывает определённое влияние на
эксплуатационные свойства одежды. Те ткани
, которые имеют
наибольшее разрывное удлинение, обычно в процессе носки легче
деформируются, что приводит к искажению формы изделия. Ткани с
большим удлинением требуют осторожного обращения при настилании,
резании настила, соединения деталей одежды на швей
ных машинах,
прокладывании строчек по срезам кромок, не дающих ткани
растягиваться в носке. При моделировании одежды из этих тканей
нецелесообразно создавать расклешённые модели, потому что в готовом
изделии возможны деформации от вытягивания отдельных дет
алей, так
как срезы под углом к нитям основы или утка растягиваются ещё
больше.
Удлинение ткани при разрыве прежде всего зависит от удли
нения
волокна, на него о
казывает влияние и крутка нитей
ри увеличении
крутки удлинение готовых тканей несколько уменьш
ается.
Уменьшается удлинение и с увеличением длины перекрытий, т.
е. при
прочих равных условиях ткани полотняного переплетения, для которых
характерно большое количество изгибов нитей, будут иметь
наибольшее удлинение. Более существенное влияние на удлинен
ие
тканей оказывает отделка : аппретирование уменьшает растяжимость
тканей, а такие операции
как ворсование, валка, заварка тканей
увеличивают её.
У большинства тканей разрывн
усилие
по основе больше, чем
по утку, а разрывное удлинение, наоборот, по о
снове меньше, чем по
утку.
Работа разрыва
lp
Rp
это работа, расходуемая на преодоление энергии
связей в материале при растяжении пробы до разрушения. Полная
работа, затраченная на разрыв,
, Дж:
(3.17)
Работу разрыва
текстильных ма
териалов
, Дж, определяют по
диаграмме «нагрузка
удлинение» (рис. 3.1) по формуле
Рр·
(3.18)
где
коэффициент полноты диаграммы.
Коэффициент
определяется величиной отношения фактической
площади под кривой растяжения
к площади прямоуг
ольника
ограниченного координатами
Рр
, или отношения массы бумаги
площадью
к массе бумаги
площади
(3.19)
Рисунок 3.1
Определение работы, затраченной на разрыв
материала, по диаграмме
нагрузка
удлинение
Уде
льная работа разрыва
, Дж/г
работа разрушения
структуры, отнесенная к единице массы:
где
(3.20)
масса рабочей части пробы, г.
Объемная работа разрыва
, Дж/см
работа разрыва,
отнесенная к объему рабочей части пробы
где
объем рабочей части пробы, см
(3.21)
Полуцикловые характеристики механических свойств при
растяжении определяют на разрывных машинах. Наиболее
распространенными являются машины с маятниковым
силоизмерителем, их принципиальная схема прив
едена на рис.
3.2.
Верхний зажим 7 подвешен к сектору 6, который жестко связан с
мая
ником 4, имеющим сменный груз 3 массой М, и может
поворачиваться вокруг неподвижно закрепленной оси 5. Пробу 10
закрепляют в верхнем
и нижнем 11 зажимах.
Рисунок 3.2
Принципиальная схема разрывной машин
ы с
маятниковым силоизмерителем
При опускании нижнего зажима в результате натяжения пробы
сектор поворачивается по часовой стрелке, и маят
ник отклоняется
влево. В момент разрыва пробы ма
ятник удерживается зубцами 2
рей
ки
шкалы нагрузки 1
. Указатель 14
маятникового
силоизмерителя
показывает на шкале величину разрывной нагрузки пробы.
Нагрузка на пробу пропорциональна синусу угла отклонения
маятникового силоизмерителя.
В период растяжения при опускании нижнего зажима выст
уп 12
тянет вниз рычаг 13, на верхне
м конце которого закреплена шкал
удлинения 8. В начальном положении указатель 9, закрепленный на
верхнем зажиме, находится на нулевом делении ш
калы. При
растяжении пробы верх
ний зажим отстает от нижнего на величину
удли
нения, которую показывает указатель этой шкалы.
В настоящее вре
мя широкое распространение полу
чили машины с
электрическим
силоизмерителями. К их числу
относит
ся, например
универсальная разрывная машина фирмы «И
строн
Наиболее распрост
раненным и универса
льным мето
определения разрывных характеристик является простое одноосное
растяжение при использовании прямоугольных образцов.
Для определения разрывных характеристик применяются
различные формы образцов.
1. Образец строго определенной ширины зажимается
по всей
ирине («стрип
метод»), рис. 3.3
а.
Образец вырезается без тщательного определения его размера
по ширине, зажим по ширине
уже
части об
разца («грэб
метод»), рис. 3.3
3. Зажим одного конца образца по стрип
методу, а другой
по
грэб
методу; та
кой комбинированный способ сокращенно называ
ется
«полугрэб
метод» (рис. 3.3
в).
4. Испытание образцов по форме близких к прямоугольным, но
закрепленных особым способом. Образец имеет фо
рму двойной
лопаточки (рис. 3.3
Испытание образцов
сшитых в кол
ьцо, в этом случае образец
надевают на два валик
а, заменяющих зажимы (рис. 3.3
д).
Рисунок
3.3
Виды прямоугольных образцов и способы их
закреп
ления в зажимах разрывных машин
Первый метод получил наибольшее распространение у нас в
стране и в ряде дру
гих
стран, второй, наряду с пер
вым, является
стандартным и широко распространен в США. Третий метод (
полугрэб)
не получил распростра
нения, так как, частично
сохраняя недостатки
второго ме
тода, уменьшает и его единственное преимущество
сокращение времени на
подготовку образцов. Четвертый метод
рекомендован для испытания трикотажных полотен с целью получения
равномерного распределения усилий в образце. Однако сложная форма
образца вызывает и ряд трудностей: усложняется заготовка образца,
затрудняется определен
ие удлинения, кроме того, переходная часть
образца сильно деформируется и влияет на весь образец. В связи с
этими затруднениями данный метод не получил широкого
распространения. Пятый метод
испытание образцов
, сшитых в
кольцо
дает существенные преимуще
ст
ва в отношении более
равномерного распределения удли
нений и усилий в образце. Этот метод
представляет наи
больший интерес при испытании образцов очень
толстых изделий, труднозакрепл
яемых в зажимах
и сильно растя
жимых,
таких как трик
отаж. Существенным его
недостат
ком является наличие
шва и увеличение расхода материала на образцы.
Размеры элементарных проб в зоне между зажимами влияют на
размеры испы
таний. С увеличением этих разме
ров увеличивается
вероятность появления дефектных или ослабленных мест в пробе
, в
результате чего разрывная нагрузка и относительная деформация
уменьшаются.
В таблице 3.4
приведены размеры и количество проб для
определения полуцикловых разрывных характеристик.
Таблица 3.4
Размеры и количество проб для определения
разрывных нагрузк
и и удлинения
Материал
Направление
испытания
Размеры
образцов, мм
Зажимная
длина, мм
Количество
образцов
Ткани: х/б,
льняные, шелковые
Основа
50×350
Уток
50×350
Шерстяные ткани
Основа
50×200
Уток
50×200
Трикотажные
полотна
ртикаль
50×200
Горизонталь
50×200
Нетканые полотна
Длина
50×200
Ширина
50×200
Указанное число испытаний в большинстве случаев обеспечивает
получение средних разрывных нагрузок и удлинений с коэффициентом
вариации 5
Отд
ельные де
тали одежды при выкраивании фор
мируются под
различными углами к нитям основы и утка. Ткани обладают
анизотропной структурой, поэтому их прочность в различных
направлениях неодинакова (рис. 3.
). При приложении усилий
растяжения под углом
к нитям о
сновы и утка прочность ткани меньше,
чем при приложении этих усилий в продольном или поперечном
направлении. Такое положение связано с тем, что у проб, вырезанных
под углом к нитям основы и утка, обоими зажимами разрывной машины
зажимается лишь часть нитей
. Но и прочность этой зажатой части нитей
используется не полностью, так как нити располагаются под углом к
действующей силе.
При растяжении ткани в направлении под углом 45° к нитям
основы наблюдается заметное увеличение прочности,
объясняемое тем,
что р
астягиваю
щее усилие начинает
восприниматься нитями обеих
сис
тем. При растяжении ткани в направлении нитей основы или утка
удлинение происходит в результате распрямления и удлинения нитей,
расположенных вдоль действующей силы. Распрямление тре
бует
меньших у
силий, чем их рас
тяжение, которое связано с изменением
наклона спиральных витков крутки, распрямлением и смещением
волокон. Вследствие этого удлинение ткани на начальном этапе
растяжения зависит от глубины и числа изгибов нити, приходящихся на
единицу ее д
лины. Число изгибов нити, в свою очередь, зав
исит от вида
переплетения и чис
ла нитей на единицу длины ткани, а глубина изгиба
от толщины нитей перпен
дикулярной системы и фазы строе
ния
ткани
Рисунок
3.4
Изменения разрывной нагрузки (1) и разрывного
удлинения (2) в зависимости от величины угла между нитями о
сновы и
направлением растяжения
(значения по направлению основы приняты
за 100
Одно
осное раздирание
При эксплуатации таких изделий, как спецодежда, зонты, палатки,
паруса, парашюты часто возника
ют местные повреждения в виде
проколов, надрезов, надрывов. Эти же разрушения возникают в
изделиях из тканей в концах карманов, клапанов, хлястиков и т.
п.
Устойчивость ткани к такому виду воздействия характеризуется
величиной
раздирающей нагрузки,
е.
силия, необходимого для
разрыва специально надрезанной пробной полоски.
Особенностью раздирания полотен является концентрация
растягивающих усилий на малом участке пробы вплоть до одиночных
нитей. При таких условиях в элементарной пробе рвутся поочередно
оперечные нити. На рис. 3.5 приведены формы единичных проб и
схемы их заправки в тиски разрывной машины.
При прямоугольной пробе расправляют концы
разрезанной части
лоски и заправляют в тиски разрывной машины. При этом линии
разреза с
овпадают по вертика
ли (рис. 3.5
а). По язычковому методу
реднюю надрезанную полоску (язы
чок) заправляют в одни тиски, а
оставшиеся
две полоски
в другие (рис. 3.5
б). В этом случае получают
удвоенное
усилие.
Рисунок
3.5
Формы образцов, применяемых при испытании на
одн
оосное раздирание, и способы их заправки: а
прямоугольный
образец с одним продольным разрезом; б
то же, с двумя продольными
надрезами; в
то же, с проколом стержнем; г
пятиугольны
й образец с
продольным надрезом
трапециевидный образец
Метод «гво
здя» ча
ще используют для полотен с
нео
риентированным расположением нитей, например для трикотажных
и нетканых полотен. Гвоздь
представляет со
бой заостренный стержень с
диаметром, составляющим
несколько миллиметров. На него
нак
алывают середину пробы (рис. 3
в). Верхний зажим представляет
собой тиски, а нижний зажим с
остоит из двух пластин с отверс
тиями
для
стержня
Крыловидный метод (рис. 3.5
г) похож на первый метод, однако
помимо надреза посередине пробы верхние половины срезают под
глом и заправляют в
тиски парал
лельно срезам. Усилие раздирания
сосредоточивается на продольной крайней нити. При трапециевидном
методе полоску заправл
яют в тиски под углом (рис. З.5
д). При
растяжении нити прод
ольной системы рвутся последова
тельно с
короткой части полоски до
длинной ее стороны. Разрыв нитей может
быть одиночным и групповым.
Оценка прочности ткани на раздирание в российских стандартах
определяется по максимальной нагрузке, кото
рая фиксируется
силоизмерителем. По американским, французским, шведским
стандартам
раздирающую нагрузку определяют как среднюю из пяти
максимальных пиков на диаграммах.
Испытания различных тканей на раздирание свидетельствует о
том, что на показатели раздирающей нагрузки существенное влияние
оказывает структура материала. При увеличении
в переплетении длины
перекрытий и уменьшении плотности ткани прочность ткани при
раздирании возрастает
Двухосное растяжение
Текстильные издели
я в процессе эксплуатации доста
точно часто
испытыва
ют растягивающие нагрузки одновременно в двух
направле
ниях. Ис
пытание на дв
ухосное растяжение имеет то
пре
имущество, что показыв
ает, как сопротивляется растяже
нию изделие
по обеим
системам нитей. Двухосное растя
жение в плоскости п
робы
связано с одновременным де
формированием элементов в двух взаимно
перпендикулярных н
аправлениях, совпадающих с направлением нитей
основы и утка в ткани,
с направлением петельных столби
ков и
петельных рядов в трикотаже. Развивающиеся при этом напряжения и
деформации в различных направлени
ях изделия неодинаковы и зависят
в первую очередь о
т строения и свойств материала, от условий
эксплуатации и вида одежды.
При двухосном растяжении в плоскости пробы при
меняют разные
методы испытаний.
На рис. 3.6
а показана схема заправки пробы
квадратной формы. Зажимы 1
1 и 2
2 располагаются перпендикуляр
но
друг к другу. При крестовой пробе двухосное растяжение
обеспечивается полностью только в центральной зоне, а около зажимов
происходит лишь одноосное растяжение.
Рисунок
3.6
Схема проб при разных методах испытания на
двухосное растяжение:
а
кресто
вой стрип (при одинаковой или разной скорости
растяжения); б, в
грэб
метод; г
при растяжении только в одном
направлении; д
с несколькими захватами со всех сторон пробы;
е
при растяжении срезанной шаровой п
оверхности (показано
пунктиром)
ри испыт
ан
ии крестовых образцов (рис. 3.6
показатели
разрывной
нагрузки оказываются меньше сум
марных показателей
разрывной нагрузки по основе и утку при одноосном растяжении, но
больше, чем при одноос
ном растяжении по основе и по утку. Разрывное
удлинение ок
азывается меньше, чем при одноосном растяжении.
Деформация материала при двухосном растяжении имеет
сложный характер. При симметричном двухосном растяжении центр
образца практически не перемещается, в то время как другие
структурные элементы ткани имеют пе
ремещения относительно
образца.
При двухосном растяжении с одинаковой скоростью
деформирования в обоих направлениях большинство раз
рывов
происходило по основе, то есть по той системе ни
тей, которая обладает
меньшим удлинением
Пространственное растяжение
Достаточно часто текстильные изделия подвергаются нагрузкам,
направлен
ным перпендикулярно к их поверх
ности, распределенным на
некоторую площадь и вызыва
ющим растяжение изделий одновре
менно
во многих направлениях
Растяжения одновременно во многих направле
ниях возникают в
готовых одежных изделиях из ткани, особенно из трикотажа, например
там, где они облегают суставы человека
локти, голени, плечи.
В настоящее время
для определения усилия, возника
ющего при
продавливан
ии шариком, используются два ме
тода.
первом случае (рис. 3.
образец 1 продавливает
ся в середине
шариком 2 диаметром, соответствующим меньшему внутреннему
диаметру кольца 3.
При продавливании образца шариком центральная часть его
соприкасает
ся с шариком, принимая форму ша
рового сегмента. Н
площадку в центре образца действует
сила, направленная
перпендикулярно к его поверхности. Она уравновешивается силами,
растягивающими образец по контуру этой площадки во всех
направлениях. Распределение деформаций и усилий при этом виде
испытаний неоднор
одно. Наиболее напряжена центральная часть, в
которой обычно и начинается разрушение.
При втором методе
(рис. 3.7
б) на образец 1 под действием
давления воздуха или жидкости давит зажимаемая под ним гибкая
резиновая мембрана, которая и разрывает образец, з
ажатый в кольце 3.
При продавливании мембраной давление воздуха или жидкости
равномерно распространяется во всех направлениях, и образец может
рассматриваться как тонкая оболочка, подвергающаяся растяжению во
всех направлениях. Образец разрушается сразу по
растянутой его части,
нередко по обеим системам составляющих его нитей
Рисунок
3.7
Испытание на
продавливание круглых образцов
При этом определяют прочность материала при продавливании и
стрелу прогиба материала (стрелу прогиба
, мм, устанавливают
по
шкале удлинения). По величине стрелы прогиба рассчитывают
увеличение площади поверхности материала
, по формуле
13,7
87,5 (если
мм) и по формуле
(если
мм). Для трикотажных полотен метод продавливания ша
риком
стандартизирован.
Полуцикловые неразрывные характеристики
получают при
одноосном растяжении. К ним относятся: усилие
, развиваемое в
материале при его растяжении на заданную величину
за определенное
время
; удлинение материала
В качестве характеристики жесткости текстильных материалов
при растяжении используют модуль
жесткости
, Па (называемый
также начальным модулем первого рода, модулем продольной
упругости), который определяют отношением напряжения
развиваемого в материале, к относительной деформации
для участка
прямой пропорциональной зависи
мости на диаграмме «напряжение
деформация».
Модуль жесткости можно также характеризовать углом
наклона
α1
α2
прямолинейного уч
астка на диаграмме «напряжение
деформация» (рис.
3.8
при дейст
вии заданной нагрузки
течение определенного времени
. В результате проведенных
исследований установлено, что зависимость между нагрузкой и
удлинением свидетельствуют об изменении жесткости мат
ериала по
мере его растяжения. П
оказатель жесткости служит
характеристикой
сопротивления материала деформированию. Легкорастяжимые
материалы обладают меньшей жесткостью, малорастяжимые
большей.
Рисунок 3.8
Диаграмма напряжение
деформация материала.
Профессор А.Н.
Соловьев предложил оценивать жесткость
материалов при растяжении модулем начальной жесткости
, модулем
текущей жесткости
и модулем конечной жесткости
Начальный модуль жесткости
P
/
E
1
(Па) характеризует напряжение,
которое необходимо для растяжения пробы на 1 %:
(3.22)
Показатель жесткости
η)/η
(3.23)
где
коэффициент полноты диаграммы растяжения.
Текущий модуль жесткости
К·Е
(3.24)
Текущий конечный модуль в момент разрыва
т.к.
(3.25)
одул
жес
ткости позволяют рассчитать у
силие (напряжение)
при любой де
формации (от 1 % до разрывного значения).
Одноцик
ловые характеристики растяжения
При изготовлении швейных изделий и при их эксплуатации
материалы постоянно подвергаются действию нагрузок, но, как
правило, эти нагрузки з
начительно меньше разрывных. Не
большие
нагрузки, чередуясь с разгрузкой и отдыхом, расшатывают структуру
материала и приводят к его ослаблению и ухудшению внешнего вида
изделия.
Изучение получаемых при испытаниях в цикле
нагрузка
разгрузка
отдых
характеристик механических свойств текстильных
материалов представляет большой интерес, а результаты подобных
исследований могут использоваться при конструировании деталей
одежды
ее изготовлении, при разработке новых материалов с
улучше
нными свойствами.
Сетчатое строение тканей и петельное строение трикотажа
ловливают образование многочисленных связей. Все связи,
действующие в материале, принято разд
елять на две группы: внешние,
определяемые особенностями с
троения материала, и внутре
нние,
обусловленные особенностями с
троения нитей (пряжи) и волокон.
При переплетении нитей в ткани между ними возникают силы
трения и сцепления. В точках контакта нитей основы и утка эти силы
значительно возрастают. Кроме того, структура ткани представляет
собой пространственн
ую решетку, форма и размеры ко
торой в
значительной степени
определяют способность ткани де
формироваться.
В зависимости от вида переплетения, фа
зы строе
ния ткани изменяются
изгиб и взаиморасположение нитей основы и утка, углы обхвата ни
тей.
Все эти внешние связи, определяемые особенностями строения ткани,
оказывают существенное влияние на проявление сил трения и
сцепления между нитями и в конечном счете на деформационную
способность ткани.
Наряду с внешними связями в ткани действуют внут
ренние связи,
определяемые силами трения и сцепления между волокнами в нитях
(пряже), силами межатомных и межмолекулярных связей в волокнах.
В трикотаже внешние связи характеризуются силами трения и
сцепления, возникающими между нитями петель. Вследствие
етельного строения трикотажа его внешние связи несколько слабее и
подвижнее, чем в ткани. Для изменения этих связей требуется
приложить меньшее усилие. Внутренние связи в трикотаже, как и в
тканях, обусловлены силами трения и сцепления между волокнами,
сос
тавляющими нить, и силами межатомных и межмолеку
лярных
связей в волокнах.
Нетканые полотна существенно отличаются по своему строению
от тканей и трикотажа, их волокнистое строение в значительной
степени определяет образование связей, влияет на их механиче
ские
свойства. Для прошивных нетканых полотен внешние связи
определяются главным образом силами трения и сцепления волокон,
образующих материал. Эти силы, в свою очередь, зависят от
расположения волокон в материале (ориентированное или неори
ентированное),
вида волокон, способа прошивания и т.
Для клееных нетканых полотен внешние связи, кроме того, в
значительной степени дополняются силами склеивания отдель
ных
волокон связующим веществом. В зависимости от количества
связующего вещества силы склеивания в
олокна могут быть очень
значительными и оказывать преобладающее влияние на механические
свойства материала, на его деформационную способность.
Таким образом, ткани, трикотажные и нетканые полотна име
ют
сложное строение, которое в значительной степени влия
ет на их
деформационную способност
ь, на характер развития релакса
ционных
процессов.
Релаксационными называ
ют процессы, протекающие во вре
мени
и приводящие к установ
лению равновесного состояния ма
териала.
Релаксационные проце
ссы в текстильных материалах на
людаются при
всех видах механических воздействий на материал (растяжение, изгиб,
сжатие и др.
) и являются их характерной осо
бенностью. Эти процессы в
текстильных материалах оказывают большое влияние как на качеств
изготовления, так и на эксплу
атацию швейн
ых изделий.
После снятия нагрузки вследствие проявления релаксационных
процессов материалы полностью или частично восстанавливают свои
первоначальные размеры. Деформация, которую материал получает при
длительном воздействии небольшой по величине нагрузки
называется
полной
полн
или общей (
. Полная деформация полимерных
материалов (а текстильные материалы в подавляющей своей части
являются полимерными) складывается из упругой, эластической и
пластической
полн.
).
Первые две я
ляются об
ратимыми,
пластическая
необратимая.
Упругая деформация
) возникает потому, что под дейст
вием
внешней силы происходят не
большие изменения средних расстояний
между соседними звеньями и атомами макромолекул, при этом
межмолекулярные и межатомные связи с
охраняются.
Незначительно
изменяются и внешние связи, определяемые силами трения между
волокнами и нитями.
Упругая деформация возникает и исчезает (при
снятии нагрузки)
со скоростью звука.
Эластическая деформация
) возникает вследствие того, что под
дей
ствием внешней силы происходит изменение конфигурации
макромолекул, составляющих волокна, они переходят в более
распрямлённое состояние и ориентируются по направлению действия
сил, т.
е. вдоль оси волокна. Макромолекулы находятся в изогнутом
положении
и и
х звенья взаимодействуют со звеньями одной и той же
молекулы и со звеньями соседних макромолекул.
Аналогичные
изменения происходят и на уровне внешних связей. Это приводит к
появлению внутренних напряжений, которые приводят к нарушению
связей между структу
рными элементами и образованию новых связей.
А поэтому перемещения отдельных звеньев совершаются лишь малыми
смещениями
и эластическая деформация развивается в течение
длительного времени
во многом зависит от внешних условий
(температуры и относительной
влажности воздуха). После снятия
внешних сил медленно идёт обратный релаксационный процесс
Пластическая деформация
) возникает вследствие того, что
под действием внешней силы происходят необратимые смещения
макромолекул и их комплексов на довольно бо
льшие расстояния. К
пластической же деформации относят и деформацию, появляющуюся
вследствие смещения плохо закреплённых участков волокон и нитей в
изделии.
Все составные части деформации при приложении внешней силы
начинают развиваться одновременно, но с
различными скоростями.
Одноцикловые характеристики определяют на приборах,
называемых релаксометрами
двумя методами: при постоянной нагрузке
или постоянном удлинении, которые устанавливают в долях от
азрывных характеристик (рис. 3.9
Одноцикловые характ
еристики определяют при нагрузке, обычно
составляющей 10 или 25 % от разрывной. Первый отсчет производится
обычно через 2
3 секунды после снятия нагрузки, а за это время кроме
упругой исчезает некоторая доля эластической деформации с малым
периодом релакса
ции. Часть эластической деформации, которая не
успела исчезнуть за ограниченное время отдыха, пере
ходит в
пластическую, тем самым
превышая ее истинную величину, поэтому
довольно часто пластическую деформацию называют остаточной. По
этой причине обычно опре
деляют условные их значения, которые носят
названия: быстрообратимой, медленнообратимой и остаточной
деформации (
ост
Рисунок 3.9
Изменение во времени деформации растяжения:
а
при постоянной нагрузк
е; б
при постоянном удлинении
Наряду с абсолютными значениями составных частей деформации
определяют их относительные характеристики (
100
100
lбо
;
100
lмо

ОСТ
lост
ОСТ
Принципиальная схема релаксометра
6 приведена на рис. 3.10
, где

начальная длина образца, мм)
и доли составных частей
деформации (
lбо
lмо
ост
lост
;
ост
1).
Пробную полоску 2 закрепляют в неподвижном нижнем зажиме 1
и подвижном 3, который п
одвешен на ленте 4, перекинутой через
блок
7, свободно сидящий на
оси 6. Второй конец ленты соединен скобой 10
с подвеской 11 для грузов 13. Упор 12, опираясь на рычаг 15,
препят
ствует действию грузов на пробу. Для нагружения пробы отводят
крючок 14, при э
том рычаг 15,
опускаясь, осво
бождает упор 12 и проба
деформируется под действием грузов.
Рисунок 3.10
Принципиальная схема релаксометра РТ
Величина удлинения отмечается указателем 5 на шкале,
нанесенной на
ободе блока. По окончании нагружения
нагру
зку с
подвес
11 снимают, в резуль
тате чего проба
получает возможность
сокращать
ся за счет исче
зновения быстро обратимых и мед
ленно
обратимых д
ефор
маций. Перо 8, закрепленное на бумаге 9, рису
ет
график изменения деформации пробы во вре
мени как под нагрузк
ой,
так и после разгрузки.
На стойках
релаксометрах можно вести испытания как с
постоянной нагрузкой на пробу, так и с постоянным удлинением.
На рис. 3.11
представлена схема стойки
релаксометра для
испытания при постоянном заданном удлинении.
Рис
унок 3.
Стойка
релаксометр при испытании проб с
постоянным удлинением
Пробные полоски
заправляют в верхний 2 и нижний 5
зажимы,
соответстве
нно укрепленные на неподвижной 1
и подвижной 4 планках
Вращая винт 7, штурвальным ко
лесом 8 перемещают нижнюю планку
зажимами, сообщая пробным полоскам заданную деформацию.
По истечении зада
нного режима нагрузки (1
1,5 ча
са) полоски
освобожд
ают из нижнего зажима. Миллимет
ровой линейкой 6 измеряют
длину пробных полосок сразу же после разгрузки и после двух часов
отдыха.
Величины
полного удлинения и доли обратимой и необратимой
деформации зависят от волокнистого состава, строения и отделки
тканей. Наибольшей упругостью обладают синтетические ткани,
чистошерстяные плотные ткани из крученой пряжи, плотные ткани из
шерсти с
лавсаном. Ткани из шерсти и шёлка имеют большую долю
медленнообратимой деформации, поэтому они мало сминаются и
постепенно восстанавливают свою форму. Льняные,
хлопчатобумажные, вискозные ткани имеют большую долю остаточной
деформации в общей, поэтому они
сильно сминаются и самостоятельно
(без влажно
тепловой обработки) не восстанавливают первоначальную
форму. На упругие свойства ткани влияют вид и процентное
содержание волокон разного вида. Например, добавка к шерсти
вискозного волокна ухудшает упругие сво
йства ткани, а добавка к
шерсти лавсанового волокна, наоборот, увеличивает её упругость. При
одинаковом волокнистом составе упругие свойства ткани будут
зависеть: от толщины и крутки нитей, от плотности ткани, от вида
переплетения.
Установлено, что на форм
оустойчивость швейного изделия
наибольшее влияние оказывает величина остаточной части полной
деформации материала, например, если:
%, то изделие будет отличаться высокой
формоустойчивостью в течение всего срока эксплуатации;
%, то в п
роцессе носки форма изделия будет
изменяться незначительно;
если

8

%, то изменение формы в процессе носки будет
заметно. Срок эксплуатации таких изделий следует ограничить;
требуется более тщательный уход за такими изделиями;
Для трикотажных полотен стандартом предусмотрено
определение растяжимости при нагрузке, равной 6Н, что соответствует
средней эксплуатационной. Для испытания вырезают
полоски размером
220×50
мм, складывают пополам и сшивают в виде кольца так, чтобы
периметр был равен 200
мм.
%, то швей
ные изделия из таких материалов будут
отличаться неудовлетворительной формоустойчивостью.
Испытания проводят вдоль петельных рядов, так как именно в
этом направлении 90 % полотен обладает наибольшей растяжимостью.
В нормативно
техническо
й документации на полотна предусмотрены
три группы растяжимости:
с растяжимостью до 40 %,
100 %,
более 100 %. Такое распределение полотен по показателю
растяжимости позволяет выявить пределы допусков для размеров
изделий при конструирован
Испытания проводят на приборе типа ПР
3. Одновременно с
определением растяжимости определяется величина необратимой
деформации
. Образец под нагрузкой 600 гс (6 Н) выдерживают в
течение 10 минут, а затем дают ему отдых в течение 30 минут.
Необратима
я деформация по
дсчитывается по формуле
L
L
L
(3.26)
где

первоначальная длина образца, мм;

длина образца после 30 мин
отдыха, мм.
Для полотен рыхлых структур, предназначенных для верхних
трикотажных изделий
целесооб
разно использовать метод
пространственного растяжения, заключающегося в том, что
испытуемый образец полотна подвергается пространственному
растяжению под действием груза массой 1 кг, представляющего собой
металлический шар диаметром 60 мм, в течение 1 часа
. После снятия
нагрузки и отдыха замеряют остаточную стрелу прогиба (прибор типа
СЧД
1).
Многоцик
ловые характеристики растяжения
Во время
эксплуатации
швейных изделий материалы, из которых
они изготовлены, подвер
гаются действию многократных
растягивающих
усилий. Постепенно структура материала изменяется,
начинается ухудшение
механи
ческих свойств, уменьшается про
чность.
В материале с увеличени
ем числа циклов воздействия н
акапливается
остаточная деформа
ция, что приводит к значительному ухудшению
формы издели
(например, появлению вздутий в области локтя, колена
и др.)
В начальный период многократного воздействия в соответствии с
циклом нагрузка
разгрузка (порядка десятков и сотен циклов)
материал деформируется, но его структура, как правило,
ста
билизируетс
я (рис.
3.12
На этой стадии многократного растяжения вначале отмечается
быстрый прирост остаточной циклической деформации. Затем в
результате некоторой упорядоченности структуры материала прирост
замедленной деформации, пополняющей остаточную часть,
прак
тически прекращается, а доля высокоэластической деформации,
проявляющейся за время, совпадающее со временем отдыха в каждом
цикле, возрастает. Это объясняется тем, что в начальный период цикла
более
подвижные и слабые связи наруша
ются, перегруппировываются
эле
менты структуры материала, сбли
жаются соседние нити и волокна,
возникают новые связи. Одновременно происходит ориентация волокон
относительно осей нитей и молекулярных цепей полимера. В результате
материал упрочняется.
Рисунок 3.12
Кривая накоплени
я остаточной циклической
деформации пробы: ОА
период накопления; АВ
период
стабилизации; ВС
окончание процесса деформации
Дальнейшее увеличение чи
сла циклов многократного растяже
ния,
не сопровождающееся ростом нагрузки (деф
ормации) в кажд
ом цикле,
вызывает замет
ного изменения структуры материа
ла и его свойств.
Дело в том, что материал, претерпев структурные изменения в первый
период, в дальнейшем приспосабливается к новым условиям. Внешние
и внутренние связи, участвующие
сопротивлении действию на
грузки в
каждом цикле, в условиях установившегося режима растяжения
проявляются в виде упругой и эластической циклической
деформаций с
малым периодом ре
лаксации. В этих условиях мате
риал в состоянии
выдерживать де
сятки тысяч циклов без резкого ухудшения св
ойств
(период стабилизации)
В заключительной стадии многоциклового воздействия (десятки и
сотни тысяч циклов) вследствие утомления материала наступает его
усталость. На отдельных наиболее слабых участках или в местах
имеющих дефекты
происходит интенсивн
ый рост остаточной
циклической деформации материала и его разрушение.
Для оценки стойкости мат
ериалов к многократному растяже
нию
используют следующие характеристики:
выносливость
число циклов, которое выдерживает материал до
разрушения при заданной ампли
туде растяжения;
долговечность
время от начала многократного растяжения до
разрушения материала;
изменение прочности
после действия заданного числа циклов
растяжения;
остаточная циклическая деформация
О.Ц.
(%)
остаточная
формация, накопившаяся в мат
ериале за определенное заданное число
циклов:
О.Ц.
где
конечная длина рабочей части пробы после заданного
исла циклов растяжения, мм;
зажимная (рабочая) длина пробы,
мм.
= 100(
Lo)
(3.27)
Практика показывает, что при сравнительно мал
ой деформации
(нагрузке), задаваемой в каждом цикле, материал может выдерживать
большое число циклов без разрушения и без заметного нарастания
остаточной циклической деформации. С учетом этого обстоятельства
текстильные материалы принято характ
еризовать пр
еделом
выносливости (
рис. 3.13
Под пределом выносливости понимается то наибольшее значение
деформации (нагрузки), задаваемое в каждом цикле, при котором
материал выдерживает очень большое
чис
ло циклов нагружения. Для
каждого материала предел выносли
вост
и устанавливается
экспериментально.
Предел выносливости целесообразно использовать
при конструировании швейных изделий.
Для оценки поведения мат
ериалов под действием многократ
ного
растяжения используют приборы
пульсаторы, на которых пробы
материалов подв
ергают
ся одноосному растяжению в тече
ние заданного
числа циклов или до разрушения.
Различают три вида пульсаторов,
сохраняющих в каждом цикле постоянство амплитуды: абсолютной
заданной циклической деформации,
относительной
заданной
циклической деформации,
заданного циклического усилия.
Величина
растяжения в каждом цикле называется амплитудой и устанавливается в
зависимости от вида швейного изделия, материала, условий и сроков
носки.
Рисунок 3.13
Предел выносливости
Увеличение усилия при циклическом воз
действии приводит к
увелич
ению общей и остаточной деформа
ции. После каждого ци
кла,
независимо от их числа, ос
таточная деформация растет
проба после
каждого нагружения несколько увеличивает свои размеры. В конечном
счете, при значительном числе циклов наг
ружения растяжение доходит
до предельного, и материал разрушается.
С увеличением плотности и степени заполнения ткани и
трикотажа растут связанность их элементов и выносливость к
многократным растяжениям. Материалы, характеризующиеся
однородностью и устойч
ивостью связей, обладают большей
выносливостью.
Остаточная циклическая деформация материала в значительной
степени зависит от его волокнистого состава. Материалы,
выработанные из волокон, обладающих большой упругостью
(синтетических, шерстяных, натуральных
шелковых и др.), при
многоцикловом воздействии нагрузки характеризуются незначительной
остаточной циклической деформацией.
Выносливость материала и интенсивность накапливания
остаточной циклической деформации в большой степени зависят от
усилия деформации
в каждом цикле. Для всех материалов увеличение
усилия (деформации) в цикле приводит к резкому снижению
выносливости и интенсивному нарастанию остаточной циклической
деформации.
На стойкость материалов
к многократному растяжению влия
ют
различные факторы. В
зависимости от волокнистого состава материалы
имеют разную остаточную циклическую деформацию. Например, ткани
из натуральных целлюлозных волокон (хлопок, лен) отличаются
высокой о
статочной циклической деформаци
ей; введение в состав
материалов упругих воло
кон (например, полиэфирных) приводит к
начительному уменьшению остаточ
ной циклической деформации и
повышению формоустойчивости материалов. Среди тканей,
изготовленных из пряжи, наименьшей остаточной циклической
деформацией обладают ткани из гребен
ной пря
жи, причем чем выш
крутка пряжи, тем меньше оста
точная циклическая деформация.
Высокой упругой деформацией отличаются ткани из текстурированных
нитей. Изделия из таких тканей долгое время сохраняют свою форму
Большое влияние на стойкость к многократному
растяжению оказывают
так
же вид переплетения,
плотность и другие структурные
характеристики.
Деформация материалов в одежде
При эксплуатации швейных изделий материалы испытывают
действие небольших по величине нагрузок. Величина и распределение
деформации ра
стяжения полотна по участкам одежды зависят от
соответствия размера одежды размерам тела челов
ека, его физического
развития. С
увеличением размеров тела человека изменяется не только
удлинение ткани, но и характер распределения ее деформации по
участкам од
ежды.
Растяжение материала в одежде при ее
эксплуатации можно
определить несколькими мето
дами: непосредственным измерени
ем,
методом «нитки» и тензометрированием.
При использовании метода непосредственного измерения
предварительно на участке одежды в направ
лении нитей основы, утка
или под углом к ним отмечают две точки. Далее, измеряя расстояние
между этими точками до начала движения (человек находится в
исходном положении) и в момент выполнения движения (на некоторое
время движение должно быть задержано), о
пределяют величину
растяжения материала на данном участке. Этим методом можно
определять растяжение материала только на отдельных, открытых,
участках одежды при однократных движениях. Точность результатов
измерения невысокая.
При использовании метода «нитк
и» на участке одежды в
выбранном направлении отмечают две точки
и между ними
прокладывают отрезок хлопчатобумаж
ной нитки в 6 сложений. Один
нец нитки закрепляют в первой точке, а другой ее конец во второй
точке протягивают в виде одного стежка через мат
ериал и оставляют
свободным.
В исходном положении на нитке при входе ее в материал во
второй точке делают отметку. В результате растяжения материала на
данном участке и изменения расстояния между двумя заданными
точками происходит перетягивание нитки за сч
ет ее свободного конца.
После выполнения одного движения на свободном конце нитки делают
вторую отметку. Расстояние между двумя отметками на нитке и
характеризует растяжение материала на данном участке в заданном
направлении.
С помощью нитки можно измерять
растяжение материала на
различных участках одежды и при самых различных движениях.
Точность измерения значительно выше, чем при непосредственном
измерении.
Тензометрирование
наиболее совершенный и точный метод
измерения деформации растяжения материала в
одежде. Этот метод
предусматривает использовани
е упругого элемента в
виде П
образной
скобы (рис. 3.14
), изготовленной из
фосфористой бронзы толщиной 0,1
0,15 мм, с наклеенными на верхнюю часть тензорезисторами
(проволочными датчиками сопротивления).
Ри
сунок 3.14
Схема упругого элемента на иглах: 1
скоба;
тензор
езистор; 3
игла; 4
материал
Скоба на материале закрепляется с помощью игл. Применение
упругих элементов в виде скобы позволяет измерять деформацию
растяжения и сокращения материала на
самых различных участках
одежды при многократных движениях и с записью процессов
деформации.
В результате проведенных исследований установлено. Что
наибольшее растяжение ткань испытывает на тех участках одежды, где
при движении человека наиболее резко уве
личиваются
размеры
его
тела. В большинстве изделий наибольшее растяжение ткань испытывает
в зонах, прилегающих к среднему и нижнему участкам проймы. В
прилегающих изделиях удлинение ткани иногда достигает: по основе
%. утку
%, диагонали 40
% от р
азрывного; растяжимость
трикотажных полотен достигает 25
% (10
% от разрывного), в
изделиях спортивного назначе
ния полотно деформируется на 35
Деформируемость материалов в одежде необходимо учитывать
при моделировании, конструировании швейных изде
лий
(выбор
силуэта, припусков на свободное облегание), а также при разработке
технологии пошива (например, прокладывании кромок по пройме).
3.2.2 Изгиб
Волокна, нити и изделия из них постоянно подвергаются
деформации изгиба. Изгибаются они легко, т.
к. ги
бкость является
характерной особенностью всех текстильных материалов. Гибкость
полотен играет важную роль в производстве швейных изделий, а
требования, предъявляемые к ней, часто носят противоречивый
характер и зависят от вида одежды, особенностей её модел
ей и
конструкции. Так, материалы для одежды строгих форм, с прямыми
линиями (например, для мужских пальто и костюмов) должны
характеризоваться достаточной жёсткостью и несминаемостью.
Материалы для женских платьев с лёгкими складками, сборками и т.
п.
долж
ны легко изгибаться и хорошо драпироваться.
При выполнении швов, подгибании низа юбок, брюк и рукавов,
образовании складок требуется, чтобы материал легко изгибался. Но в
процессе эксплуатации в одежде под действием деформации изгиба и
сжатия образуются ск
ладки, морщины, что ухудшает внешний вид
изделий. В таблице 3.5 приведена классификация характеристик изгиба.
Таблица 3.5
Кла
ссификация характеристик изгиба
Класс
Подкласс
Группа
Полуцикловые
Неразрывные
Жесткость при изгибе
Драпируемость
Закручиваемост
ь трикотажа
Одноцикловые
Неразрывные
Несминаемость (сминаемость)
Многоцикловые
Неразрывные
Несминаемость (сминаемость)
Разрывные
Выносливость
Долговечность
Жесткость при изгибе
это способность материалов
сопротивляться изменению форм при действии в
нешней изгибающей
силы.
На жесткость текстильных мат
ериалов влияют их волокнистый
состав, структура, свойства волоко
н и нитей, а также структура и
отделка самого материала. Чем больше распрямлены и ориентиро
ны
цепные молекулы волокнообразующего полимера,
тем больше
внутреннее трение, ограничивающее перемещение цепей молекул,
меньше гибкость волокон.
Например, большая жесткость льняной ткани объясняется
высоким модулем жесткости льняных волокон. Из
за низкого модуля
жесткости шерстяных волокон жесткость ше
рстяной ткани небольшая.
При круглой форме сечения волокна оказывают большее
сопротивление изгибающим усилиям, чем при плоской. Жесткость
волокон растет с увеличением их толщины.
С повышением крутки возрас
тает слитность нитей (пряжи) и
вмес
те с этим их жес
ткость. Поэтому в направлении нитей основы,
имеющих более высокую крутку, чем нити утка, жесткость ткани при
изгибе больше, чем в
диагональном направлении и в
направлении утка.
Жесткость нитей при увеличении крутки растет до известного предела.
За пределом
критической крутки, когда участки волокон, лежащие в
периферийных слоях, перенапряжены, сопротивление нитей изгибу
падает. Поэтому ткани из нитей креповой крутки обладают хорошей
гибкостью и драпируемостью. Одним из основных факторов, влияющих
на жесткост
ь ткани, является переплетение в ней нитей. С увеличением
длины перекрытий и уменьшением числа связей между системами
нитей жесткость ткани уменьшается. Например, жесткость тканей
саржевого переплетения меньше, чем полотняного.
Увеличение числа нитей на 10
см ткани приводит к повышению
жесткости всей системы. При увеличении толщины материала его
жесткость возрастает.
Значительно влияют на жесткость тканей отделочные операции,
особенно аппретирование. Например, обработка шерстяных камвольных
тканей карбамоло
м увеличивает их жесткость в 1,5 раза. Жесткость
тканей также зависит от атмосферных условий. Под действием
температуры и влаж
ности жесткость тканей изменяет
ся, причем в менее
плотных ткан
ях эти изменения связаны со свой
ствами волокон, в более
плотных
со
структурой самой ткани.
процессе раскроя, при
настил
ании жесткие ткани меньше мнут
ся, не имеют перекосов и
заминов, благодаря чему обеспечивается большая точность
выкраиваемых деталей.
В теории упругости жесткость при изгибе
, мкН
см
(3.28)
определяется по
формуле
де
мкН
, см
модуль продольной упругости, зависит от
материала тела;
Однако текстильные материалы, деформируясь, не
подчиняются
закону Гука, а упругие деформации их являются лиш
частью полной
деформации, соответствующей данному напряжению. Формула,
приведенная в
ыше, может быть справедлива лишь
для очень малых,
кратковременных нагружений текстильных материалов, при кот
орых
доля условно
упругой деформации составляет большую часть. Поэтому
большинство методов оценки жесткости при изгибе текстильных
материалов основано на экспериментальном определении некоторых
параметров материала при изгибе, а рассчитываемые значения
жес
ткости имеют условный характер.
момент инерции тела относительно нейтральной оси,
зависит от размеров и формы поперечного сечения.
Для определения жесткости материалов при изгибе применяют
приборы двух типов:
консольный метод
материал изгибается под действием
распределенной нагрузки (собственной силы тяжести);
метод кольца
На рис. 3.15
представлены схемы приборов, используемых для
определения жесткости на изгиб текстильных полотен.
материал изгибается по
д действием
сосредоточенной нагрузки.
Рисунок 3.15
Схемы определения жесткости ма
териалов на
разных приборах: а
на п
риборе ПТ
2 (метод конс
оли); б
на приборе
ПЖУ
12М (метод кольца); в
прибор «накло
нная плоскость» (метод
консоли)
Согласно ГОСТ 10550
93 на приборе ПТ
2 (гибкомер)
испытывают ле
гко изгибающиеся материалы (3.15
Прямоугольная проба 1 располагается на опоре 2 и прижимается
ней грузом 3, создающим контакт пробы с плоскостью опорной
площадки. При испытании боковые стороны опорной площадки
опускаются, проба прогибается под действием собственной силы
тяжести. на приборе с помощью указателя и шкалы определяют
абсолютную среднюю
величину прогиба
(см) пробы
. О
пределяют
также длину свешивающейся части полоски:
заж)
(3.29)
где
длина полоски, см;
заж
ширина груза 3, см.
Условная жесткость, сН·см
где
масса 1 см полоски, г
/см
(3.30)
длина свешивающейся части образца, см;
функция относительного прогиба (
) определяется по
таблице (ГОСТ 10550
93).
При выполнении стандартных испытаний (5 элементарных проб в
продольном и поперечном направлениях размером 160
×30
мм каждая)
ачение жесткости
, мкН·см
EJ=42046m'/A
(3.31)
, вычисляют по фор
муле
где
масса 5 проб (полосок), г.
Определяют также коэффициент жесткости
EJ
, представляющий
отношение продольной жесткости матер
иала к его поперечной
жесткости
При испытании методом переменной длины жесткость
опред
еляют на пробах размером 260
30 мм. Каждую пробу подверга
испытанию так же, как и консольным бесконтактным методом,
определяют стрелу прогиба. Затем элементарную пробу укорачивают на
20 мм, отрезая с обеих сторон по 10 мм, и повторно измер
ют
(определяют массу элементарных проб и измеряют стрелу прогиба).
Укорачивание пробы повторяют по достижении длины пр
бы 60 мм.
Значение относительного прогиба
вычисляют по фор
муле
попер
(3.32)
(3.33)
Затем строят график (
, l)
изменения значений относительно
го
прогиба
в зависимости от значения длины свешивающейс
я ч
асти
пробы
, см. По графику находят длину
0,5
пробы, имеющую зн
ачение
относительного прогиба
Среднюю массу
см длины
прогиба пробы
= 0,5.
мг/см, вычисляют
по формуле
Жесткость
·1000)
нач
), где
общая масса 5 проб
начальной длины
нач
, г.
0,5
, мкН
см
, д
ля продольного и поперечного
правлений при фиксированном значении относительного прогиба

=
0,5 вычис
ляют по формуле
EI
(3.34)
где
длина пробы при значении относительного прогиба
=
0,5
Коэффициент жесткости определяют отношением
попер
EI
прод
EI
EJ
(3.35)
К приборам второго типа
относится
прибор ПЖУ
12М (ГОСТ
8977
74), на котором жесткост
ь определяется величиной нагруз
ки
необходимой для прогиба согнутой кольцом пробы на
1/3
первоначального диаметра. На приборе ПЖУ
12М испытывают
материалы, обладающие значительной жесткостью: искусственн
ую
кожу, дублированные материалы, бортовые ткани, нетканые клееные
прокладочные полотна, пакеты одежды и т. п.
Жесткость технических тканей иногда определяют на приборе
«Наклонная плоскость»
. Прямоугольные образцы размером 300
×30
мм
располагают на горизонт
альной плоскости, с помощью двух
вращающихся валиков полоску продвигают до тех пор
пока ее
свободный конец не коснется наклонной пло
скости, расположенной под
каким
либо углом к горизонтали. Жесткость оценивается изгибающим
моментом
, мг·см; по формуле
W
·
C
где
масса 1 см
(3.36)
ткани, мг;
8
5
0
cos
tg

,
L
C
(3.37)
где
длина свешивающейся части полоски, см;
угол между и
наклонною плоскостью.
Величина под радикалом зависит от угла и имеет следующие
значения:
, град

tg
8

0,5

cos
0,889
0,694
0,588
0,51
0,443
Жесткость при изгибе учитывается при моделировании,
конфекционировании, конструировании и изготовлении швейных
изделий.
Из жёстких материалов можно моделировать изделия только с
прямыми линиями, и
сключающими драпировки и сильную
расклешённость. При конструировании необходимо тщательно
выбирать припуски на свободное облегание, исключить припуски на
посадку при влажно
тепловой обработке или с
тюживание и т.
д.
Жёсткие материалы труднее режутся, при с
оединении на швейных
машинах легко повреждаются швейной иглой, что уменьшает прочность
изделия в швах, затрудняют глажение изделий.
Драпируемость
Драпиру
емость зависит от гибкости материала и его
массы. Чем
жестче структура материала, тем большие усилия требуются
для его
изгиба, тем хуже драпи
руемость. При увеличен
ии поверхностной
плотности мате
риала его драпируемо
сть улучшается. Особенно хорошо
драпируются тонкие гиб
кие и тяжелые материалы, они об
разуют мелкие
складки.
способность текстильных материалов в
подвешенном состоянии под действием собственной массы
образовывать кра
сивые округлые устойчивые складки.
Для определения драпируемости используется два метода: метод
иглы и дисковый метод.
По первому методу (
метод В.Я. Евдокимова и А.К. Бу
харовой) на
разце изделия размером 400x20
0 мм
наме
чают (по меньшей стороне)
точки 1, 2, 3, 4
(рис. 3.16
Образец подвешивают к стойке, накалывая его по наме
енным
точкам на иглу 5 так, чтобы получились три складки, из которых
центральная обращена к экспери
ментатору.
Чтобы складки на игле не
разошли
сь, обра
зец зажимают между пробками 6 и 7. В подвешенном
состоянии образец оставляют на 30 минут, по истечении которых
замеряют масштабной линейкой по нижнему краю образца расстояние
А. При низкой драпируемости это расстояни
е будет близким к ширине
образца в расп
равленном виде.
исунок 3.16
Схема определения драпируемости изделий по
методу В
.Я. Евдокимова и А.К. Бухаровой
Драпируемость (%) изделия вычисляют по формуле:
,
5
0
100
200
100
200
(3.38)
Однако этот мето
д недостаточно отражает все случаи деформации
изделий
, которые наблюдаются при их ис
пользовании, так как не
позволяет судить о драпируемости по двум направлениям сразу.
основном этим методом оценивают драпируемость гардинных полотен.
Чаще всего драпируем
ость определяют дисковым методом. Для
шёлковых тканей рекомендуется брать образец диаметром 150 мм, а для
всех остальных
200 мм. Диаметр диска 50 мм рекомендуется для
шёлковых и шерстяных тканей, и диаметр 80 мм
для
хлопчатобумажных и
льняных
. Круглый
образец накалывают на диск и
сверху за
крепляют вторым диском (рис.
3.17
). При этом края образца
свисают вниз, принимая различные формы. Сверху диск освещается
параллельным пучком света. Под диском располагают лист бумаги.
Жёсткие, плохо драпирующиеся ткани
образуют крупные торчащие
складки. Площадь проекции испытуемого образца из таких тканей на
плоскость приближается к площади круга. Хорошо драпирующиеся
ткани
дают более глубокие складки, а проекция испытуемого образца на
плоскость
имеет сильно изрезанный
контур.
Рис.3.17
Определение драпируемости дисковым
мет
дом
образец; 2
диск; 3
лист бумаги; 4
проекция
хорошо драпируемого образца на плоскость; 5
проекция
плохо др
апируемого образца на плоскость
Драпируемость ткани характеризуется коэффицие
нтом
драпируемости, %:
Snp
S
(3.39)
где
площадь проекции круга, мм
Sпр
площадь проекции образца на плоскость, мм
Отношение площадей проекций можно з
аменить отношением
массы бумаги,
на которой зарисованы проекции.
По соотноше
нию габаритных размеров (Х) в двух взаимно
перпендикулярных направлениях можно судить о том, в каком
направлении материал драпируется лучше
(3.40)
где
максимальный (габаритный) размер проекции образца на
плоскость в н
правл
ении основы, мм;
то же в направлении утка, мм.
Если Х
1,1
то материал лучше драпируется в направлении
утка;
если Х
0,95
то материал лучше драпируется в направлении
основы;
при 0,95
1,1
то материал одинаково драпируется во всех
направл
ениях.
В таблице
3.6
представлены ориентировочные коэффициенты
драпируемости различных тканей.
Силуэт одежды выбирается в зависимости от драпируемости
материала. Если это не учитывать, то в готовом изделии получить
задуманный художником
модельером силуэт и
зделия вряд ли удастся.
Таблица 3.6
Ориентировочные коэффициенты драпиру
емости
различных тканей
Вид ткани
Оценка драпируемости
хорошая
довлетвори
тельная
плохая
Хлопчатобумажная
Шерстяная
плательная
костюмная
пальтовая
Шёлковая плател
ная
�65
�80
�65
�85
68
80
50
65
42
65
45
68
50
42
75
Драпируемость является формообразующим свойством
величина этого показателя устанавливается для конкретной модели
изделия в зависимости от требуемых формы и силуэта.
Несминаемость
. Во время
эксплуатации текстильные материалы
подвергаются действию изгиба и сжатия в различных направления, что
приводит к ухудшению внешнего вида изделия. При изготовлении
швейных изделий часто приходится изгибать детали, закладывать
складки, подгибать низ деталей
и т.
д. Поведение материалов под
действием изгибающих усилий характеризуется сминаемостью и
несминаемостью.
Сминаемость
это свойство текстильных материалов под
действием деформации изгиба и сжатия образовывать неисчезающие
складки и морщины.
Несминаемост
Материалы сминаются вследствие наличия у изделий
пластических и эластических деформаций изгиба и сжат
ия. Та часть
сминаемости, которая зависит от наличия эластических компонентов
после некоторого времени исчезает. Части сминаемости, связанные с
наличием пластических компонентов, остаются. Чтобы изделие
окончательно расправить, его приходится подвергать вл
ажно
тепловой
обработке
гладить и т.
п. Сминаемость портит внешний вид изделий,
ускоряет их износ при истирании, особенно по складкам.
это способность материала сопротивляться
изгибу
, сжа
тию и восстанавливать первоначальное состояние после
сняти
я усилия, вызвавшего его изгиб и сжатия.
Изучение сминаемости особенно необходимо для тех изделий, для
которых имеет большое значение хороший внешний вид, напри
мер, для
костюмных, платьевых, пальтовых и других тканей, верхнего
трикотажа.
Для определения несминаемости (сминаемости) применяют
различные методы и приборы, которые делят на два типа:
производящие ориентированное смятие образцов и выполняющие
неориентир
ованное смятие.
Для всех тканей, кроме шерстяных, ориентированное смятие
производят на приборе СМТ или смятиемере.
Для этого пробу
образной формы
(рис. 3.
а) складывают под
углом 180
и выдерживают 15 минут под нагрузкой, затем нагрузку
снимают. После
пятиминутного отдыха замеряют угол восстановления
и подсчитывают коэффициент несминаемости Кн, % по формуле:
0,555α
(3.41)
Несминаемость х/б тканей характеризуется суммарным углом
восстановления после смятия по основе и утку.
Рисуно
18
Определение несминаемости
а,
б) и сминаемости
(в)
материалов: 1
проба; 2
груз; 3
платформа нагружения
Сминаемость шерстяных тканей определяют на приборе СТ
(рис. 3.
). Пробу перегибают так, чтобы образовались три складки
выдерживают
под нагрузкой в течение 5 минут. После разгрузки и
трехминутного отдыха измеряют высоту складки
, мм. Коэффициент
смин
аемости рассчитывают по формуле
(3.42)
где 20
ширина металлической пластины, использованной для
образования складки тк
ани, мм.
При эксплуатации одежды происходит преимущественно
неориентированное смятие, которое часто на практике воспроизводят
сжатием рукой собранной в комок ткани с последующей визуальной
оценкой ее сминаемости. Этот метод прост и доступен, но субъективен
При этом приняты следующие оценки степени сминаемости: сильно
сминаемый, смина
емый,
слабо сминаемый и несминаемый.
Несминаемость текстильных материалов при неориентированном
смятии
определяют на приборе С
6 (рис.
3.18
б). При испытании
платформа нагруж
ения опускается и сжимает рабочую пробу (полоска
ткани. сшитая в цилиндр высотой
). Несминаемость материала
характеризуется способностью рабочей пробы восстанавливать высоту
после смятия и отдыха и определяться коэффициентом несминаемости,
Кн, %.
0(Нс
Но),
(3.43)
где
средняя высота рабочей пробы после смятия;
начальная высота несмятой пробы, мм.
Размеры образцов, а также величину и продолжительность
действия нагрузки и отдыха устанавливают в зависимости от
поставленной задачи и вида
материала.
Несминаемость на СПТ
6 определяют как при однократном
так
и при многократном смятии.
Проф. А.Н. Соловьевым предложено проводить многократное
смятие на приборе СТП
6 по следующему режиму: 20 циклов смятия
(один цикл смятия включает в себя 1
минуту нагрузки и 1 минуту
отдыха) и 30 минут отдыха. Коэффициент несминаемости при этом
определяется по формуле
1
n
(3.44)
где
коэффициент несминаемости после заданного числа цикл
ов
(например 20
го цикла);
коэффициент несминаемости в первом цикле;
коэффициент несминаемости после 30
минутного отдыха.
Сминаемость зависит от волокнистого состава ткани, толщины и
крутки нитей, вида переплетения, плотности и отделки. Мало
сминаются ткани, выработанные из шерсти, шёлка, мно
синтетических волокон и нитей
; ткани, выработанные из хлопка,
вискозного волокна и особенно льна имеют высокую сминаемость. С
увеличением крутки нитей повышается их упругость и уменьшается
сминаемость тканей. Сминаемость тканей зависит от их плотности.
Ткани повышенной плотности имеют большую упругость, лучше
сохраняют форму в одежде и меньше мнутся. Ткани рыхлой структуры,
элементы которой смещаются без особых усилий, обладают
значительной сминаемостью. Сминаемость также зависит от вида
переплетения. Н
аименьшую сминаемость тканям придают переплетения
типа креповых, имеющие хаотично разбросанные перекрытия.
Наибольшую сминаемость имеют ткани полотняного переплетения;
сминаемость тканей с более длинными перекрытиями, например тканей
атласного переплетения
, меньше. Большое влияние на сминаемость
оказывает отделка. Для уменьшения сминаемости хлопчатобумажных
тканей и тканей из вискозной пряжи применяются специальные
малосминаемые отделки. Блеск, окраска и рисунок ткани могут
подчёркивать или зрительно уменьш
ать сминаемость. Наиболее
заметны складки и морщины на светлых блестящих тонких тканях.
Рисунок на ткани делает сминаемость менее заметной.
Трикотаж малосминаем. Нити, образующие петли в трикотаже,
имеют с
ложное пространственное располо
жение, поэтому при с
мятии
трикотажа в нем меньше участков нитей, подвергающихся одинаковой
деформации, чем в тканях. Напряженные в разной степени участки
нитей трикотажа помогают быстрее восстановить его первоначальные
размеры
Сминаемость ткани необходимо учитывать при модели
ровании
одежды. Из сильносминаемых материалов необходимо проектировать
изделия с большим припуском на свободу движения. В этом случае на
материал будут действовать меньшие нагрузки
и он будет меньше
сминаться.
Для создания формоустойчивых швейных изделий
целесообразно
выбирать материалы с несминаемостью более 75
%. Изделия из
материалов с несминаемостью менее 65
% быстро теряют внешний вид
и форму, которую можно восстановить с помощью влажно
тепловой
обработки.
Закручиваемость трикотажа
Степень закручивания тр
икотажа зависит от упругих свойств
волокна, структуры нитей и ее толщины, вида переплетения, плотности
вязания, внешних условий и способов отделки трикотажного полотна.
. Нити в процессе вя
зания
получают деформации изгиба и растяжения и благодаря этому
приобретают извитую форму. Трение между нитями, волокнами и
внутри волокон способствует сохранению извитой формы. При этом в
нитях развиваются пластические и упругие деформации. Упругая
деформ
ация создает в нитях внутреннее напряжени
е, пока они
находятся в связи
друг с другом и исчезает при выходе отдельных нитей
из образца. Напряженное состояние нитей проявляется в стремлении
одинарного трикотажа к закручиванию с краев.
В основном закручиваются полотна одинарных переплетений.
Если из трикотажа переплетения
гладь вырезать образец и оставить его
в свободном состоянии, то он сразу начнет закручиваться с изнаночной
стороны на лицевую по линии петельных столбиков и с лицевой на
изнаночную по линии петельных рядов.
Двойные переплетения как поперечно
вязанные, так
основовязаные не закручиваются, т.
к. стремление нитей в петлях на
одной стороне трикотажа распрямиться нейтрализуется точно таким же
стремлением нитей другой стороны.
Закручиваемость одинарных переплетений является их
недостатком, т.
к. вызывает ряд ос
ложнений в швейном производстве.
Так
кроеные изделия из одинарных поперечновязаных полотен
нельзя комплектовать поштучно (в пачке удерживаются в
распрямленном состоянии за счет сил тангенциального сопротивления).
При пошиве устанавливают специальные распр
авители к
раев, для
получения ровных швов
дают припуски
которые срезаются при
пошиве.
Закручиваемость полотна можно несколько уменьшить
каландрированием, при этом пропаренные нити вдавливаются друг в
друга и после высушивания фиксируются в таком состоянии
. В этом
случае увеличиваются силы сцепления между нитями и уменьшается
возможность нити распрямляться по срезам при раскрое изделий.
Многоцикловые разр
ывные характеристики при изгибе
Текстильные материалы при однократном изгибе разрушаются
очень редко, т.
к. критические радиусы кривизны,
при которых
происходит разрушение волокон очень малы (от 10 мкм у
синтетических до 180
у льняных волокон).
Многократный изгиб
один из основных видов деформации
текстильных материалов в условиях эксплуатации швейных из
делий. В
результате действия небольших по величине, но многократно
прикладываемых изгибающих нагрузок материал утомляется,
образуются складки, изгибы, замины и т.
При многократных изгибах на сравнительно небольших узких
углах
сгиба материала в местах об
разования складок, морщин и т.
п.
возникают зоны предразрушения. В зависимости от степени
устойчивости межволоконных и внутриволоконных связей процесс
утомления материала проходит более или менее интенсивно. Затем
наступает усталость и материал разрушается
. Усталость материала от
многократных изгибов является не только следствием механических
воздействий, но и результатом проявления физических и химических
процессов, взаимосвязанных и дополняющих друг друга.
При испытаниях материалов на многократный изгиб о
пределяют
показатели следующих характеристик: выносливости
число изгибов,
которое выдерживает материал до разрушения; долговечности
время
от начала многократного изгиба до разрушения материала; изменение
разрывной нагрузки пробы материала после заданно
го числа изгибов.
ыносливость тканей при многократном изгибе в значительной
степени зависит от режимов испытания (угла изгиба, натяжения пробы
материала при изгибе)
. Существенное влияние на вынос
ливость ткани
оказывают также ее структура и волокнистый сос
тав.
Испытания тканей на многократный изгиб выполняют на при
борах, называемых изгибателями.
Пробная полоска 3
(рис. 3.19
) зажимается в верхний зажим 2
с
помощью винта
(заж
им способен по
ворачиваться вправо и влево на
заданный угол
обычно на 90°) и нижн
ий подвижный зажим 4, к
которому подвешены грузы 5 для создания деформации полоски.
Разрушение полоски проис
ходит на малом участке, ко
торый
подвергается изгибу
Рисунок 3.19
Принц
ипиальная схема изгибателя АИНТ
Выносливость материала определяется чи
слом двойных изгибов
до разрушения пробы.
Натяжение пробы оказывает большое влияние на выносливость
материала при изгибах. Обычно г
рузом создается натяжение образ
ца,
составляющее 10
15 % разрывной нагрузки. На результаты
пытаний
влияет также форма губок
зажима. С увеличением радиуса изгиба
материала длительность испытаний увеличивается.
.2.3 Фрикционные свойства
В процессе переработки и эксплуатации текстильные материалы
постоянно соприкасаются с различными поверхностями (текстильными
материалами, метал
лом, деревом и т.
д.), при этом между
поверхностями возникают силы трения и цепкости
которые
необходимо знать и учитывать.
Трение
сила
возникающая при контакте и последующем
взаимодействии двух тел. Трение может быть внешним и внутренним.
Внешнее трени
е возникает при контакте поверхностей двух материалов
их движении относительно друг
друга.
Внутреннее трение возникает в материале между его
структурными элементами при взаимодействии на него внешней среды
(механического давлен
ия, электромагнитного поля
и др
Многие свойства материалов (устойчивость к истиранию,
устойчивость нитей к раздвижке, осыпаемость нитей из срезов ткани,
прочность и растяжимость, распускаемость трикотажа и др.) в
значительной мере зависят от сил внешнего трения при контактном
взаи
модействии полотен, нитей и волокон.
От трения зависят условия выполнения и параметры многих
технологических операций изготовления швейных изделий (настилание
материалов, стачивания на швейных машинах и др.), а также выбор
конструкции швов, методов обработ
ки срезов и т.
д. В зависимости от
трения определяется назначение материала. Например, в качестве
подкладки используют материалы с малым тангенсальным
сопротивлением.
Основной количественной характеристикой трения является
коэффициент тангенсального сопрот
ивления
, где
сила
трения;
сила нормального давления.
Природа трения при контактных взаимодействиях твердых тел
очень сложна. Большинство материалов имеет неровную шероховатую
поверхность. При
соприкосновении такие поверхности контактируют
основном выступающими участками.
од давлением участки
сплющиваются, при этом
возникают
межмолекулярное и межатомное
взаимодействие. И.В. Крагельский предложил молекулярно
механическую теорию, согласно которой проявление сил
рения
есть
результат механи
ческого и межмолекулярного взаимодействия
соприкасающихся поверхностей
Таким образом, суммарные силы трения определяются двумя
основными факторами: силами межмолекулярного взаимодействия и
силами механического сцепления материалов, действующими не по
всей
поверхности соприкосновения материалов, а только на площади их
фактического контакта
. При условии действия сил сцеп
ления наряду с
силами трения
скольжения суммарная сила пред
ставляет собой силу
тангенциальн
ого сопротивления. Так как тек
стильные материалы
характери
зуются крайне неровной шерохова
той поверхностью,
имеющей глубокие впадины и выступы, то во всех случаях
соприкосновения этих материалов будет проявляться сила
тангенциального сопротивления.
Расчеты силы тангенциального сопротивления для реальных
условий представляют большие сложности. Поэтому в практике
принято значение коэффициента тангенциального сопротивления
определять экспериментально.
Существует несколько методов
ределения этого коэффициента
. Наиболее простым и широко
применяемым для т
екст
ильных материалов является метод нак
лонной
плоскости.
Метод наклонной плоскости предусматривает изме
ение угла
трения,
по которому определяется коэффи
циент тангенциальн
ого
сопротивления, характеризую
щий силу статического
трения
поверхности ткани. В со
ответ
ствии с
данным методом на подвижной
плоскости 1 (рис 3.
а) прибора между зажимами 2 и
укрепляют
образец испытуемого материала 3 лицевой стороной наружу.
При вращении рукояткой 12 винта 9 происходит движение гайки
10, соединенной тягой 11 с плоскостью 1
, и изменение угла наклона
этой плоскости.
Установив плоскость 1 в горизонтальное положение, на нее
кладут колодку 5, также обтянутую образцом испытуемого изделия 4.
Вращая рукоятку 12, плавно наклоняют плоскость 1 до тех пор, пока
колодка не сдвинется с м
еста и не начнет скользить вниз, п
осле чего
отмечают угол трения
указателем 7 по шкале 8.
Согл
асно рис. 3.20
сил
а тангенциального сопротивления
T =
sin
(3.45)
нормальное давление
cosα
(3.46)
коэффициен
т тангенциального сопротивления
f = T
N = tgα
(3.47)
Рисунок 3.20
Определение тангенсального сопротивления
текстильных издели
й по методу наклонной плоскости
Благодаря простоте
описанный метод получил широкое
распространение. Недостатком его является отсут
ствие постоянства
вления и переменная скорость движения каретки, а также
невозможность изучения трения при разных скоростях скольжения.
Наряду с «Наклонной плоскостью» для текстильных материалов
испол
ьзуют и другие приборы (рис. 3.21
Метод 1 используется в американском ст
андарте: нижний образец
укладывается на полированную поверхность и с помощью специального
валика пе
ремещается влево,
влекая за собой верхний образец,
придавленный грузом. С помощью динамометра определяется уси
лие,
необходимое для смещения образца.
В метод
е 2 используется специальное приспособлен
ие к
разрывной машине. Пластины,
жестко связанные с верхни
м зажимом
разрывной машины,
с помощью пружин прижимают к полоске изделия
щечки, на поверхности которых помещен второй материал трущейся
пары. Полоска изделия
зажимается
в нижний зажим разрывной
машины,
при его опускании определяется сила тангенсального
сопротивления.
Рисунок 3.21
Классификация приборов для определения
тангенсального со
противления текстильных изделий
Метод 3: образец изделия, подвешенный н
а коромысле весов,
силой тангенсального сопротивления захватывается вращающимися
навстречу друг другу роликами; о величине этой силы судят по
нагрузке, которую нужно приложить ко второму плечу, чтобы удержать
весы в равновесии.
Разд
вигаемость и осыпаемость
тканей
В процессе эксплуатации ткани и
спытывают значительные
нагрузки,
и, как следствие, происходит наруше
ние строения тканей и
трикотажа,
в результате чего происходит смещение нитей относительно
друг друга. Степень закрепления нитей в ткани оценивается
оказателями ее раздвигаемости и осыпаемости.
Раздвигаемостью
называют смещение нитей одной системы
относительно нитей другой системы под действием внешних сил.
Осыпаемость
выпадение
нитей из открытых срезов ткани.
Раздвигаемость и осыпаемость являются сл
едствием малого
тангенсального сопротивления нитей в ткани. Причиной
недостаточного
тангенсального
сопротивления могут быть:
наличие крайних фаз строения ткани, когда уменьшается
взаимное соприкосновение нитей (например, в первой фазе по
натянутым нитям
основы легко смещаются уточные нити);
вид переплетения (легче смещаются нити у переплетения с
малым числом перекрытий);
состояние поверхности нитей (легко смещаются нити вдоль
системы, состоящей из гладких, сильно
скрученных нитей);
механические сво
йства нитей (смещение нитей идет вдоль
нитей, имеющих большую жесткость, меньший коэффициент
тангенциального сопротивления)
плотность ткани (большая плотность увеличивает слитность
ткани и нити меньше сминаются);
соотношение толщины нитей основы или у
тка (чем больше
разница между толщиной основных и уточных нитей, тем они легче
смещаются).
Отделочные операции оказывают существенное влияние на
связность нитей в тканях. Опаливание, стрижка, ширение увеличивают
обособленность нитей в ткани, повышая возмож
ность их раздвигания и
осыпания. Аппретирование и валка закрепляют нити и уменьшают
раздвигаемость и осыпаемость.
Раздвигаемостью нитей обладают главным образом ткани малой
плотности, слабо закреплённые. Раздвигаемость зависит также от вида
нитей, переплет
ения, направления шва. Легко раздвигаются ткани,
выработанные из гладких нитей. Длинные перекрытия увеличивают
раздвигаемость. В зависимости от строения ткани раздвижка нитей
может происходить в направлении основы или утка. Если ткань имеет
однородную стру
ктуру, то раздвигаемость нитей может быть как по
основе, так и по утку, например в шёлковом полотне. Если ткань
полотняного переплетения с более толстым, почти прямолинейным
утком (например, полотно из вискозных нитей), то раздвигаемость
нитей происходит в
направлении уточных нитей, т.
е. раздвигаются
основные нити. Если ткань полотняного переплетения выработана из
основных нитей пологой крутки и уточных нитей креповой крутки
(например, крепдешин), то раздвигаемость нитей происходит в
направлении основных н
итей, т.
е. раздвигаются уточные нити. Если
ткань с начёсом выработана в основе из кардной пряжи, а в утке
из
аппаратной пряжи, то раздвигаются уточные нити по основным.
Поэтому при раскрое необходимо учитывать способность тканей к
раздвигаемо
сти
нитей в
швах, особенно подвергающихся многократным
растяжениям, и стремиться к тому, чтобы раздвигающиеся нити были
расположены под некоторым утлом к срезу.
Раздвигаемость нитей в швах чаще всего происходит в сильно
облегающей одежде (в пройме при зауженной спинк
е, в локтевых швах,
в центральном шве спинки, в шве сидения брюк и др.), швы которой
испытывают большие растяжения, что приводит к их разрушению.
Значительной раздвигаемостью нитей
, кроме шёлковых тканей,
обладают
шерстяные платьевые ткани из гребенной пря
жи.
Изготавливать одежду по моделям, сильно облегающим фигуру,
из тканей, в которых нити раздвигаются, не рекомендуется. Чтобы
уменьшить
возможность раздвигаемости нитей, необходимо шов на
таких тканях делать
шире, а строчку чаще.
Осыпаемость
возникает всл
едствие недостаточно прочного
закрепления нитей в ткани и зависит от вида нитей, переплетения,
плотности и отделки ткани.
Осыпаемостью нитей обладают в основном ткани из гладких
упругих и жёстких нитей. Наибольшей осыпаемостью характеризуются,
в частности,
капроновые ткани из мононитей; ткани из натурального
шёлка, выработанные из нитей креповой крутки; ткани из гладких
нитей, имеющих в о
снове и утке различную толщину;
шерстяные ткани
из грубой шерсти.
Пушистые ткани или фасонные нити, как правило, уменьшаю
осыпаемость тканей.
Применение переплетений с удлинёнными перекрытиями
увеличивают осыпаемость тканей. Так, ткани атласного и сатинового
переплетений легче осыпаются, чем ткани полотняного переплетения,
так как имеют более длинные перекрытия и, следовате
льно, меньшую
связанность основы и утка. Сложные переплетения уменьшают
осыпаемость тканей.
Легко осыпаются малоплотные ткани, а также ткани с высокой
относительной плотностью, выработанные из упругой кручёной пряжи
(габардины, крепы). С повышением плотнос
ти одной системы нитей
осыпаемость их возрастает. Осыпаемость нитей в разных направлениях
неодинакова. Нити основы осыпаются легче нитей утка, потому что
имеют большую крутку и, следовательно, большую жёсткость,
гладкость и упругость. Наибольшей осыпаемост
ью нитей
характеризуются детали из ткани, срезы которых расположены под
углом 15 ° к основе, наиме
ньшей
под углом 45 °.
Такие операции отделки, как опаливание, стрижка увеличивают
осыпаемость тканей, а такие, как аппретирование, прессование, валка,
нанес
ение пропиток
уменьшают осыпаемость. Практически не
осыпаются сильно уваленные и сильно аппретированные ткани, ткани с
плёночными покрытиями, искусственная кожа, искусственная замша и
Для укрепления швов в тканях, склонных к осыпанию, в 1,5
раза ув
еличивают
ширину шва и обмётывают срезы. Это вызывает
дополнительные затраты труд
а, увеличивает расход ткани и ниток и
повышает себестоимость изделия.
Раздвигаемость тканей определяют на приборе РТ
(рис. 3.22
Один конец пробы ткани 2 в виде полоски 30x
450 (мм) крепят в зажиме
барабана 3, а к другому её
концу подвешивают груз 1
предварительного
натяжения. При включении прибора губки 5 сдвигают пробу ткани,
а
барабан 3 приводит ее в движение. При появлении пр
вета между
нитями пробы, сдвигаемыми губками,
на шкале 4 регистрируют усилие,
которое является характеристи
ой раздвигаемости.
Рисунок 3.22
Прибор РТ
2: 1
груз; 2
проба ткани; 3
барабан для
наматывания пробы; 4
шкала усил
ий; 5
плоские резиновые губки
Нормативы раздвигаемости для т
каней
представлены в таблице
3.7
Таблица 3.7
Усилие раздвигания тканей, даН
Поверхностная
плотность
г/м
Ткани

лузочные, платьевые,
костюмные,
сорочечные
одкладочные
корсетные
До 80



Более
Используется также методика определения раздвигаемости ните
в шве на разрывных машинах. За критерий оценки стойкости ткани
раздвигаемости нитей в шве принята сила, в
ызывающая сдвиг нитей в
шве на 2 мм
в обе стороны
от шва
тановлено, чт
о для тканей с
легкораздвигающимися нитями усилие,
требующееся для раздвижки
составляет 8
9 даН, со среднераз
двигающимися нитями
11 да
Н и с
нераздвигающимися нитями
более 11 даН.
Осыпаемость определяют на приборе ПООТ
1. В специальном
зажиме заправл
яют 20 проб размером 30x40 мм так, чтобы длина
свободно провисающего конца пробы составляла 20 мм. Брус с
абразивной щёткой совершает колебательное движение относительно
свободного конца образца. В результате пробы подвергаются
воздействию щётки с двух сто
рон, испытывая комплексное действие
удара, трения, изгиба и встряхивания. За показатель осыпаемости
принимается размер бахромы, образующейся в
результате выпадения
нитей из пробы ткани после 5000 циклов воздействия абразива на
пробу. Ткань относят к легкоо
сыпающейся, если размер
образовавшейся бахромы превышает 2 мм.
Осыпаемость ткани определяется
также на разрывной машине с
мощью несл
ожного приспособления (рис. 3.23
).
Рис.3.23
Схема приспособления ЦНИХБИ для определения
осыпаем
ости ткани: 1
игла;
проба
Усилие, необходи
мое для сбрасывания иглами
двухмиллиметрового слоя нитей из среза пробы (полоски) ткани
шириной 30 мм, служит показателем осыпаемости. Различают ткани:
легкоосыпающиеся, выдерживающие усилие до 2,9 даН; средней
осыпа
емости, выдерж
ивающие усилие 3
6 даН; неосыпающиеся,
выдерживающие усилие более 6 даН. Хлопчатобумажные ткани ситец и
бязь
имеют показатель осыпаемости 10
12 даН, шерстяная тка
бостон
более 7 даН, шелковая подкладочная около 2 даН.
Осыпаемость и раз
двигаемость нор
мируются для тка
ней, в
волокнистый сост
ав которых входят химические во
локна. Эти
показатели
можно уменьшить обработкой тка
ней веществами,
образующими дополнительные связи между нитями основы и утка.
Распускаемостъю трикотажа называется способность одних
тель выскальзыв
ать из других по направлению пе
тельных рядов или
столбиков, которая является следствием недостаточной силы
тангенциального сопротивления и возникает при обрыве одной из
нитей. Распускаемость зависит от вида переплетения, гладкости нитей,
их
механических свойств и других причин. При раскрое тканей у швов
оставляют от кр
ая запас для того, чтобы препят
ствовать осыпаемости.
Края трикотажных полотен обметывают специальным швом
Сжимаемость
способность ткани уменьшать толщину под
действием смятия
. Этот показатель характеризует рас
ход швейных
ниток при пошиве и
структуру шва.
Легче сжимаются толстые
ткани рыхлой структуры (драпы,
айка). На таких тканях шов углублен, мало заметен, отличатся высокой
износостойкостью. Тонкие ткани сжимаются в меньше
й степени.
Ткани жёсткой структуры почти не сжимаются, особенно тонкие,
плотные и сильно аппретированные (мадаполам, поплин, льняные
полотна). На таких тканях шов выступает на поверхности, хорошо
заметен и подвергается действию трения, поэтому быстро
изнаш
ивается. Изготовление изделий из несжимающихся тканей
требует большого расхода швейных ниток, причём более прочных, чем
при пошиве изделий из тканей той же толщины, но мягких (муслин,
креп).
Различные ткани обладают разной сжимаемостью, у отдельных
тканей
до 80 % первоначальной толщины. При технологической
обработке сжатие ткани не должно превышать 50 % во избежание
значительной потери прочности ткани. Установлено, что при
сжатии
ткани более чем на 70 %
её прочность
при растяжении уменьшается в 3
4 раза.
орубаемость тканей. Возникает прорубаемость при
повреждении нитей иглой швейной машины. Игла, проходя через ткань,
может пройти между нитями, повредить часть нити или разрушить её
полностью.
В зависимости от характера повреждения тканей иглой разли
чают
скр
ытую или явную прорубку. П
ри скрытой прорубке повреждается
только часть нити, а при явной прорубке нити повреждаются
полностью. Это можно легко обнаружить, просматривая изделие по
линии швов. Скрытая прорубка проявляется только в процессе носки и
особенно
после стирки. Следует различать прорубы и заметный след от
строчки, который исчезает при отпаривании и стирке.
Свойство ткани образовывать прорубы в процессе строчки
называется прорубаемостью ткани. Прорубаемость зависит от строения
и характера отделки тка
ни, от соответствия номера иглы и швейных
ниток сшиваемой ткани, от состояния швейной иглы.
Степень прорубаемости зависит от подвижности нитей в ткани, их
толщины, крутки и плотности расположения. Чем больше плотность и
жестче структура ткани, тем больше в
ероятность повреждения ткани. В
плотных тканях (молескине, коверкоте) игла чаще попадает в нити. В
тканях
малой плотности (маркизете, вуали) вероятность повреждения
ткани меньше, так как игла может соскользнуть с поверхности сильно
скрученной нити и отодви
нуть её в сторону. Если нити имеют малую
крутку, то игла, раздвинув волокна, проходит через нить, не повредив её
(фланель, байка, драпы).
В тканях полотняного переплетения нити повреждаются легче,
потому что вероятность попадания иглы в нить в них больше.
В тканях
с удлинёнными перекрытиями (саржевое, сатиновое) возможность
попадания иглы в нить меньше, так как нити могут смещаться, поэтому
прорубаемость таких тканей меньше. Ткани из толстой пряжи
повреждаются больше вследствие большей вероятности попадания
иглы
в нить.
При аппретировании ткани аппрет проклеивает нити, ткань
становится жёстче и число повреждений её возрастает.
При каландрировании ткани нити сплющиваются, ткань
уплотняется и прорубаемость увеличивается.
Для предупреждения прорубаемости тканей
необходимо
соблюдать соответствие номера иглы и швейных ниток.
Для толстых и плотных тканей подбирают иглы высоких номеров
(более толстые), тонкие иглы могут сломаться от значительного усилия,
необходимого для прокола, и повредить ткань. Несоответствие но
мера
иглы и толщины ткани также снижает производительность труда.
Тонкие лёгкие ткани нельзя шить толстой иглой: она повредит их.
Ткань может быть повреждена также из
за неправильного подбора
швейных ниток. Для тонкой иглы нельзя использовать толстую нитку
так как она не уложится в узком и неглубоком желобке тонкой иглы и
силы трения, которые возникают между ниткой и тканью, приведут к
повреждению ткани в местах их соприкосновения. Такая нитка, проходя
с большой скоростью через узкое ушко тонкой иглы, буде
лохматиться, терять прочность и рваться, что также отрицательно
отразится на качестве
швейного изделия.
3.3 ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙС
К физическим свойствам относят поведение текстильных
материалов при взаимодействии с различными окружающими среда
ми.
К этим свойствам относится способность материалов поглощать и
отдавать влагу, пропускать через себя воздух
пар, дым, тепло,
радиоактивное и электрическое излучение и т.
Многие из этих свойств определяют способность одежды
защищать тело человека от
воздействия окружающей среды (холода,
жары, солнечных лучей, атмосферных осадков, пыли и т.
д.),
своевременно удалять из
под одежного слоя пары и газы (пот,
углекислый газ и др.), сохранять в пододежном слое необходимый для
жизнедеятельности организма микр
оклимат, т.
е. обусло
вливают
гигиеничность одежды.
Кроме того, физические свойства текстильных материалов
имеют
технологическое значение,
ак как их проявление при пр
оведении
операций изготовления ш
вейных изделий определяет параметры и
качество выполнения
технологических процессов (влажно
тепловой
обработки, стачивания, разрезания и др.).
3.3.1
Поглощение
Текстильные материалы обладают способностью поглощать
различные вещества, находящиеся в газообразном, парообразном и
жидком состояниях. В зависимости от в
нешних условий и условий
эксплуатации материалы могут удерживать поглощенные вещества или
отдавать их в окружающую среду. Как правило, поглощение
сопровождается изменением ряда геометрических, механических и
физических свойств материалов.
Текстильные матер
иалы относятся к капиллярно
пористым телам,
имеющим сложную систему пор и капилляров, различающихся
размерами и характером
их
расположения. Поры в текстильных
материалах образуются в результате неплотного расположения
макромолекул, микрофибрилл, фибрилл в
структуре волокон, между
волокнами и нитями в структуре самого материала. Различают
микропоры, радиус которых меньше 10
м, и макропоры, радиус
которых больше 10
Гигроскопические свойства текстильных полотен ха
рактеризуют
их способность пог
лощать и отдавать водяные пары и воду.
Важнейшими характеристиками гигроскопи
ческих свойств являются
влажность, гигроскопичность, влагоотдача, капиллярность,
водопоглощение.
становлено, микропористая структура
материалов связана, прежде всего, с особенностями
троения самих
материалов, степенью их заполнения волокнистым материалов. В связи
с этим поглощение веществ структурой текстильных материалов
представляет собой сложный процесс.
Поглощение паров влаги из окружающей среды текстильными
материалами происходит пу
тем
сорбции
водяных паров волокнами,
представляющей собой сложный физико
химический процесс. Процесс
сорбции водяных паров является обратимым, и в определенных
условиях происходит отдача
десорбция
водяных паров. Сорбция
состоит из нескольких этапов. На н
ачальном этапе, когда материал
попадает в среду с большой относительной влажностью воздуха,
начинается процесс
адсорбции
притягивания поверхностью волокон
паров воды, которые образуют на
ней плотную полимолекулярную
пленку. Адсорбция протекает очень быст
ро, равновесное состояние
достигается в течение нескольких секунд. При насыщении поверхности
волокон водяными парами происходит процесс проникновения
(диффузии) молекул воды в межмолекулярное пространство, то есть
процесс
абсорбции
. В результате процесса а
бсорбции водяные пары
поглощаются всем объемом волокон. В отличие от адсорбции
диффузионный процесс проникания влаги в глубь волокна протекает
медленно, и время достижения равновесного состояния составляет
несколько часов.
Сорбция водяных паров протекает н
равномерно во времени (рис.
3.24
). В начальной стадии поглощение влаги происходит весьма
интенсивно, но при насыщении поверхности материалов водяными
парами скорость сорбции
снижается и наступает сорбционное
равновесие, при котором поглощение влаги прекра
щается. Влажность
материала, соответствующая сорбционному равновесию, называется
равновесной влажностью.
Рисунок 3.24
Кривые сорбции и десорбции водяных паров
тканями:
вискозными; 2
из натурального шелка;
хлопчатобумажными; 4
капроновыми;
лавсановыми;
при относительной влажности воздуха 80 %;
при
относительной влажности воздуха 0 %
Равновесная влажность материала зависит от влажности и
температуры
воздуха. На рис. 3.25
приведены кривые зависимости
равновесной влажности от отно
сительной влажности воздуха при
постоянной температуре (25
С), называемые изотермами сорбции.
Рисунок 3.25
Изотермы сорбции водяных паров
текстильными
волокнами:
хлопком; 2
шёлком
сырцом; 3
льном;
шерстью;
лавсаном; 6
нитроном; 7
йлоном;
ацетатными
Начальный этап десорбции также характеризуется большой
скоростью. По мере приближения к новому равновесному состоянию
интенсивность отдачи снижается. В одинаковых атмосферных условиях
при десорбции равновесная влажность материала выш
е, чем при
сорбции, т.
е. изотермы сорбции и д
есорбции не совпадают (рис. 3.26
),
наблюдается гистерезис сорбции. Объясняется это тем, что часть
абсорбционной влаги, находящейся в межмолекулярном пространстве,
при десорбции может удерживаться сильнополярным
и гидрофильными
группами макромолекул, находящихся на поверхности пор материала.
Рисунок 3.26
Изотермы хлопкового волокна
(по данным
Е.Н. Чернова):
сорбция; 2
десорбция
Кривые сорбции и десорбции текстильных материалов
свидетельствуют
что матер
иалы
из волокон различных видов обладают
разной способностью поглощать влагу. Это объясняется химическим
составом и надмолекулярной структурой волокон. Имеющиеся в
макромолекулах волокон сильнополярные гидрофильные группы (ОН,
Синтетические волокна
(особенно полиэфирные, полиолефиновые
поливинилхлоридные) обладают малой гигроскопичностью, так как в
их составе почти отсутствуют гидрофильные группы.
COOH
CONH
и др.) притяг
ивают и удерживают молекулы воды.
Большой способностью поглощать водяные пары обладают
целлюлозные (хлопок, лен) и белковые (шерсть, шелк) волокна. Из
искусственных волокон наибольшая гигроскопичность
наблюдается у
вискозных волокон.
При сорбции паров влаги микрокапиллярами материалов влага из
воздуха конденсируется (переходит в жидку
ю фазу), и капилляры
наполняются жидкостью.
Эти свойства текстильных материалов оценивают
различными
характеристиками
Влажность
, %,
показывает, какую час
ть массы текстильных
материалов
составляет влага, содержащаяся в нем при фактической
влажности возду
ха:
/ m
(3.48)
где
масса пробы полотен при фактической влажности
воздуха, г;
Методы определения
влажности
материалов можно разделить на
прямые и косвенные. Прямые методы основаны на отделении влаги от
материала и
реаль
ном определении их массы. К ним относятся: метод
высушивания пробы до постоянной массы (принят в качестве
стандартно
); методы, основанные на экстрагировании влаги из
матери
ала водопоглощающ
ими жидкостями; дистилляционный метод.
масса сухой пробы, г.
Косвенные
методы оценки основаны на измерении физичес
ой
величины, функционально связанной с влажностью материала. К этим
методам принадлежат: кондуктометрический метод,
основанный на
изменении электрического сопротивления датчика в зависимости от
влажности материа
ла; емкостный метод, который основан на изменении
диэлектрических свойств материала в зависимости от содержания влаги.
Кондиционная влажность
, %,
близка к нормальной
влажности, которая
характеризуется влажностью материала при
нормальных атмосферных усло
виях (
= 65 % и
= 20 °С).
ондиционную влажность определяют по стандартам.
Кондиционную массу
материала
рассчитывают по формуле
/
(3.49)
Кондиционная влажность
, %, смешанных материалов
определяется кондиционной влажностью сост
авляющих его волокон и
может быть рассчитана по формуле:
/
(3.50)
где

кондиционная влажность составляющих волокон,
%;
Гигроскопичность
влажность текстильных полотен и
изделий при относительной влажности воздуха, близкой к 100 %. Для
определения гигроскопичности подготавливают 3 полоски размером
200 мм. Каждая помещается в бюксу и бюксы ставят в эксикатор с
водой (на 4 часа), в котором предварительно установлена отно
сительная
влажность воздуха
100 %.
содержание волокон в материале, %.
Затем полоски взвешивают и высушивают до постоянной массы
при температуре
105
100
c
m
(3.51)
где
100
масса полосок после выдерживания при относительной
влажности воздуха
100 %, г;
Влагоотдача
характеризует способность текстильных
материалов отдавать влагу в окружающую среду. Так же
как при
определении гигроскопичности, три полоски выдерживают в течение 4
часов
при относительной влажности воздуха
100 %, взвешивают, а
затем помещают на 4 часа в эксикатор (с серной кислотой) при
относительной влажности воздуха
0 %. Затем полоски взвешивают,
высушивают и опять взвешивают.
масса полосок после высушивания их до постоя
ной массы,
Во
(3.52)
де
Показателями влажности и гигроскопичности характеризуются
сорбционные свойства матери
алов, которые обеспечивают
свое
временное удаление в
лаги из пододежного слоя. Поэтому для
материалов изделий, соприкасающихся непосредс
твенно с телом
ловека, установлены стандартные требования к их гигроскопичности
(табл.
3.8
масса полосок после выдерживания при относительной
влажности воздуха
0 % (в
эксикаторе с серной кислотой).
Для детских бельевых и спортивных трикотажных изделий
тимальные
показатели г
игроскопичности 13
18 %, допустимые 7
%. Для детских купальных костюмов оптимальными показателями
гигроскопичности считаются
7%, допустимыми
% (ГОСТ
50720
Капиллярность
текстильных полотен и изделий харак
теризу
ется
поглощением влаги продол
ьными капиллярами материала и
оценивается высотой
подъема жидкости
в пробе, погруженной одним
конц
ом в жидкость на 1 час
Таблица
3.8
Нормы гигроскопичности тканей
Ткани
Гигроскопичность

, %, не менее
ГОСТ
Льняные с содержанием
синтетических волоко
н, %:
15968
более 50
15968
Сорочечные из химических нитей и
смешанной пряжи:
из полиэфирно
хлопковой пряжи
11518
остальные
11518
Платьевые из смеси синтетических
волокон с волокнами
вискозными
29223
хлопковыми
29223
При непосредственном соприкосновении пол
отен с водой
происходит поглоще
ние воды путем диффузи
и ее молекул
механическим захватом частиц воды. При механи
ческом захвате
большая
роль принадлежит процессам смачивания и капиллярного
впитывания. Смач
ивание опреде
ляется химическим сост
авом волокон и
нитей, их способностью к адсорбции, характером поверхности. Степень
пиллярного
поглощения вла
ги зависит от способности
волокон и
нитей смачиваться, а также от расположения капилляров в волокнах и
нитях, ч
то способствует увеличе
нию капиллярной конде
нсации. В связи
с этим направле
ние капилляров существенно влияет на капиллярное
лощение.
Показатель капиллярности используют при оценке качества
медицинской в
аты, тканых и нетканых фитилей,
также при оценке
гигиеничности бельевых полотен.
Водопоглощаемостъ
, %,
полотен определяется количеством
поглощенной пробой воды при полном погружении ее в воду:
/ m
(3.53)
где
масса пробы после замачивания в воде, г;
масса
пробы до замач
ивания (сухой), г.
Таблица 3.9
Оценка гигиеничности полотен, их намокаемости
Нити, составляющие
ткань
Капиллярность
(мм) при
длительности
замачивания (ч)
Водо
поглоща
емость
, %

Водо
емкость
г/м
Капроновые:
элементарные 3,3
текс
комплексные 3,3 текс
160
комплексные 6,7 текс
360
эластик
180
360
400
366
Вискозные комплексные
16,2 текс
560
Штапельная пряжа:
капроновая
400
300
вискозная
700
шелковая
150
меша
нная
(капроновое
волокно
и шелк 1:1
140
150
Привес влаги
, %,
характеризует количество влаги,
поглощенной пробой в результате сорбции, капи
ллярной конденсации и
водопоглощ
ения:
/ m
(3.54)
Водоемкость (намокаемость)
тексти
льных полотен
определяется количеством поглощенной воды в граммах в пересчете на
1 м
/ S
Ве
(3.55)
где
масса пробы после замачивания, г;
масса пробы до
замачивания, г;
пло
щадь пробы, замоченной в воде,
Намокаемос
ть рекомендуется определять для плащевых
матери
лов с водоотталкивающей пропиткой или с пленочным
покрыт
м при испытании дождеванием одновременно с определением
их
водоупорн
ости и водопроницаемости (ГОСТ 3
0292
96).
Гигроскопические свойства текстильных ма
териалов имеют
большое значение для технологических процессов их обработки,
изготовления швейных изделий и эксплуатации. Они также определяют
назначение материалов. Так, для белья, платьев, блузок и т.
п.
требуются материалы, обладающие высокой гигроскопич
ностью,
способностью к смачиванию и
капиллярному впитыванию влаги. Д
ля
верхних изделий (пальто, плащи и т.
п.), которые при носке
подвергаются воздействию атмосферных осадков, необходимы
материалы с пониженной способностью к смачиванию.
.2 Проницаемость
Проницаемость
способность текстильных материалов
пропускать воздух, пар, воду, жидкости, пыль и т.
д. Проницаемость
текстильных полотен, используемых для изготовления одежды, играет
важную роль для создания благоприятных условий, нормального
функциониро
вания организма и защиты его от вредных воздействий.
Воздухопроницаемость
это
способность текстильных
материалов пропускать воздух. Она характеризуется коэффициентом
воздухопроницаемости
с, который показывает, какое
количество воздуха в
оходит через 1 м
S
V
Вр
площади в единицу
времени при определенной разнице давлений по обе стороны материала
(3.56)
где
кол
во воздуха в
площадь материала, м
, пропущенного через материал;
длит
ельность прохождения в
оздуха, с;
показатель перепада давления.
При повышении разницы давлений увеличивается количество
про
ходящего через материал воздуха
, причем для плотных тканей эта
зависимость близка к линейной, для более редких
к степенной. Связь
между перепадом давл
ений и скоростью
прохождения воздуха через
материал может быть выражена уравнением, предложенным Х.А.
Рахматуллиным:
ρ = aυ + bυ
где
коэффициенты, различные для тканей с разной
воздухопроницаемостью и зависящие от параметров их структу
ры.
(3.57)
Для плотных тканей, в порах которых наблюдается ламинарное
движение воздуха, обычно пренебрегают вторым членом уравнения, для
более редких тканей, в которых движение воздуха турбулентное,
первым.
Воздухопроницаемость чаще всего определяют при перепад
давлений
= 5 мм вод. ст. (49 Па), что соответствует перепаду давле
ний
в пододежном слое и окружающем воздухе
при скорости
ветра 8
10 м/с.
Воздухопроницаемость текст
ильных материалов определяют на
специальных приборах (рис.
3.27
). Принцип действия этих
прибо
ров
заключается в создании разницы давлений между окружающей а средой
и камерой, на которой крепится проба материала (
в результате
чего воздух проходит через пробу. Разрежение в камере создается с
помощью вентилятора или насоса, разницу дав
лений
устанавливают
по манометру, а количество воздуха, прошедшего через пробу,
определяют
по счетчику. Далее вычисляют
коэффициент
воздухопроницаемости.
Рисунок 3.27
Схема прибора для определения
воздухопроницаемости материалов: 1
проба материала;
счетчик
расхода воздуха; 3
камера разрежения; 4
манометр
Воздушный поток проходит через поры текстильного материала,
поэтому показатели воздухопроницаемости зависят от структурных
характеристик материала, определяющих его пористость, число и
разме
ры сквозных пор. Материалы из тонких сильно скрученных нитей
имеют большое число сквозных пор и соответственно большую
воздухопроницаемость по сравнению с материалами из толстых
пушистых нитей, в которых поры часто закрыты выступающими
волокнами или петлям
и нитей. С увеличением плотности ткани
возд
хопроницаемость её существенно снижается.
Большое влияние на
воздухопроницаемость оказывает отделка. Так, например,
аппретирование уменьшает
воздухопроницаемость, а нанесение
пленочных покрытий может снизить коэф
фициент
воздухопроницаемости практически до нуля.
Трикотажные полотна обладают большей
воздухо
проницаемостью, чем ткани
На воздухопроницаемость полотен существенно влияют их
влажность и температура, а также температура окружающего воздуха. С
увеличением
влажности воздухопроницаемость полотен снижается.
Увеличение влажности приводит к набуханию волокон, нитей,
увеличению микро
и макрокапиллярной влажности, в результате чего
уменьшается число открытых пор.
Достаточно часто наряду с воздухопроницаемостью от
дельных
материалов необходимо знание воздухопроницаемости и слоев одежды,
как правило, состоящих из нескольких видов текстильных материалов.
Общую воздухопроницаемость многослойного пакета одежды
можно рассчитать по формуле Клейтона:
/ B
/
/
1
(3.58)
где
Воздухопроницаемость современных текстильных материалов
колеблется в широ
их пределах: 3,5
1500 дм
, …
Вп
коэффициенты воздухопроницаемости каждого
слоя материала
Таблица 3.10
Группирование тканей по воздухопроницаемости
по данным Н.А.
Архангельского)
Группа
тканей
Ткани
Общая характе
ристика воздухо
проницаемости
группы тканей
, дм
/(м
= 5 мм вод. ст.
с),
при
(49 Па)
Плотные драп и сукно,
хлопчатобумажные тка
ни, диагональ,
начесное сукно
Очень малая
Менее 50
Костюмные шерстяные ткани, сукно,
драп
Малая
Бельевые, платьевые,
демисезонные, легкие костюмные
ткани
Ниже средней
Легкие бельевые и платьевые ткани
Средняя
Наиболее легкие платьевые ткани с
большими сквозными порами
Повышенная
Марля, сетка, канва, ажурный и
филейный трикотаж
Высокая
Более 1500
Воздухопроницаемость обеспечивает естественную вентиляцию
пододежного слоя, что особенно важно для летней и спортивной
одежды.
Воздухопроницаемость учитывается пр
и выборе материалов для
изделий.
апример, коэффициент воздухопроницаемости материалов
для зимней одежды не должен превышать 50
/(м
·с), для летней
одежды должен быть не менее 135
375 дм
/(м
·с), для костюмов,
носимых весной и
осенью
135 дм
/(м
Наиболее высокой воздухопроницаемостью обладают летние
хлопчато
бумажные и шёлковые ткани
500
1500
/(м
; паль
товые
20, а ветрозащитны
е со специальной обработкой
/(м
однако это выше воздухопроницаемости натурального меха
/(м
Воздухопроницаемость текстильных материалов является также
технологическим свойством, так как она оказывает влияние на
параметры влажно
тепловой обработки швейных изделий на
паровоздушных прессах и манекенах.
Ветропроницаемость
. При воздействии св
ободно движущегося
потока возду
ха часть его проникает через по
ры полотен, слоев в
изделиях, а остальная часть отталкивается от них или огибает. Та часть
потока, которая проникает через единицу площади полотна в единицу
времени, характеризует ветропроницаем
ость. Ее можно косвенно
оценивать по ухудшению теплозащитных свойств материала при разной
скорости воздуха.
Паропроницаемость
является важнейшим свойством тканей
бытового назначения, так как способствует удалению влаги из
пододежного слоя. Организм человек
а в процессе жизнедеятельности
постоянно выделяет пары воды, накопление которых в пододежном
слое может вызвать неприятные ощущения, прилипаемость одежды,
намокание прилегающих слоёв, что приводит к снижению
теплозащитных свойств изделия, кожное дыхание че
ловека
затрудняется.
Процесс прохождения влаги через текстильный материал
сложный многоступенчатый процесс. Он складывается из диффузии
влаги через поры в структуре материала и прохождения влаги путем ее
сорбции и десорбции волокнами материала. В процесс
влагопрохождения можно выделить три характерных периода. В первый
период происходят диффузия влаги по толщине материала и
интенсивная сорбция влаги гидрофильными волокнами, протекает
процесс влагопоглощения. Во втором периоде происходит процесс
диффузии
влаги через материал и одновременно продолжается процесс
дальнейшей сорбции влаги волокнами; при этом наблюдается некоторое
уменьшение диаметров капилляров из
за набухания волокон. Третий
период характеризуется наступлением динамического равновесия, при
тором процессы сорбции и десорбции водяных паров уравновешены и
протекает процесс диффузии влаги через поры.
Влагопроводность материала существенно зависит от
сорбционных свойств волокон и нитей, составляющих материал, и
пористости структуры материала. Уст
ановлено, что процесс
влагопрохождения у гидрофильных и гидрофобных материалов
неодинаков. Гидрофильные материалы активно поглощают влагу и
таким образом как бы увеличивают поверхность испарения, что
практически не характерно для гидрофобных материалов. На
ступление
динамического равновесия у гидрофильных материалов требует
значительного времени, а у гидрофобных происходит очень быстро.
В зависимости от плотности структуры материала преобладает
тот или иной способ прохождения влаги. В материалах плотной
стру
ктуры (с поверхностным заполнением более 85 %) преобладает
способ проникновения влаги путем ее сорбции
десорбции волокнами
материала, поэтому влагопроницаемость таких материалов зависит
главным образом от сорбционных свойств волокон, их способности
поглоща
ть влагу. В материалах с поверхностным заполнением менее
85 % влага проходит, как правило, через поры материала, и
влагопроницаемость этих материалов зависит от их структурных
параметров (плотности, вида переплетения, толщины нитей и т.
п.). При
заполнен
ии по массе менее 30 % способность тканей пропускать влагу
существенно не зависит от гидрофильности волокон и нитей.
На влагопроводность материала оказывает влияние движение
воздуха. При малых скоростях воздуха преобладает процесс
прохождения влаги путем с
орбции
десорбции. С увеличением скорости
движения воздуха проявляется более активно процесс диффузии влаги
чер
ез поры. При скорости воздуха 3
10 м/с наблюдается тесная
корреляционная связь между показателями воздухо
влагопроницаемости.
Для определения п
аропроницаемости сосуд 1
(рис. 3.28
) с водой
плотно закрывают испытуемым материалом 2
и поме
щают в камеру 3 с
относительной влажностью воздуха 6
% и температурой 20
С. При
уменьшении веса стакана с водой вычисляют коэффициент
паропроницаемости
е.
личество водяных паров (
), проходящих
через 1 м
S
A
h
изделия за 1
час
(3.59)
где
убыль массы воды (
г) за время
час
площадь изделия,
пропускающего испарения, м
Коэффициент паропроницаемости зависит от высоты слоя во
здуха
. Чем больше
, тем меньше давление во
дяных паров и меньше
паропроницаемость. На практике
выбирают
минимальным.
Рисунок 3.28
Схема определения паропроницаемости
Чаще используется другая характеристика
относительная
паропроницаемость
Во
, %
е. отношение количества паров влаги
испарившихся из стакана через испытываемый материал, к количеству
паров влаги
, испарившихся с открытой поверхности воды стакана,
находившегося в тех же условиях испытания:
(3.60)
Отно
сительная паропроницаемость для разных тканей колеблется
в пределах 20
50 %.
Сопротивление паропроницаемости
характеристика, обратная
проницаемости, показывает, какое сопротивление оказывает ма
териал
прохождению через него паров влаги. Сопротивление вы
ражается
толщиной, мм, неподвижного слоя воздуха, обладаю
щего одинаковым
сопротивлением с испытываемым материалом. Сопротивление
паропроницаемости зависит от характера распо
ложения волокон и
нитей в структуре материала, от его толщины и плотности, вида
олокна. Сопротивление паропроницаемости может быть рассчитано по
формуле
0
34
0
9
0
100
Em
Em
(3.61)
где
заполнение ткани по массе, %;
толщина материала,
мм; 0,5
коэффициент внешнего сопротивления ткани, которое
определяется характером расп
оложения волокон и нитей на ее
поверхности.
Димитриева предложила объединить ткани в четыре группы
в зависимости от их сопротивления паропроницаемости (табл.
Таблица 3.11
Группирование тканей в зависимости от их
сопротивления проникнове
нию в
одяных паров
Группа
тканей
Ткани
Сопротивле

паропроницае
мости, мм
Легкие тонкие ткани из синтетических, вис
козных волокон,
натурального шелка
До 1
Сравнительно плотные вискозные ткани, тка
ни из
капроновых комплексных нитей, сме
шанной пряжи (
капрон
с шелком)
Полушерстяные ткани для верхней зимней одежды
Специальные ткани, парусина
Более 3,5
Текстильные материалы из хлопка, льна, шерсти, шёлка,
вискозного волокна имеют лучшие показатели паропроницаемости, чем
материалы из с
интетических волокон. Последние также могут иметь
достаточно высокую паропроницаемость в том случае, если они
выработаны различного рода ажурными переплетениями, т.
е. имеют
мн
го сквозных пор.
Паропроницаемость текстильных материалов колеблется в
достаточ
но широких пределах.
аропроницаемость материалов с
пленочным покрытием близка к нулю. Материалы, обеспечивающие
комфортное состояние человека, должны обла
дать
паропроницаемостью не ниже
Водопроницаемость и водоупорность
. В процессе эксплуатации
швей
ных изделий материалы часто подвергаются воздействию воды
альто, плащи, зонты, палатки и др. должны защищать челове
ка от
атмосферной влаги. Однако
некоторые текстильные материалы,
например
фильтровальные, должны хорошо и быстро пропускать воду.
Водопрон
ицаемость
способность материалов пропускать воду
при опр
еделенном давлении. О
сновной характеристикой является
коэффициент водопроницаемости
/(м
Вн=
(3.62)
·с), который показывает,
какое количество воды проходит через единицу площади материала в
единицу време
ни.
где
количество воды, прошедшей через материал, дм
площадь пробы, м
время, с.
Коэффициент водопроницаемости определяют на дождевальных
установках
(рис. 3.29
, замеряя время прохождения через пробу воды
объемом 0,5
под давлением
5·10
Одновременно определяют намокаемость
, г/м
Па.
Принцип действия
дождевальной установки заключается в том, что пробу 1 располагают
под углом 45
к падающим из калиброванных отверстий сосуда 2
каплям воды.
Для плащевых материалов коэффициент
водопроницаемости определяют пр
и дождевании в течение 10 минут.
Н=(
количество
воды, поглощенной материалом за 10 минут его дождевания:
где
(3.63)
масса пробы площадью 100
×100
мм после дождевания;
масса пробы после
сушки и выдерживания в нормальных
условиях, г;
площадь пробы, м
Рисунок 3.29
Схема дождевальной установки
Водоотталкивание
состояние намокшей поверхности пробы
после ее дождевания в течение 30
секунд
и встряхивания; оценивается
визуальн
о в усл
овных единицах (табл. 3.
Таблица 3.12
Оце
нка водоотталкивания материалов
Состояние поверхности пробы материала
Условные единицы
(баллы)
На поверхности пробы нет капель
100
К поверхности пробы прилипли отдельные
маленькие капли
Проба смачиваетс
я легко, смоченная
поверхность составляет менее трети общей
поверхности пробы

Площадь смоченной поверхности более одной
трети площади пробы
Намокает вся лицевая поверхность, но на
изнаночной стороне есть отдельные пятна
Намокают лицевая и из
наночная поверхности
Пылепроницаемость
способность материалов пропускать
частицы пыли. Она может характеризоваться коэффициентом
пылепроницаемости
, г/(см
S
m /
(3.64)
где
масса пыли, прошедшей через пробу материала,
г;
площадь пробы, см
Относительная пылепроницаемость
показывает
отношение массы пыли, прошедшей через материал
время, с.
, к массе пыли,
взятой для испытания,
/ m
(3.65)
Пылеемкость
способность материала вос
принимать и
удерживать пыль. Она характеризуе
тся относительной пылеемкостью
(%)
отношением массы пыли, погло
щенной материалом
, к
массе пыли, взятой для испытания,
/ m
(3.66)
3.3
.3 Тепловые свойства
При эксплуатации издел
ий теплообмен между телом человека и
окружающей средой должен протекать таким образом, чтобы
температура воздуха в пододежном пространстве находилась в пределах
25 °С. Этот температурный интервал гарантирует комфортные
условия работы и отдыха человека.
Увеличение или уменьшение
температуры приводит к перегреву или переохлаждению тела, вызывая
дискомфорт.
Теплообмен между физическими телами и окружающей средой
может происходить путем теплопроводности, конвекции и излучения.
Теплопроводность
процесс пере
носа теплоты в твердом теле,
неподвижной жидкости или газе между участками с различной
температурой. Механизм теплопроводности связан с тепловым
движением микрочастиц (атомов, молекул) тела и энергетическим
взаимодействием между ними.
Конвекция
процесс п
ереноса теплоты в жидкости или газе
путем перемещения их частиц.
Тепловое излучение
перен
ос теплоты в виде электромагнит
ных
волн: излучаемая телом в окружающее пространство тепловая энергия
превращается в лучистую, а при поглощении лучистой энергии телом
она превращается в тепловую.
Под действием тепловой энергии текстильные материалы
проявляют ряд свойств: способность проводить теплоту
(теплопроводность, тепловое сопротивление, температуропроводность);
способность поглощать теплоту (теплоемкость); способ
ность изменять
или сохранять свои свойства (тепло
и термостойкость, огнестойкость,
морозостойкость). Теплофизические свойства текстильных материалов
имеют важное значение при проектировании одежды с заданными
теплозащитными свойствами, при выполнении влаж
тепловой
обработки швейных изделий и их эксплуатации в различных
климатических, производственных и бытовых условиях.
Теплопроводность
процесс передачи теплоты от более
нагретых участков тела к менее нагретым за счет теплового движения
атомов и молекул
вещества и взаимодействия между ними. О
теплопроводности волокон судят по коэффициенту теплопроводности
[Вт/(м·
С)], который показывает, какое количество теплоты проходит в
единицу времени через 1
1
T
S
материала толщиной 1
м при разнице
температур 1
(3.67)
где
тепловой поток, Вт
·ч;
толщина материала, м;
температура поверхностей материала,
град
площадь поверхности
материала, м
Чем больше коэффициент те
плопроводности, тем лучше материал
проводит тепло и собственно ниже его теплозащитные функции.
оэффициенты теплопроводности различных волокон бли
зки друг к
другу (0,03
0,07), в то время как воздух имеет минимальный
коэффициент теплопроводности, равный 0,0
2, а вода
максимальный
равный
0,60.
длительность прохождения тепловой энергии, ч.
Коэффициент теплопередачи
, Вт/м
τ
1
·град, характе
зует
теплопроводность материала при его фактической толщине:
(3.68)
Теплопроводность текстильных полотен зависит от многих
факторов: волокн
истого состава полотен, влажности и др. На
теплопроводность полотен влияют переплетение, пористость.
слоистость, способ образования структуры.
Текстильные материалы обладают сложной пористой структурой,
состоящей
из волокон и заполненных возду
хом пор. Поры
располагаются как между волокнами, так и внутри них; формы и
размеры их разнообразны: микро
и макрокапилляры, скво
зные и
замкнутые. Перенос тепло
ты в подобных материалах с неоднородной
пористой структурой осуществляется благодаря теплопроводности
волокон
и воздуха, нахо
дящегося в замкнутых порах, кон
векции через
сквозные поры, теплоизлучения стенками пор. Поэтому коэффициент
теплопроводности текстильных материалов условен: он характеризует
способность материала передавать тепловую энергию не только
вследс
твие теплопроводности, но и путем конвекции и теплоизлучения.
Учитывая, что текстильные материалы обладают высокой
пористостью, сравнительно малой площадью контакта между
отдельными волокнами и мало различаются по теплопроводности, их
теплопроводность опре
деляется в значительной мере
теплопроводностью воздуха в замкнутых порах и конвекцией через
открытые поры. С увеличением пористости структуры до
определенного предела теплопроводность текстильных материалов
снижается, так как теплопроводность воздуха ниже
теплопроводности
волокон. Однако при дальнейшем повышении пористости, когда
появляются незамкнутые сквозные поры, теплопроводность материалов
повышается, так как важную роль начинает играть конвекция.
Для определения коэффициента теплопроводности ткани в
ависимости от теплопроводности волокон, воздуха и пористости ткани
используют формулу С.Г. Зырина:
возд
возд
возд
(3.69)
где
ВОЗ
ВОЛ
Теплопроводность текстильного материала зависит от вида связи
влаги с материалом. Эта зависимость носит сложный ступенчатый
характер. Зависимость коэффициента теплопроводности воздушно
сухих тканей от их влажности имеет линейный характер и может быт
выражена формулой
соответственно коэффици
енты теплопроводности
воздуха и волокна, Вт/(м·
К);
доля объема волокон в объеме
ткани.
сух
(3.70)
где
сух
коэффициенты теплопроводности
соответственно
влажной и абсолютно сухой ткани, Вт/(м
·град
постоянный
коэффициент (для шерстяных тканей
0,0024, для хлопчатобу
мажных
= 0,0039);
влажность ткани, %.
Дальнейшее повышение влажности текстильных материалов
приводит к уменьшению их теплозащитных свойств, так как вода,
которая конденсируется в порах и капиллярах, имеет по сра
вне
нию с
воздухом значительно
больший коэффициент теплопро
вод
ности.
Теплопроводность текстильных полотен с повышением
температуры увеличивается. Так
коэффициент теплопроводности
стекловолокна и других изоляционных материалов с повышением
температуры изменяется по формуле:
Т,
(3.71)
где
коэффиц
иент теплопроводности при
С (для
стекловолокна
0,03);
эмпирический коэффициент (для стекловолокна
β=0,00022);
температура,
В таблице 3.13
приведены данные о теплопроводности некоторых
тканей разных структур и назначения:
Таблица 3.13
Теплопроводность некоторых тканей разных
структур
и назначения
Группа тканей
Коэффициент теплопроводности,
Вт/(м·
Пальтовые
0,041
0,059
Костюмные
0,042
0,058
Платьевые
0,042
0,058
Бельевые
0,038
0,049
Теплоотдача
. Перенос теплоты из пододежного
слоя в
окружающую среду определяется н
е только теплопроводностью
мате
риала одежды, но и теплоотдачей
процессом обмена теплотой
между поверхностью материал
а и газовой средой, который
осу
ществляется одновременно вс
ледствие теплопроводности и
кон
векции.
Инт
енсивность конвективного теплообмена (или теплоотдачи)
характеризуется коэффициентом теплоотдачи
, Вт/(м
Ф /
·град
), который
показывает, какое количество теплоты передается в единицу времени
через единицу поверхности при разности температур в 1
град
(3.72)
где
температура поверхности материала,
град
;
температура газовой среды,
град
Тепловое сопротивление
[(м
T
T
S
R
1
·град
)/Вт]
способность
материала препятствовать прохождению тепл
оты, т.
е. их
теплозащитные свойства
(3.73)
Удельное тепловое сопротивление
, м·град/Вт, определяется по
формуле:
T
T
S
1
1
(3.
74)
Тепловое сопротивление текстильных материалов существенно
зависит от их толщины. Если в материале имеется большое число
ск
возных пор, значительная часть теплоты переносится через материал
движущимся воздушным потоком, что значительно снижает
теплозащитные свойства.
Теплозащитные свойства одежных материалов чаще всего
характеризуют суммарным тепловым сопротивлением
сум
(3.75)
ад/Вт:
где
Значения суммарного теплового сопротивления текстильных
материалов при скорости воздуха 1 м/с и сжатии пробы до 490 Па
приведены ниже:
сопротивление теплопереходу из пододежного
слоя воздуха к внутренней поверхности материала;
тепловое
сопротивление материала;
Rп
сопротивление теплопереходу
от наружной поверхно
сти материала во внешнюю среду.
Материал

Rсум
Одежный ватилин...
............................................... 0,327
·град
/Bm
Искусственный мех............................................... 0,246
Хлопчатобумажный ватин в два слоя.................. 0,237
Шинельное сукно..............................................
.... 0,172
Фланель................................................................... 0,149
Молескин...........................................................
.... 0,156
Шерстяная диагональ............................................ 0,129
Бязь......................
.................................................
..0,112
На теплозащитные свойства изделий существенно влияет число
слоев материала в пакете одежды. С увеличением числа слоев
материала суммарное тепловое сопротивление пакета возрастает, что
связано как с
о сложением теплового сопротивления отдельных слоев,
так и с наличием воздушных прослоек между ними.
Теплоемкость
. Это способность текстильных материалов
поглощать теплоту при повышении температуры. Согласно
кинетической теории теплоты подводимая тепловая
энергия
превращается
кинетическую энергию внутреннего движения атомов и
молекул тела, в частности волокна. При снижении температуры
кинетическая энергия движения атомов и молекул уменьшается, т.
е.
тело
(материал) в определенных условиях способно отдават
ь теплоту.
Характеристикой данного свойства материала является удельная
теплоемкость.
Удельная теплоемкость
, Дж/(кг·град
),
количество теплоты,
которое необходимо сообщить материалу массой 1 кг
, чтобы повысить
его температуру на 1 град
[m(T
где
количество теплоты, Дж;
масса материала, кг;
Тк
температур
а нагрева материала, град
)],
(3.76)
Удельная теплоемкость текстиль
ных материалов для одежды
1,09·
первоначальная темпера
тура
материала,
град.
2,18·
Теплоемкость
важ
ное теплофизическое свойство материалов
для одежды, определяющее их тепловую инерцию. Материалы с
большей теплоемкостью обладают лучшими теплозащитными
свойствами.
Дж/(
·град
. Наи
большей теплоемкостью обла
дают
материалы из натуральн
ых волокон животного происхожде
ния
(шерстяных, шелковых) и
химических (капроновых, триаце
татных); у
материалов из хлопк
овых, льняных, вискозных, лавса
новых волокон
теплоемкость меньше.
Температуропроводность
. Способность текстильных материалов
выравнивать температуру в различн
ых точках, передавать теплоту от
более нагретых участков к менее нагретым характеризуется
коэф
фициентом температуропроводности
, м
а =
(3.77)
Он зависит от
коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости материала:
где
плотность м
атериала, кг/м
Коэффициент температуропроводности показывает скорость
выравнивания температуры, т.
е. определяет теплоинерционные
свойства текстильных материа
лов. Коэффициент
температуропро
водности материалов 7,17
16,33 м
Температуропроводность в значительной степени влияет на
плозащитные свойства материалов. Материалы для зимней одежды
олжны иметь минимальный коэффициент температуропроводности.
Последняя играет большую роль в процессах влажно
тепловой
обработки швейных изделий, так как она определяет скорость
прогревания обрабатываемых материалов. Наличие влаги в материале
значительно по
вышает его температуропроводность
ледствие как
более высокой те
плопроводности воды, так и пере
мещения влаги от
более нагретых участков к менее нагретым.
Он зависит от
объемной мас
материала и вида волокна.
Из натуральных волокон
наибольш
им коэффициентом температуропроводности обладает хлопок,
наи
меньшим
шерсть.
Методы
определения
характеристик тепло
вых свойств
Теплозащитные свойства текстильных материалов обычн
определяют методами стационарного и регулярного режимов.
При стационарном тепловом режиме определяют количество
теплоты, необходимой для сохранения постоянной разности температур
двух поверхностей, изолированных друг от друга испытываемым
материалом.
Про
бу материала располагают между нагревательным элементом
и холодильником. Устанавливая постоянное значение температур
нагревателя
и холодильника
(3.78)
контролируют с помощью вольтметра
и амперметра расход электроэнергии, идущей на поддержание
постоянного пе
репада температур
рис.
3.30
. По
полученным
значениям силы тока
и напряжения
рассчитываю
т мощность
теплового потока, Вт
Затем определяют коэффиц
иент теплопроводности, Вт/(м·К)
/[ (Т
Стационарный теп
лов
ой процесс наступает после 2
5 часов, что
изменя
ет нормальную влажность испытуе
мого материала и являе
тся
недостатком стандартного ме
тода. Кроме того, услови
я теплообмена
соответствуют слу
чаю, когда одежда с одной стороны плотно прилегает
к коже, а с другой
к твердой охлаждающей поверхности. Поэтому
более интересны исследования теплообмена, когда изделие с одной
стороны прилегает к поверхности кожи (нагревателя), а с друго
стороны соприкасается с возду
хом.
(3.79)
Рисунок 3.30
Схема прибора ЦНИИИ
шерсти для
определения
тепловых характеристик материала при стационарном режиме:
нагревательный элемент; 2
роба материала; 3
холодильник
Для этого используют бикалориметр. Бикалориметр состоит из
полого
метал
лического цилиндра 1 (рис. 3.31
а), на торцах ко
торого
установлены теплоизоляторы 2. Внутри прибора установлены рабочие
спаи 3 термопары, а вторые спаи 5 термопары нахо
дятся в окружающем
воздухе. Наг
ретый бикалориметр с надетым образцом 4 материала
охлаждают в неподвижном или в движущемся воздухе с пост
оянной
температурой. По гальванометру 6 измеряют разность температур
прибора и окружающего воздуха через разные промежутки времени
, а
затем строят график зависимости
от
(рис. 3.31
б). Для
прямолинейного участка АВ, соответствующего регулярному
режиму
теплообмена, определяют темп охлаждения:
1
T
2
T
2
t
ln
1
t
ln
m


(3.80)
где
разность температур прибора и воздуха,
соответственно, в момент времени
Суммарное тепл
овое сопротивление материала вы
числяют по
формуле
·ф,
(3.81)
где
темп охлаждения бикалориметра, 1/сек;
ф=
тепловой фактор данного прибора, Дж/(м
трад);
теплоемкость
цилиндра бикалориметра, Дж/град;
боковая поверхность цилиндра
бикалориметра, м
По принципу
регулярного р
ежима работает
также прибор ПТС
225, предназначенный для определения теплового сопротивления
одежных материалов.
Пластина с электронагревателем
(рис. 3.32
смонтирована на
передней крышке корпуса, на которой укрепляют пробу. Между
пластиной и пробой создают с помощью тек
столитового кольца
воздушную прослойку толщиной 5 мм. Аэ
родинамическое устройство
позво
ляет создавать воздушный поток определенной скорост
и и
направ
ления (под углом
).
Рис
унок 3.31
Схема бикалориметра (а) и график для
определения темпа охлаждения (б
Темпера
туры пластины и окружающего воз
духа измеряют с
помощью термо
пар. Пластину нагревают до опре
деленного значения
перепада температур пластины и воздуха и измеряют время охлаждения
пластины до заданного перепада температур. По темпу охлаждения
вычисля
ют значения суммарного теплового сопротивления
испытываемого материала
Рисунок 3.32
Схем
а прибора ПТС
225 для определения
тепловых характеристик материала при нестационарном режиме:
пластина; 2
электронагреватель; 3
проба прибора; 4
проба
атериала;
аэродинамическое устройство
Тепло
и термостойкость
. В процессе отделки текстильных
материалов (сушка, декатировка и др.), при изг
отовлении швейных
изделий (ВТО),
ногда в процессе носки (спецодежда) материалы
подвергаются воздействию высоких
температур.
При нагревании текстильных материалов поглощаемая ими
тепловая энергия превращается в энергию движения молекул и атомов,
что приводит к ослаблению межмолекулярных связей, увеличению
подвижности макромолекул. В результате наблюдается изменение
физико
механических свойств материалов: повышение их
деформируемости, снижение прочности, выносливости и др. При
снижении температуры свойства материала восстанавливаются.
При значительном повышении температуры энергия движения
атомов и молекул может превы
сить энергию внутримолекулярных
связей, тогда наступит процесс термической деструкции полимера, что
приведет к необратимы
м изменениям в структуре и свой
ствах волокон и
соответственно текстильных материалов.
Отношение текстильных ма
териалов к высоким темпер
атурам
обычно характеризуют тепло
и термостойкостью.
Теплостойкость
оценивают максимальной температурой, при
которой наблюдаемые изменения физико
механических свойств носят
обратимый характер.
Термостойкость
характеризу
ют температурой, при которой
ступа
ют необратимые изменения свойств материала.
Значения тепло
и термостойкости текстильных материалов
определяются прежде всего соответствующими характеристиками
составляющих их волокон и нитей.
На показатели тепло
и терм
остойкости материалов существен
ное
лияние оказывают их толщина, пористость, характер поверхности.
После длительного воздействия повышенных температур может
произойти изменение таких важных механических свойств, как
прочность и жесткость. При соприкосновении материала с нагретой
поверхностью
в процессах утюжильной обработки, прессования и
каландрирования интенсивному воздействию температуры
подвергаются прежде всего волокна, находящиеся на поверхности. В
сравнительно сухих материалах из
за их малой теплопроводности
может произойти значительны
й перегрев этих волокон, что приведет к
их повреждению. В результате изменится цвет волокон, они опалятся,
снизится устойчивость материалов к истиранию.
Наличие влаги в материале создает условия для быстрого
равномерного прогревания всей его массы и снижае
т возможность
повреждения отдельных волокон. Существенное влияние на тепло
термостойкость материала оказывают длительность тепловой обработки
и давление нагретой поверхности; с их увеличением снижается
прочность материала при разрыве и истирании. Поэтом
у при разработке
режимов влажно
тепловой обработки швейных изделий важно
установить оптимальное соотношение между такими параметрами, как
температура гладильной поверхности, время обработки, давление и
начальная влажность материалов.
Морозостойкость
Спосо
бность материала, пропитанного водой,
выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание
без ухудшения прочности или без видимых признаков разрушения
называют морозостойкостью.
При понижении те
мпературы от +20 до
40 °С текс
тильные
волокна и
нити существенно изменяют механические свойства.
Разрывная нагрузка натуральных и химических волокон возрастает на
60 % (кроме хлопковых и льняных, у которых отмечается с
нижение
разрывной нагрузки на 5
10 %), а разрывное удлинение уменьшается на
На текстильные материалы понижение температуры оказывает
аналогичное влияние. Так, при снижении температуры до
разрывная нагрузка для тканей из химических волокон и нитей
возрастает на 35
50 %; разрывная нагрузка для тканей из хлопковых
волокон ув
еличивается на 6
10 % при температуре от 0 до
15
Разрывное удлинение тканей при пониженных температурах умень
шается на 10
30 %. Растяжимость эластичных тканей при пониженных
температурах снижается; наибольшее умень
шение показателей
упругого и высоко
эластического ком
понентов полной деформации
растяжения наблюдается при температуре от
20 до
35 °С. При
пониженных темпе
ратурах в условиях повышенной относительной
влажности (85
90 %) несминаемость тканей уменьшается. Это умень
шение для тканей из натур
альных и химических волокон и нитей
составляет 20
40 %.
С понижением температуры снижается устойчивость тканей к
многократным изгибам. Показатели выносливости и остаточной
разрывной нагрузки при температуре от
60 до
70 °С наиболее резко
снижаются для тка
ней из хлопковых волокон и комплексных нитей,
менее резко
для тканей из текстурированных нитей.
С понижением температуры:
полная деформация тканей уменьшается, причем доля
необратимой деформации увеличивается;
отмечается незначительное сокращение разме
ров «холодная
усадка»;
снижается устойчивость к истиранию (из хлопковых, капроновых
волокон в 6 раз);
воздухопроницаемость увеличивается в основном за счет
вымывания аппрета;
капиллярность увеличивается т.
к. структура ткани разрыхляется
и образуются но
вые капилляры, причем снижается скорость поднятия
жидкости, но увеличивается количество поглощенной жидкости.
У материалов, состоящих из гидрофобных волокон, способных
удерживать влагу в основном под действием сил физико
механических
связей, нарушения, выз
ванные фазовым переходом вода
лед,
возникают, очевидно, только на уровне макроструктуры материала и не
распространяются до молекулярного уровня. Это подтверждается
результатами испытания смешанных тканей из химических волокон.
Трикотажные полотна, содержащ
ие более 50 % влаги, после
многократного охлаждения
нагревания также суще
ственно изменяют
свои физико
механические свойства.
В условиях Крайнего Севера, в арктических и ан
тарктических
экспедициях эксплуатация одежды из тка
ней, выработанных из
полиэфирны
х текстурированных нитей, показала их высокую
эффективность. При пони
женных температурах одежда из этих тканей
остается мягкой, износостойкой, отличается легкостью и удоб
ством.
Даже в очень
холодных условиях костюмы сохра
няют теплоту и
необходимый влагоо
бмен с окружающей средой.
Огнестойкость
. Воздействие огня на текстильные по
отна и
изделия зависит
от их огнестойкости. По стойкос
ти к пламени огня
полотн
а разделяют на негорючие (асбес
товые, стеклянные, углеродные
и др.), загорающиеся, но прекращающие гор
ение и
тление после
удаления из пламе
ни (шерстяные, полиэф
ирные и др.), и горючие,
продол
жающие гореть и тлеть
после удаления из пламени
(хлоп
чатобумажные, лубяные, вискозные и др.).
Оценка огнестой
кости проводится по воспламеняе
мости, легкости
возгорае
мос
ти и горючести (скорости воз
горания).
Испытания текстильных полотен на огнестойкость проводят при
вертикал
ьном, наклонном (45°) и горизон
тальном положениях
лементарных проб с использовани
ем нагретой проволоки.
В качестве показателей огнестойкости текстиль
ных полотен
применяют следующие:
воспламеняемость
легкость или отсутствие возгорания,
характеризуемые температурой и временем воспламенения пробы;
горючесть
скорость горения пробы, продолжительность
остаточного горения в секундах, время горения про
бы после удаления
ее из зоны огня;
продолжительность остаточного тления
время в секундах
свечения пробы после ее удаления из зоны огня;
обугливаемость
высота в миллиметрах почернев
шего
участка в результате термическо
го разрушения воло
кон и нитей п
робы.
3.3.
Оптические свойства
Оптическими свойствами материалов называют их способность
количествен
но и качественно изменять свето
вой поток, в результате
чего проявляются такие свойства
как цвет, блеск, прозрач
ность,
белизна. Оптические свой
ства текстил
ьных мате
риалов имеют
существенное значе
ние при оценке внешнего вида, эстетическом
восприятии одежды. Они позволяют выявить, подчеркнуть
или,
наобо
рот, скрыть фактуру м
атериала, конструктивные особен
ности
изделия, объем фигуры человека.
Световой поток пред
ставляет собой видимую часть спе
ктра
электромагнитных излучений, имеющих длину волн 400
700 нм.
Световой поток
(рис
. 3.33
), падающий на текстильный материал,
претерпевает ряд изменений: часть его
отражается от поверхности
волокон, часть
поглощается
и часть
проходит через материал
;
части от
, которые диффузорно рассеиваются (
Рр
) и частично
проходят через волокно (
Рисунок 3.33
Прохождение светового по
тока через текстильный
материал
Основными харак
теристиками световых свой
ств ма
териалов
служат коэффициенты отражения
, поглощения
и пропускания
(3.82)
(3.83)
Эти коэффициенты представляют собой отношение,
соответственно, отраженного
(3.84)
, поглощенного
и пропущенного
На показатели характеристик оптических свойств су
щественное
влияние оказывают такие факторы, как при
рода волокон и нитей,
структура волокон, нитей и матери
алов.
потоков к падающему потоку.
Ткани атласного переплетения имеют очень высокую
отражательн
ую способность. Полотна с длинным ворсом
также
обладают
доста
точно высокой отражающей способ
ностью. Наоборот,
полотна из текстурированных нитей, аппаратной пряжи, нитей с
высокой круткой (креповой) рассеивают световой поток.
Существенное влияние оказывают
также красители, которые
проявляют большую избирательную способность к поглощению
светового потока. Избирательность погло
щения зависит от количества и
характера распределения частиц красителя в волокнах.
Цвет
. Человек,
рассматривающий материал со сто
роны
падающего потока излучений, восп
ринимает свето
вой поток как
отраженный и диффузионно
рассеянный вверх, что вызывает у него
ощущение цвета.
Если материал ра
вномерно поглощает поток излуче
ний, то
воспринимаемый
световой поток вызывает у чело
века ощущение тог
или иного
ахроматического цвета
(от белого до черного) в
зависимости от степени поглощения падающего потока излу
чений. При
полном отражении воз
никает ощущение бел
ого цвета, при неполном
поглоще
нии
серого цвета (различных оттенков), а при полном
поглоще
нии
черного
(рис.
3.34
Эти цвета по светлоте различают значениями коэффициента
отражения: белое полотно (эталон баритовая пластина)
0,85, черный
бархат
0,002. При органолептической оценке ахроматические цвета
полотен разделяют на ярко
белые, св
етло
серые, темно
серые, черные и
глубоко
черные.
Рис
унок 3.34
Спектры отражения поверхностей, имеющих
цве
та: 1
хроматические; 2
ахроматические (2
белый; 3
серый;
черный)
При избирательном поглощении диффузионно
рассеянный
световой поток
состоит в основном из излучений, имеющих
определенную длину волны. В этом случае воспринимаемый световой
поток дает ощущение
хроматического цвета
, причем излучения
различных длин волн вызы
вают разное цветовое ощущение.
Мощность излучений хроматических цв
етов показана на рис.
3.35
Рисунок 3.35
Спектры излучения светящихся тел, имеющих
цвет:
а
красный; б
оранжевый; в
желтый; г
зеленый; д
голубой;
е
синий
; ж
фиолетовый; з
пурпурный
Зрительное восприятие цвета
сложный психофизический
роцесс, слагающийся из логической обработки качественной и
количественной информации, получаемой в результате преобразования
видимого излучения зрительным аппаратом человека. Возникающее
ощущение цвета имеет несколько качественных и количественных
характер
истик.
Цветовой тон
основная качественная характеристика
ощущения цвета, которая позволяет установить об
ее
между
цветовыми ощущениями образца материала и цветом спектрального
излучения. Различие цветовых тонов оценивается цветовыми порогами.
В видимом с
пектре различают около 130 порогов цветового тона, в
пурпурных цветах
30 порогов.
Насыщенность
качественная характеристика ощущения цвета,
позволяющая различать два ощущения цвета, имеющих один и тот же
цветовой тон, но разную степень хроматичности.
Эта характеристика
оценивается порогами насыщенности. Наибольший порог
насыщенности у спектральных цветов, порог насыщенности
ахроматического цвета равен нулю.
Светлота
количественная характеристика ощущения цвета,
показывающая степень общего между данн
ым цветом и белым.
Светлота несамосветящихся тел зависит от их световых свойств, в
частности, от отражательной способности. Цвета красные, оранжевые,
желтые, желто
зеленые называют теплыми; они в восприятии человека
ассоциируются с представлениями о солнеч
ном свете, теплых, нагретых
телах. Цвета зелено
голубые, голубые, синие, фиолетовые называют
холодными, так как они связаны с представлениями о цвете льда,
металла. Белые и теплые цвета
яркие, выступающие; они хорошо
выявляют поверхность материала,
его ф
актуру, конструктивные
эле
менты изделия, подчеркивают объемность фигуры, придают ей
полноту. Темные и холодные цвета, наоборот, скрывают поверхность,
объемность материала. Швейные изделия, изготовляемые из материалов
светлых и теплых цветов, требуют тщател
ьной обработки, так как
малейшие ее неточности будут выглядеть как дефекты внешнего вида
изделия.
Понятие теплых и холодных цветов не совпадают с физическими
понятиями теплых и холодных окрасок. Теплота солнечного света или
нагретого тела обусловливается и
нфракрасным излучением. Поэтому
окраски, отражающие в большей степени инфракрасные лучи, меньше
нагревают материал и носят название холодных, а окраски,
поглощающие инфракрасные лучи, в большей мере нагревают материал
и поэтому называются теплыми. Очевидно
, для летнего сезона следует
рекомендовать материалы с холодной окраской, а для осенне
зимнего
теплой.
Существенно влияют на восприятие цвета характер освещения,
его спектральный состав и мощность. При смене источника освещения
может произойти изменение
светлоты, насыщенности и тона цвета. При
солнечном освещении теплые цвета воспринимаются менее
насыщенными и менее светлыми, а холодные более светлыми, чем при
вечернем освещении. Поэтому д
ля изделий, надеваемых в яркий
солнечный день весенне
летнего сезон
а, рекомендуются материалы
насыщенных цветов и рисунков. При смене источника освещения или
увеличении его мощности без изменения спектрального состава
изменяется цветовой тон, что необходимо учитывать при определении
назначения материала (например, для дне
вных и вечерних платьев).
Влияние источников освещения учитывают также при определении
оптических свойств материалов, предусматривая источники с
определенными стандартиз
иро
ванными характеристиками излучения.
Восприятие цвета зависит от состава воспринимаем
ого светового
потока, соотношения хроматического и ахроматического излучений, что
определяется характером поверхности материала и оптическими
свойствами волокон. На прозрачных волокнах цвет ощущается более
насыщенным, так как они в большей мере избирательн
о поглощают
световой поток, чем непрозрачные. На гладкой блестящей поверхности
цвет воспринимается более ярким, светлым, чем на неровной. Цвет
материалов, имеющих большую толщину или ворсовую поверхность,
способствующую многократному отражению излучений во
локнами,
воспринимается более насыще
нным, менее светлым. Из
менение длины
или наклона ворса меняет условия отражения потока излучений, а
вместе с этим и цвет материала.
По этой же причине мы отличаем цвет более изношенных
участков одежды от цвета менее изно
шенных.
На ощущение цвета влияет расположение цветов
так
называемый одновременный контраст, который приводит к изменению
как светлоты, насыщенно
сти, так и цве
тового тона. При расположении
рядом двух разноярких участков ахроматических цветов изменяется их
светлота: у границы раздела менее светлый участок становится светлее
и, наоборот, более темный участок
темнее. Серый рисунок на черном
фоне повышает свою светлоту. Аналогичную картину наблюдают при
соприкосновении хроматических цветов с ахроматическими.
Чем
больше различие в светлоте, тем сильнее световой контраст.
При соприкосновении хроматических цветов воспринимаемый
световой поток как бы суммируется и ощущается как новый цвет.
Например, на красном фоне оранжевый цвет желтеет, желтый зеленеет,
зеленый
голубеет.
При изготовлении текстильных материалов существенное
значение имеет точная оценка
цветового различия
по тону,
насыщенности и светлоте. Необходимость оценки цветового различия
возникает в разных ситуациях: во
первых, при воспроизведении цвета
ста
ндартного образца в процессе окрашивания текстильных материалов,
когда необходимо подобрать красители таким образом, чтобы цвет
окрашенного образца был тождествен цвету эталона. Во
вторых, такая
оценка нужна
при установлении разнооттеночности
материала, ко
торая
возникает в результате изменения условий или нарушения
технологических режимов крашения и отделки и выражается в наличии
участков материала, различающихся по цвету. Разнооттеночность
материала значительно затрудняет технологический процесс
изготовлен
ия швейных изделий, поэтому она должна контролироваться.
При эксплуатации текстильных материалов имеет значение
прочность связи красителя с волокном, которая может нарушаться под
ействием воды, химических препаратов, механических факторо
результате че
го частичное удаление красителя из структуры волокна
вызывает изменение цвета и окрашивание соприкасающихся
поверхностей.
Устойчивость окраски текстильных материалов оценивается по
комплексу физико
механических и химических воздействий: света,
светопогоды,
увлажнения, сухого и мокрого трения, пота, мыльного
раствора, химической чистки, утюжильной обработки. Комплекс
физико
механических и химических воздействий для конкретных
материалов устанавливается в зависимости от их назначения, условий, в
которых они н
аходятся при изготовлении и эксплуатации изделий.
Однозначное определение цвета с помощью точных
характеристик
основная задача
колориметрии
. В повседневной
жизни цвет характеризуют цветовыми ощущениями, словарным
определением, что является довольно субъе
ктивным и неточным
методом оценки цвета.
Более точный метод колориметрии
визуальное сравнение
образца с эталоном, при котором тождество ощущений воспринимается
как тождество цвета. Для этих целей используют атласы цветов,
которые представляют собой набор
цветовых образцов, расположенных
по определенной системе. Атлас цветов играет роль визуального
цветоизмерительного инструмента.
Для определения степени изменения начальной окраски от
различных физико
химических воздействий используют первую шкалу
серых эт
алонов, состоящую из пяти пар серых образцов с различной
контрастностью, причем в каждую пару включен один и тот же темный
образец и второй образец более светлой окраски. Вторая шкала серых
эталонов для определения степени закрашивания белых материалов
так
же состоит из пяти образцов, каждая пара составлена из одинакового
белого образца и второго серого образца различной интенсивности. В
обеих серых шкалах пара образцов наибольшей контра
тности
соответствует баллу 1, а при отсутствии контраста
баллу 5.
Наи
меньший балл дается за наибольшее просветление начальной
окраски и наибольшее закрашивание белого материала
Важное негативное явление представляет разнооттеночность.
Отраженный от материал
а световой поток, его спектраль
ный
состав оценивают по следующим по
казателям:
доминирующая длина волны
чистота цвета, %
где
·100
(3.85)
ΔS
(3.86)
яркость монохроматического излучения;
яркость
всего воспринимаемого излучения;
где
нтенсивность
излучения;
площадь, на кот
орую
действует излучение.
Коэффициент яркости текстильных полотен
г = В
(3.87)
где
яркость идеально белой поверхности, коэффициент
отражения
торой равен 1.
Белизна
. Для несамосветящихся тел, к которым относятся и
текстильные материалы, пон
ятие «светлота» часто
заменяется понятием
«белизна», которая показывает общее в ощущениях цвета данной и
идеальной белой поверхности. В понятие «белый материал»
вкладывается представление о поверхности, хорошо рассеивающей
световой поток, т. е. имеющей мал
ую степень избирательного
поглощения. Белизну текстильных материалов повышают путем
химического и физического воздействий (беление, мытье, чистка),
подцветкой синими красителями и пигментами, с помощью оптических
отбеливающих веществ. Она является одной из
важнейших
характеристик качества неокрашенных текстильных материалов.
На практике обычно нет четкого различия между светлотой и
белизной. Под светлотой чаще всего понимается оценка яркости, а под
белизной
коэффициент яркости. Светлота и белизна измеряют
ся
порогами различия. В диапазоне от абсолютно черного до идеально
белого цветов насчитывают 300
400 порогов. Ахроматические (серые)
шкалы имеют ступени различия, каждая из которых включает в себя
несколько порогов по светлоте (белизне).
Белизна текстильны
х материалов оценивается коэффициентом
яркости
, измеренным при длине волны 540 нм, и коэффициентом
подцветки
, рассчитанным как отношение коэффициентов яркости,
измеренных при длине волн 540 и 410 нм:
Материалы считаются тожд
ественными по белизне, если
коэффициенты их яркости отличаются не более чем на 1 %, а
коэффициенты подцветки
не более чем на 0,03.
(3.88)
Кроме того, белизну текстильных материалов можно оценивать
но отражательной способности их поверхности:
где
белизна материала, %;
(3.89)
коэффициент отражения
разца материала;
Блеск материала
зависит от состояния его поверхности.
Отражательная способность поверхности тел ограничивается двумя
райними состояниями их поверхности
зеркальным и абсолютно
шероховатым. В практических условиях абсолютно шероховатой
поверхностью считают плоский слой баритовых белил, который
рассеивает свет или отражает его в различных направлениях.
коэффициент отражения эталонной белой
пластины.
Между крайними пред
елами
блеском отражающих и
рассеивающих поверхностей
располагаются степени блеска всех
физических тел. Если поверхность, от которой происходит отражение
лучей, негладкая или если на ней имеются частицы, обладающие
другим коэффициентом преломления, чем
основное вещество
материала, то она имеет матовый вид вследствие рассеянного
отражения лучей света в разных направлениях. На этом принципе
основано матирование искусственных волокон для уменьшения их
блеска.
Блеск текстильных материалов может быть желатель
ным или
нежелательным явлением в зависимости от назначения материала. Для
увеличения блеска при изготовлении материала используют волокна и
нити с гладкой ровной поверхностью, переплетения с длинными
перекрытиями, применяют специальные виды отделки (мерсер
изацию,
каландрирование) в целях расположения большинства волокон на
поверхности в одной плоскости. Использование переплетений с частым
изгибом нитей, применение операций начесывания и валки
способствуют созданию шероховатой поверхности материала,
простран
ственному расположению волокон, что приводит к
многократному отражению светового потока, увеличению его
рассеивания.
Блеск (лоск) тканей, появляющийся при их носке, связан с
образованием плоских микроучастков на волокнах и нитях. Эти участки
лежат в одной
плоскости и при большой ориентации вызывают
направленное отражение света поверхностью ткани или блеск.
Указанные плоские участки возникают вследствие истирания и
многократного давления на ткань при ее носке.
Возникающий при носке блеск тканей, так же как и
блеск от
влажно
тепловой обработки, имеет специфически неприятный вид,
напоминающий жировой блеск. Наиболее распространенным способом
устранения блеска является воздействие на блестящие участки паром,
иногда с применением
механического воздействия щеток.
Блеск текстильных материалов оценивается сравнением
отражающих способностей поверхностей образца и эталона (например,
стеклянной пластины) или сопоставлением показателей отражения
светового потока поверхностью данного материала, определенных при
разных угл
ах наклона:
ln
(3.90)
где
число блеска;
Установлено соотношение между числом блеска и ощущением
блеска человеком:
количество отраженного света,
падающего на поверхность под углом соответственно 22,5 и 0°.
Число блеска
Ощущение поверхности
0,5
Глубокоматовая
Матовая
Полуматовая
Блестящая
Высокоблестящая
Прозрачность.
Это свойство текстильных материалов связано с
ощущением проходящего через полотно потока излучений, что да
ет
представление о глубине наблюдаемо
го материала. Прозрачность
зависит от поверхностного заполнения, переплетения, прозрачности
волокон и нитей. Особенно значительна прозрачность тканей,
трикотажа, выработанного ажурными или подобными им переплете
ниями.
Прозрачность как явление может ощущаться со стороны
падающего потока света,
когда он проходит через полотно, дважды
отражаясь от поверхности, на которой расположен материал.
Прозрачность полотен к излученииям характеризуется коэффициентом
пропускания
Кпр
для определения которого используют
спектрофотометры:
Кпр
о.ф.
(3.91)
где
о.ф.
ток от ультрафиолетового излучения с пробой
исследуемого материала;
ток от ультрафиолетового излучения без
пробы исследуемого материала.
Коэффициент пропуск
ания ультрафиолетового излучения для
плотных целлюлозных тканей составляет 0,01
0,10; для редких
шелковых тканей
0,5
0,6.
По способу колористического оформления различают ткани
отбеленные, гладкокрашеные, пёстротканые, м
еланжевые,
мулинированные, набивные. В небольшом количестве выпускаются
также суровые и полубелые ткани.
Расцветка ткани и виды рисунков.
Суровые ткани
ткани, не подвергнутые отделке. В основном
суровыми выпускают льняные ткани (полотна, бортовка) для
сохранения их прочности. В небольшо
м количестве суровыми
выпускаются хлопчатобумажные ткани (миткаль, бязь, ткань
карманная).
Отбеленные ткани
получают путём обработки их белящими
составами. Они различаются по степени белизны, например сорочечные
ткани имеют степень белизны 90
100
%, бельев
ые
%,
костюмные
около 70
Полубелые ткани
это частично отбеленные льняные ткани с
кремоватым оттенком (полотна, холсты и др.).
Гладкокрашеные ткани
характеризуются однородно окрашенной
поверхностью. Такие ткани делятся на виды по тонам с нуме
рацией,
например, в синей гамме могут быть тона: васильковый, первант,
ультрамарин
индиго, кубовый.
Пёстротканые ткани
получаются из нитей разных цветов. В
результате на лицевой и изнаночной сторонах ткани выявляются
цветовые полосы, клетки, жаккардовые у
зоры.
Меланжевые ткани
вырабатываются из меланжевой пряжи, т.
е.
пряжи, полученной из смеси разноокрашенных волокон. Например,
смешивая белые и чёрные волокна в различных соотношениях мо
но
получить серую пряжу различных оттенков.
Мулинированные ткани
выра
батывают из кручёных нитей,
составляющие которых окрашены в разные цвета. Составляющие могут
при этом иметь разный волокнистый состав, например, при
скручивании окрашенной шерстяной пряжи с лавсановой комплексной
нитью белого цвета.
Ткани с печатным рисунк
По виду печати рисунки подразделяют на рисунки прямой,
вытравной и трёхцветной печати.
получают путём нанесения рисунка
тем или иным способом на лицевую поверхность ткани.
По степени покрытия площади ткани рисунки подразделяют на
белоземельные (с рисунк
ом по белому полю), грунтовые (рисунок
занимает до 60 % площади ткани), фоновые (с окрашенным полем),
вытравные (с вытравленным рисунком по гладкокрашеной ткани).
В зависимости от содержания рисунки на тканях делятся на
сюжетные, тематические и беспредметн
ые.
Сюжетными называются рисунки, о которых можно рассказывать
(портреты, картинки и пр.) Чаще всего сюжетные рисунки имеют
косынки, гобелены, скатерти, а иногда и ткани.
Тематическими называются рисунки, которые можно
характеризовать каким
то понятием (го
рох, полоска, клетка, кружки,
фрукты и т.
д).
Беспредметными называются абстрактные рисунки, например,
цветовые пятна, неопределённые контуры и т.
По характеру и форме
все тематические рисунки можно
разделить на следующие основные виды: полоска, горошек
, клетка,
цветочные рисунки, мелкофигурные и крупнофигурные рисунки,
купоны. Купоны
это крупные рисунки чаще всего растительного
орнамента, расположенные в середине ткани с разнообразным цветовым
фоном. Ткани с такими рисунками требуют специального раскр
оя, так,
чтобы рисунок не был разрезан. Используются такие рису
ки для
тканей плательного назначения.
По назначению
все рисунки делят на сорочечные, плательные,
подкладочные, мебельные и т.
По влиянию на процесс раскроя
тканей выделяют рисунки,
затрудня
ющие раскрой тканей (полоска, крупная клетка, крупные яркие
узоры и др.), так как такие ткани требуют подгонки рисунка в деталях
готового изделия.
По влиянию на швейные процессы
3.3.
Электрические свойства
выделяют рисунки,
затрудняющие изготовление швейных изделий (мелкая яркая клет
ка,
вызывающая усталость зрения рабочих и др.)
Текстильные материалы в процессе их производства, а также при
изготовлении и эксплуатации швейных изделий постоянно
соприкасаются с поверхностями однородных и неоднородных тел, в
езультате происходит электризация материалов.
Электризуемость
это способность материалов к генерации и
накоплению
в определенных условиях зарядов статического
электричества.
Возникновение статического электричества обусловлено
нарушением равновесия между
процессами генерации зарядов
статического электричества определенной полярности и процессом их
рассеивания.
Природа возникновения зарядов статического электричества
окончательно не выявлена (нет законченной теории).
Наибольшее распространение получила тео
рия, рассматривающая
элект
ризацию как результат перехода
носителей зарядов (электронов
или ионов) с одной контактирующей поверхности на другую. При
соприкосновении диэлектрика, в частности текстильного волокна, с
металлом с поверхности последнего сходят эл
ектроны, имеющие
определенный уровень энергии, и «прилипают» к поверхно
сти
диэлектрика, сообщая ему от
рицательный заряд. Однако на
практике
волокна при соприкосно
вении с металлами могут заряжаться как
отрицательно (например, поливинилхлоридные волокна, нит
рошелк,
фторлон), так и положительно (капроновые, лавсановые, вискозные,
природные волокна). Электризацию диэлектрика положительными
зарядами в этом случае объясняют присутствием на его поверхности
электронов, способных при определенных условиях, покидая
иэлектрик, оставлять «дырки», которые можно рассматривать как
положительные заряды. В результате отрицательные электроны и
положительные «дырки» образуют между контактирующими
поверхностями двойной электрический слой.
Ряд исследователей считает, что причин
а электризации
диэлектриков
ориентация полярных молеку
л, расположенных на
поверхности.
При соприкосновении двух поверх
ностей возникает
электрическое поле
, а п
ри нарушении контакта поверх
ностей двойное
электрическое поле
разъединяется и каждая из контакт
ирующих
поверхностей оказы
вается заряженной электричеством
противоположного знака
При трении текстильных материалов величины электрических
зарядов резко возрастают в первые 10 с, далее темп замедляется,
достигая насыщения, затем несколько снижается. Вели
чину заряда
определяют в период насыщения, т.
е. электризацию оценивают по
величине максимального заряда.
Электризу
мость определяется следующими показателями:
напряженностью
электрического поля, величиной заряда
поверхностной плотностью
, полярность
ю заряда, уд
ельным объемным
сопротивлением
Напряженность электрического поля, В/м,
удельным поверхностным сопро
тивлением
q = U
(3.92)
где
сила, которую испытывает заряд q;
потенциал;
расстояние до заряженного тела.
Повер
хностная плотность, Кл/см
(3.93)
где
поверхность пробы, см
Удел
ьное объемное сопротивление, Ом·
см,
где
сопротивление полотен, Ом;
площадь пробы, см
(3.94)
объем пробы, см
Поверхностное сопр
отивление, Ом·
см
RS = R
(3.95)
Знак электрического заряда, возникающего на соприкасающихся
поверхностях, зависит от химического строения вещества.
Данные табл.
3.1
показывают, какую полярность приобретают
материалы, указанные в головке таблиц
ы, при трении их о материалы,
указанные в боковике. При трении однородных материалов
возникающие заряды по величине очень малы, трудноуловимы
поэтому
линию, обозначающ
ую электризацию однородных мате
риалов,
называют нейтральной. Она расположена по диагонал
таблицы и
служит как бы границей, разделяющей отрицательную и
положительную полярности материалов при их электризации.
Плотность электрического заряда, возникающего на поверхности
материала, и его удельное поверхностное электрическое сопротивление
завися
т прежде всего от волокнистого состава материала (табл.
Наименьшей плотностью зарядов и наибольшей
электропроводностью характеризуются хлопчатобумажные материалы,
а также материалы из гидратцеллюлозных волокон и нитей (вискозных
и медноаммиачных).
Немного выше плотность возникающих зарядов и
удельное поверхностное сопротивление у материалов из пр
ирод
ных
белковых волокон (шерстян
ых, шелковых). Материалы из
син
тетических волокон и нитей проявляют при трении наибольшую
электризуемость. Ацетатные и триа
цетатные материалы занимают
омежуточное положение. Сме
шивание натуральных и
гидратцеллюл
озных волокон и нитей с синтетическими и
ацетилцеллюлоз
ыми позволяет значительно снизить электризацию
материалов.
Электризуемость текстильных материалов имеет суточн
ые и
сезонные колебания, связанные с ионизацией атмосферы. Например,
летом электризуемость материалов выше, т.
к. солнечная активность в
этот период сильнее.
В большинстве случаев электризуемость текстильных материалов
представляет собой отрицательное явле
ние: она осложняет
технологические процессы производства материалов и изготовления из
них швейных изделий. Электризуемость материалов в одежде при её
носке вызывает неприятные ощущения у человека, прилипание изделия
к телу, быстрое загрязнение в результате
прилипания частиц пыли и т.
д.
Таблица 3.14
Трибоэлектрический ряд
материалов (по данным А.И. Меркуловой)
Кроме того, электризуемость материалов о кожу человека
оказывает биологические воздействия на человеческий организм.
Однако механизм этих
воздействий ещё до конца не выяснен. Известно,
что положительное электрическое поле на поверхности кожи человека
вызывает ряд
негативных
реакций со стороны нервной,
сердечно
сосудистой и других систем организма. Отрицательное электрическое
поле оказывает
благоприятное воздействие на организм. Например,
высокая электризуемость хлорина используется
при
изготовления
лечебного белья.
Таблица 3.15
Показатели электризуемости текстильных
материал
ов (по данным Н.М. Хабалошвили)
Считают, что предельно допустимо
й величиной удельного
электрического сопротивления, при которой не возникает неудобств
при эксплуатации одежды из текстильных материалов, является 10
Важное значение имеет разработка способов снижения
электризуемости материалов. О
дним из способов, нашедших широкое
применение, является обработка материалов антистатическими
поверхностно
активными веществами (антистатиками). Антистатики,
поглощая влагу или вступая с ней во взаимодействие, образуют на
поверхности материала слой, способ
ствующий рассеиванию зарядов и
тем самым снижению электризуемости материала. Другой эффективный
м (ГОСТ 50720).
способ снижения электриз
уемости текстильных материалов
поверхностная компенсация зарядов. При изготовлении текстильных
материалов компоненты волокнистого сост
ава подбирают таким
образом, чтобы при трении об определенный материал, в частности о
кожу человека, на поверхности волокон образовывались заряды
противоположных знаков, в результате чего проис
ходила бы их
взаимная нейтрал
изация. Суммарная величи
а электри
ческого заряда
такого материала и его полярность зависят от вида компонентов и их
процентного соотношения; можно так подбирать волокнистый состав,
чтобы суммарный заряд был равен нулю. Степень электризуемости
можно также снизить, смешивая гидрофильные и ги
дрофобные волокна.
3.4
ИЗМЕНЕНИЕ ЛИНЕЙН
ЫХ РАЗМЕРОВ
ТЕКСТИЛЬНЫХ ПОЛОТЕН
Ткани, трикотажные, нетканые полотна и другие текстильные
материалы обладают способностью изменять размеры при различных
воздействиях: стирке, замачивании, глажении в свободном состо
янии,
химической чистке, обработке химическими препаратами и длительном
хранении, особенно в условиях повышенной влажности воздуха.
Наибольшее и
зменение линейных размеров текс
тильных полотен
садка) наблюдается при влажно
тепловых обработках, а именно при
стирке и замачивании.
В соответствии с ГОСТ 30157
95 изменение линейных размеров
после мокрой обработки (или химической чистки)
, %, определяют по
формуле
)·100
где
(3.96)
длина участка после мокрой обработки;
На практике процесс
при котором происходит уменьшение
размеров изделий, называется усаживанием, а само уменьшение
размеров изделий
усадкой, увеличение размеров
притяжкой.
длина
учас
тка материала до мокрой обработки.
Усадкой называют величину, на которую изменяю
тся линейные
размеры изделия, выраженную в процентах
от
первоначальных его
размеров. Она положительна, если размеры изделия уменьшаются,
отрицательна, если размеры изделия увеличиваются.
Различают усадку линейную
, поверхностную
, объемную
100
(3.97)
100
(3.98)
100
где
(3.99)
начальные длина, площадь, объем образца;
линейные размеры, площадь, объем пробы после усаживания.
Основных причин усадки две:
Протекание обратного релаксационного процесса
процессе создания и особенно отделки материалы
подвергаются
значительным растягивающим нагрузкам, под действием которых в их
структуре накапливаются эластические деформации, проявляющиеся в
удлинении волокон
и нитей и перестройке структуры материала. Эти
деформации в условиях текстильного производства не успевают
полностью исчезнуть и при мокрых обработках и последующих сушках
в отделочном производстве частично фиксируются. Под действием
влаги и теплоты релак
сационный процесс протекает быстрее. Влага,
проникающая в структуру волокон, ослабляет межмолекулярные связи,
а теплота повышает кинетическую энергию молекул и атомов. Все это
сп
особствует снятию внутренних напряже
ний, возобновлению
релаксационного процесс
а и установ
лению нового релаксационного
состояния. Уменьшению внутренних напряжен
ий в структуре
материала способ
ствуют также механические воздействия при носке,
стирке и химической чистке изделий. Механические воздействия
заставляют волокна и нити преодол
евать силы трения в местах их
контакта. В результате релаксационного процесса происходят
укорочение волокон и нитей и перестройка структуры материала
Уравнивается степень натяжения нитей. Основная система,
которая была сильно натянута, получает изогнутост
ь. Поэтому усадка
по основе больше, чем по утку.
Набухание волокон и нитей.
При увлажнении волокна
набухают, поперечник их увеличивается, а длина нити уменьшается, так
как волокна в нити расположены по спирали. В большей степени
набухают гидрофильные в
олокна (натуральные и гидратцеллюлозные),
поэтому усадка тканей из них больше
Чем выше крутка нитей, тем сильнее напряжение волокна и тем
больше усаживаются нити по длине. Поэтому ткани из нитей креповой
крутки имеют значительную усадку. Усадка значительн
о возрастает с
уменьшением плотности
Изменения линейных размеров после мокрых обра
боток в
значительной степени зависят от волокнистого состава материала.
Наиболее склонны к усадке материалы из натуральных и
гидратцеллюлозных волокон, так как они хорошо в
питывают влагу и
сильно набухают. Усадка боль
шинства материалов из химических
волокон в меньшей степени зависит от воздействия влаги, но она
возможна при действии повыше
нной температуры (тепловая усад
ка),
особенно если волокна при их изготовлении подверга
лись значительной
вытяжке.
Таким образом, изменение линейных размер
ов ткани происходит
за умень
шения
длины нитей и перестройки струк
туры (изменения
фазы стро
ения и умень
шения
расстояния между нитями), кото
рые
являются следствием как релакса
ционно
го про
цесса, так и набухания
локон.
Результаты исследований показывают, что наибольшую долю в
изменении линейных размеров ткани составляет структурная усадка,
меньшую
укорочение нитей. В связи с этим на усадку оказывает
влияние вид переплетения: чем б
ольше с
вязей в структуре и изги
бов
нитей, тем выше усадка; наибольшую усадку имеют ткани
полотняного
переплетения. С увеличением длины перекрытий усадка уменьшается,
так как увеличивается доля усадки нити
. Т
ак как усадка ткани связана в
значительной степени с изм
енением изгиба нитей, то большое значение
имеет фаза строения, которая зави
сит от соотношения линейного
полнения по основе и утку, т.
е. от диаметров нитей и расстояний
между ними.
Усадка ткани обычно не про
является полностью после первой
влажно
теплов
ой обработки (глаженье, стирка, химическая чистка), в
большей или меньшей степени она может проявляться при повторении
этой обработки. Установлено, что при стирке проявляется 50
70 %
полной усадки, дальнейшая усадка происходит в период от первой до
пятой
стирки, после чего размеры ткани изменяются незначительно
Некоторые ткани после стирки дают усадку по основе и несколько
увеличиваются по утку, т.
е. дают так называемую притяжку. Это
происходит в том случае, если основа была сильно натянута и получила
и усадке значительную изогнутость, а степень изогнутости утка
уменьшилась, уточные нити распрямились, и ширина ткани
увеличилась. Притяжка наблюдается в хлопчатобумажных тканях с
утком из вискозных комплексных нитей.
Синтетические ткани изготовлены из гидр
офобных волокон,
имеющих низкую гигроскопичность и намокаемость, поэтому усадка их
минимальная.
Особенностью некоторых синтетических волокон является их
способность давать тепловую усадку от воздействия температуры,
превышающей температуру термофиксации тк
ани
Например, изделия
из поливинилхлоридных (ПВХ) волокон без увлажнения при
температуре 70
°С и более дают полную тепловую усадку. Лечебное
бельё из хлорина при
кипячении превращается в комок (его усадка в
кипящей воде составляет 55
Для шерстяных тка
ней характерна местная усадка, на чём
основано формование изделий из этих тканей сутюживанием, т.
е.
посадкой ткани в
определённых участках в процессе влажно
тепловой
обработки.
Усадка шерстяных тканей может возникать в процессе
постепенного сваливания (сц
епления, перепутывания и уплотнения)
шерстяных волокон при носке и многократных стирках.
Усадка и притяж
ка трикотажа при мокрых обработ
ках происходят
в основ
ном вследствие изменения петель
ной структуры, а изменение в
структуре нитей и волокон в результате
набухания имеет
второстепенное значение. Трикотажные поло
тна имеют более высокую
растяжи
мость, чем ткани, а потому и более подвижную структуру,
чувствительную даже к небольшим приложенным усилиям. С
увеличением длины
нити в петле усадка по длине по
лотна об
ычно
увеличивается, а по ширине уменьшается. Трикотажные полотна
наиболее значительно изменяют свои размеры после первой стирки.
На усадку трикотажных полотен при мокрых обработках
существенное влияние оказывает их структура. Основовязаные поло
на
обычно у
саживаются п
о длине и ширине, поперечновяза
ные (кулирные)
полотна при усадке по длине чаще всего имеют притяжку по ширине.
Усадка нетканых полотен зависит от структуры и спо
соба
изготовления. Усадка вязально
прошивных полотен обусловлена
обратным релаксац
ионным процессом и набуханием волокон.
Холстопрошивные полотна при заключительной отделке
сплющиваются и утоняются, а петли прошивных нитей приобретают
овальную форму.
При замачивании и особенно при стирке толщина полотна
увеличивается вследствие набухания
волокон холста и, главным
образом, релаксации петель прошивных нитей, восстанавливающих
свою начальную форму. Расширяясь, петли сокращаются в длину и
стягивают
нетканое полотно. Увеличение размеров полотна по ширине
объясняется выскальзыванием волокон из
расширившихся петель.
Усадка нитепрошивных полотен происходит в основном из
за
изменения конфигурации петель скрепляющих нитей и частично из
за
усадки каркасных нитей. Усадка тканепрошивных полотен
определяется в основном усадкой каркасного полотна. В клее
ных
нетканых полотнах свободно лежащие и скрепленные связующим
волокна почти не релаксируют, и усадка полотна практически не
происходит.
Кинетика усадки материалов имеет довольно сложный характер.
Исследования процесса усадки шерстяных тканей при замачиван
ии,
проведенные О.В.
Исаевой, показали, что можно выделить две
фазы
проявления усадки (рис.
3.36
). При погружении в воду, особенно
нагретую, ткань с
разу начинает сокращаться в раз
мерах; однако
дальнейшему повы
шению усадки препятствует увели
чение объема
вол
окон из
за их набухания, поэтому процесс пер
стройки структуры
замедляется.
В первые минуты сушки, пока ткань насыщена влагой, ее
размеры остаются неизменными. При высыхании процесс перестройки
структуры возобновляется. По мере сокращения влаги в ткани
лаксационные процессы в структуре матери
ала замедляются, и усадка
прекращается. Таким образом, процесс усадки протекает как на этапе
увлажнения, так и на этапе сушки материала, причем на последнем
этапе доля усадки превышает 50
60 % общей величины усадки.
условиях стирки на величину усадки ткани при сушке существенное
влияние оказывает остаточное влагосодержание после отжима: чем
выше влажность, тем больше усадка. При этом после высыхания ткани
до влагосодержания 20 % ее линейные размеры практически боль
ше не
меняются.
Рисунок
Циклограмма изменения усадки ткани во времени
при замачивании и сушке
Методы
определения измен
ения линейных разм
еров
Сущность методов определения усадки и притяжки заключается в
измерении линейных размеров в долевом и попер
ечном направлениях
(вдоль основы и утка у тканей) на пробах квадратной или
прямоугольной формы до и после мокрых обработок или химической
чистки.
Усадка текстильных материалов может происходить как в
условиях швейного производства (операции глаженья, пресс
ования,
формования, дублирования, отпаривания и т.
п.), так и при
эксплуатации изделий из этих материалов (стирка, химическая чистка,
глаженье, действие атмосферных осадков и т.
д.). Методы испытания
тканей, трикотажных и нетканых полотен должны как можно
лучше
воспроизводить условия, в которых происходит их усадка.
Стандартные методы имитируют условия эксплу
атации. Согласно
ГОСТ 30157.0
95 и 3015
7.1
определение изменения размеров
текстильных материалов после мокрых обработок должно проводиться
при стирк
е (хлопчатобумажные, льняные, шелковые тка
ни,
трикотажные полотна, вязально
прошивные нетканые полотна),
замачивании (шерстяные, шелковые ворсовые, бортовые ткани,
вязально
прошивные и иглопробивные нетканые полотна) и химической
чистке (шелковые ткани).
В ряде методов на заключительном этапе
предусматриваются глаженье и прессование материалов с учетом
параметров влажно
тепловой обработки техноло
гического процесса
швейного производства. Размеры, количество проб и режимы обработки
устанавливаются стандарт
ми в зависи
мости от вида материала и его
волокнистого состава.
Испытания рекомендуется проводить на различных приборах в
зависимости от вида обработки. Для стирки используют бытовые
стиральные машины с горизонтально расположенным барабаном или
активаторног
о типа, приборы УТ
1 (для трикотажа) и УТ
2 (для
шелковых тканей); для замачивания
прибор УТШ
1; для глаженья
утюг или прибор ПОУТ; для прессования
утюг или пресс.
Усадка и притяжка текстильных материалов являются одним
из
важных показателей их качес
тва. Они оказывают существенное влияние
на формоустойчивос
ть и размеростабильность швейных
изделий в
процессе носки и вы
зывают ряд трудностей в техноло
гическом
процессе их производства. При конструировании швейных изделий
необходимо предусматривать припуск
и, учитывающие усадку
материала в готовом изделии и при влажно
тепловой обработке в
процессе производства. Причиной искажения формы и ухудшения
внешнего вида изделия является разноусадочность основных,
прокладочных и подкладочных материалов, особенно при ф
ронтальном
дублировании основных материалов. Практика и исследования
показали, что для изготовления изделий высокого качества, при
котором могут быть гарантированы их формоустойчивость и
размеростабильность в условиях эксплуатации, усадка материалов в
паке
должна составлять не более 1
1,5 % или по крайней мере
материалы, входящие в пакет изделия, должны быть равноусадочными.
По нормам изменения раз
меров после мокрой обработки ткани
подразделяют на 3 группы
(табл. 3.16
Таблица 3.16
Классификация тканей
по нормам изменения
размеров после мокрой
обработки
Группа
тканей
Изменение размеров, %, не более, для тканей
Характерис
тика тканей по
изменению
размеров
хлопчатобумажных,
льняных и из
химических
волокон
шерстяных и
полушерстяных
шелковых и
полушелковы
по
основе
по утку
по
основе
по
утку
по
основе
по
утку
±1,5
±1,5
±1,5
Практически
безусадочные
±2,0
±3,5
±2,0
Малоусадоч
ные
±2,0
±5,0
±2,0
Усадочные
В настоящее время существует несколько спос
обов снижения
усадки, в частности:
использование при производстве смешанной пряжи или комби
нированных нитей волокон и нитей пониженной гидрофильности;
специальная декатировка материалов на тканеусадочных маши
нах или при влажно
тепловой обработке;
меньшение гидрофильности волокон путем введения в их
структуру специальных реагентов, частично блокирующих
гидроксильные группы макромолекул полимера (малоусадочная
отделка).
. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ
ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
При эксплуатации текстильных матер
иалов обычно происходит
их изнашивание, т.
е. ухудшение свойств и постепенное разрушение
материала под действием различных факторов. Результат изнашивания
обычно называется
износом
. Износ бывает местный и общий. Местный
износ характеризуется наличием потёр
тостей и дыр на отдельных
участках изделия. Общий износ распространяется по всей поверхности
изделия.
Износостойкостью
называется способность текстильных изделий
сопротивляться изнашиванию.
Причиной изнашивания материалов для одежды является
воздействие сл
ожного комплекса различных факторов, которые можно
одразделить на следующие группы
1)
механические
2)
истирания о различные предметы,
многократные деформации растяжения и изгиба, сжатия;
физико
химические
3)
действие света, атмосферы, пота,
моющих средс
тв, применяемых при стирке, температуры, влаги и др.;
биологические
4)
разрушение микроорганизмами и повреждение
насекомыми;
комбинированные
Учитывая условия эксплуатации изделия, всегда м
ожно выделить
один
два фактора, влияние которых обусловливает срок его службы.
Например, основной причиной износа занавесок и гардин является
действие света, белья
стирки и истирания, подкладочных тканей
истирание и многократные изгибы и растяжения.
светопогода, истирание с утомлением,
стирка, химчистка и др.
степени износа можно судить по следующим критериям :
ухудшению механических свойств материала
(снижение
прочности, выносливости к многократным деформациям растяжения и
изгиба, т.
е. утомлению, уменьшению числа истирающих циклов до
разрушения образца и т.
д.);
уменьшению вязкости раствора вещества
составляющего
изделие
(под действием атмосферы, света и т.
п. происходит
разрушение макромолекул полимера, а вязкость раствора полимера
зависит от длины макромолекул);
уменьшение кондиционной массы материала
увеличение проницаемости;
наличие видимых повреждений
(потёртостей, дыр и т.
д.)
и их
расположение на изделии (топография износа)
При оценке износостойкости материала в каждом конкретном
случае выбор критерия износа следует производить с учётом назн
ачения
материала и тех основных факторов, которые определяют износ. Так,
например, при износе под действием света (гардины) происходит
разрушение молекулярной структуры вещества, поэтому целесообразно
за критерий износа принять уменьшение вязкости раствора
полимера.
Этот критерий, в данном случае, будет чувствительной характеристикой
степени изнашивания материала, а разрывная нагрузка при этом в
течение длительного времени изнашивани
я меняться практически не
будет
(её брать за критерий износа в данном случа
е нельзя).
Износ текстильных изделий изучают в основном двумя
способами:
Лабораторным изнашиванием образцов на специальных
приборах.
Наблюдением за изнашиванием готовых изделий в условиях
эксплуатации (так называемая опытная носка).
При том и другом способ
ах изделие может доводиться до полного
разрушения (образования дыр и т.
п.) или до частичного (в течение
определённого времени или воздействия определённого количества
циклов).
Лабораторное изнашивание является более прогрессивным, т.
к.
результат получает
ся быстрее при малом расходе материала. К
проведению опытной носки прибегают в том случае, если отсутствует
оборудование для лабораторного изнашивания, для непосредственного
изучения изнашивания в реальных условиях эксплуатации или для
сравнения результато
в испытаний лабораторного изнашивания обра
цов
с результатами опытной носки.
Износостойкость материалов зависит от целого ряда факторов: от
вида и структуры волокон, от толщины и крутки нитей, вида
переплетения, плотности, заполнения, поверхностной плотнос
ти
материала, опорной поверхности и т.
д. Большое влияние на изменение
износостойкости текстильных материалов оказывают красильно
отделочные обработки (виды красителей и аппретов, режимы
крашения).
3.5
Износ от истирания
Износ от истирания происходит всл
едствие внешнего трения
материала о другие поверхности и всегда сопровождается уменьшением
его массы.
Механизм разрушения тканей от истирания сложен
и носит в
основном фри
кционный характер, т.
е. разруше
ние идет постепенно в
результате необратимых
изменени
в структуре материала. При этом
могут быть выделены три основные стадии разрушения ткани от
истирания.
В начальный период на поверхность ткани выходят отдельные
волокна, плохо закрепленные в структуре нитей и ткани. Одновременно
идет процесс разрушения
этих во
локон за счет деформац
ии
многократного растяжения, из
гиба, кручения, смятия и т.
п. Масса
ткани на данной стадии меняется незначительно.
Дальнейшее истирание ведет к затуханию процесса вывода
волокон на поверхность ткани, на данном этапе происходит
интенсив
ное расшатывание структуры мате
риала. Масса ткани
практически не уменьшается.
В конечной стадии истирания, когда нарушения в структуре нитей
и ткани достигают критических значений, процесс разрушения идет
чрезвычайно быстро и сопровождается удалени
ем из ткани отдельных
волокон и разрушенных участков нит
ей. Имеет место значительная
теря массы материала.
Стойкость тканей к истиранию зависит от вида волокон и силы
закрепления их в структуре материала. Здесь в первую очередь играют
роль геометрические
характеристики волокон, их фрикционные
свойства, структура нитей и тканей. Наибольшей стойкостью к
истиранию обладают ткани, которые состоят из волокон, имеющих
высокую стойкость к многократным деформациям растяжения, изгиба,
кручения, смятия, высокую сто
йкость к истиранию и т.
п. К этим тканям
относятся лавсановые, капроновые, далее следуют ткани из
натуральных волокон
шерсть, лен, хлопок. Повышенной стойкостью
к истиранию обладают ткани из комплексных химических нитей (по
сравнению с тканями из тех же
химических штапельных волокон).
Ткани из тонких и длинных волокон более стойки к истиранию, чем
ткани из грубых и коротких волокон.
Наиболее рациональной с точки зрения стойкости к истиранию
является такая структура ткани, при которой ее опорная поверхност
образуется обеими системами нитей (основной и уточной) или состоит
из нитей, имеющих более высокую стойкость к истиранию. С
уменьшением
длины перекрытий нитей в структуре ткани стойкость к
истиранию возрастает. Если перекрытия в ткани образуют чрезмерно
жесткую структуру, ее стойкость к истиранию может значительно
снизиться.
В трикотаже разрыв нитей от истирания приводит к спуску
петель, поэтом
у разрушение трикотажа по истер
тым участкам
происхо
дит быстрее, чем разрушение тка
ней. Стойкость к истиранию
трик
отажа, как и тканей, зависит от структуры и
опорной поверхности.
С повышени
ем плотности и заполнения трикотажа износостойкость
увеличивается.
Для изделий из в
язально
прошивных нетканых поло
тен одним из
основных
факторов разрушения при эксплу
атации является
износ от
истирания. Сначала разлохмачивается поверхность пол
отна, затем
выпадают волокна, об
нажаются прошивные нити и
начинается
разрушение са
мого каркаса. Анализ износа показывает, что
распределение изношенных мест на изделиях одного вида и назначения
ычно одинаково.
Устойчивость к истиранию чаще всего характеризуется числом
циклов истирания до разрушения (образования дыр), иногда
ухудшением механических свойств после заданного числа циклов
истирания.
При оценке устойчивости ткани к истиранию очень ва
жным
является правильный выбор абразива (истирающего материала) и
давления его на испытуемый образец. Предпочтение следует отдать
мягким абразивам (суконная ткань, капроновая щётка), т.
к. характер
изнашивания материала при этом близок к тому, который имее
т место в
условиях эксплуатации. Однако в процессе испытания истирается и сам
абразив, поэтому приходится применять сравнительно частую см
ну
абразива.
Наиболее совершенными считают методы, при которых
осуществляется неориентированное истирание, так как эт
соответствует характеру истирания материала в у
словиях реальной
эксплуатации. Н
а рис. 3.37
. показаны схемы приборов
наиболее часто
используемых для определения устойчивости к истиранию
Рисунок 3.37
Определение стойкости тканей
к истиранию
различными
методами
Неориентированное истирание по плоскости осуществляется на
приборе ДИТ
М. С помощью этого прибора определяют стойкость к
истиранию всех тканей, за исключением шерстяных.
При испытании хлопчатобумажных, шелковых и смешанных
тканей, а также тканей
из химических нитей и пряжи, пробы в виде
кружков диаметром 27 мм
(рис. 3.37
а) заправляют в обоймы бегунков 1
цевой стороной наружу. Абразив
серошинельное сукно
закрепляют в пяльцах
2.
После заправки проб ткани и абразива пяльцы с
помощью рычажно
рузовой системы
осторожно доводят до
соприкосновения с бегунками и включают прибор. За счет вращения в
одну сторону головки, на которой укреплены бегунки, и самих бегунков
осуществляется истирание пробных кружков ткани во всех
направлениях. При разрушени
и пробных кружков (образовании дыры)
прибор автоматически останавливается.
Стойкость ткани к истиранию по плоскости характеризуется
числом циклов вращения головки прибора, вы
держиваемых тканью до
образования дыры.
Хлоп
чатобумажные, шелковые и смешан
ные тк
ани и ткани из
химических
нитей и пряжи испыты
вают при частоте
вращения головки
прибора 100 об
/мин, льняные и полульняные ткани
при частоте
вращения 200 об
/мин.
При испытании льняных тканей в пяльцы 2 заправляют образцы
тканей диаметром 80 мм, а в обойм
ы бегунков абразив: карундовый
камень.
Неориентированное истирание по по
верхности осу
ществляется на
приборе ТИ
(рис. 3.37
. С помощью этого прибора определяют
стойкость к истиранию чистошерстяных и по
лушерстяных тканей
, а
также трикотажных и нетканых п
олотен.
Для испытания из образца ткани вырезают три пробных кружка 3
диаметром 80 мм, которые заправляют лицевой стороной наружу в
головки 2. Абразив
серошинельное сукно
закрепляют на диске 1.
Внутрь головок подается сжатый воздух, что обеспечивает при
жатие
пробных кружков ткани к абразиву по выпуклой поверхности.
Благодаря вращению абразивного диска и головок в одну сторону,
истирание ткани происходит во всех направлениях (неориентированно).
При разрушениях (образовании дыр) в пробных кружках прибор
ав
томатически останавливается, при этом по счетчик
у фиксируется
число циклов исти
рания.
ля суконных тканей с застилом или ворсом
дополнительно измеряют на толщиномере величину толщины пробы
после 1000 циклов истирания.
Истирания пров
одят при давлении в
пнев
мосисте
ме 200 мм
рт. ст. Частота в
ращения а
бразивного диска и
ловок
150 об
/мин.
Стойкость к ист
иранию трикотажных полотен и из
делий
определяют на приборе ТИ
1М с твердым абразивом (наждачным
диском) по числу циклов до разрушения пробы.
Для нетканых пол
отен устойчивость к истиранию определяют на
приборе с абразивом из серошинельного сукна
Неориентированное истирание по сгибам осуществляется на
приборе И
(рис.
3.37
, на нем испытывают хлопчато
бумажные
ткани, из химических волокон и смешанные. Необхо
димость
определения стойкости ткани к исти
нию по сгибам объясняется тем,
что у многих изделий, например, мужских вер
хних сорочек,
брюк и т.
д.
разрушение матери
ала в процессе эксплуатации наблюдается в первую
очередь в местах складок или перегибов.
Из об
разца ткани вдоль основы вырезают по шаблону восемь
пробных полосок 4 размером 45x160 мм. С помощью специального
приспособления полоски заправляют в кассету 1 таким образом, что из
нее выступают
лишь согнутые участки
кани. Кассеты накладывают на
абразивны
й диск 3, представляющий собой капроновую щетку. Степень
прижатия согнутых участков ткани к абразиву регулируется грузом 2 и
составляет 2 Н/см
Критерием износостойкости текстильных материалов к
истиранию, принятым в качестве стандартного, является
выносливость
число циклов истирания до появления отверстия (дыры). Так ка
устойчивость материала к истиранию в значительной степени зависит
от его массы, то при сравнительном анализе определяют коэффициент
устойчивости
к истиранию по формуле
. Благодаря вращению абразивного диска и кассет
осуществляется истирание ткани по сгибам во
всех направлениях. Пр
разруше
нии одной из пробных полосок прибор автоматически
останавливается.
Ку = n/Ms
(3.100)
где
число циклов истирания до разрушения пробы;
ерхностная плотность материала, г/м
Устойчивость материала к истиранию может оцениваться
относительным
коэффициентом износостойкости
Ко.у
определяемым
путем сравне
ния выносливости
данного материала с выносливостью
Ко.у
эталонного материала:
В качестве эталонного ма
териала для шерстяных тканей
пользуют чистошерстяную камвольную костюмную ткань бостон
арт.
1203.
(3.101)
Выносливость тканей при истирании является важным
показателем их качества и норм
ируется стандартами «Общие
технические
услови
я»
в зависимости от волокнистого состава, вида
нитей, поверхностной плотности
3.5.2
Пиллингуемость
Пиллингуемость
это образование на начальной стадии
истирания небольших шариков (пиллей)
рыхлых комочков из
спутанных волокон, которые более или м
енее прочно удерживаются на
поверхности полотен с помощью так называемых
якорных
волокон.
Процесс образования пиллей условно можно разделить на этапы.
Вначале происходит подъем над поверхностью материала свободных
кончиков волокон и образуется заметная вор
истость или мшистость
(рис. 3.38
а).
Рисунок 3.38
Этапы образования пиллей
Затем волокна начинают группироваться, перепутываться и
образов
ывать рыхлые комочки (рис. 3
.38
в). Далее часть волокон
обрывается и запутывается в комочки, которые уплотняю
тся и
удерживаются на трех
ырех якорных волокнах (рис. 3.38
г). И
наконец
происходит отрыв пил
лей от поверхности материала (рис.
3.38
Пиллингуемость тка
ней зависит от волокнистого сос
тава
материала, геометрич
еских и механических свойств во
локон, с
труктуры
нитей и ткани.
Наиболее устойчивой пиллингуемостью обладают ткани, при
выработке к
оторых в смеси используют полиа
мидные (капрон) или
полиэфирные (лавсан) волокна. Эти волокна обычно имеют гладкую
поверхность, большие удлинение и прочность, высокую
стойкость к
многократным
деформациям. Благодаря указанным свойствам волокна
быстро выходят на поверхность ткани, что ведет к формированию
пиллей и очень длительному удерживанию их на поверхности ткани.
Напротив, волокна с незначительной прочностью и низко
стойкостью
к многократным дефор
мациям (например полиакрилонитрильные
нитрон) дают, как правило, слабый пиллинг.
Толщина и форма поперечного сечения волокон оказывают
существенное влияние на пиллингуемость. Более тонкие и гладкие
волокна имеют большую с
клонность к образованию пиллинг
а по
сравнению с толстыми волок
нами. Для снижения пиллингуемости
выпускают профилированные синтетические
волокна, которые имеют
попе
речное сечение в виде прямоугольника, треугольника, звездочки.
Пиллингуемость снижается при у
величении длины волокон, из
которых изготовлена ткань.
Структура пряжи и ткани с целью уменьшения пиллингуемости
должна обеспечивать прочное и надежное закрепление волокон.
Поэтому при увеличении крутки, уменьшении длины перекрытий и
увеличении показателей
заполнения пиллингуемость тканей
понижается.
Снижение пиллингуемости или полное ее исключение может быть
достигнуто в результате специальной обработки тканей.
Методы опред
еления пиллингуемости основаны н
а имитации
легких истирающих воздействий поверхности
ткани, приводящих к
образованию мшистости и формированию пиллей, и подсчете
максимального числа пиллей на определенной площади испытуемого
образца.
В качестве а
бразивов используют саму ткань, серошинельное
сукно, поролон и др.
Пиллингуемость шелковых и по
лушелковых тканей из пряжи и
химических нитей, а также смешанных хлопчатобумажных тканей (с
синтетическими волокнами) определяют на приборе «Пиллингметр».
Из каждого образца ткани вырезают пять пробных кружков
диаметром 10 см и один абразивный круг диамет
ом 24 см
. Пробные
кружки 1 (рис. 3.39
) заправляют лицевой стороной вверх в нижний
держатель
а абразивный круг
в верхний держатель 3. Нижний
держатель укреплен на столике, который может быть переключен на
один из двух видов
движения: качательный или
круго
вой. Верхний
держатель находится под нагрузкой, что обеспечивает требуемое
давление абразива на пробу. Нагрузку выбирают в зависимости от
жесткости ткани, которая определяется на специальном
приспособлении, используемом для заправки пробных кружков в
нижний держатель.
Испытания проводят в два этапа: первый предполагает
образование ворсистости, второй
формирование пиллей.
После 100, 300, 600, 1000, 1500 и 2000 циклов и далее через
каждые 500 циклов прибор останавливают, поднимают верхний
держатель и
на нижнем держателе на ткани
с помощью лупы и
препаровальной
иглы подсчитывают число пиллей. Испытания
проводят до тех пор, пока число пиллей начнет уменьшать
ся или будет
оставаться неизмен
ным.
Рисунок 3.39
Схема прибора «Пиллингметр»
Шелковые сорочеч
ные ткани в зависимости от пиллингуемости
(числа пиллей на площади 10 см
Непиллингуемые
) делят на три группы (ГОСТ 19103):
Малопиллигуемые
Среднепиллингуемые
Пиллингуемость льнолавсановых тканей опреде
ляют на приборе
ПЛТ
2 (рис. 3.40
Пробн
ую полоску ткани 3 размером 40x200 (мм) зак
репляют на резиновом основании столика 4 и к обоим ее концам
подвешивают грузы натяжения (500 г
). Абразив 1
полоску
испытуемой тка
ни размером 40x80 (мм)
заправ
ляют в каретку 2,
кото
рая совершает возвратно
пос
тупа
тельное движение с частотой 87,5
цикла в минуту. После 2500, 3000, 3500 и т.
д. циклов, т.
е. через каждые
500 циклов, прибор останавливают, снимают пробную полоску и
подсчитывают на ней число пиллей на площади около 24 см
По ГОСТ 15968 льнолавсанов
ые ткани с содержанием лавсана
менее 50
% не должны пиллинговаться, а с содержанием лавсана 50
% и
более не должны иметь пиллингуемость свыше 5 пиллей на 24
см
для
тканей полотняного переплетения и свыше 9 пиллей для тканей
мелкоузорчатых переплетений.
Рисунок 3.40
Схема прибора ПЛТ
Пиллингуемость чистошерстян
ых и полушерстяных тканей
определяют
по ГОСТ 12249 на приборе ТИ
1,
с по
мощью которого
определя
ют и стойкость этих тканей к ис
тиранию.
Из образца выр
езают шесть пробных кружков диа
метром 80 мм.
Абразив
серошинельное
сукно арт. 6405. Через каждые 1
00 цикл
ов с
помощью специального шабло
на подсчит
ывают число пиллей на
площади 9
см
Если после 500 циклов с начала испытания пиллей на образцах
нет, то испытания прекращают
и ткань оценивают как
непиллингуемую.
. Испытания заканчивают, когда число пиллей, дост
игнув
макси
мального значения, нач
инает уменьшаться в течение
пос
ледую
щих 400 циклов.
По результатам испытания оценивают пиллингуемость тканей и
устойчивость пиллей. За пиллингуемость ткани принимаю
максимальное из средних значений числа пиллей в пересчете на 1 см
Y = (K
Устойчивость п
иллей (%) определяют по формуле
где
·100,
(3.102)
максимальное из средних значений числа пиллей;
На приборе ТИ
1 определяют также пиллингуемость
трикотажных и нетканых полотен.
число пиллей, оставшихся после дополнительны
х 400 циклов
истирания.
Для определения
пиллингуемости применяют также приборы
ящичного типа, в которых исследуемый материал закрепляют на
резиновых трубках или мячиках. Нескол
ько таких образцов помещают в
ящик, внутренняя поверхность которого выполнена из пробкового
дерева. При вращении ящиков образцы ударяются о стенки ящика и
между собой. При этом образуются пили, по внешнему виду более
похожие на пили
возникающие в процессе
эксплуатации.
Пиллингуемость оценивают по количество пиллей на единицу площади
или в баллах сравнением с эталонами.
Износ от светопогоды
От воздействия света, влаги, тепла в текстильных материалах
происходят сложные фотохимические реакции, вызывающи
выцветание окраски, ухудшение механических свойств и разрушение
самого полимерного вещества, из которого состоят волокна.
Было установлено, что в фотохимическом процессе наибольшее
разрушающее действие оказывают лучи с короткой длиной волны, т.
е.
видимы
е (синие и фиолетовые) и особенно невидимые
(ультрафиолетовые).
Фотодеструкцию, или старение, объясняют действием 3
реакций:
Фотолиз
под действием ультрафиолетовых лучей происходит
разрыв молекулярных цепей.
Фотоокисление
к концам оборванных молекул
присоединяется
кислород, происходит окислительная деструкция.
Фолтогидролиз
Одновременно с деструкцией
полимера волокна в тех же усло
виях
происходят процессы сшива
ния, т. е. соединение макромоле
кул ил
и их
фрагментов с образованием новых молекулярной и надмолекулярной
структур
взаимодействие гидроксильных групп с
водяными парами.
Процесс старения под влиянием физико
механических факторов
происходит преимущественно на поверхности волокон. В результате
деструкции уменьшаетс
я ориентация молекул, на поверх
нос
ти волокон
образуются разрывы, трещины, которые облегчают доступ влаги и
кислорода в глубь волокон, в промежутки между фибриллами.
Изменение молекулярной и надмолекулярной структур волокон
приводит к уменьшению их прочности и увеличению жесткости при
изгиб
е. Оценка устойчивости материалов к старению проводится по
изменению показателей свойств и вязкости раствора полимера.
Стойкость текстильных изделий к фотохимической деструкции
определяется целым рядом факторов: химическим составом волокон,
толщиной волоко
н и нитей, их круткой, структурой изделия, видами
отделки и окраски.
Наиболее стойкими к свету из натуральных являются шерстяные
волокна, а наименее стойкими
шёлковые и джутовые. Из
синтетических волокон наивысшую стойкость имеет нитрон,
наименьшую
кап
рон, несколько большую стойкость имеет хлорин.
Меньшей светостойкостью, чем синтетические волокна, обладают
вискозные, триацетатные и особенно ацетатные волокна и изделия из
них.
Толстые и плотные ткани разрушаются не так интенсивно, как
тонкие и менее пл
отные.
Водоупорные, противогнилостные, малоусадочные,
малосминаемые и гидрофобные пропитки повышают светостойкость
материалов. Доказано, что суровые хлопчатобумажные ткани
разрушаются от солнечного облучения меньше, чем отбеленные.
Мерсеризация не только п
ридаёт тканям блеск, шелковистость, лучшую
окрашиваемость и повышенную прочность, но и уменьшает их изн
ос от
светопогоды. Красители по
разному влияют на интенсивность
разрушения полимеров, поскольку, с одной стороны, предохраняют их
от солнечной радиации,
а с другой
способствуют активизации
окислительных процессов.
Стойкость полотен
и изделий к светопогоде опреде
ляют двумя
способами: в естественных условиях и на аппаратах искусственной
погоды.
Стендовые испытания
естественных условиях про
водят путем
выд
ерживания пробы на крыше или специальных площадках,
расположенных под углом 45
к горизонту в южном направлении.
Однако про
должительность инсо
ляции по времени не поз
воляет точно
учитывать и сравни
вать результаты фотохимической деструкции, так
как доза облу
чения от солнечной
радиации зависит от времени го
да,
облачности, запыленности воздуха и т.
п. Поэтому для учета суммарной
зы облучения используют фотоэле
ментные приборы и условные дозы
облучения
УДО. В настоящее время один безоблачный июльский день
с 8
до 18 часов, в течение кото
рого образцы получают дозу облу
чения
2190 Дж/
см
В аппаратах искусственной светопогоды (федометрах,
везерометрах и др.) используются различные источники облучения:
ртутно
кварцевые, электродугов
ые и др. лампы.
, принимают за эталон в 5000 УДО.
По ГОСТ 10793 стойкость к фотоокислительной деструкции
(светопогоде) хлопчатобумажных, вискозных и смешанных тканей
опр
еделяют на приборе дневного све
та (ПДС) системы
И (рис.
3.41
). Элементарные пробы (полоски)
ткани кладут на лампы
дневного света 2 и перед облучением с
мачивают трижды раствором
перок
сида водорода и смачивателя ОП или некаля в дистиллированной
воде. Раствор поступает из сосуда
и через отверстия в дождевальных
трубах 4
смачивает пробы 1
. Затем пробы непрерывно облучаю
течение 4 часов при системати
ческом смачивании через каждый час.
Далее их промывают в воде, удаляют избы
точную воду, высушивают
при ком
натной температуре и выдерживают 24 часа в нормальных
атмосферных условиях.
Износ от фотоокислительной дес
трукции
оце
нивают процентным изменением разрывной нагрузки в пересчете на
одну нить раздельно по основе и утку. Четырехчасовой цикл
воздействия на хлопчатобумажные и вискозные ткани с увлажнением
через каждый
час соответствует примерно 75
суточному воздействию
светоп
огоды.
Износ от носки и стирки оценивают для бельевых т
каней,
трикотажных полотен и изделий. И
зделия стирают после некоторого
срока носки, и
знос происходит в результате их
совместного
воздействия. Поэтому оценивать изолированно износы от носки и
стирки нел
ьзя, так как они влияют друг на друга, а их комбинированное
воздействие обычно превышает сумму отдельных воздействий.
Рисунок 3.41
Схема прибора для оценки стойкости тканей к
светопогоде
3.5.4
Износ
от носки, стирки или химчистки
Наиболее частым с
тирка
м подвергают изделия из на
туральных и
искусственных целлюлозных волокон и нитей. Большинство таких
изделий скорее состирывается, чем изнашивается. Поэтому срок их
службы определяется не только числом стирок, но и временем
носки
между стирками (табл. 3.17
Износостойкость
сорочек
определялась общим числом стирок Х
до их полного износа (разрушения) при разном числе дней носки между
последовательными стирками. При этом определялись число дней носки
до износа
, доля износа от стирки в процентах
100
180
доля износа от носки в процентах
= 100
Таблица 3.17
Срок службы
мужских
сорочек
в зависимости от
числа стирок и износа
Число дней
носки между
стирками
Общее число
стирок
Число дней
до
износа
сорочек
Доля износа,
носки до
износа


Изменение относит
ельной стойкости к истиранию ку
лирного
хлопковискозного бельевого трикотажа при эксплуатации показывает,
что на
иболее интенсивное ее снижение происходит в течение первых
пяти циклов (5 стирок и
15 дней носки), чему способствую
происходящие при стирке структурны
е изменения пряжи. После 35
сти
рок и 105 дней носки износ составляет 72
76 %.
3.5.5
Износ от биологически
х факторов
К биологическому износу текстильных изделий относят их
разрушение различными микроорганизмами и повреждение
насекомыми.
Повреждение изделий микроорганизмами происходит при
транспортировке и
хранении в неблагоприятных усло
виях, а также при
эксплу
атации в мокром виде. Однако изделия разрушаются при
условии, когда составляющее их
вещество является питательной средой
для микроорганизмов Наличие влаги, питательных веществ,
благоприятная температура и отсутствие на изделиях антисептиков
способствуют ра
звитию в них бактерий и грибов, которые могут не
только вызывать уменьшение прочности изделий, но и портить их
внешний вид в результате изменения окраски и блеска.
Менее устойчивы к действию м
икроорганизмов изделия из
хлопковых
, лубяных, вискозных, медно
ммиачных волокон и н
итей.
Более устойчивы шерстяные
шелковые изделия. Наиболее биостойки
ацетатные, синтетические, стеклянные, асбестовые текстильные
изделия. Чтобы предупредить развитие вредных микроорганизмов в
текстильных материалах, в основном исполь
зуют два способа. Во
первых, для предупреждения развития плесневых гриб
ов при хранении
материалов поддерживают пониженную относительную влажность
воздуха.
Максимальная вла
жность воздуха, при которой воз
можен рост
плесневых грибов, составляет 75
95 %. Во
торых, применяют
антисептические пропитки на ос
нове синтетических смо
л, обладающие
бактерицидной активностью. Наиболее эффективным методом защиты
химических волокон и нит
ей является их антимикробная мо
дификация.
В смесях с
натуральными такие волокна защи
ют натуральные от
микробиологической коррозии.
Повреждение шерстяных изделий молью
довольно
распространенная причина их местного износа. Личинки моли,
развивающиеся из откладываемых бабочками яиц, питаются кератином
шерсти и разрушают ее. Для защиты изде
лий от моли при
домашнем
хранении обычно исполь
зуют нафталин, запах которого отпугивает
бабочек моли, но не
действует на яички и личинки. Н
едостатком
нафталина является его быстрое разложение. Имеются и некоторые
другие реагенты, обладающие высокими молеза
щитными свойствами.
Жизнедеятельности моли могут
препятст
вовать различные пропитки,
напр
мер молеядо
витые препараты типа бесцветных красителей,
взаимодействующие с шерстью в условиях крашения.
3.5.6 Опытная и лабораторная носка
При опытной носке изделий ис
следуют их износ в процессе
длительного использования и устанавливают срок службы. Однако
продолжительность опытной носки весьма значительна и требует
больших затрат. Поэтому опытную носку моделируют более быст
лабораторной ноской (табл. 3.18
Таблица
3.18
Сравнен
ие опытной и лабораторной носки
Вид носки
Белье из ткани
Трикотажное белье
Спецодежда из
ткани
Опытная
5 лет
2 года
2 года
Лабораторная
дня
4 дня
10 дней
Опытная
носка изд
елий проводится в условиях обыч
ного их
применения. Дл
я опытной носки одежды, изготовленной из тканей,
трикотажных и нетканых полотен, используют группу людей
носчиков,
которые непрерывно носят изделия в определенные интервалы времени.
При этом регламентируются условия эксплуатации изделий, способы
наблюдения
за процессом износа и методы его оценки. При
органолептическом осмотре изделий оценивают внешние признаки и
топологию износа, иногда измеряют размеры, а в некото
рых случаях
часть изделий изыма
ют у носчиков, вырезают из них пробы для
лабораторных испытаний
и измерения критериев износостойкости или
износа.
Реальные воздействия,
которые изделия испытывают в процессе
использования, моделируют
комплексом
лабораторн
ых воздействи
риме
ен
ием разл
ичн
ых фак
торов износа. Их выбо
р определяется
назначением изде
лий
и оценивается сра
внением кинетических
характерис
тик при опытной носке и лабораторном износе.
Последовательный износ материала от нескольких факторов
позволяет испол
ьзовать для разных изделий и ус
ловий их эксплуатации
различные комбинации факторов износа и
их последовательности для
лучшего соответствия результатов лабораторного износа и опытной
носки.
Взаимосвязь результатов лабораторной и опытной носки
позволяет объек
тивно оценивать качество модели
рования износа в
лабораторных условиях и более точно прогноз
ировать срок службы
изделий.
3.6
ФОРМОВОЧНАЯ СПОСОБНО
СТЬ И
ФОРМОУСТО
ЙЧИВОСТЬ ТЕКСТИЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
При конструировании и изготовлении швейных изделий
необходимо из плоских материалов, какими являются ткани,
трикотажные и нетканые полотна, создавать уст
ойчивую объемную
форму.
Выбор способа получения о
бъемной формы непосредственно
зависит от свойств материалов и, в частности, от их формовочной
способности (формуемости), т.
е. способности образовывать объемную
форму.
Однако материалы должны не только образ
овывать сложную
пространственную форму, но и устойчиво сохранять ее в процессе
эксплуатации швейного изделия. Поэтому формовочная способность
материала тесно связана с его способностью к закреплению формы.
3.6.1
Способность материалов к форм
ообразованию и
формозакреплению
При проектировании и изготовлении швейных изделий
нео
ходимо из плоских материалов создавать устойчивую объёмную
форму одежды. Объёмная форма одежды может быть получена дв
мя
способами:
путём разработки конструкции изделия с максимальным
член
нием его на части, для чего используются вытачки, швы, рель
фы,
складки и т.
д.;
путём изменения геометрических размеров материала на
отдел
ных участках детали за счёт деформационных свойств материала
(утонения, изгиба, растяжения и сжатия).
На пра
ктике чаще всего используют комбинированный способ
получения объёмной формы, степень использования того или иного
метода зависит в основном от деформационных свойств материала.
Формовочная способность характеризуется способностью тк
принимать пространст
венную форму и устойчиво сохранять её в
процессе эксплуатации.
Способность ткани формоваться зависит от волокнистого с
става
и структуры ткани, а также от режима ВТО. Лучшей формовочной
способностью обладают рыхлые с
конные чистошерстяные ткани.
Чередовани
ем специальных приёмов
ВТО
сутюживания
(принудительной уса
) и оттягивания (принудительного
растягивания)
отдельных уч
стков шерстяной ткани изделию в
процессе его изготовления может придаваться объёмная форма. Трудно
сутюживаются упругие ка
вольные
ткани из крученой пряжи с высокой
относительной плотн
стью (габардины, бостон, костюмные крепы и
др.).
Способность к формообразованию тканей из целлюлозных,
искусственных и синтетических волокон и натурального шёлка ни
кая.
Формовочная способность тканей в
значительной степени з
висит
от их структуры (вида нитей, плотности, переплетения), х
рактера
отделки ткани. Легче формуются ткани из тонкой пряжи, малой
плотности, с длинными перекрытиями, с мягкой отделкой, без валки и
начёса. Такие ткани при формовании
легко меняют структ
ру: меняется
изогнутость нитей основы и утка, образуется перекос сетки ткани.
Форма детали изделия может быть получена за счет
использования одного свойства материала или совокупности свойств.
Например, форма деталей изделия может бы
получена за счет
растяжения (
сжатия) материала.
Способность материала к сжатию по толщине учитывают при
обработке краев бортов, воротников, низа изделия и т. п. Способность к
сжатию может характеризоваться зависимостью между толщиной
материала и приложенн
ым давлением.
Объемная форма деталей изделия может быть получена за счет
принудительного растяжения и усадки (изменения линейных раз
меро