Технология обработки текстильных материалов" и "

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТимени ШАКАРИМА г. Семей
Документ СМК 3 уровня
УМКД
УМКД
УМКД 042-18-7.1.115/03Учебно-методические
Редакция №1
2014
материалы по дисциплине
от
«11»
09.
2014
г.
«Текстильное
материаловедение»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«Текстильное материаловедение»
для специальности 5В072600 – «Технология и конструирование изделий
легкой промышленности»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Семей
2014
Содержание
1
2
3
4
5
Глоссарий
Лекции
Практические и лабораторные занятия
Курсовая работа (проект)
Самостоятельная работа студента
3
61
80
87
1 ГЛОССАРИЙ
Абака – натуральное волокно растительного происхождения, получаемое из листьев растения абака (текстильный банан).
Альпака – шерсть ламы из семейства верблюдовых – тонкое, проч-ное,
блестящее волокно
Алюнит – мононить в виде ленточек из алюминиевой фольги с цветным
покрытием (часто под золото и серебро) полиэтиленовой плен-кой.
Ангора – пух ангорского кролика – мягкое, тонкое, водостойкое и
молеустойчивое волокно.
Анид – синтетическое полиамидное волокно, получаемое из полигексаметиленадипамида, или нейлона 6.6.
Армированная нить – текстильная комбинированная нить, состоящая
из сердечника и оплетки (наружного слоя).
Асбестовое волокно – натуральное неорганическое (минеральное)
волокно, обладающее очень высокой термостойкостью и негорючестью, что
определяет его применение.
Ацетатное волокно – искусственное химическое волокно из группы
эфирцеллюлозных волокон, получаемое на основе диацетилцеллюлозы.
Белан – текстурированная полиэфирная комплексная нить повышенной
растяжимости.
Беление – технологическая операция отделки текстильных материалов,
целью которой является повышение степени их белизны (обработка
текстильного материала различными отбеливателями: хлорсодержащими,
перекисью водорода, оптическими).
Бикомпонентное волокно – волокно, состоящее из двух видов полимеров, соединенных между собой по поверхности раздела.
Велюровая нить – комбинированная нить, состоящая из сердцевинной
однокруточной нити, в которой перпендикулярно продольной оси закреплено
множество коротких волокон, создающих бархатистую поверхность нити.
Верблюжья шерсть – пуховые волокна длиной 60–70 мм и средней тониной
20,6 мкм.
Винол – синтетическое волокно из группы поливинилспиртовых
волокон, выпускаемое в виде водорастворимых и водонерастворимых
фракций. Вискоза – гидратцеллюлозное искусственное химическое волокно,
первое из коммерчески производимых химических волокон.
Высокомолекулярное соединение (ВМС) – химическое соединение,
молекула которого образована определенным числом (несколько десятков,
сотен и даже тысяч) повторяющихся групп атомов и имеет значительную
молекулярную массу.
Гетероцепный полимер – полимер, в основную цепь макромолекулы
которого кроме атомов углерода входят атомы и других химических
элементов, например кислорода, азота и др.
Гигроскопичность – влажность волокна (нити) при относительной
влажности воздуха, близкой к 100%, и температуре воздуха (202)оС.
Гофрон – текстурированная комплексная нить повышенной
растяжимости, имеющая плоскую извитость, достигаемую способом
гофрирования в термокамере.
Деформация (удлинение) волокна/нити – приращение длины волокна
или нити при приложении определенной нагрузки (усилия), вы-204
раженное в
абсолютных (абсолютная)
или относительных
(относительная) единицах.
Джут – натуральное волокно растительного происхождения,
получаемое из стеблей растения с одноименным названием. Дюйм –
английская мера длины, равная 2,54 см.
Капрон – синтетическое полиамидное волокно, получаемое на основе
поликапролактама, или нейлона-6.
Кератин – белковое вещество, являющееся волокнообразующим
полимером шерстяного волокна
Койр – натуральное волокно растительного происхождения, получаемое
из кожуры кокосового ореха. Комбинированная нить – нить, содержащая в
структуре нити двух и более видов, строения и волокнистого состава
Комплексное волокно – волокно, состоящее из нескольких
элементарных волокон, соединенных между собой склеиванием.
Комплексная нить (мультифиламент) – текстильная нить, состоящая из
двух и более элементарных нитей, длина которых равна или несколько
больше длины комплексной нити.
Креп – крученая комплексная нить высокой крутки (1500–2500 кр./м).
Лавсан – синтетическое полиэфирное волокно, получаемое на основе
полиэтилентерефталата.
Лайкра (Lycra) – синтетическое полиуретановое высокоэластичное
волокно, разработанное фирмой Du Pont, США.
Лайоцель или лиоцель (Lyocell) – группа гидратцеллюлозных
искусственных волокон, получаемых непосредственно из раствора α –
целлюлозы, отличающихся повышенной прочностью.
Лен – натуральное волокно растительного происхождения, получаемое
из стеблей растения льна-долгунца.
Мерсеризация – кратковременная обработка хлопкового волокна,
хлопчатобумажной пряжи или ткани 25-процентным раствором едкого натра
при температуре 15–18оС.
Мертвый волос – тип волокна в составе овечьей шерсти, основной
объем которого заполнен сердцевинным слоем, вследствие чего оно имеет
значительную толщину и жесткость, высокую ломкость и низкую удельную
прочность.
Метрический номер – косвенная характеристика толщины волокон и
нитей, обратная линейной плотности и измеряемая в м/г.
Микроволокна (микрофибра) – сверхтонкие волокна, толщина которых
может составлять 0,01–0,0001 текс. Микрофибриллы – надмолекулярные
образования в структуре по-лимера волокна, удерживаемые друг около друга
за счет сил межмоле-кулярного взаимодействия или за счет перехода
макромолекул полиме-ра из одной микрофибриллы в другую.
Модификация текстильных волокон – направленное изменение
надмолекулярной или морфологической структуры (физическая или
структурная модификация), а также химического состава макромолекулы
полимера волокна (химическая модификация).
Мононить – одиночная текстильная нить, не делящаяся в продольном
направлении без разрушения и пригодная для текстильной переработки.
Морфологическая структура волокна или микроструктура –
определенный структурный уровень, включающий в себя внешнюю (длина,
толщина, форма поперечного сечения и т.п.) и внутреннюю структуры
(слоистость, пористость, наличие каналов и т.п.) волокна.
Мохер (могер, тифтин) – шерсть ангорской козы – тонкое, длинное (150–
200 мм), малоизвитое и блестящее волокно.
Муслин – крученая комплексная нить повышенной крутки (230–900
кр/м)
Мулинированная нить – трощеная или крученая нить/пряжа,
состоящая из нитей разного цвета или волокнистого состава.
Мэлан и мэрон – комплексные текстурированные полиэфирные и
полиамидные соответственно нити повышенной растяжимости, полученные
методом ложной крутки с последующей термостабилизацией.
Нитрон – синтетическое полиакрилонитрильное волокно, получаемое
из полиакрилонитрила или его сополимеров.
Номекс (Nomex) – арамидное синтетическое волокно, разработанное
фирмой Du Pont, США, отличающееся повышенной прочностью, термо- и
огнестойкостью.
Ньюцель (Newcell) – волокно из группы лайоцель, выпускаемое в виде
филаментных (комплексных) нитей.
Ость – толстое, довольно грубое и колючее шерстяное волокно,
входящее в состав неоднородной овечьей шерсти.
Пенька – натуральное волокно растительного происхождения,
получаемое из стеблей конопли. Переходный волос – тип шерстяного
волокна, входящего в состав овечьей шерсти, отличительной чертой
структуры которого является наличие, но недоразвитость (прерывистость)
сердцевинного слоя
Полинозное волокно – структурно модифицированное вискозное
волокно, по свойствам близкое к хлопку. Полипропиленовое и
полиэтиленовое волокна – синтетические карбоцепные волокна из группы
полиолефиновых, полученные на осно-ве полипропилена или полиэтилена
соответственно
Рами – натуральное волокно растительного происхождения, по
свойствам аналогичное льну, используемое в странах Азии для производства
тканей бытового назначения. Раппорт ткацкого переплетения –
минимальное число нитей основы или утка, создающее законченный рисунок
переплетения. Расчетный диаметр нити/волокна – диаметр поперечного
сечения нити или волокна, определенный с учетом их средней плотности
(объемной массы).
Серицин – белковое вещество, являющееся природным клеем, соединяющим шелковины коконной нити натурального шелка. Сиблон –
высокомодульное структурно модифицированное вискозное волокно, по
структуре и свойствам близкое к хлопку. Сизаль – натуральное волокно
растительного происхождения, относящееся к листьевым. Синель – см.
велюровая нить
2 ЛЕКЦИИ
Лекция № 1
Тема:
Вводная
лекция:
«Текстильное
материаловедение»,
классификация текстильных материалов, основные термины и понятия
Текстильным материаловедением называется наука, которая изучает
строение, свойства и оценку качества текстильных материалов.
К текстильным материалам относятся те, которые состоят из
текстильных волокон и нитей, и сами волокна и нити.
Текстильные материалы
Текстильные волокна
Пряжа
Текстильные нити
Мононити
Элементарные
нити
Полоски
Комплексная
нить
Текстильные изделия (ткани, трикотаж, нетканые полотна)
Рис.1 Общая классификация текстильных материалов
Текстильными волокнами называются протяженные тела, гибкие и
прочные, с малыми поперечными размерами, ограниченной длины,
пригодные для изготовления текстильных изделий.1
Текстильные волокна подразделяют на два класса: натуральные и
химические. По происхождению волокнообразующего вещества натуральные
волокна подразделяют на три подкласса: растительного, животного и
минерального происхождения, химические волокна — на два подкласса:
искусственные и синтетические.
Волокна являются исходным материалом для изготовления
текстильных товаров и могут применяться как в естественном, так и в
смешанном виде. Свойства волокон влияют на технологический процесс
переработки их в пряжу. Поэтому важно знать основные свойства волокон и
их характеристики: толщину, Длину, извитость. От толщины волокон и
пряжи зависит толщина получаемых из них изделий, которая влияет на их
потребительские свойства.
Текстильная нить – это гибкое прочное тело с малыми поперечными
размерами значительной длины, которое используется для изготовления
текстильных изделий2.
Пряжа состоит из продольного и последовательно расположенных
более или менее распрямленных волокон и соединенных в непрерывную
нить скручиванием3.
Существует две градации текстильных нитей и пряжи. Это первичные
нити, те есть полученные непосредственно с текстильных машин, и
вторичные нити, которые получаются в результате дальнейшей переработки
первичных нитей с целью изменения их внешнего вида и свойств.
Кукин Г.Н., Соловьев A.H. Текстильное материаловедение (исходные текстильные материалы). M., 1985 –
стр.3.
2
Кукин Г.Н., Соловьев A.H. Текстильное материаловедение (исходные текстильные материалы). M., 1985
3
Кукин Г.Н., Соловьев A.H., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (волокна и нити). M., 1989.
1
Мононить – это одиночная нить, не делящаяся в продольном
направлении без разрушения, и может быть использована для изготовления
текстильных изделий4.
Комплексная нить – состоит из нескольких продольно
расположенных элементарных нитей, соединенных между собой
скручиванием, склеиванием, перепутыванием5.
Полоски – это изделия, образованные в результате деления бумаги,
фольги, пленки на элементарные полоски с последующим их скручиванием6.
Ткани – изделия, полученные путем переплетения в них двух взаимно
перпендикулярных систем параллельно расположенных нитей – продольных,
называемых основой, и поперечных, называемых утком7.
Трикотаж - изделия, получаемые из одной нити, или многих нитей
одной системы путем образования петель и их переплетения8.
Нетканые полотна - изделия, получаемые скреплением различными
способами слоев волокон - холстов или параллельно расположенных нитей и
др9.
В следующих лекциях познакомимся более подробно с
разновидностями текстильных материалов, их строением и способами их
получения и переработки.
1.2. Лекция №2. Характеристика текстильных материалов
Текстильные волокна
Текстильные волокна (нити) многообразны по своему происхождению,
способу производства и химическому составу.
Практически все волокна состоят из полимеров – молекул-цепочек.
Полимеры (от греч. polymeres, «поли»- много, «мерос»- часть) химические соединения, макромолекулы которых состоят из большого числа
повторяющихся группировок (мономерных звеньев). Звенья связаны друг с
другом очень прочно большими химическими силами, поэтому полимеры
обладают исключительной прочностью. Но при этом полимерные молекулы
очень гибкие. Сочетание высокой прочности с гибкостью – характерное
свойство полимерных материалов.
По происхождению полимеры делятся на: природные (биополимеры) и
синтетические. Природные полимеры лежат в основе всех натуральных и
искусственных волокон.
Натуральные волокна существуют в природе в готовом виде, они
образуются из природных полимеров, которые формируются в растениях или
Кукин Г.Н., Соловьев A.H., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (волокна и нити). M., 1989.
Кукин Г.Н., Соловьев A.H., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (волокна и нити). M., 1989.
6
Кукин Г.Н., Соловьев A.H., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна
изделия). M., 1992.
7
Кукин Г.Н., Соловьев A.H., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна
изделия). M., 1992.
8
Кукин Г.Н., Соловьев A.H., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна
изделия). M., 1992.
9
Кукин Г.Н., Соловьев A.H., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна
изделия). M., 1992.
4
5
и
и
и
и
на кожном покрове животных. Так волокна хлопка, льна состоят из полимера
целлюлозы, волокна шерсти – из полимера белка кератина, нити
натурального шелка из полимеров белка фиброина.
Искусственные волокна получают в заводских условиях после
извлечения и химической обработки природных полимеров. Например: из
целлюлозы получают вискозное, ацетатное, триацетатное волокна, из белков
– казеиновое и зеиновое волокна.
Для получения синтетических волокон осуществляют синтез новых, не
существующих в природе в готовом виде, высокомолекулярных соединений
(полимеров) из низкомолекулярных веществ (сравнительно простых
молекул).
Искусственные и синтетические волокна относятся к химическим
волокнам, потому что химические волокна - это волокна, изготовляемые
промышленными способами.
Для изготовления текстильных изделий используются различные виды
волокон, которые отличаются друг от друга по химическому составу,
строению и свойствам
На рис.2 представлена современная классификация текстильных
волокон в упрощенном виде.
Рис. 2 Классификация текстильных волокон
Натуральные волокна
Натуральные волокна - это волокна, которые существуют в природе в
готовом виде, они образуются без непосредственного участия человека.
Натуральные волокна бывают растительного, животного, минерального
происхождения.
Натуральные волокна растительного происхождения
Основным веществом, составляющим волокна растительного
происхождения, является целлюлоза. Это твердое трудно растворимое
вещество, состоит из звеньев С6Н10О5. Помимо целлюлозы в растительных
волокнах присутствуют воски, жиры, белковые, красящие вещества и др.
Растительные волокна могут располагаться:
- на поверхности семян - хлопок
- на стенках плода - капок
- в оболочке плодов - койр
- внутри стебля - лен, пенька, джут, кенаф
- в листьях - абака, сизаль
Наиболее распространенными из растительных волокон являются
хлопок и лен.
Натуральные волокна животного происхождения
Натуральные волокна животного происхождения: шерсть, натуральный
шелк
Шерсть - волосяной покров млекопитающих, обладающий
прядильными качествами. Волокна шерсти состоят из молекул природного
белка кератина.
Шелк - продукт выделения особых шелкоотделительных желез
некоторых насекомых (тутовый шелкопряд, дубовый шелкопряд). Нити
натурального шелка состоят из полимеров природных белков фиброина и
серицина.
Натуральное волокно минерального происхождения: асбест.
По химическому составу асбест представляет собой водные силикаты
магния, железа, кальция и залегает в горных породах в виде жил и прожилок.
На рис.3 схематически представлена классификация натуральных
волокон.
Рис. 3 Классификация натуральных волокон.
Химические волокна
Химические волокна - волокна (нити), получаемые промышленными
способами в заводских условиях.
Химические волокна в зависимости от исходного сырья
подразделяются на три основные группы:
1.
искусственные
волокна
получают
из
природных
органических полимеров (например, целлюлозы, казеина, протеинов)
путем извлечения полимеров из природных веществ и химического
воздействия на них
2.
синтетические волокна вырабатываются из синтетических
органических полимеров, полученных путем реакций синтеза10
(полимеризации11 и поликонденсации12) из низкомолекулярных
соединений (мономеров), сырьем для которых являются продукты
переработки нефти и каменного угля
3.
минеральные волокна - волокна, получаемые из
неорганических соединений.
Синтез химический - целенаправленное получение сложных веществ из более простых, основывающееся
на знании молекулярного строения и реакционной способности последних. Обычно под синтезом
подразумевается последовательность нескольких химических процессов (стадий).
11
Полимеризация - процесс получения высокомолекулярных веществ, при котором молекула полимера
(макромолекула) образуется путём последовательного присоединения молекул низкомолекулярного
вещества (мономера) к активному центру на конце растущей цепи. Молекула мономера, входя в состав цепи,
образует её мономерное звено. Число таких звеньев в макромолекуле называется степенью полимеризации.
12
Поликонденсация - процесс получения полимеров из би- или полифункциональных соединений
(мономеров), сопровождающийся выделением побочного низкомолекулярного вещества (воды, спирта,
галогеноводорода и др.).
10
По химическому составу волокна подразделяются на органические и
неорганические волокна.
Органические волокна образуются из полимеров, имеющих в своем
составе атомы углерода, непосредственно соединённых друг с другом, или
включающие наряду с углеродом атомы других элементов.
Неорганические волокна образуются из неорганических соединений
(соединения из химических элементов кроме соединений углерода).
На рис.4 схематически представлена классификация химических
волокон.
Рис.4 Классификация химических волокон.
Синтетические волокна
Синтетические волокна (нити) - формируют из полимеров, не
существующих в природе, а полученных путем синтеза из природных
низкомолекулярных соединений.
На рис.5 схематически представлена классификация синтетических
волокон.
Рис.5 .классификация синтетических волокон
В качестве исходного сырья для получения синтетических волокон
используют продукты переработки газа, нефти и каменного угля (бензол,
фенол, этилен, ацетилен...). Вид полученного полимера зависит от вида
исходных веществ. По названию исходных веществ дается и название
полимеру. Синтетические полимеры получают путем реакций синтеза
(полимеризации или поликонденсации) из низкомолекулярных соединений
(мономеров). Синтетические волокна формуют либо из расплава или
раствора полимера по сухому или мокрому методу.
Искусственные волокна
Искусственные волокна (нити) - это химические волокна (нити),
получаемые химическим превращением природных органических полимеров
(например, целлюлозы, казеина, протеинов или морских водорослей).
На рис.6 схематически представлена классификация искусственных
волокон.
Рис. 6 Классификация искусственных волокон.
Многие
путают
искусственные
и
синтетические
волокна.
Синтетические волокна имеют химический состав, подобный которому не
встретить среди природных материалов. Другое дело искусственные волокна.
Искусственные волокна получают из полимеров, встречающихся в природе в
готовом виде (целлюлоза, белки). Например, вискоза, это та же целлюлоза,
что и в хлопке. Только вискозу прядут из древесных волокон.
Пряжа
В зависимости от назначения пряжи к ее внешнему виду и свойствам
предъявляются разные требования. Для выработки одних материалов нужна
пряжа очень тонкая, гладкая, равномерная по толщине, для других —
наоборот, более толстая, пушистая, рыхлая. Таким разнообразным
требованиям могут удовлетворять только разные по структуре виды пряжи.
Структура пряжи определяется видом волокнистого сырья, формой и
размерами волокон, их расположением в нитях, количеством в поперечном
сечении, равномерностью распределения по длине нити и круткой. В
зависимости от волокнистого состава пряжа подразделяется на: 1)
однородную, состоящую из одноименных волокон — хлопка, шерсти, льна и
т. д.; 2) смешанную — из волокон разного происхождения, соединенных в
процессах прядильного производства — шерстяных с хлопковыми,
шерстяных с вискозными и лавсановыми и т. д.; 3) неоднородную из
строщенных или скрученных нитей разного волокнистого состава —
шерстяных с хлопчатобумажными, шерстяных с вискозными и т. д.
Ткани
Ткань является одним из видов текстильных изделий, главные из
которых: тканевые, плетеные, тюлевые, вязаные. Эти изделия отличаются
между собой видом пряжи (нитей), из которой они изготовлены, строением,
способом изготовления, внешним видом, назначением и т. д.
Классификация тканей
Ткани различают по типу сырья, из которого они выработаны, по
цвету, по фактуре, на ощупь, по отделке.
По типу сырья

натуральные (классические). Они бывают:

растительного происхождения (хлопок, лён, конопля,
джут);

животного происхождения (шерсть, натуральный
шёлк);

минерального происхождения (ость, остистая ткань,
асбест);

искусственные:

из природных веществ органического (целлюлоза,
белки) и неорганического (стекло, металлы) происхождения:
вискоза, ацетат; металлические нити, люрекс;

из синтетических полимеров, в том числе:
o полиамидные ткани (дедерон, хемлон, силон),
o полиэстеры (диолен, слотера, тесил),
o полипропиленовые ткани,
o поливиниловые ткани (кашмилон, дралон).
По цвету

на гладкокрашеные однотонные (суровое полотно, белая
ткань, цветная ткань);

на многоцветные (меланжевые ткани, мулированные,
набивные, пестротканные ткани).
На ощупь

на тонкие, приятные на ощупь,

толстые,

редкие,

мягкие,

грубые,

тяжёлые.
По фактуре обработки поверхности ткани

сукно (прессованное, гладкое, ворсованное),


и др.
байка (вальцованная, ворсованная),
нетканые материалы — войлок, фетр, типа байки, фланели

(вальцованные двухсторонние),

велюр (вальцованный, с выровненным ворсом).
По назначению

Эксклюзивные

Нарядные

Плательные

Блузочные

Костюмные

Пальтовые

Курточные

Подкладочные

Компаньоны

Обивочные (мебельные)

Шторные

Технические

Другие
По структуре ткани, способу переплетения нитей

с простым (гладким или главным) переплетением —
полотняные, саржевые, сатиновые (атласные),

со
специальным
переплетением
—
креповые,
мелкозернистые ткани (канва),

с составным (комбинированным) переплетением (ткани в
клетку, квадратами, полосами),

типа жаккардовых — с крупноузорчатым переплетением
(простым и сложным),

с двухслойным переплетением — образуются два
самостоятельных полотна ткани, расположенные одно над другим и
связанные между собой одной из систем нитью, образующих эти
полотна, или специальной нитью основы или утка (износостойкие и
теплозащитные тонкосуконные ткани типа драпа и некоторые
шёлковые ткани),

с ворсовыми переплетениями — с уточноворсовым
переплетением
(полубархат,
вельвет),
с
основоворсовым
переплетением (бархат, плюш),

с обработанным краем — кромкой.
По стороне
При определении фактуры ткани необходимо различить правую
сторону и изнанку. Правая сторона внешне выглядит значительно наряднее,
приятнее на ощупь; цвета на правой стороне ярче и сочнее, рисунок
проступает отчётливо. У тканей, у которых обе стороны одинаковы (с
двухлицевым переплетением нитей — облегченные драпы, полотно, панама),
трудно отличить правую сторону от изнанки. На шерстяных двухсторонних
тканях на правой стороне ворс гораздо короче.
По пряже
По системе прядения пряжа может быть гребенной, кардной,
аппаратной.

Гребенная пряжа изготовляется из длинноволокнистого
хлопка, из длинной шерсти различных видов. Гребенная пряжа
отличается гладкостью, ровностью и прочностью. По гребенной
системе прядения вырабатывают гладкую, ровную, прочную,
эластичную, блестящую пряжу. Ткани из этой пряжи на ощупь очень
приятные, мягкие, эластичные, не мнутся, особенно из тонкогребенной
шерстяной пряжи (габардин, коверкот и др.). Из более грубых
шерстяных тканей данной пряжи (грубогребенной) известен шевиот.
Такой тип ткани эластичный, на ощупь жестковатый; поверхность
готовой ткани отличается характерным блеском. По гребенной системе
прядения вырабатывают и мохеровые ткани, которые значительно
мягче и более гладкие, чем шевиот.

Кардную пряжу получают из сырья (хлопок, шерсть и др.)
средней длины, которое обрабатывается различными способами,
исключая гребнечесание. Ткань из данной пряжи прочная, эластичная,
но не одинаковой ровности, отличается небольшой пушистостью.

По аппаратной системе прядения получают пряжу мягкую,
пушистую, пониженной прочности, неотличающуюся равномерностью.
Из аппаратной пряжи изготовляют тонкосуконные и грубосуконные
ткани зимнего назначения (фланель, бумазея, бобрик, сукно шинельное
и др.). Ткани из этой пряжи прессуют, вальцуют.
Трикотаж
Трикотаж отличается по строению от ткани тем, что состоит из петель,
переплетающихся между собой в поперечном и продольном направлениях.
Вид переплетения трикотажа определяется формой, размерами,
расположением петель и связями между ними. Нить, образующая петлю,
находится в силовом взаимодействии с соседними петлями, благодаря чему
сохраняются определенные размеры и форма петель. Основными
параметрами петли, во многом определяющими физико-механические
свойства трикотажа, являются длина нити в петле, номер и волокнистый
состав нити.
Нетканые полотна
Неткаными называются материалы, образуемые из волокнистой массы,
пряжи или тканей, скрепляемых чаще всего путем провязывания нитями,
уваливанием и склеиванием. Производство нетканых материалов обладает
значительными техническими и экономическими преимуществами в
сравнении с производством трикотажа и тканей. Для производства нетканых
материалов могут быть использованы стандартные, а также короткие, не
пригодные для прядения волокна как натуральные и искусственные, так и
синтетические в самых разнообразных сочетаниях, диктуемых требованиями
к материалу. Технологический процесс производства нетканых материалов
занимает меньше времени благодаря полному отсутствию процессов
ткачества и частичному или полному исключению процессов прядения.
Нетканые материалы дают возможность расширить ассортимент
изделий, выпускаемых швейной промышленностью.
Нетканые материалы в зависимости от методов скрепления
подразделяются на три класса: 1) скрепленные механическим способом; 2)
скрепленные
физико-химическим
способом;
3)
скрепленные
комбинированным способом. На рис.7 дана классификация нетканых
материалов, используемых для изготовления одежды.
Рис. 7. Классификация нетканых материалов, скрепляемых механическим
способом
Классификация нетканых материалов, образованных путем скрепления
волокнистых холстов физико-химическим и комбинированным способами,
показана на рис.8.
Рис. 8. Классификация нетканых материалов, скрепляемых физикохимическим и комбинированным способами.
1.3. Лекция №3. Строение и свойства текстильных
материалов
Натуральные волокна
Хлопок — это волокна, покрывающие семена растений хлопчатника.
Хлопчатник — однолетнее растение высотой 0,6—1,7 м, произрастающее в
районах с жарким климатом. Основным веществом (94—96 %), из которого
состоит хлопковое волокно, является целлюлоза. Хлопковое волокно
нормальной зрелости под микроскопом имеет вид плоской ленточки со
штопорообразной извитостью и с каналом, заполненным внутри воздухом
(рис. 9). Один конец волокна со стороны его отрыва от семени хлопчатника
открыт, другой, имеющий коническую форму, закрыт.
Рис.9 Хлопковые волокна различной степени зрелости под микроскопом
Хлопковым волокном присуща извитость. Волокна нормальной
зрелости имеют наибольшую извитость — 40—120 извитков на 1 см.
Длина хлопковых волокон колеблется от 1 до 55 мм. В зависимости от
длины волокон хлопок делят на коротковолокнистый (20—27 мм),
средневолокнистый (28—34 мм) и длинноволокнистый (35—50 мм). Хлопок
длиной менее 20 мм называют непрядимым, т. е. из него невозможно
выработать пряжу. Между длиной и толщиной хлопковых волокон
существует определенная зависимость: чем длиннее волокна, тем они
тоньше.
От длины и толщины волокон зависит выбор системы прядения
(получения пряжи), что в свою очередь влияет на качество пряжи и ткани.
Так, из длинноволокнистого (тонковолокнистого) хлопка получают тонкую,
ровную по толщине, с малой ворсистостью, плотную, прочную пряжу 5,0
текс и выше, используемую для изготовления высококачественных тонких и
легких тканей: батиста, маркизета, вольты, сатина гребенного и др.
Из средневолокнистого хлопка изготовляют пряжу средней и выше
средней линейной плотности 11,8—84,0 текс, из которой вырабатывают
основную массу хлопчатобумажных тканей: ситцы, бязи, миткали, сатины
кардные, вельветы и др.
Из коротковолокнистого хлопка получают рыхлую, толстую, неровную
по толщине, пушистую, иногда с посторонними примесями пряжу — 55—
400 текс, используемую для производства фланели, бумазеи, байки и др.
Хлопковое волокно обладает многочисленными положительными
свойствами. Оно имеет высокую гигроскопичность (8— 12 %), поэтому
хлопчатобумажные ткани обладают хорошими гигиеническими свойствами.
Волокна достаточно прочные. Отличительной особенностью
хлопкового волокна является повышенная прочность на разрыв в мокром
состоянии на 15—17 %, что объясняется увеличением площади поперечного
сечения волокна вдвое в результате его сильной набухаемости в воде.
Хлопок имеет высокую термостойкость — разрушение волокон до
140°С не происходит.
Хлопковое волокно более стойкое, чем вискозное и натуральный шелк,
к действию света, но по светостойкости уступает лубяным и шерстяным
волокнам. Хлопок обладает высокой устойчивостью к действию щелочей,
что используется при отделке хлопчатобумажных тканей (отделка —
мерсеризация, обработка раствором едкого натра). При этом волокна сильно
набухают, усаживаются, становятся неизвитыми, гладкими, стенки их
утолщаются, канал суживается, прочность повышается, блеск усиливается;
волокна лучше окрашиваются, прочно удерживая краситель. Из-за малой
упругости хлопковое волокно имеет высокую сминаемость, большую усадку,
низкую стойкость к воздействию кислотой. Хлопок применяется для
производства тканей разного назначения, трикотажа, нетканых полотен,
гардинно-тюлевых и кружевных изделий, швейных ниток, тесьмы, шнурков,
лент и др. Хлопковый пух применяют в производстве медицинской, одежной,
мебельной ваты.
Лубяные волокна получают из стеблей, листьев или оболочек плодов
различных растений. Стеблевыми лубяными волокнами являются лен,
пенька, джут, кенаф и др., листовыми — сизаль и др., плодовыми — койр,
получаемый из покрова скорлупы кокосовых орехов. Из лубяных волокон
наибольшую ценность представляют льняные.
Лен — однолетнее травянистое растение, имеет две разновидности:
лен-долгунец и лен-кудряш. Из льна-долгунца получают волокна. Основным
веществом, из которого состоят лубяные волокна, является целлюлоза (около
75 %). К сопутствующим веществам относятся: лигнин, пектиновые,
жировосковые, азотистые, красящие, зольные вещества, вода. Льняное
волокно имеет четыре-шесть граней с заостренными концами и
характерными штрихами (сдвигами) на отдельных участках, возникшими )
результате механических воздействий на волокно при его получении (рис.
10).
Рис. 10. Волокна льна под микроскопом: 1 — продольный вид; 2 — форма
поперечного среза
В отличие от хлопкового льняное волокно имеет сравнительно толстые
стенки, узкий канал, закрытый с обоих концов; поверхность волокна более
ровная и гладкая, поэтому льняные ткани меньше, чем хлопчатобумажные,
загрязняются и легче отстирываются. Эти свойства льна особенно ценны для
бельевых полотен. Льняное волокно уникально и тем, что при высокой
гигроскопичности (12 %) оно быстрее других текстильных волокон
поглощает и выделяет влагу; оно прочнее, чем хлопковое, удлинение при
разрыве — 2—3 %. Содержание в льняном волокне лигнина делает его
устойчивым к действию света, погоды, микроорганизмов. Термического
разрушения волокна не происходит до + 160°С. Химические свойства
льняного волокна аналогичны хлопковому, т. е. оно устойчиво к действию
щелочей, но не устойчиво к кислотам. В связи с тем, что льняные ткани
имеют свой естественный достаточно красивый шелковистый блеск,
мерсеризации их не подвергают.
Однако льняное волокно сильно сминается из-за низкой упругости,
трудно отбеливается и окрашивается.
Благодаря высоким гигиеническим и прочностным свойствам из
льняных волокон получают бельевые ткани (для нательного, столового,
постельного белья), летние костюмно-платьевые ткани. При этом около
половины льняных тканей вырабатываются в смеси с другими волокнами,
значительная часть которых приходится на полульняные бельевые ткани с
хлопчатобумажной пряжей по основе.
Из льняных волокон изготавливают также парусины, пожарные рукава,
шнуры, обувные нитки, а из очесов льна — более грубые ткани: мешочные,
холсты, брезенты, парусины и др.
Пеньку получают из однолетнего растения конопли. Из волокон
вырабатывают канаты, веревки, шпагаты, упаковочные и мешочные ткани.
Кенаф, джут получают из однолетних растений семейства мальвовых и
липовых. Из кенафа и джута вырабатывают мешочные и тарные ткани;
используют для транспортирования и хранения влагоемких товаров.
Шерсть — волокно из снятого волосяного покрова овец, коз,
верблюдов, кроликов и других животных. Шерсть, снятую стрижкой в виде
цельного волосяного покрова, называют руном. Шерстяные волокна состоят
из белка кератина, содержащего, как и другие белки, аминокислоты.
Шерстяные волокна под микроскопом можно легко отличить от других
волокон — их наружная поверхность покрыта чешуйками. Чешуйчатый слой
состоит из мелких пластинок в форме конусообразных колец, нанизанных
друг на друга, и представляет собой ороговевшие клетки. За чешуйчатым
слоем следует корковый — основной, от которого зависят свойства волокна и
изделий из них. В волокне может быть и третий — сердцевинный слой,
состоящий из рыхлых, заполненных воздухом клеток. Под микроскопом
видна и своеобразная извитость шерстяных волокон.
Рис.11 Строение шерстяного волокна: 1 - Чешуйчатый (кутикула), 2 – Корковый, 3 Сердцевинный
В зависимости от того, какие слои в шерсти присутствуют, она может
быть следующих видов: пух, переходный волос, ость, мертвый волос (рис.
12).
Рис. 12. Волокна шерсти под микроскопом:
1— продольный вид; 2— форма поперечного среза волокон; а — тонкая шерсть,
б— полутонкая и полугрубая шерсть, в— ость, г— мертвый волос
Пух — тонкое, сильно извитое, шелковистое волокно без
сердцевинного слоя. Переходный волос имеет прерывистый рыхлый
сердцевинный слой, благодаря чему он неравномерен по толщине,
прочности, имеет меньшую извитость.
Ость и мертвый волос имеют большой сердцевинный слой,
характеризуются большой толщиной, отсутствием извитости, повышенной
жесткостью и хрупкостью, малой прочностью.
В зависимости от толщины волокон и однородности состава шерсть
подразделяют на тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую. Важными
показателями качества шерстяного волокна являются его длина и толщина.
Длина шерсти влияет на технологию получения пряжи, ее качество и
качество готовых изделий. Из длинных волокон (55—120 мм) получают
гребенную (камвольную) пряжу — тонкую, ровную по толщине, плотную,
гладкую.
Из коротких волокон (до 55 мм) получают аппаратную (суконную)
пряжу, которая, в отличие от камвольной, более толстая, рыхлая, пушистая, с
неровностями по толщине.
Свойства шерсти по-своему уникальны — ей присуща высокая
свойлачиваемость, что объясняется наличием на поверхности волокна
чешуйчатого слоя.
Благодаря этому свойству из шерсти производятся фетр, суконные
ткани, войлок, одеяла, валяная обувь. Шерсть обладает высокими
теплозащитными свойствами, имеет высокую упругость. Щелочи на шерсть
действуют разрушающе, к кислотам она устойчива. Поэтому если шерстяные
волокна, содержащие растительные примеси, обработать раствором кислоты,
то эти примеси растворяются, а шерстяные волокна остаются в чистом виде.
Такой процесс очистки шерсти называют карбонизацией.
Гигроскопичность шерсти высокая (15—17 %), но в отличие от других
волокон она медленно поглощает и отдает влагу, оставаясь на ощупь сухой.
В воде она сильно набухает, площадь поперечного сечения при этом
увеличивается на 30—35 %. Увлажненное волокно в растянутом состоянии
можно зафиксировать сушкой, при повторном увлажнении длина волокна
снова восстанавливается. Это свойство шерсти учитывается при влажнотепловой обработке швейных изделий из шерстяных тканей для сутюжки и
оттяжки их отдельных деталей.
Шерсть — достаточно прочное волокно, удлинение при разрыве
высокое; в мокром состоянии волокна на 30 % теряют прочность.
Недостатком шерсти является малая термостойкость — при температуре
100—110°С волокна становятся ломкими, жесткими, снижается их
прочность.
Из тонкой и полутонкой шерсти, как в чистом виде, так и в смеси с
другими волокнами (хлопковыми, вискозными, капроновыми, лавсановыми,
нитроновыми), вырабатывают камвольные и тонкосуконные платьевые,
костюмные, пальтовые ткани, нетканые полотна, трикотажные изделия,
платки, одеяла; из полугрубой и грубой — грубосуконные пальтовые ткани,
валяную обувь, войлок.
Натуральный шелк по своим свойствам и себестоимости — ценнейшее
текстильное сырье. Получают его разматыванием коконов, образуемых
гусеницами шелкопрядов. Наибольшее распространение и ценность имеет
шелк тутового шелкопряда, на долю которого приходится 90 % мирового
производства шелка (рис. 13).
Рис. 13. Натуральный шелк под микроскопом: 1 — продольный вид; 2 — форма
поперечного среза
Из всех природных волокон натуральный шелк — самое легкое
волокно и наряду с красивым внешним видом обладает высокой
гигроскопичностью (11 %), мягкостью, шелковистостью, малой
сминаемостью.
Натуральный шелк обладает высокой прочностью. Разрывная нагрузка
шелка в мокром состоянии снижается примерно на 15 %. Натуральный шелк
устойчив к кислотам, к щелочам — нет, имеет низкую светостойкость,
относительно низкую термостойкость (100—110°С) и высокую усадку. Из
шелка вырабатывают платьевые, блузочные ткани, также швейные нитки,
ленты, шнурки.
Асбестовое волокно является минеральным натуральным волокном.
Асбест (горный лен)– это тонковолокнистый белый или зеленоватожелтый минерал c шелковистым блеском, образующий прожилки, которые
имеют поперечно-волокнистое строение с длиной волокон от долей
миллиметра до 5–6 см (изредка до 16см) толщиной менее 0,0001мм. По
химическому составу асбестовые минералы являются водными силикатами
магния, железа, кальция и натрия.
Замечательным свойством этого минерала является способность
распушаться в тонковолокнистую массу, подобную льняной или хлопковой,
пригодной для изготовления несгораемых тканей.
Асбест обладает уникальными свойствами: высокой термостойкостью
(температура плавления 1550°С), стойкостью к действию щелочей, кислот и
других агрессивных жидкостей, эластичностью и выдающимися
прядильными свойствами. Обладает высокими сорбционными, тепло-, звукои электроизоляционными свойствами. Его прочность при растяжении вдоль
волокон выше прочности стали.
Особенности горения: не горит
Другого материала с подобным набором свойств в природе просто нет.
Асбест идёт на изготовление несгораемых текстильных изделий,
теплоизоляционных изделий, различных наполнителей для пластмасс, для
асбестоцемента. Волокна асбеста прядутся обычно в смеси с хлопком или
химическими волокнами.
Асбестовая ткань используется для пошива жароизоляционной одежды
и относится к первичным средствам пожаротушения небольших очагов при
воспламенении веществ, горение которых не может происходить без доступа
воздуха.
Температура рабочей среды до 500°С.
Асбополотно (полотно нетканое асбестовое), используется в качестве
теплоизоляционного материала для изоляции горячих поверхностей.
Температура до +400°С.
Химические волокна
Свойства синтетического волокна и, получаемого из него, материала
можно задавать наперед. Физико-механические и физико-химические
свойства синтетических волокон можно изменять в процессах формования,
вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации,
как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет
создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера волокна
химические, обладающие разными свойствами.
Пряжа
Волокнистый состав оказывает существенное влияние на структуру
пряжи. Длинные, грубые, прямые волокна (лен, грубая гребенная шерсть)
располагаются в пряже компактно, нить получается плотной, жесткой, ее
поверхность в большинстве случаев гладкая, только иногда на гладкой
поверхности нити выступают отделившиеся концы прямых волокон. Тонкие,
сильно извитые волокна, трудно поддающиеся распрямлению в прядении,
образуют нить мягкую, более рыхлую, с пушистой поверхностью.
Существенно влияют на структуру нити и расположение волокон в ней
процессы прядильного производства.
Рис. 14. Схема строения пряжи: а — гребенного и кардного прядения; б — аппаратного
прядения.
Ткани
Ткань представляет собой пространственную сетку из прямоугольных
или квадратных ячеек, образуемых двумя взаимно перпендикулярными
системами нитей — основными, расположенными вдоль ткани, и уточными,
лежащими поперек ткани. Различной последовательностью переплетения
основных и уточных нитей в тканях создаются разнообразные рисунки —
нити основы и утка огибают одна другую или перекрывают сразу несколько
нитей, располагаясь то с лицевой, то с изнаночной стороны ткани.
Переплетение не только придает тканям различный внешний вид, но и
изменяет их свойства. Так, чем чаще переплетаются нити, переходя с
лицевой стороны на изнаночную и обратно, тем больше они связаны между
собой, сильнее напряжены, структура ткани жестче, а прочность больше.
Нити с частыми изгибами придают поверхности ткани матовость, а длинные
перекрытия, проходящие над несколькими нитями, делают ее гладкой и
блестящей.
Ткани,
поверхность
которых
образована
длинными
перекрытиями, устойчивее к истиранию, но нити, слабее закрепленные в
общей структуре ткани, легче осыпаются по ее срезу.
Графическое изображение переплетения нитей ткани называется
рисунком переплетения. Зарисовка ведется на клетчатой бумаге, на которой
каждый вертикальный ряд клеток соответствует основной нити,
горизонтальный— уточной. Каждая клетка представляет собой пересечение
основной нити с уточной. Если в этом пересечении сверху лежит основа, т. е.
основное перекрытие, клетку закрашивают, при уточном перекрытии клетку
оставляют незакрашенной (рис. 15).
Рис. 15. Ткацкое переплетение и его зарисовка на канвовой бумаге
Простые (главные) переплетения
Отличительной особенностью всех простых переплетений является
следующее: 1) раппорт по основе всегда равен раппорту по утку; 2) каждая
основная нить переплетается с каждой уточной нитью в раппорте только
один раз.
Рис.16 Простые переплетения
Чем меньше раппорт саржевого переплетения, тем чаще связи, больше
слитность ткани и жестче ее структура. При выработке плотных тканей
обычно применяют саржевые переплетения с большим раппортом,
образующим более крупный рубчик. С увеличением раппорта саржевого
переплетения прочность ткани уменьшается.
Атласное переплетение придает ткани гладкую блестящую
поверхность благодаря редким изгибам основных и уточных нитей. Лицевая
сторона атласного переплетения состоит из настилов основных нитей.
Каждая основная нить только один раз в раппорте проходит под уточной
нитью. В сатине (уточном атласе), наоборот, лицевая сторона ткани
образуется из уточных нитей, которые только по одному разу в раппорте на
изнанке ткани проходят под основной нитью.
Сатиновым
переплетением
вырабатывают
большую
группу
хлопчатобумажных
тканей,
называемых
сатином.
В
шелковой
промышленности большое распространение имеет атлас. В этом случае на
ткацком станке ткани обычно вырабатывают лицевой стороной вниз. Для
шерстяных гребенных тканей, поверхность которых должна быть матовой,
атласное переплетение применяется очень редко; иногда вырабатывают
сатиновым переплетением шерстяные суконные ткани, подвергающиеся
сильной валке и ворсовке.
Трикотаж
Трикотаж
по
способу
образования
подразделяется
на
поперечновязаныи и основовязаный. Поперечновязаным называется такой
трикотаж, в котором каждая нить последовательно образует все петли
петельного ряда (см. рис.17). Поэтому для образования ряда
поперечновязаного трикотажа требуется всего одна нить. Основовязаный
называется такой трикотаж, в котором каждая нить образует в каждом
петельном ряду только одну петлю (рис.18), затем переходит в следующий
петельный ряд, образует следующую петлю и т. д. В результате для
образования одного ряда основовязаного трикотажа требуется столько нитей,
сколько в нем петель.
Рис. 17. Схема поперечновязаного
трикотажа
Рис. 18. Схема основовязаного трикотажа.
Петли, образующие трикотаж, по форме могут быть открытыми, в
которых протяжки, соединяющие соседние петли, не пересекаются друг с
другом, и закрытыми, в которых протяжки пересекаются друг с другом
(рис.19).
Рис. 19. Разновидности петель: а — открытая поперечновязаная; б — открытая
основовязаная; в — закрытая основовязаная
Нетканые полотна
Для изготовления основной массы нетканых материалов применяют
волокнистые холсты, состоящие из кардных ваток-прочесов. Количество этих
ваток-прочесов зависит от назначения нетканого материала. Свойства
нетканых материалов, состоящих из волокнистых холстов, определяются
порядком расположения волокон в холстах. Волокна в холстах могут быть
расположены в одном направлении, перекрещиваться благодаря
зигзагообразному расположению отдельных ваток по длине холста, или
иметь комбинированное расположение, т. е. когда ватки с хаотическим
расположением чередуются с ватками с параллельным или перекрестным
расположением волокон.
В вязально-прошивных нетканых материалах волокна в волокнистых
слоях обычно располагаются в поперечном направлении для создания
большой прочности и устойчивости этих материалов по ширине. Прочность
и устойчивость вязально-прошивного нетканого материала по длине
обеспечивается прошивкой. Для выработки вязально-прошивных нетканых
материалов из двух слоев параллельных нитей, расположенных относительно
друг друга под некоторым углом, применяется пряжа в основном средней и
большой толщины.
Рис. 20. Структура вязально-прошивного нетканого материала арахне, скрепляемого
переплетением трико.
При провязывании цепочкой волокнистый холст скрепляется не
связанными между собой по ширине материала строчками. При
провязывании переплетением трико волокнистый холст или слои нитей
(рис.21) оказываются внутри редкого основовязаного трикотажа.
Рис.21. Структура вязально-прошивного нетканого материала малимо из слоев нитей,
соединенных переплетением трико.
На лицевой стороне такого нетканого материала, видны петли,
втянутые в материал, а на изнаночной стороне — зигзагообразно
расположенные отрезки прямых нитей — протяжки. При провязывании
волокнистого холста переплетением трико, сукно, и особенно трико-цепочка
и сукно-цепочка волокна или нити в нетканом материале закрепляются
наиболее устойчиво.
При провязывании редких тканей переплетениями, образующими на
одной из сторон свободно висящие петли (рис.22), вырабатываются нетканые
материалы, напоминающие махровые ткани или плюшевый трикотаж. Для
провязывания вязально-прошивных нетканых материалов применяется пряжа
как одиночная, так и крученая, комплексные и филаментные нити средней
толщины.
Рис.22. Структура нетканого материала малиполь.
Иглопробивные нетканые материалы образуются из волокнистого
холста с проложенными внутри нитями. Часть волокон в этом материале
располагается перпендикулярно к его поверхности (рис.23), благодаря чему
достигается связывание волокнистого холста в одно целое и придание
нетканому материалу высокой прочности к раздиранию, пористости и
мягкости.
Рис.23. Структура иглопробивного нетканого материала.
Клееные нетканые материалы, используемые при изготовлении
одежды, вырабатываются главным образом путем склеивания: сухого,
мокрого и комбинированного. Клееные материалы, полученные сухим
склеиванием, представляют собой волокнистый холст, содержащий смесь
натуральных, искусственных и термопластичных штапельных синтетических
волокон, либо волокнистый холст и каркас, состоящий из системы
филаментных синтетических нитей, либо волокнистый холст и сетку из
поливинилхлорида и других термопластичных материалов.
Для изготовления одежды в основном применяют клееные материалы,
полученные мокрым склеиванием и представляющие собой волокнистый
слой или систему нитей из натуральных и искусственных волокон,
пропитанных
растворами,
эмульсиями,
дисперсиями,
латексами
водорастворимых или органических вяжущих веществ, которые склеивают
волокна без изменения их химического состава. Волокнистый слой или нити
затем подвергают термообработке.
Отличительной особенностью структуры нетканых материалов,
получаемых склеиванием, является наличие зон скрепления между собой
волокон или нитей связующим веществом. Так в результате склеивания
растворами после просушки на волокнах остается склеивающее вещество в
виде капелек. Недостатком этого способа скрепления является
неравномерное распределение склеивающего материала и осаждение его
лишь на периферии волокнистого материала, что приводит к расслаиванию
материала. Волокна в таких нетканых материалах обладают малой
подвижностью, а материалы жесткостью. При пропитке волокнистых холстов
дисперсиями связующего и последующего осаждения дисперсий
коагулянтами связующее располагается в волокнистой основе более
равномерно в виде отдельных агломератов, отлагающихся как на волокне,
так и в межволоконном пространстве.
Происходит образование так называемой сегментной структуры.
Пленка склеивающего материала отлагается на волокнах и между волокнами
в точках их перекрещивания. При этом в зависимости от вида волокон
скрепляющее вещество распределяется или в плоскости волокна, или даже
перпендикулярно толщине материала, оставляя свободным от клея большие
участки между волокнами, дающие возможность проходить воздуху и влаге.
Материалы, получаемые этим способом, обладают повышенной мягкостью,
гибкостью и эластичностью. К геометрическим параметрам строения
нетканых материалов относятся плотность провязывания вязальнопрошивных нетканых материлов, объемный вес и пористость.
Свойства тканей, трикотажа и нетканых материалов для одежды
Под свойством материала понимается отличительная его особенность
— толщина, вес, прочность и т. д. То, что выражает свойство, называется
характеристикой. Каждое свойство может выражаться разнообразными
характеристиками. Так, прочность материала характеризуется разрывной
нагрузкой, разрывным напряжением или разрывной длиной. Цифровое
выражение характеристики называется показателем.
Все многообразие свойств материалов для одежды подразделяют на
следующие основные группы:
1) геометрические свойства — толщина, ширина, длина и вес;
2) механические свойства — прочность на разрыв при растяжении,
деформация растяжения и ее составные части, деформация изгиба (жесткость
на изгиб, драпируемость), тангенциальное сопротивление (смещение нитей,
осыпаемость тканей, распускаемость трикотажа) и др.;
3) физические свойства — теплозащитные и сорбционные свойства,
воздухо- и водопроницаемость, оптические свойства;
4) усадка при смачивании и стирке, формовочная способность при
влажно-тепловой обработке;
5) износоустойчивость — способность материала противостоять
действию истирания, многократных растяжений, физико-химических
факторов и др.
1.4. Лекция №.4. Область использования текстильных
материалов
Текстильные материалы служат для удовлетворения потребностей
человека, в частности в одежде. Однако, кроме одежды, они необходимы и
для удовлетворения многих других потребностей; среди них следует
упомянуть бытовые и хозяйственные вещи, например постельное белье и
одеяла, полотенца, скатерти, салфетки, отделочные материалы, занавески и
ковры и многие другие вещи. Широкое применение текстильные материалы
нашли в технике, они используются почти во всех отраслях
промышленности.
Также не следует забывать о канатах и тканых приводных ремнях,
конвейерных лентах и корде — редкой ткани из крученых нитей,
составляющей основу автомобильных, авиационных и других шин,
разнообразной таре и других упаковочных материалах, о парусах,
рыболовных снастях, о разнообразной тепловой, электрической и других
видах изоляций, о ситах и фильтрах и т.д. Парашюты, костюмы космонавтов
и многое другое, необходимое для авиации и покорения космоса, также
изготовляется из текстильных материалов. Медицина применяет их в
качестве перевязочных и протезных материалов. В убранстве театральных,
клубных, школьных помещений, в переплетном деле также их используют.
Области
применения
текстильных
материалов
подвержены
изменениям. Использование в некоторых сокращается, зато возникают
новые, ранее неизвестные их виды применения. Так, с развитием
производства пленочных материалов они часто заменяют ткани для
отдельных видов верхней одежды; нетканые полотна широко используются
как основа искусственной кожи, фильтры, материалы для покрытия дорог и
др.; появились даже трикотажные протезы кровеносных сосудов, световоды
из стеклянных нитей и др. Широкое распространение получили пластики,
армируемые различными видами волокон, в том числе стеклянными,
углеродными. Появились новые волокна, получаемые дроблением пленок.
При изготовлении одежды широко применяются хлопковое и
разнообразные химические волокна, шерсть и в небольших количествах—
лен и шелк; для носильного белья — главным образом хлопковое и
разнообразные химические волокна; для технических изделий — все виды
волокон.
1.5 Лекция №5. Получение и первичная обработка текстильных
материалов
Натуральные волокна
Хлопок. Собранный с полей хлопок-сырец (семена, покрытые
волокнами) поступает на хлопкоочистительные заводы для первичной
обработки. В массе хлопка кроме волокон содержатся различные сорные
примеси, наличие которых снижает качество хлопка. Их количество зависит
главным образом от способа сбора хлопка-сырца, его первичной обработки, а
также от разновидности хлопчатника и условий его произрастания.
В процессе первичной обработки на хлопкоочистительных заводах с
помощью так называемых зерноотделительных машин от семян
последовательно отделяют хлопковое волокно (волокна длиной в основном
более 20 мм), пух или линт (волокна длиной менее 20 мм), и подпушек или
делинт (короткий волокнистый покров длиной менее 5 мм). На долю
хлопкового волокна приходится около 1/3 от общей массы хлопка-сырца.
Одновременно происходит очистка от посторонних примесей (частиц
листьев, коробочек, стеблей).
Затем волокна прессуют в кипы и отправляют для дальнейшей
переработки на хлопкопрядильные фабрики.
Лен. Уборка льна-долгунца.
Убирают лен в период ранней жёлтой спелости. Лен теребят, то есть
выдергивают из земли вместе с корнями, затем высушивают, освобождают от
семенных головок (очесывают), молотят. После обмолота стебли подвергают
первичной обработке.
Первичная обработка льна
Цель первичной обработки льна - получить тресту из стеблей льна, а из
тресты - волокна.
Для
освобождения
волокон
стебли
подвергают
действию
биологических (мочка) и механических (мятьё, трепание) процессов.
Мочка может производиться различными способами:

Росяная мочка, или расстил. Стебли после обмолота
(солому) расстилают на поле ровными рядами. В расстеленной на траве
и намокающей от капель росы и дождя соломке бурно развиваются
микроорганизмы, разрушающие клейкие вещества внутри стебля.
В результате образуется треста, в которой волокно относительно легко
отделяется от древесины.
Процесс образования тресты продолжается иногда три, а иногда и
шесть недель - в зависимости от погоды, и, чтобы он шел равномерно по
всему слою, разостланную солому приходиться за это время 2-3 раза
перевернуть.

Холодноводная мочка. Солому в снопах, тюках,
контейнерах и т.п. погружают в водоём на 10—15 суток.
В результате жизнедеятельности бактерий волокна отделяются
от тканей.

Тепловая мочка применяется на льнозаводах. Солому мочат
в воде, подогретой до 36 - 37 °С. Это позволяет получать тресту за 70 80 ч, а при использовании ускорителей (мочевина, аммиачная вода и
др.) - за 24 - 48 ч. Ещё более сокращают процесс запаривание соломы в
автоклавах под давлением 2—3 ат (до 75—90 мин) и замачивание в
слабом растворе кальцинированной соды, кислот и специальных
эмульсии (до 30 мин).
Полученную тресту поднимают и сушат, после чего она готова к
последующей обработке на льнозаводе
Обработка костры на льнозаводе
На льнозаводе для отделения волокна от костры тресту подвергают
механическому воздействию, осуществляя следующие операции:

мятье: тресту пропускают через рифленые вальцы,
разрушая тем самым хрупкую древесину, но сохраняя эластичное
волокно;

трепание: многократно ударяют по тресте лопастями
бильных барабанов;

трясение: на трясилке удаляется осыпающаяся костра.
Шерсть. Первичная обработка шерсти: сортировка по качеству,
разрыхление и удаление мусора, промывка от грязи и жира, сушка горячим
воздухом.
Шелк. Получение шелка проходит следующие стадии: бабочка
тутового шелкопряда откладывает яички (грену), из которых выводятся
гусеницы длиной около 3 мм. Питаются они листьями тутового дерева,
отсюда и название шелкопряда. Через месяц гусеница, накопив в себе
натуральный шелк, через шелкоотделительные железы, расположенные по
обе стороны тела, окутывает себя непрерывной нитью в 40—45 слоев и
образует кокон. Намотка кокона длится 3—4 дня. Внутри кокона гусеница
превращается в бабочку, которая, проделав отверстие в коконе щелочной
жидкостью, выходит из него. Такой кокон для дальнейшей размотки
непригоден. Коконные нити очень тонкие, поэтому разматывают их
одновременно с нескольких коконов (6—8), соединяя в одну комплексную
нить. Такая нить называется шелком-сырцом. Общая длина разматываемой
нити составляет в среднем 1000—1300 м.
Оставшийся после размотки кокона сдир (тонкая, не поддающаяся
размотке оболочка, содержащая около 20 % длины нити), бракованные
коконы перерабатывают в короткие волокна, из
которых получают
шелковую пряжу.
Химические волокна
Химические волокна получают путем химической переработки
природных
(целлюлозы,
белков
и
др.)
или
синтетических
высокомолекулярных веществ (полиамидов, полиэфиров и др.).
Технологический процесс изготовления химических волокон состоит
из трех основных стадий — получения прядильного раствора, формирования
из него волокон и отделки волокон. Полученный прядильный раствор
поступает в фильеры — металлические колпачки с маленькими отверстиями
(рис. 6) — и вытекает из них в виде непрерывных струек, которые сухим или
мокрым способом (воздухом или водой) затвердевают и превращаются в
элементарные нити.
Форма отверстий фильер обычно круглая, а для получения
профилированных нитей используют фильеры с отверстиями в виде
треугольника, многогранника, звездочек и др. (рис. 24).
Рис. 24 Химические волокна под микроскопом: 1 – продольный вид, 2 – форма
поперечного среза
При выработке коротких волокон используют фильеры с большим
количеством отверстий. Элементарные нити со многих фильер соединяют в
один жгут и разрезают на волокна необходимой длины, которая
соответствует длине натуральных волокон. Сформированные волокна
подвергают отделке.
В зависимости от вида отделки получают волокна белые, окрашенные,
блестящие и матированные.
Искусственные волокна
Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных
соединений — целлюлозы, белков, металлов, их сплавов, силикатных стекол.
Наиболее распространенное искусственное волокно — вискозное,
вырабатывается из целлюлозы. Для изготовления вискозного волокна
используют обычно древесную, преимущественно еловую целлюлозу.
Древесину
расщепляют,
обрабатывают
химическими
реагентами,
превращают в прядильный раствор — вискозу.
Вискозные волокна вырабатывают в виде комплексных нитей и
волокон, их применение различно.
2. Технология обработки текстильных материалов
2.1 Лекция №6. Технология прядения
Прядением называется совокупность процессов, в результате которых
из бесформенной спрессованной волокнистой массы образуется непрерывная
нить. Волокна сначала треплют, подвергая ударным воздействиям, затем
чешут игольчатыми поверхностями и формируют из прочеса ленту, т. е. жгут
волокон. Ленты для выравнивания по толщине складывают, а затем с
помощью вращающихся с нарастающей скоростью валиков вытягивают.
Постепенно делая ленты более тонкими и слегка их подкручивая, получают
ровницу, и наконец, из ровницы путем вытяжки и крутки формируют нить.
Волокна могут быть длинные или короткие, толстые или тонкие,
прямые или извитые. От перечисленных параметров и назначения пряжи
зависит выбор системы прядения, конструкция машины, режим обработки.
Чтобы обеспечить пряже требуемые свойства, в одних случаях к
перечисленным выше операциям добавляют новые, усложняющие и
удлиняющие процесс, в других, наоборот, процесс упрощается и
укорачивается.
Существуют три основные системы прядения:
1.
аппаратная
2.
кардная
3.
гребенная
Наименьшее количество переходов в прядильном производстве требует
аппаратная система, по которой перерабатывается коротковолокнистый
хлопок и шерсть, угары (отходы) прядильного производства, а также
регенерированные волокна (из превращенного в волокнистую массу
лоскута). Наиболее сложный и длинный путь проходят волокна при
гребенной системе прядения, применяемой для длинноволокнистого хлопка,
шерсти, льна, натурального шелка. Наиболее распространенной является
кардная система прядения, по которой перерабатывается весь
средневолокнистый хлопок и штапельное волокно.
Аппаратная система отличается от двух других отсутствием процессов
выравнивания и вытяжки. В результате этого волокна в аппаратной пряже
неориентированы и изогнуты, а пряжа получается рыхлой и неравномерной
по толщине. В гребенном прядении благодаря гребнечесанию, в процессе
которого удаляются короткие волокна и хорошо распрямляются и
ориентируются оставшиеся длинные, а также благодаря многократным
сложениям и вытяжкам пряжа получается равномерной по толщине и
гладкой. В кардной пряже волокна также распрямлены и ориентированы, но
не так хорошо, как в гребенной, поэтому она менее равномерная по толщине
и гладкая.
Чтобы в результате прядения получить пряжу запроектированной
толщины, составляют планы прядения, в которых указывают, во сколько раз
на разных стадиях переработки нужно сложить и вытянуть полуфабрикат —
и какой в результате этого должна быть его толщина при поступлении на
каждую машину и выходе с нее.
Смешивание.
Одной из ответственных операций процесса прядения является
смешивание. Цель смешивания — составление смеси, обеспечивающей
получение пряжи требуемого качества. Смесь может быть составлена из
одинаковых по природе волокон — хлопка, льна, шерсти или разных —
хлопка с вискозными штапельными волокнами, шерсти с лавсановыми
волокнами и т. д.
Для обеспечения определенного качества вырабатываемых изделий
смеси стандартизованы. Смешивание волокон осуществляется на разных
стадиях их переработки и должно обеспечить получение однородной массы,
состоящей из хорошо перемешанных в определенных сочетаниях
компонентов смеси.
Рис. 25. Схема рабочих органов питателя-смесителя.
Разрыхление и трепание.
На прядильную фабрику волокна поступают в сильно спрессованном
виде, упакованные в кипы. В волокнистой массе содержатся сорные примеси,
для выделения которых спрессованные пласты волокон разъединяют на
клочки. Разрыхление и выделение примесей достигается ударными
воздействиями ножевых и колковых барабанов, планочных и игольчатых
трепал на свободные или зажатые волокна. При этом происходит выделение
крупных примесей под колосниковую решетку.
Воздействием рабочих органов в свободном состоянии подвергаются
хлопковые волокна на разрыхлительных машинах типа питателейсмесителей (рис.25). Подаваемые питающей решеткой 1 волокна
захватываются иглами игольчатого полотна 2, которые поднимают их и
подводят к колкам разравнивающего барабана 3. Колки ударяют по
волокнам, размельчают крупные клочки, частично отбрасывают их обратно,
мелкие же клочки, оставшиеся на иглах, снимаются с передней части
машины съемным валиком 4. Так как волокна на машинах такого типа
получают удары рабочих органов, находясь в свободном состоянии, они
почти не повреждаются, но количество выделяемых примесей очень
незначительно.
Более энергичное воздействие оказывают рабочие органы трепальных
машин на зажатые волокна. На рис.26, а показана схема рабочих органов
трепальной машины с колковыми или ножевыми барабанами, на рис. 26, б —
с планочным трепалом. Медленно подаваемые питающими цилиндрами 1
волокна попадают под быстро вращающиеся колки, ножи, или трепала 2.
Отделяющиеся под их ударами от общей массы клочки ударяются о
колосниковую решетку 3 и из них выделяются более тяжелые и крупные
примеси, падающие в ее отверстия, волокна же под воздействием
центробежной силы или тяги воздуха выводятся из машины. Ножевые и
колковые барабаны наносят точечные удары, от которых волокна могут
частично отклоняться, раздвигаясь в стороны. Поэтому машины такого типа
повреждают волокна меньше, чем машины с планочными трепалами. При
встряхивании волокон рабочими органами трепальных машин выделяется
много пыли и пуха, для их удаления трепальные машины снабжены
сетчатыми пылеотделяющими барабанами и конденсаторами, соединенными
с вентиляционными устройствами.
Рис.26. Схема рабочих органов трепальной машины: а — с ножевым барабаном;
б— с трехбильным трепалом.
В зависимости от рода перерабатываемых волокон разрыхление и
трепание осуществляется на машинах различных конструкций.
Чесание.
Целью чесания на кардочесальных машинах является разъединение
клочков на отдельные волокна и выделение из них наиболее мелких, цепких
примесей, которые не были удалены на трепальных машинах. Одновременно
волокна несколько распрямляются и получают более параллельное
расположение.
Прочес осуществляется между двумя поверхностями, покрытыми
игольчатой (кардной) или пильчатой гарнитурой. Если иглы гарнитуры
направлены навстречу друг другу, а поверхности двигаются в разные
стороны или в одну, но с разной скоростью (рис.27, а), клочки волокон
иглами обеих поверхностей растаскиваются в разные стороны — происходит
прочес.
Рис. 27. Расположение игольчатых поверхностей чесальной машины: а — при
прочесе; б — при переходе с одной поверхности на другую.
Кардочесальные машины бывают двух видов: шляпочные,
используемые в прядении хлопка и штапельных волокон, и валичные, на
которых осуществляется прочес более длинных волокон — шерсти, льняного
очеса.
На шляпочных машинах (рис.28, а) игольчатый или пильчатый барабан
1 на одну треть окружен шляпочным полотном 2, состоящим из соединенных
между собой цепью металлических планок, покрытых игольчатой (кардной)
поверхностью. Гарнитура барабана и шляпок имеет расположение игл
навстречу друг другу. Между быстро вращающимся барабаном и медленно
движущимся шляпочным полотном волокна хлопка переходят с одной
поверхности на другую и прочесываются.
Рис.28. Взаимодействие игольчатых поверхностей: а — главного барабана и
шляпочного полотна на шляпочной чесальной машине; б — главного барабана и рабочих
валиков на валочной чесальной машине.
На валичных машинах по окружности барабана 1 (рис.28, б)
расположено несколько пар рабочих 2 и съемных 3 валиков. Между иглами
быстро движущегося барабана и медленно движущегося рабочего валика,
имеющими встречный наклон, осуществляется прочес. При этом часть
волокон уносится барабаном, часть переходит на рабочий валик. Так как
υP<υC<υб, съемный валик своими иглами счищает волокна с рабочего валика
и передает их на барабан.
На кардочесальных машинах, используемых при чесании хлопка,
штапельных волокон, льняного очеса и гребенной шерсти, прочесанные
волокна в виде ватки снимаются с игл гребенкой и направляются в воронку,
формирующую из них жгут, называемый лентой. Ленты укладываются
витками в ленточные тазы и передаются в ленточный отдел.
В аппаратном прядении прочес осуществляется на двух или трех
последовательно расположенных кардочесальных машинах, на так
называемом двух- или трехпрочесном аппарате. Последняя из машин
снабжена ровничной кареткой, которая преобразует ватку не в ленту, как в
предыдущем случае, а формирует из нее ровницу. Осуществляется это с
помощью особых делительных ремешков, которые разрывают ватку на узкие
полоски. Для придания полоскам круглой формы их ссучивают посредством
сучильных рукавов, совершающих возвратно-поступательные движения и
скатывающих полоски в ровницу круглого сечения.
Длинноволокнистый хлопок и шерсть помимо кардного чесания
подвергают прочесу на гребнечесальных машинах.
Сущность работы гребнечесальной машины периодического действия
заключается в следующем: волокна, зажатые тисками 1 (рис.29, а), сначала
прочесываются круглым гребнем 2. При этом из бородки вычесывают более
короткие волокна, не зажатые тисками, и примеси, а волокна получают
распрямление и параллельное расположение. Затем прочесанный конец
бородки захватывается отделительными валиками 3 (рис.29, б), тиски
открываются, сверху опускается плоский гребень 4 и очесывает
противоположный конец бородки. Новая бородка своими концами
накладывается на старую, образуя непрерывную ленту.
Рис.29. Схема рабочих органов гребнечесальной машины.
Выравнивание и вытяжка.
Ленты, полученные как с кардочесальных, так и гребнечесальных
машин, поступают для выравнивания и вытяжки в ленточный отдел.
Выравнивание и одновременно смешивание волокон достигается сложением
нескольких лент в одну (рис. 30), уменьшающим неровноту вновь
получаемой ленты. При этом, чем больше количество складываемых лент,
тем равномернее становится продукт.
Вытяжной аппарат ленточных машин состоит из нескольких пар
вытяжных валиков. Благодаря нарастающей скорости вращения вытяжных
валиков осуществляется постепенное утонение лент.
Рис.30. Выравнивание толщины лент
путем сложения.
Рис.31. Схема расположения волокон в
вытяжном поле.
Расстояние между центрами вытяжных пар (разводка) устанавливается
в зависимости от длины волокон. Для нормального протекания процесса
вытяжки длина волокон 1 (рис.31) должна быть несколько меньше разводки.
При этом испытывая трение о соседние волокна, они распрямляются и
получают параллельное расположение. Если длина волокон 2 больше
разводки, волокна оказываются захваченными одновременно двумя
вращающимися с разной скоростью парами, в результате чего они или
обрываются, или проскальзывают. Волокна 3 значительно короче
установленной разводки, выйдя из-под зажима одной пары валиков и потеряв
скорость, они образуют скопления так называемых плавающих волокон,
периодически проталкиваемых трением к следующей паре валиков. Такие
скопления коротких волокон образуют утолщения, нарушающие
равномерность выпрядаемой пряжи. Поэтому, чем неравномернее волокна по
длине, тем больше колебаний по толщине имеет пряжа.
Рис.32. Схема рабочих органов ленточной машины для длинных волокон.
На ленточных машинах для таких длинных волокон, как гребенная
шерсть или лен, для предотвращения выпадения волокна, а также для
лучшего распрямления волокон между вытяжными парами ставят гребни
(рис.32). Скорость передней
вытяжной пары больше скорости гребней, поэтому волокна
протаскиваются через их зубья и получают дополнительное распрямление.
Предварительное прядение.
Предварительное прядение осуществляется на ровничных машинах,
отчего часто называется ровничным процессом. Чтобы из ленты можно было
получить пряжу, ее нужно сделать во много раз тоньше. Одновременно с
утонением вытяжные приборы ровничных машин еще больше распрямляют и
параллелизуют волокна.
Из последней пары вытяжного аппарата 1 (рис.33) выходит тонкая
слабая мычка из распрямленных волокон и направляется к рогульке 2 на
веретене 3, получающем вращение от конусной шестерни 4. Вследствие
вращения веретена с рогулькой мычка скручивается, получая за каждый
оборот веретена одно кручение. Образованная таким путем ровница
наматывается на катушку 5, самостоятельно вращающуюся от другой
конусной шестерни 6. Чтобы осуществить намотку, скорости вращения
катушки и рогульки должны быть разными.
Рис.33. Схема рабочих органов ровничной машины для хлопка.
Окончательное прядение.
На прядильных машинах ровница вытягивается до требуемой тонины,
скручивается и наматывается в форме початка на патрон. Для выполнения
трех перечисленных операций прядильные машины снабжаются вытяжным
аппаратом и механизмами крутки и намотки.
На прядильных машинах обычно используют приборы высокой и
экстравысокой
вытяжки
(одноремешковые
или
двухремешковые),
контролирующие перемещающиеся в вытяжном поле волокна и дающие
возможность утонения продукта в 20 и более раз.
По выходе из вытяжного прибора мычка подвергается крутке. В
зависимости от устройства механизма крутки различают несколько типов
прядильных машин. Наиболее распространенной из них является кольцевая
прядильная машина (см. рис.34). Выйдя из вытяжного прибора мычка
проходит через нитепроводник 3, металлическую скобочку — бегунок 4,
надетый на бортик кольца 5, и наматывается на початок 6, насаженный на
веретене. Таким образом, один конец скручиваемой нити закреплен на
початке, другой — выпускной — парой вытяжного аппарата. Поэтому при
вращении веретена из нити образуется баллон 7, заставляющий бегунок
перемещаться по кольцу. При вращении бегунка волокна располагаются
спиральными витками на всем протяжении от вытяжного аппарата до шпули,
при каждом обороте бегунка образуя по одному витку. Число кручений,
приходящееся на единицу длины нити, зависит от скорости выпуска мычки и
числа оборотов веретена.
Рис.34. Схема рабочих органов кольцевой прядильной машины.
Выпряденная на прядильной машине пряжа, называется одинарной.
Часть одинарной пряжи непосредственно поступает для производства
изделий на ткацкие или трикотажные фабрики, часть подвергается
скручиванию в несколько концов на крутильных машинах для получения
крученой пряжи.
2.2. Лекция №7. Технология ткачества
Ткачеством называется совокупность процессов, в результате которых
переплетением двух взаимно перпендикулярных систем нитей образуется
ткань. Продольные нити называются основой, поперечные — утком. Процесс
ткачества разделяется на два этапа: 1) приготовительные работы ткачества и
2) собственно ткачество, осуществляемое на ткацких станках.
Основные и уточные нити поступают на ткацкий станок в паковках
различной формы. Соответственно поэтому они проходят различный путь
подготовки в приготовительном отделе ткацкого производства.
Таблица 1. Подготовительные операции ткацкого производства
Операция
Машина
Назначение операции
Размотка
Мотальная
машина
Сновка
Сновальная
машина
Шлихтовка Шлихтоваль
ная машина
Проборка
Проборный
станок
Размотка
Шпульномотальная
машина
Подготовка основы
Перемотка нитей с нескольких початков на одну бобину,
очистка их от приставшего пуха, крупных узлов, толстых и
слабых мест
Соединение нитей с большого числа бобин в одну основу,
расположение их параллельно друг другу и навивка с
одинаковым натяжением на общий сновальный валик
Укрепление нитей основы путем пропитки их крахмальным
клейстером (шлихтой). Соединение нитей с нескольких
сновальных валиков в одну основу и навивка на навой.
Продевание нитей основы в глазки галев ремизок,
служащих для перемещения основных нитей при их
переплетении с уточными и между зубьями берда,
располагающими основные нити на равном расстоянии одна
от другой
Подготовка утка
Перемотка нитей с початков или мотков на шпули, очистка
их от приставшего пуха, крупных узлов и толстых мест
Рис.35. Схема мотальной машины.
По способу сновки сновальные машины подразделяются на
партионные и ленточные. При партионном способе сновки на сновальный
валик одновременно навивается только часть требуемого для основы
количества нитей. Для получения полной основы последовательно снуется
целая партия валиков (от 2 до 12), нити которых затем в процессе шлихтовки
соединяются в одну основу, наматываемую на ткацкий навой.
Сновальные валики 1 (рис.37) с партионной сновальной машины
закрепляются на специальной стойке, откуда нити проходят через
направляющие и натяжные валики и поступают на тянульный вал 2,
обеспечивающий подачу основы в шлихтовальное корыто 3, где она попадает
под валик 4 (воробу), погружающий нити в шлихту. После пропитки основа
отжимается от излишней шлихты валами 5 и огибает для просушки горячую
поверхность барабанов 6 и 7, в которых находится пар под давлением 0,8—
1,0 атм. Проходя мимо вентилятора 8 основа охлаждается потоком холодного
воздуха и поступает на эмульсирующий валике. Эмульсия предупреждает
осыпание шлихты в процессе ткачества. Далее склеенные нити основы
разъединяются с помощью металлических прутков — ценовых палок 10,
проходят через рядок 11, который распределяет основные нити равномерно
по ширине, огибают ряд валиков, из которых один мерильный, и
наматываются на навой 12. Мерильный валик соединен с механизмом,
который наносит на основу метки в конце каждого куска.
Рис. 36. Схема партионной сновальной машины
При ленточном способе сновки основные нити с бобин в виде лент
наматываются на барабан. После того как на барабан навита первая лента,
рядом с ней снуют вторую, затем следующую до заданного числа лент,
обеспечивающего нужное число нитей основы. После этого всю основу
одновременно перематывают на ткацкий навой.
Ленточный способ сновки менее производителен, чем партионный.
Применяется ленточная сновка для шелковых и иногда для суконных основ
из крученых нитей, не подвергающихся последующей шлихтовке, или
имеющих очень большое число нитей, а также полосатых основ из
разноцветных нитей.
Основную пряжу шлихтуют с целью уменьшения ее обрывности на
ткацком станке. Шлихта представляет собой клейстер, основной составной
частью которого является картофельный или маисовый крахмал. Для
расщепления крахмала, т. е. для приведения его в растворимое состояние,
используют кислоты и щелочи, для смягчения пленки шлихты применяют
глицерин, хлопковое и растительное масло, стеарин, мыло. Шлихту варят
при непрерывном помешивании в клееварочных баках, из которых подают по
трубам на шлихтовальные машины.
Шлихта, покрывая нити оболочкой, делает их более гладкими и,
проникая внутрь нити, склеивает волокна, благодаря чему нити приобретают
большую прочность, жесткость, устойчивость к переменным нагрузкам и
воздействиям сил трения.
Шлихтовальные машины бывают двух видов: барабанные и камерные.
В первых просушка ошлихтованной основы осуществляется горячей
поверхностью барабанов. Такие машины используются при шлихтовке
главным образом хлопчатобумажных и некоторых льняных основ, а также
основ из искусственной штапельной пряжи и комплексных нитей. В
камерных машинах основа просушивается горячим воздухом. На этих
машинах шлихтуют шерстяные, льняные и цветные хлопчатобумажные
основы.
Рис. 37. Схема барабанной шлихтовальной машины.
Проборка и привязка основы.
Прежде чем установить навой на ткацкий станок, необходимо нити
основы пробрать в галева ремизок, между зубьями берда и, если на станке
есть основонаблюдатель, то и в ламели.
Ремизка (рис.38, а) состоит из двух планок 1, между которыми
помещаются галева, имеющие посередине глазок, в который продевается
основная нить. В зависимости от рисунка переплетения для выработки
тканей требуется различное количество ремизок (от 2 до 24) и разная
последовательность проборки в ремиз.
Рис.38. Ремиз, бердо, ламеля.
Бердо (рис.38, б) представляет собой гребень из плоских
металлических пластин-зубьев 1, зажатых сверху и снизу между двумя
парами брусков 2. В каждый зуб берда чаще всего продевают по две нити
основы.
Ламель (рис.38, в) представляет собой стальную пластину с двумя
отверстиями. Основная нить продевается в круглое отверстие или прорезь
Удлиненное отверстие 2 служит для надевания ламели на рейку
самоостанова, действующего при обрыве основной нити.
Проборка основ производится чаще всего ручным способом. Присучка
раньше производилась вручную, теперь пользуются узловязальными
машинами — стационарными или передвижными. Передвижные машины
производят привязку непосредственно на ткацком станке.
Ткацкий станок.
Навитая на навой, пробранная в ремиз, бердо и ламели, основа
поступает на ткацкий станок.
Ткацкие станки бывают механические и автоматические. При
срабатывании уточной нити в шпуле механический станок останавливается и
ткач вручную заряжает челнок полной шпулей, после чего снова пускает
станок. На автоматических станках доработанная шпуля заменяется новой
автоматически на ходу станка.
На рис.39 показана схема механического ткацкого станка. Основа,
сматываясь с навоя 1, огибает скало 2, проходит через ламели 3
основонаблюдателя, через галево ремизок 4 и бердо 5, укрепленное на батане
6. Ремизки поочередно в определенной последовательности поднимаются и
опускаются, образуя зев, т. е. пространство между раздвинутыми основными
нитями, в которое пролетает челнок 7 с утком. После пролета челнока
уточная нить продвигается к опушке ткани зубьями берда, совершающего
вместе с батаном возвратно-поступательное движение.
При каждой прокидке челнока ткань перемещается товарным
регулятором вперед и навивается на товарный валик 8. Таким образом,
основа все время находится в натянутом состоянии.
Основными механизмами ткацкого станка являются механизмы
перемещения
и
натяжения
основы,
батан,
боевой
механизм,
зевообразовательный механизм. Движение основы в продольном
направлении и ее наматывание на товарный валик осуществляется с
помощью товарного регулятора. В зависимости от требуемой плотности по
утку регулятор движет ткань с большей или меньшей скоростью. Товарный
регулятор представляет собой систему шестерен, одна из которых сменная. В
зависимости от требуемой плотности по утку ставится сменная шестерня с
тем или иным количеством зубьев.
Чтобы нити основы при образовании зева не провисали, они должны
быть натянуты, поэтому основа сматывается с навоя под определенным
натяжением, которое создается тормозным устройством или специальным
регулятором натяжения.
Батан состоит из бруса с челночными коробками по концам, в которых
находится челнок в момент прибивания уточной нити. Батан крепится на
лопастях 9 (см. рис.39), укрепленных на валу 10, и получает возвратно-
поступательное движение от коленчатого вала через поводки 11. Как всякий
кривошипно-шатунный механизм батан замедляет свое движение в переднем
положении при прибивании уточной нити к опушке ткани и в заднем
положении при пролете челнока через зев. Бердо при пролете челнока
является направляющим.
Рис. 39. Схема ткацкого станка.
Зевообразовательный механизм служит для образования зева. В
зависимости
от
сложности
ткацкого
переплетения
используют
эксцентриковый зевообразовательный механизм, каретку или лицевую
(жаккардовую) машину.
Каретки используют при выработке переплетений, требующих для
своего образования более двух ремизок. Конструкций ремизоподъемных
кареток очень много. Большинство из них позволяет вырабатывать
переплетения на 24 ремизках, однако практически на каретках редко
работают больше чем при 12—16 ремизках.
Для выработки тканей с крупными узорами применяют лицевые
(жаккардовые) машины. На этих машинах основные нити продеваются в
лицы 1 (рис.40), которые посредством аркатных шнуров 2, продетых в
кассейную доску 3 через рамные шнуры 4, соединены с крючками 5. Каждый
крючок вставлен в колено иглы 6 и своим концом упирается в пружину 7,
ножи 8 движутся при каждой прокидке утка вверх и вниз. На призму 9
надевается картон с просеченными по рисунку отверстиями. Если против
иглы в картоне нет отверстия, карта при подходе призмы нажимает на иглу,
крючок отодвигается от ножа, и подъема основной нити не происходит. Если
же в карте есть отверстие, игла остается на месте и нож при движении вверх
захватывает крючок и поднимает аркатный шнур с лицей. Каждой уточной
прокидке соответствует отдельная карта. Таким образом, количество карт
равно числу уточных нитей, образующих рисунок ткани. Все карты
связываются в одну бесконечную ленту. Призма движется взад и вперед.
Отходя назад, она поворачивается и ставит против игл новую карту для
следующей прокидки. Лицевые машины бывают на 100, 200, 400, 600, 800 и
более крючков. Число крючков определяет, из скольких различно
переплетающихся основных нитей может быть образован рисунок ткани.
Рис.40. Схема жаккардовой машины.
Многочелночный
ткацкий
станок
оборудован
механизмом,
позволяющим производить выработку тканей несколькими утками. Для
каждого вида утка на станке имеются отдельные челноки, которые вводятся в
действие в требуемой последовательности. На многочелночных станках
вырабатывают ткани с поперечными полосами, создаваемыми утками
разного цвета, разной толщины или из разных волокон, а также гладкие
ткани с утками разного направления крутки для создания крепового эффекта
или просто шерстяные ткани, в которых могут образовываться
нежелательная полосатость и зебристость из-за неравномерного утка.
Многочелночные станки снабжаются механизмом смены челноков и
механизмом управления порядком смены челноков.
Бесчелночный ткацкий станок производит прокладывание уточной
нити через зев посредством гидравлической или пневматической подачи.
Уточная нить, сматываясь с бобины, направляется в сопло, откуда под
большим давлением воды или сжатым воздухом прокидывается через зев,
обрезается и зарабатывается в ткань. Такие станки обладают большой
производительностью и работают бесшумно.
На некоторых бесчелночных станках, например при выработке
волосяной ткани, уточины прокладываются в зев с помощью особых
рычагов-рапир. На других станках нить прокладывается в зев с бобины при
помощи особых каркасных челноков.
2.3. Лекция №8. Технология трикотажа
Трикотаж вырабатывают на поперечновязальных и основовязальных
машинах. Они могут иметь одну или две игольницы и в зависимости от этого
трикотаж, вырабатываемый на машинах, называется одинарным или
двойным. Игольницы имеют круглую или плоскую форму. На машинах с
круглой игольницей вырабатывают трикотаж в виде рукава, а на машинах с
плоской игольницей — в виде полотна.
Все
трикотажные
машины
как
основовязальные,
так
и
поперечновязальные,
имеют
следующие
основные
механизмы:
петлеобразующий, подачи нити, отвода готового полотна и пуска и останова
машины. Кроме того, на машинах устанавливаются автоматические
остановы, срабатывающие при обрыве нити и поломке игл. Некоторые виды
трикотажных машин имеют специальные аппараты для выработки
рисунчатых трикотажных полотен.
Петлеобразующий механизм трикотажной машины состоит из игл,
жестко укрепленных в игольнице или перемещающихся в направляющих
пазах игольницы, нитеводов, пресса и платин.
Трикотажные машины, в основном снабжены крючковыми или
язычковыми иглами. Иглы изготавливаются из стальной проволоки.
Нитеводы служат для прокладывания нити на иглы машины.
Конструкции
нитеводов
различны.
Однако,
как
правило,
на
поперечновязальных машинах с круглыми игольницами нитеводы
неподвижны относительно игл, а на машинах с плоскими игольницами они
перемещаются вдоль линии игл.
Платины представляют собой тонкие разнообразной формы стальные
пластинки, помещенные в промежутках между иглами. Назначение платин
— производить перемещение нитей и петель на иглах в процессе
петлеобразования. Платины устанавливаются как на основовязальных, так и
на поперечновязальных машинах, снабженных, главным образом,
крючковыми иглами.
Процесс петлеобразования независимо от способа образования
трикотажа, количества игольниц на машине и конструкции игл слагается из
следующих десяти моментов: заключение, прокладывание, изгибание
(кулирование),
вынесение,
прессование,
нанесение,
соединение,
сбрасывание, формирование и оттяжка петель. При образовании
поперечновязаного трикотажа на машинах с крючковыми иглами, изгибание
нити происходит вслед за ее прокладыванием. На машинах
поперечновязальных с язычковыми иглами и на основовязальных машинах
как с крючковыми, так и с язычковыми иглами изгибание нити выполняется
одновременно со сбрасыванием.
Петлеобразование на основовязальной машине вертелке с одной
плоской игольницей и крючковыми иглами.
Эта машина снабжена крючковыми иглами 1 (рис.41, а),
совершающими вместе с игольницей движение вверх и вниз.
Рис.41. Взаимное расположение петлеобразующих органов основовязальной машины
вертелка и график движения нитевода около иглы.
Рассмотрим моменты петлеобразования.
Заключение. Сущность этого момента петлеобразования состоит в
перемещении ранее сформированных петель из-под крючков на стержень
игл. Это перемещение петель производится с целью освобождения места под
крючками игл для выполнения следующего цикла образования петель. Для
этого игольница машины вместе с закрепленными в ней иглами поднимается
вверх по направлению стрелки.
Прокладывание нити. Для образования новых петель необходимо на
стержни игл проложить нити. Прокладывание нитей на машине-вертелке
осуществляется в два этапа. Сначала нити прокладываются на крючки игл
(рис.41, б). Это прокладывание нитей совершают нитеводы — ушковые иглы
за три движения: первое движение А — прокачка ушковых игл в одном
игольном промежутке по направлению к крючкам игл, второе движение Б —
сдвиг вдоль игольницы на один игольный, шаг вправо или влево, затем
ушковые иглы совершают третье движение В — прокачку во втором
игольном промежутке по направлению от крючков игл.
После этих движений ушковые иглы с тыльной стороны игл совершают
сдвиг на один или несколько игольных шагов вправо или влево (в
зависимости от выполняемого переплетения) и становятся в исходное
положение для нового прокладывания нити.
Вынесение. Для образования трикотажа необходимо вновь
проложенные на стержни игл нити подвести под крючки игл. На
рассматриваемой машине этот момент выполняется путем опускания игл
вниз. Нити, находящиеся в натянутом состоянии, перемещаются вверх по
стержням игл и попадают под крючки (рис.41, г). Выполнению этого
момента способствует соприкасающийся с нитями верхний край клюва
платин.
Прессование. Сущность момента заключается в закрытии входа под
крючки петлям С (рис.41, д), перемещающимся по направлению к крючкам
игл. Для этой цели пресс получает движение к иглам, нажимает прессующей
кромкой на крючки игл и опускает их концы в чашу. В результате нити
основы, проложенные на иглах, оказываются закрытыми под крючками игл.
Особенностью прессования на основовязальных машинах является то, что
пресс прессует все иглы одновременно, а не последовательно, как это
выполняется на поперечновязальных машинах. В момент прессования иглы
неподвижны, а платины начинают перемещаться по направлению стрелки,
чтобы брюшками подвести старые петли С к запрессованным крючкам
Нанесение. Это перемещение старых петель по стержням игл на
запрессованные крючки (рис.41, д). На машине-вертелке нанесение
производится сначала брюшками платин, перемещающихся по направлению
стрелки; затем при прекращении действия пресса на крючки игл за счет
дальнейшего опускания игл вниз по отношению к брюшкам платин, на
которых удерживаются петли С.
Соединение. Соединение или соприкосновение старых петель,
перемещающихся вверх по крючкам игл с нитями, заключенными под
крючками игл, выполняется при дальнейшем опускании игл.
Изгибание (кулирование). Это момент, когда нити основы,
находящиеся под крючками игл, начинают изгибаться в петли под действием
петель С, сбрасываемых с крючков игл (рис. 41, е).
Сбрасывание. Петли С сбрасываются с крючков игл. В
рассматриваемом процессе сбрасывание петель С происходит в момент когда
концы игл опускаются до уровня брюшков платин.
Формирование. При дальнейшем опускании игл относительно уровня
брюшков платин новые незамкнутые петли нити, находящиеся под крючками
игл, протягиваются через старые петли С и превращаются в новые замкнутые
петли. Один конец новой петли связан со старой петлей, а другой — с нитью,
идущей от ушковой иглы. В зависимости от глубины опускания иглы
относительно уровня брюшка платины и величины натяжения нити основы
формируется размер новой петли.
Оттяжка. Сформированные новые петли, выполняющие в
последующем цикле роль старых петель, должны быть оттянуты вправо. При
оттяжке они поворачиваются на угол 90° по отношению к стержню иглы
(рис.41, ж), благодаря чему не мешают дальнейшему процессу образования
последующих петель. Оттяжка производится механизмом накатки полотна.
Платины при этом несколько опускаются вниз и начинают отходить влево
для выполнения заключения вновь образованных петель в свои горловины.
Петлеобразование на поперечновязальной машине с одной
игольницей и с язычковыми иглами.
В отличие от рассмотренного процесса петлеобразования на
основовязальной машине, на этой машине образование петель в петельном
ряду происходит путем последовательного изгибания одной и той же нити, а
иглы имеют перемещение относительно друг друга.
На иглах 1 (рис.42), 2 и 3 происходит выполнение момента заключения
за счет подъема игл выше линии готового полотна. Игла 4 поднимается в
наивысшее положение, а старая петля соскакивает с клапана на стержень. На
этой игле заканчивается заключение и одновременно игла 4, получив новую
нить, которую нитевод прокладывает на открытый клапан, начинает
опускаться вниз.
На игле 5 показано начало вынесения этой нити под крючок и начало
прессования, т. е. закрытия входа под крючок. Прессование выполняет старая
петля, нажимая на клапан иглы снизу. При дальнейшем опускании иглы 6
вниз происходит нанесение старой петли на закрытый клапан, соединение
старой петли с нитью, сбрасывание старой петли и изгибание проложенной
под крючок нити в петлю требуемой длины происходит на игле 7. Длина
петли определяется глубиной опускания головки иглы относительно линии
готового полотна. Затем происходит формирование петли и наконец ее
оттяжка, которая выполняется механизмом накатки или оттяжки полотна.
Рассмотренный процесс петлеобразования осуществляется на
круглозамочных машинах, вырабатывающих гладкие и начесные полотна для
бельевых изделий.
Изготовление полотен для верхних трикотажных изделий производится
главным образом на поперечновязальных машинах с язычковыми иглами и с
двумя круглыми игольницами — фанговых и интерлочных. Принцип
петлеобразования на этих машинах аналогичен рассмотренному выше.
Особенностью является следующее. На фанговых машинах, у которых иглы
обеих игольниц (верхней и нижней) расположены в шахматном порядке,
прокладывание нити при образовании ластика 1+1 производится поочередно
на иглы одной и другой игольницы, т. е. на 1, 2, 3, 4 и следующие иглы,
соответственно происходит провязывание прокладываемой нити и
образование петель.
Рис.42. Процесс петлеобразования на одинарной поперечновязальной машине с
язычковыми иглами.
2.4. Лекция №9. Технология нетканых материалов
Технологический процесс производства основных видов нетканых
материалов включает два этапа: формирование волокнистого холста и
скрепление волокнистого холста. Оба эти этапа независимо от способа
получения нетканого материала осуществляются в едином непрерывном
процессе.
Рис. 43. Схема преобразователя прочеса.
Вязально-прошивной способ изготовления нетканых материалов для
одежды, является наиболее распространенным. Он осуществляется на
агрегатах АЧВ (чесально-вязальных), машинах Маливатт (ГДР) и Арахне
(ЧССР).
На агрегат АЧВ поступает волокнистая масса, предварительно
разрыхленная и очищенная от сорных примесей на разрыхлительно-
трепальных, смесовых и других машинах в зависимости от вида
обрабатываемых волокон. Сырье подвергается прочесыванию, а ватка-прочес
— многократному сложению и прошиву нитями. В состав агрегата АЧВ
входят чесальная машина, преобразователь прочеса, вязально-прошивная
машина и пульт управления агрегатом. Работа машин, входящих в состав
агрегата, синхронизирована специальной электроблокировкой.
Чесальная машина включается в агрегат в зависимости от вида
перерабатываемых волокон: машина, применяемая в суконном производстве,
в аппаратном прядении хлопка и угаров или кардочесальная машина
хлопчатобумажного производства.
Преобразователь прочеса предназначен для многократного сложения
и транспортирования ватки-прочеса с чесальной машины на вязальнопрошивную. В преобразователе прочеса ватка складывается в требуемое
количество раз для получения волокнистого слоя нужного веса. Кроме того в
преобразователе прочеса полуфабрикат изменяет направление движения на
90°, благодаря чему продольное расположение волокон в прочесе сходящего
с чесальной машины изменяется на поперечное.
Рис. 44. Взаимное расположение рабочих органов вязально-прошивной машины.
Верхний принимающий транспортер 1 преобразователя прочеса
принимает прочес от съемного барабана чесальной машины и передает его на
средний транспортер 2. Роль этого транспортера заключается в накапливании
прочеса при движении нижнего транспортера 3 в сторону чесальной машины
и передаче прочеса на нижний транспортер при движении последнего в
противоположную сторону. Нижний транспортер принимает прочес со
среднего транспортера и раскладывает его на поперечном транспортере 4.
Этот транспортер формирует прочес в волокнистый холст путем
многократного сложения отдельных прочесов и передает его на вязальнопрошивную машину. Вязально-прошивная машина по конструкции и
принципу работы представляет собой разновидность основовязальной
трикотажной машины. Процесс провязывания волокнистого холста нитями
на этой машине происходит следующим образом. Волокнистый холст 1
(рис.44) подается транспортером 2 к провязывающей системе машины.
Основными рабочими органами этой машины являются пазовые движковые
иглы 3, укрепленные жестко в игольнице и получающие вместе с ней
движения вверх и вниз. Движковые иглы, совершая подъем вверх, проходят
между неподвижными платинами 4 и прокалывают волокнистый слой. После
этого ушковые иглы 5 прокладывают нити под крючки движковых игл. С
помощью толкателей 6 поднимаются вверх движки 7 и закрывают вход под
крючки. Получив нить, иглы опускаются вниз и при этом провязывают
волокнистый слой. Для облегчения прокалывания иглами волокнистого
холста, его нужно прижать к неподвижным платанам 8. Подвижные платины
выдвигаются вперед в промежутки между иглами (при подъеме игл вверх) и
не дают возможности волокнистому холсту подниматься. При движении игл
вниз подвижные платины отодвигаются назад, чтобы не мешать
протаскиванию нитей, захваченных иглами, через волокнистый холст.
Ушковые иглы для прокладывания нитей под крючки движковых игл
совершают сложное движение, точно такое же, как и при работе
основовязальной машины вертелка. Обычно на машинах устанавливаются по
две гребенки, чтобы можно было провязывать волокнистый холст по мере
надобности или с помощью одной или двух систем нитей для получения
более прочных нетканых материалов, а также для провязывания
волокнистого холста различными трикотажными основовязаными
переплетениями.
Готовый
нетканый
материал
оттягивается
от
петлеобразующей системы и наматывается на товарный валик. Этот
механизм состоит из трех вращающихся валиков 9 и товарного валика 10.
Нити для провязывания холстов на вязально-прошивной машине могут
или подготавливаться на обычных сновальных машинах, или подаваться
прямо со шпулярника, который в этом случае устанавливается над
преобразователем прочеса.
Образование вязально-прошивных нетканых материалов происходит не
только путем скрепления волокнистых холстов, но и путем скрепления
нитей, прокладываемых в продольном и поперечном направлениях и
провязыванием редких тканей переплетениями, образующими свободные
петли на поверхности материала. За рубежом первая разновидность
технологии (провязывание слоев нитей) носит название малимо, вторая —
малиполь.
Иглопробивной способ получения нетканого материала осуществляется
на иглопробивных машинах, иглами, имеющими на лезвиях зазубрины
различной формы. Лезвие такой иглы при прокалывании волокнистого
холста захватывает отдельные волокна и ими же скрепляет холст. Иглы
жестко крепятся в специальной плитке, так что повторения проколов
волокнистого холста в одном и том же месте происходить не может. Число
полных качаний плиты — до 900 в минуту. Размеры игл и их форма зависят
от вида используемых волокон. Иглопробивные материалы имеют ширину до
7—8 м и различаются между собой числом проколов на 1 кв. дюйм.
Механическое сцепление волокон может быть улучшено введением
склеивающих веществ.
Валяльный способ получения нетканых материалов заключается в
уваливании двух волокнистых холстов с проложенным внутри каркасом из
нитей либо в уваливании волокнистых холстов с последующей химической
обработкой.
Клеевой способ производства нетканых материалов осуществляется
путем склеивания волокон в волокнистых холстах высокомолекулярными
веществами. Способы склеивания различают мокрые и сухие. При мокром
способе склеивания в качестве склеивающих веществ применяют эмульсии,
дисперсии и латексы. Пропитывание волокнистого холста растворами или
дисперсиями осуществляется либо в проходных ваннах, в которых находятся
транспортеры, перемещающие волокнистые холсты, либо методом
разбрызгивания раствора высокомолекулярного вещества из распылителя на
волокнистую массу, либо пропусканием волокнистой массы через систему
пар валков, в которые подается раствор высокомолекулярного вещества. В
растворы или дисперсии могут быть введены добавки, осаждающие
склеивающее вещество на волокна для обеспечения более равномерного
склеивания волокон по толщине. После проклеивания волокнистые холсты
сушат в сушилках проходного типа, к которым относятся барабанные
сушилки, обогреваемые паром, или сушильные установки, в которых холсты
сушат горячим воздухом. Перемещение нетканых материалов в сушилках
производится конвейерными сетками из нержавеющей стали со скоростью до
13 м/мин.
2.5 Лекция №10. Отделка текстильных материалов
Отделка пряжи
Отделочное производство является завершающим в выпуске
текстильной продукции и в значительной степени предопределяет качество и
конкурентоспособность готовых текстильных изделий.
Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида
волокна.
Удаление примесей и загрязнений необходимо при получении нитей
мокрым способом. Операция осуществляется путем промывки нитей в воде
или различных растворах.
Беление нитей или волокон проводится путем обработки оптическими
отбеливателями для последующего окрашивания волокон в светлые и яркие
цвета.
Поверхностная обработка (авиваж, аппретирование, замасливание)
необходима для придания нитям способности к последующим текстильным
переработкам. При такой обработке повышаются скольжение и мягкость,
поверхностной склеивание элементарных нитей и уменьшается их
обрывистость, снижается электризуемость и т.п.
Сушка нитей после мокрого формования и обработки различными
жидкостями выполняется в специальных сушилках.
Текстильная переработка включает в себя следующие процессы:
Скручивание и фиксация крутки - для соединения нитей и повышения
их прочности.
Перематывания – для увеличения объема паковок нитей.
Сортировка – для оценки качества нитей.
Перед отделкой пряжа перематывается на бобины или в мотки, которые
для удаления с волокон кутикулы, загрязнений и жиров, внесенных в
процессе прядения, направляются в отварку. Чаще всего отваривают нитки
под давлением в едкой щелочи с добавлением смачивателя ОП-10.
Для получения швейных ниток белого или светлого цвета их
отбеливают гипохлоритом натрия, после чего обрабатывают раствором
серной кислоты.
Нитки окрашивают прямыми красителями с последующей обработкой
ДЦУ и ДЦМ и кубовыми красителями.
Матовые нитки обрабатывают парафином, бесцветным маслом с
небольшим количеством крахмала или без крахмала. Глянцевые нитки
аппретируют составом, кроме жиров содержащим значительное количество
крахмала, повышающего прочность и жесткость ниток. Чтобы сделать нитки
более гладкими и блестящими, в аппрет добавляют воск и стеарин, а нитки в
натянутом состоянии подвергают полировке быстровращающимся щеточным
барабаном.
Ткань, которую снимают со станков, называется суровой или суровьем.
Перед поступлением в продажу, она проходит операции отделки. Отделка
суровых текстильных материалов (тканей и трикотажных полотен)
проводится с целью очистить их от посторонних и вредных примесей,
придать им внешний вид, соответствующий назначению материала, а в
отдельных случаях придать материалу особые свойства (несминаемость,
безусадочность, водонепроницаемость, огнестойкость и др.). Выравниванием
по ширине и устранением перекосов материал подготавливается также к
раскрою в швейном производстве.
Технологический процесс отделки суровых текстильных материалов
слагается из многочисленных химических и физико-механических
обработок. В зависимости от природы волокнистого сырья, вида материала и
его назначения, характер и условия обработки при отделке могут меняться.
Однако общая схема технологического процесса отделки различных
текстильных материалов в основном одинакова и состоит из четырех стадий:
 очистка и подготовка материала;
 крашение;
 печатание;
 заключительная отделка.
Очистка и подготовка материала
Хлопчатобумажные
ткани.
При
очистке
и
подготовке
хлопчатобумажные суровые ткани проходят следующие операции.
При приемке суровых тканей проверяют их качество, комплектуют
производственную партию для проведения последующих операций отделки.
Опаливание проводят с целью удаления с поверхности суровой ткани
выступающих волоконец (суровье, которое идет на выработку начесных и
ворсовых тканей, а также марля не опаливаются). Для опаливания
применяют плитные, цилиндрические или газовые опаливающие машины.
Расшлихтовка выполняется с целью удаления шлихты и части других
естественных примесей, она облегчает проведение в последующем отварки и
беления. Для расшлихтовки ткань замачивают в воде температурой 30—40°С
и укладывают в ящики для вылеживания на 4—24 ч, в зависимости от
плотности ткани. При этом во влажной ткани создаются благоприятные
условия для развития микроорганизмов. Под влиянием ферментов,
выделяемых микроорганизмами, происходит гидролиз крахмала. Для
ускорения расшлихтовки при замочке применяют кислоты слабой
концентрации, диастатические препараты, окислители. После отлежки ткань
промывают холодной водой в жгутовой мойной машине. Расшлихтованная
ткань становится мягче и лучше смачивается.
Отварка применяется для удаления из ткани остатков крахмала и
содержащихся в волокнах азотистых, жировосковых и пектиновых веществ.
Отварка производится в специальных варочных котлах. Ткань для отварки
пропитывают варочным раствором, в состав которого входит в качестве
основного реактива едкий натр (3—4% от веса ткани) бисульфит натрия для
предохранения целлюлозы от окисления кислородом воздуха; силикат
натрия, уменьшающий адсорбцию загрязнений из варочного раствора на
ткань. После пропитки ткань плотно при двукратном прессовании
укладывают в котел и закрывают крышкой. Варочный раствор, проходя через
подогреватель, постепенно снизу заполняет котел с тканью и вытесняет
воздух (присутствие кислорода воздуха в котле приводит к ослаблению
ткани). Отварка продолжается 3—4 ч при температуре 120—130°С. По
окончании процесса отварки ткань промывается на жгутовой мойной
машине. После отварки ткань делается более мягкой и лучше смачивается
водой, но имеет серо-бурую окраску, более яркую, чем до отварки.
Отбелка разрушает и обесцвечивает вещества, придающие волокнам
серо-бурую окраску. В качестве отбеливателей применяют окислители:
гипохлорит натрия или кальция (гипохлоритный способ), перекись водорода
(перекисный способ), хлорит натрия.
Мерсеризация — обработка ткани при ее натяжении 25%-ным
раствором едкого натра при 15—18°С в течение 30—50 сек (суровые
неотбеленные ткани 2—3 мин). После мерсеризации ткань становится
шелковистой, увеличивается ее блеск, гигроскопичность и прочность.
Мерсеризованные ткани хорошо прокрашиваются и получают прочную и
сочную окраску.
Мерсеризацию проводят на цепных или бесцепных машинах. На
цепной машине ткань после пропитки едким натром поступает в ширильную
часть, где по краям (кромкам) захватывается специальными зажимами
(клуппами). Зажимы соединены между собой и образуют две непрерывные
цепи, которые при работе машины постепенно удаляются друг от друга и
таким образом производят ширение ткани до стандартной ширины. Во время
ширения ткань одновременно промывается. Для окончательного удаления
щелочи из ткани ее обрабатывают слабым раствором кислоты, затем опять
промывают и укладывают в тележки.
Ворсование применяют для получения начеса на ткани (байка, фланель,
бумазея, замша, сукно, вельветон и др.) ее подвергают ворсованию.
Основным рабочим органом ворсовальной машины является барабан, на
поверхности которого расположено от 24 до 40 валиков. Четные валики
обтянуты лентой с иглами, направленными в сторону движения ткани, на
нечетных валиках иглы направлены в сторону, противоположную ее
движению. Во время работы машины барабан вместе с валиками совершает
вращательные движения, а, кроме того, валики вращаются вокруг своей оси.
Ткань, продвигаясь по барабану, касается игольчатой поверхности валиков.
При этом иглы выдергивают кончики волокон из утка и расчесывают их в
одну (четные валики), а затем в другую (нечетные валики) сторону. Для
получения хорошего начеса ткань пропускают несколько раз через
ворсовальную машину.
Льняные ткани. Процесс очистки и подготовки льняных тканей ведут
обычно по схеме хлопчатобумажного производства, но более осторожно,
повторяя операции несколько раз. Это связано с тем, что льняное волокно в
отличие от хлопка содержит больше сопутствующих веществ, в том числе
лигнина, который с трудом удаляется. Вследствие этого льняные ткани
труднее поддаются отварке, белению и другим видам обработок по
сравнению с хлопчатобумажными. Кроме того, приходится опасаться того,
чтобы не разрушить технические волокна до элементарных и таким образом
не ухудшить свойства ткани.
Схема технологического процесса очистки и подготовки льняных
тканей следующая: приемка суровья; опаливание; расшлихтовка путем
замочки в теплой воде и вылеживание после этого в течение 10—12 ч;
отварка, повторяемая обычно два раза, выполняется при более низкой
концентрации щелочи, чем для хлопчатобумажной ткани; отбелку ведут
комбинированным гипохлоритно-перекисным способом.
Вначале ткань обрабатывают гипохлоритом, затем промывают,
кислуют, опять промывают. Для окончательной отбелки ткань обрабатывают
щелочным раствором перекиси водорода.
После промывки ткань поступает на заключительную отделку или
крашение.
Шерстяные ткани.
При очистке и подготовке суровые шерстяные ткани проходят
следующие операции.
При приемке и разбраковке суровья проверяют его качество, очищают;
штопкой устраняют дефекты ткачества (близны, пролеты и др.) и
комплектуют производственные партии.
Опаливание производится только для гребенных тканей и выполняется
обычно на газоопальной машине.
Промывка применяется для суконных и гребенных тканей и
проводится с целью удаления из ткани жира, шлихты и разных загрязнений.
Промывают ткани водными растворами, содержащими мыла, либо моющие
препараты (сульфонол, ОП-10), соду.
Заварка — обработка расправленной ткани кипящей водой в течение
20—30 мин с последующим охлаждением. Применяется заварка в основном
для гребенных тканей и проводится обычно сразу после опаливания перед
промывкой; многие гребенные ткани проходят вторую заварку после
промывки. В результате заварки снимается напряжение в волокнах,
возникшее при прядении и ткачестве; фиксируется положение волокон в
пряже и на поверхности ткани. Заварка предотвращает также появление на
ткани заломов (неустранимых заминов или полос на ткани).
Мокрая декатировка применяется для суконных и гребенных тканей и
является одной из завершающих операций при чистке и подготовке
шерстяных тканей. Мокрая декатировка по характеру обработки аналогична
заварке. На полый дырчатый цилиндр наматывается ткань в расправленном
виде. Цилиндр переносят в ванну с горячей водой. Медленно вращают
цилиндр и пропускают через него пар, который проходит сквозь намотанную
ткань. Затем насосом перекачивают горячую воду из цилиндра через ткань в
ванну и обратно. При мокрой декатировке идет дальнейшее формирование
структуры ткани. По окончании декатировки ткань охлаждают, промывая
холодной водой.
Валка применяется в основном для суконных и частично для гребенных
тканей с целью уплотнения ткани благодаря усадке по основе и утку и
образованию на поверхности войлокообразного застила. Валка основана на
проявлении специфических свойств шерстяных волокон — чешуйчатости,
извитости, высокой упругости и зависит от тонины волокон: чем тоньше
волокна, тем выше качество валки; ткани, выработанные из более толстой
пряжи с меньшей круткой, лучше уваливаются. Процесс валки значительно
ускоряется при увлажнении ткани. Валку тканей производят на валяльной
машине, схема которой показана на рис.45. Предварительно ткань 1
заправляют в машину в виде непрерывного жгута. При работе машины два
горизонтально установленных деревянных вала 2, вращаясь, перемещают
заправленный между ними жгут ткани в коробку 3. При этом происходит
увалка ткани по ширине. Крышка 4 коробки оказывает определенное
давление на поступающий жгут, препятствует его свободному перемещению
и тем самым способствует накапливанию ткани в коробке. Воздействие,
оказываемое при этом на ткань, вызывает усадку ее по длине. Далее,
перемещаясь, жгут вновь поступает на горизонтальные валы. Валка
суконных тканей продолжается от 2 до 5 ч и более, некоторые гребенные
ткани валяют от 15 до 30 мин. После валки ткани промывают.
Рис.45. Схема валяльной машины.
Карбонизация — пропитывание чистошерстяных тканей 4—5%-ным
раствором серной кислоты с последующим высушиванием при температуре
70—95°С и прогреванием при температуре 105—110°С. Во время
карбонизации происходит химическое разрушение растительных примесей
(остатков репья, соломы и т. п.), оставшихся в ткани; шерстяные волокна при
этом почти не повреждаются. Карбонизацию проводят на специальных
агрегатах, где ткань последовательно проходит следующие операции:
пропитку раствором кислоты, отжим, подсушивание и прогрев в сушилке.
Затем ткань промывают для удаления остатков кислоты.
Шелковые ткани. Ткани шелковые и полушелковые из натурального
шелка при очистке и подготовке подвергают следующим обработкам.
На отварку суровье поступает после приемки и разбраковки. При
отварке ткани обрабатывают в мыльном растворе при температуре 92—95°С
в течение 1—2 ч (ткани, выработанные из шелковой пряжи, или
полушелковые с хлопчатобумажной пряжей перед отваркой опаливают на
газоопаливающей машине).
При отварке волокна освобождаются от серицина и различных
примесей. Для полного удаления серицина ткани подвергают второй отварке
в течение 30—45 мин в мыльном растворе с меньшей концентрацией мыла.
Затем следует тщательная промывка. После отварки ткань становится
значительно мягче, приобретает ровный белый с кремоватым оттенком цвет
и в дальнейшем легко и равномерно окрашивается в различные цвета.
Отбеливанию подвергают некоторые виды тканей (полотно и др.),
которые предназначаются для использования белыми; отбеливание —
обработка 3%-ным раствором перекиси водорода при температуре 70—75°С
в течение 8—12 ч. После отбелки ткань промывают вначале теплой, а затем
холодной водой.
Оживка предусмотрена для тканей из натурального шелка. Это —
обработка раствором уксусной кислоты при температуре 30—35°С в течение
15—30 мин. Она проводится сразу после отбелки (для тканей, не
предназначаемых для крашения) или после крашения (для тканей,
выпускаемых окрашенными).
Искусственные целлюлозные, а также синтетические волокна не имеют
естественных примесей и содержат в основном легко-смываемые
посторонние примеси: шлихту, мыло, минеральные масла и т. п. Поэтому
очистка и подготовка тканей из этих волокон значительно проще, чем из
натуральных.
При очистке тканей из искусственных целлюлозных волокон они
проходят отварку — обработку в мыльном растворе (концентрация мыла для
ткани из вискозных и медноаммиачных волокон 5—6 г/л, ацетатных — 3 г/л)
при температуре 85—90°С (для ацетатного не выше 70°С). Время отварки
30—45 мин.
Стабилизацию проводят для тканей из синтетических (полиамидных)
волокон, предварительно очищенных путем отварки в слабом растворе
синтетических моющих препаратов (ОП-10) при 40—70°С. Стабилизацию
проводят в специальных установках, где ткань в расправленном состоянии
при фиксированной ширине и длине подвергается действию или пара при
температуре 120—140°С в течение 20—30 мин, или горячего воздуха при
температуре 150°С в течение 5 мин. Необходимость в проведении этой
операции вызвана тем, что ткани из полиамидных волокон, не подвергнутые
стабилизации в дальнейшем при обработке горячей водой в свободном
состоянии значительно усаживаются. Происходит это вследствие того, что
полиамидные волокна выпускаются в неравновесном состоянии с большими
внутренними напряжениями. При стабилизации (тепловой обработке)
создаются условия для развития релаксационных процессов, снимающих их
внутреннее
напряжение.
Швейные
изделия,
изготовленные
из
стабилизированных тканей, в носке хорошо сохраняют линейные размеры и
форму.
Крашение.
Крашение — процесс нанесения красителя на текстильный материал, в
результате чего материал изменяет свой цвет.
Согласно современной теории процесс крашения состоит из
нескольких фаз: 1) адсорбции, 2) диффузии, 3) фиксации красителя на
волокне. В первый момент после погружения текстильного материала в
раствор красителя отдельные молекулы или ионы красителя адсорбируются
на внешней поверхности волокон. Затем одновременно с адсорбцией
происходит медленная диффузия красителя внутрь волокон и фиксация его
на внутренней поверхности волокон. Чем меньше размер частиц красителя и
чем больше набухает волокно, тем скорее частицы красителя проникают в
толщу волокна.
Крашение текстильных материалов является сложным процессом,
зависящим от целого ряда факторов: структуры материала, вида волокна,
диффузионной способности красителя, добавок электролита, температуры
красильной ванны и др.
Крашение текстильных материалов производится главным образом
синтетическими красителями, которые обеспечивают сочную, глубокую и
прочную окраску; являются безвредными для человека; не ухудшают свойств
волокон.
В настоящее время применяют следующие группы красителей:
1) Кислотные — растворимые в воде, окрашивают белковые и
полиамидные волокна.
Технология крашения кислотными красителями состоит в
следующем.
Ткань (4—8 кусков) помещают в барку с водой при температуре
40°С и заливают раствором красителя. При 45—50°С в барку вводят
кислоту и продолжают нагревать до 90—100°С. При этой температуре в
течение 1—2 ч ткань окрашивается при полном выбирании красителя.
Кислотные красители дают яркую, сочную, но непрочную к свету,
стирке и трению окраску
2) Кислотно-протравные — растворимые в воде, окрашивают
белковые волокна.
Эти красители относятся к кислотным, но в отличие от первых для
усиления прочности окраски производят хромирование до крашения, в
момент крашения, а чаще всего после крашения.
3) Прямые (субстантивные) — растворимые в воде, окрашивают
целлюлозные, белковые и полиамидные волокна.
Прямые красители непосредственно окрашивают текстильные
материалы. Причем целлюлозные волокна хорошо окрашиваются в
слабощелочной среде, белковые — в слабокислой. Крашение
хлопчатобумажных материалов в темные тона производится обычно на
роликовых красильных машинах (рис.46). Материал в расправку
накатывается на один из валов роликовой машины и одновременно
замачивается в барке с теплой водой. Затем в барку машины вливают
раствор красителя и перекатывают ткань через барку с красителем с
одного вала на другой и обратно в течение 40—60 мин. После этого ткань
промывают.
Рис. 46. Роликовая красильная машина.
Наиболее широко прямые красители применяют для крашения
натуральных шелковых тканей, так как они дают более прочную окраску,
чем кислотные.
При крашении прямыми красителями ткани получают окраску
яркую, сочную, но неустойчивую к мокрым обработкам и к свету.
Поэтому в последнее время для тканей, окрашенных прямыми
красителями, в целях повышения прочности окраски применяют
обработку закрепителями ДЦУ или ДЦМ.
4) Кубовые — нерастворимые в воде; с помощью восстановителей их
переводят в лейкосоединение, хорошо растворяющееся в щелочах, и после
этого они легко усваиваются волокнистыми материалами; окрашивают
главным образом целлюлозные волокна.
5) Сернистые — нерастворимые в воде, но при восстановлении легко
растворяются в щелочах, окрашивают целлюлозные волокна.
Сернистые красители не растворимы в воде и других растворителях,
однако обладают способностью при восстановлении переходить в
лейкосоединение, которое растворяется в щелочах и хорошо усваивается
волокном. На этом основана технология крашения сернистыми
красителями.
6) Азокрасители — нерастворимые в воде; окрашивание производится
путем синтеза красителя непосредственно на волокне; окрашивают
целлюлозные волокна.
При крашении азокрасителями ткань предварительно пропитывают
щелочным раствором азосоставляющей при температуре 60—70°С. После
сушки азотолированную ткань пропускают через холодный (ледяной)
раствор диазосоставляющей. После отжима ткань проходит зрельник, где
происходит окончательное сочетание азо- и диазосоставляющей. После
этого ткань промывают и сушат.
7) Черный анилин — окрашивание производится путем образования
красителя на волокне при окислении анилина в присутствии катализатора;
окрашивают главным образом целлюлозные, реже белковые волокна;
8) Активные (проционовые) — растворимые в воде; окрашивают
целлюлозные волокна.
9) Красители для ацетатных, синтетических и других волокон.
Красители для ацетатных и синтетических волокон. Красители этой
группы
являются
нитро-,
аминои
гидроксилпроизводными
азосоединений. Некоторые из них не растворимы или мало растворимы в
воде и применяются в виде тонких суспензий, другие — способны
растворяться в воде, и технология крашения этими красителями сходна с
крашением прямыми красителями.
Крашение красителями, нерастворимыми в воде, производят
следующим образом. Предварительно готовят суспензию красителя, для чего
затирают порошок красителя в пасту со смачивателем ОП-10 и далее
разбавляют умягченной водой. Ткань загружают в барку и вначале
обрабатывают смачивателем ОП-7 или раствором сульфонола при
температуре 60°С. Затем ткань промывают, а в барку подают суспензию
красителя и красят постепенно, повышая температуру до 60°С. После этого
следует промывка и обработка раствором глицерина или ализаринового
масла.
Ткани, окрашиваемые растворимыми красителями, получают окраску,
устойчивую к стирке.
Печатание.
Печатание — нанесение и закрепление красителя на отдельных
определенных участках материала.
Для печатания используются рассмотренные выше красители, но
приготовленные особым образом и имеющие густую, вязкую консистенцию.
Получение рисунчатых расцветок на тканях может быть выполнено
одним из следующих способов.
Ручная набивка. Печатание осуществляется с помощью деревянных
форм — манер, на нижней поверхности которых вырезан выпуклый рисунок.
Применяется этот способ для набивки штучных изделий — платков,
салфеток и т. п.
Печатание сетчатыми шаблонами (фотофильмпечать). При этом
способе печатания основным рабочим инструментом является шаблон,
представляющий собой раму с натянутой на нее тонкой сеткой (капроновой
или медной). При изготовлении шаблона сетку на определенных участках
покрывают пленкой, не проницаемой для краски, с таким расчетом, чтобы не
закрытые пленкой участки образовывали определенный заранее заданный
рисунок.
Аэрографный способ. При печатании этим способом на ткань
накладывается картонный шаблон с вырезами в виде определенного рисунка.
При помощи пульверизатора через вырезы в шаблоне на ткань наносят
краситель. Меняя положение пульверизатора и время обработки получают
окраску любой интенсивности. Этим методом можно получать окраску с
плавными переходами от одного тона к другому. Аэрографный способ
печатания применяется для шелковых и ворсовых тканей.
Машинная
печать.
Этот
способ
печатания
наиболее
распространенный и применяется для получения одноцветных и
многоцветных рисунков на ткани. Печатающим органом печатной машины
служит полый медный цилиндр (печатный вал), на поверхности которого
выгравирован рисунок (узор). Печатные машины бывают одновальные для
печатания на ткани одноцветных рисунков и многовальные (до 16 валов) для
получения многоцветных рисунков (количество цветов в рисунке всегда
соответствует количеству печатных валов машины, так как каждый вал
печатает только одним цветом определенную часть рисунка).
Напечатанная ткань поступает в сушилку для подсушивания при
температуре 60—70°С.
Заключительная отделка.
Заключительная отделка является завершающим этапом в отделке
текстильных материалов и преследует цель — придать материалу красивый
внешний вид, расправить, разгладить его и тем самым облегчить в
дальнейшем проведение операций раскроя и пошива в швейном
производстве. В отдельных случаях в ходе заключительной отделки путем
специальной обработки материалу придают специфические свойства:
несминаемость, безусадочность, водоупорность, огнестойкость и др.
Хлопчатобумажные и льняные ткани. Хлопчатобумажные и
льняные ткани при заключительной отделке подвергаются аппретированию,
ширению и глажению.
Аппретирование — нанесение на ткань аппрета, содержащего в своем
составе клеящее вещество (крахмал, клеи), мягчитель (жир, мыла, глицерин),
антисептики (формалин, борную кислоту). Аппретирование проводится на
специальных агрегатах. На первой машине агрегата — плюсовке ткань
пропитывается раствором аппрета, отжимается, а затем поступает в
сушильно-ширильную машину для высушивания. После нанесения аппрета
ткань становится гладкой, плотной, приобретает в зависимости от состава
аппрета жесткость или, наоборот, мягкость.
Ширение ткани производится на цепной ширильной машине для
выравнивания ткани по ширине, устранения ее перекосов, распрямления
изогнутых нитей утка. Наибольший эффект получается при ширении ткани
во влажном состоянии. Поэтому перед ширением ткань, как правило,
увлажняют на специальных брызгальных машинах. После ширения ткань
поступает на глажение.
Глажение (каландрирование) проводится на каландрах. Отделочный
каландр состоит из нескольких массивных стальных и наборных (имеющих
упругую поверхность) валов. Стальные валы полые с внутренним обогревом.
При работе каландра ткань проходит между стальными и наборными валами,
прижатыми друг к другу. При слабом прижатии валов получается эффект
разглаживания, с увеличением степени прижима валов на ткани появляется
блеск, который значительно усиливается, если стальной вал нагрет до 100°С
и обеспечено проскальзывание одного вала относительно другого.
Для хлопчатобумажных и льняных тканей выполняют также
специальные виды отделки.
Обычные клеевые аппреты, вводимые в ткань при аппретировании,
обладают одним существенным недостатком — они довольно легко при
первой же стирке смываются, в результате чего резко ухудшается
первоначальный внешний вид ткани. Для получения устойчивого эффекта
аппретирования ткани обрабатывают несмываемыми аппретами. В качестве
несмываемых отделок используют различные химические вещества: 1)
простые эфиры целлюлозы (гидроксиэтилцеллюлозу); 2) нерастворимые
производные крахмала (метиловый эфир крахмала, получаемый при
действии на крахмал формальдегидом в кислой среде); 3) синтетические
смолы (метакриловые); 4) хитозан — продукт дезацетилирования хитина,
содержащегося в панцире крабов, и др.
Обработка несмываемыми аппретами способствует не только
сохранению хорошего внешнего вида ткани после стирки, но так же
обеспечивает повышение ее носкости.
С целью получения устойчивого к стирке блеска некоторые ткани
перед каландрированием пропитывают раствором метилолмеламина. Затем
ткань пропускают через каландр, в результате чего она приобретает
устойчивый эффект лощения (блеск), не изменяющийся после стирки.
При изготовлении мужских сорочек в качестве прокладок в воротники
используются специальные хлопчатобумажные ткани, обработанные
несмываемыми аппретами, придающими им повышенную жесткость и
упругость. Разработано несколько способов получения таких прокладочных
тканей. Например, пропитывают хлопчатобумажную ткань раствором
термопластической смолы (сополимеры винилацетата и винилхлорида и др.)
либо раствором ацетилцеллюлозы. В качестве прокладок применяют также
ткани из ацетилцеллюлозных волокон.
Технология применения прокладочных тканей очень проста. После
обработки прокладочной ткани растворителем, в котором ацетилцеллюлоза
или сополимер набухают, ее накладывают на основную ткань и
проглаживают, в результате чего они прочно соединяются. При стирке в
мокром состоянии такой воротничок становится мягким, после высыхания и
проглаживания приобретает первоначальную жесткость и упругость.
Как известно, готовые хлопчатобумажные ткани при увлажнении
значительно усаживаются. Происходит это вследствие набухаемости
волокон, а также релаксационных процессов в волокнах и пряже.
Малоусадочную ткань можно получить, подвергая ее противоусадочной
отделке. Для этого ткань обрабатывают в отделочном производстве без
натяжения, что весьма сложно при существующем оборудовании, либо путем
обработки на специальной усадочной машине. В последнем случае
увлажненная ткань поступает в усадочную машину с некоторой свободой
(напуском), благодаря чему и происходит ее усадка.Третий способ получения
малоусадочной ткани, имеющий широкое применение, состоит в химической
обработке ткани, после которой резко снижается набухаемость волокон, а
следовательно, и их усадка.
Хлопчатобумажные и льняные ткани обладают значительной
сминаемостью. Уменьшить сминаемость этих тканей можно, подвергая их
несминаемой отделке. Для этого обрабатывают их раствором
диметилолмочевины или метилолмеламином. Однако такой вид отделки
применяется редко. Объясняется это значительной трудностью обработки
этих тканей; кроме того, введение смол или сополимеров приводит к
уменьшению прочности материала, причем, чем больше смолы, тем
значительнее падает прочность ткани.
Для хлопчатобумажных и льняных тканей с небольшой плотностью из
слабо крученой пряжи применяют не требующую глажения отделку.
Преимущество тканей с такой отделкой состоит в том, что изделия из этих
тканей при носке мало мнутся, легко и быстро разглаживаются. В отличие от
обычной несминаемой отделки не требующая глажения отделка снижает
сминаемость ткани не только в сухом, но и во влажном состоянии.
Для не требующей глажения отделки применяют различные
химические препараты. Например, диметилолэтилмочевину, которую вводят
в ткань в количестве 6—7% с добавлением термопластических смол (мягких
акриловых). В результате угол несминаемости тканей резко увеличивается и
составляет 250—270° (суммарный для основы и утка), эффект отделки
устойчив к стирке и кипячению.
Шерстяные ткани. При заключительной отделке шерстяные ткани
проходят следующие виды обработки: стрижку, аппретирование (только
полушерстяные), прессование, декатировку.
Аппретированию
подвергаются
некоторые
полушерстяные
костюмные и платьевые ткани. Для придания им мягкости и уменьшения
сминаемости их обрабатывают аппретами, в состав которых вводят крахмал,
мягчители и др.
Прессование применяется для уплотнения, выравнивания ткани и
придания ей блеска.
Декатировка проводится на декатирах и заключается в обработке
ткани горячим паром с последующим высушиванием. Эта операция
проводится для уменьшения усадки ткани, придания ей устойчивых
линейных размеров. При декатировке ткань свободно наматывают на полый
дырчатый цилиндр, сверху закрывают кожухом, а внутрь цилиндра в течение
5—10 мин подают горячий пар. Потом с помощью вакуумнасоса отсасывают
пар из ткани, а затем воздух, высушивающий ткань.
После вылеживания в течение 4—6 ч ткань поступает на разбраковку и
упаковку.
Специальные виды отделки применяются также и для шерстяных
тканей.
Несминаемая отделка применяется главным образом для
полушерстяных тканей из шерстяных и вискозных штапельных волокон. Для
отделки этих тканей используют диметилолмочевину или химические
препараты, используемые при аналогичной отделке штапельных вискозных
тканей, но при несколько иных режимах. В результате несминаемой отделки
несминаемость этих тканей повышается на 17—20%.
Противомолевая пропитка шерстяных тканей применяется для
предохранения их от разрушения личинками моли. В качестве пропиток
используют различные химические вещества, которые являются ядом для
личинок моли: хлорированные ароматические сульфокислоты, выпускаемые
в виде препаратов под различными названиями, например, митин FF, эвлан.
Очень эффективным средством защиты шерстяных тканей от личинок моли
является препарат ДДТ. Препарат ДДТ не растворим в воде, но растворяется
в органических растворителях: бензине, дихлорэтане, жирах. Поэтому
вначале готовят стойкую водную жировую эмульсию ДДТ, которой и
обрабатывают ткань (ДДТ берут в количестве до 1% от веса ткани). Хорошее
закрепление ДДТ на волокнах получается при внесении водной эмульсии в
красильную ванну при крашении ткани.
Безусадочной отделке подвергают большинство тканей из шерстяной
малокрученой пряжи, обладающих значительной усадкой. Для получения
малоусадочных тканей их обрабатывают специальными растворами
(сополимера
винилпиридина
и
бутилакрилата,
метилированного
метилолмеламина). После такой обработки значительно уменьшается усадка
и свойлачиваемость материала, повышается несминаемость и устойчивость к
истиранию. Швейные изделия, изготовленные из обработанной таким
образом ткани лучше сохраняют форму.
Шелковые ткани. Креповые ткани из натурального шелка при
заключительной отделке обрабатывают 1%-ным раствором уксусной
кислоты, а затем высушивают на игольчатой ширильно-усадочной машине.
Шелковое полотно из пряжи натурального шелка в ходе
заключительной отделки подвергается вторичному опаливанию, затем
разглаживанию на каландре, аппретированию и снова разглаживанию. После
мягчения ткань пропускают через уточно-расправительную машину, откуда
она поступает на разбраковку и упаковку.
При заключительной отделке ворсовых тканей проводятся следующие
операции: поднятие ворса путем выколачивания ткани с изнаночной стороны
на отколоточной машине; стрижка на стригальной машине для выравнивания
высоты ворса, аппретирование (аппрет наносится только с изнанки). Затем
ткань пропускают через игольчатую сушильно-ширильную машину.
Ткани из искусственных волокон, и особенно из вискозных,
характеризуются значительной деформируемостью во влажном состоянии.
Поэтому в ходе заключительной отделки обработку ведут с минимальным
натяжением этих тканей. Аппреты для тканей из искусственных волокон
составляют без крахмала в основном из умягчающих веществ (олеинового
мыла, ализаринового масла и др.), с тем, чтобы уменьшить присущую этим
тканям жесткость. Сушка производится на игольчатых ширильно-усадочных
машинах.
Характерной особенностью тканей из штапельных вискозных волокон
является их значительная сминаемость. Для уменьшения сминаемости этих
тканей применяют несминаемую отделку, суть которой сводится к обработке
ткани отверждающими смолами, способными проникать и равномерно
распределяться в структуре волокна. В настоящее время для уменьшения
сминаемости тканей из вискозных штапельных волокон применяют
обработку мочевино- и меламиноформальдегидными смолами, либо смесью
винилкетона с метилолвинилкетоном. Химическая промышленность
выпускает готовые препараты для несминаемой отделки: карбамол, метазин,
которые хорошо растворяются в воде. После отделки вискозных тканей резко
уменьшается их сминаемость (угол восстановления этих тканей становится
не менее 100°), снижается также набухаемость волокон и усадка при стирке.
Последнее объясняется блокировкой ОН-групп целлюлозы выделяющимся
формальдегидом, либо продуктами конденсации смол. Кроме того, несколько
повышается прочность обработанных штапельных тканей на разрыв, а
загрязняемость их снижается
Ассортимент тканей значительно расширился, а качество тканей
улучшилось благодаря использованию различного типа новых специальных
отделок.
Литература
Основная литература
1 С. Кирюхин, Ю.Шустов, Текстильное материаловедение, Учебное пособие.
Колосс. – 2011.
2 Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д., Петропавловский Д.Г. Практикум по
материаловедению швейного производства. – М.: Академия, 2006.
3 Мауленова Г., Амандыкова Д. Материаловедение швейных изделий:
Учебник. – Астана: Фолиант, 2010. – 360 стр.
2 Дополнительная литература
1 Садыкова, Ф.Х. Текстильное материаловедение и основы текстильного
производства [Текст]: учебник для вузов / Ф.Х. Садыкова, Д.М.
Садыкова, Н.И. Кудряшова. – М.: Легпромбытиздат, 2006. – 288с. –
Библиогр.: с. 285. – 10000 экз. - ISBN.
2 Әсенова, Б.Қ. Былғары және мех технологиясы. Семей – 2008.
3 ГОСТы по определению показателей качества, структуры и свойств
материалов и одежды.