Классификация текстильных волокон и нитей. Основные свойства волокон, показатели качества
Классификациятекстильной продукции в зависимости от стадии производства:
- сырье текстильного производства (элементарные волокна и нити);
- текстильные нити всех видов (пряжа, мононити, комплексные нити, пленочные и комбинированные нити);
- разнообразные изделия (вата, войлок; комбинированные изделия; ткани, трикотаж, галантерейные, крученые, ковровые изделия ).
Свойства волокон и нитей. Различают геометрические, механические, физические и химические свойства волокон и нитей.
Показателями геометрических свойств являются длина, толщина, извитость. Длина волокна L, мм, - расстояние между концами распрямленного волокна. Характеристикой толщины волокон и нитей является косвенная величина – линейная плотность.
Линейная плотность Т, текс, выражается массой единицы длины волокна: Т=М/L, где М - масса волокна, г; L – длина волокна, км. Чем меньше линейная плотность, тем тоньше волокно и меньше его поперечное сечение. DEN выражает массу в граммах девяти километров пряжи. Показатель линейной плотности в денье в 9 раз больше показателя линейной плотности в текс. Величиной, обратной текс - метрический номер (N). Метрический номер выражается отношением длины пряжи в метрах к массе в граммах.
Показателями механических свойств волокон и нитей являются разрывная нагрузка и удлинение.
Разрывная нагрузка определяется наибольшим усилием, выдерживаемым волокном к моменту его разрыва.
К основным физическим свойствам волокон относятся сорбционные, термические свойства, устойчивость к светопогоде.
Сорбционные свойства характеризуются способностью текстильных волокон и нитей поглощать водяные пары и воду и отдавать их в окружающую среду. Гигроскопичность, воздухопроницаемость, водонепроницаемость.
Термические свойства (теплопроводность, теплостойкость, огнестойкость). Сорбционные и термические свойстваопределяют комплекс гигиенических свойств волокон и нитей. Натуральные волокна имеют более высокие показатели гигиенических свойств, чем химические. Химические свойства волокон характеризуются их устойчивостью к действию кислот, щелочей и различных химических реагентов. Устойчивость к светопогоде и химические свойства волокон определяют износостойкость.
23. Натуральные текстильные волокна и нити: понятие, состав, свойства, получение.
К натуральным относят волокна растительного, животного и минерального происхождения, которые образуются в природе. Натуральные растительные волокна состоят из целлюлозы. Их получают с поверхности семян и плодов, из стеблей и листьев растений. Натуральные волокна животного происхождения состоят из белков – кератина и фиброина.
Волокна растительного происхождения. Хлопок- это волокна, покрывающие семена хлопчатника. Основным веществом хлопка является целлюлоза. В зависимости от толщины стенок волокна для хлопка установлено 11 групп зрелости. Зрелые волокна имеют развитые стенки, перезрелые волокна обладают хрупкостью. Длина хлопковых волокон 1 - 55 мм. Чем длиннее волокно, тем оно тоньше. Различают тонковолокнистый и средневолокнистый хлопок. Достаточно высокая механическая прочность. Имеет высокую гигроскопичность (гигиеническими свойствами). Хлопок устойчив к действию щелочей и неустойчив к действию кислот. Мерсеризация(обработка х/б ткани в растворе едкого натра для придания блеска, нарядного внешнего вида, повышения механической прочности). Хлопок имеет высокую термостойкость. Высокая сминаемость.
Лён. Льняные волокна получают из лубяной части стебля льна. В составе волокна 80 % целлюлозы и 20 % примесей. Волокно льна представляет собой вытянутую растительную клетку. Волокна соединены в длинные волокнистые пучки. Свойства.Высокая прочность и гигроскопичность. Поглощает и выделяет влагу. Высокая теплопроводность. Имеют повышенный блеск, меньше загрязняются и легче очищаются от загрязнений. Термического разрушения не происходит до 160 0С. Устойчивость к микробным разрушениям. Трудно отбеливается и окрашивается.
Волокна животного происхождения. К волокнам животного происхождения относят шерсть и натуральный шелк.
Шерсть – волокна волосяного покрова овец, коз, верблюдов, снятого стрижкой в период линьки. Основную долю шерстяного волокна составляет шерсть овец. Шерсть относится к белковым соединениям типа кератинов. Может иметь три слоя: чешуйчатый, корковый, сердцевидный. Свойства. Имеет высокую упругость, малую сминаемость. Обладает низкой теплопроводностью, теплозащитные свойства. Гигроскопичность. Медленно впитывает, испаряет влагу. Щелочи действуют разрушающе, к минеральным кислотам устойчива. Если обработать раствором кислоты, то эти примеси, состоящие из целлюлозы, растворятся, и шерстяные волокна останутся в чистом виде. Такой процесс очистки шерсти – карбонизация. Малая термостойкость.
Натуральный шелк. Шелком - нити, являющиеся продуктом выделения особых белкооттделительных желез различных животных – гусениц тутового и дубового шелкопрядов, моллюсков, пауков. Наибольшее распространение и ценность имеет шелк тутового шелкопряда. Свойства.Самое легкое волокно; красивый внешний вид; высокая гигроскопичность, мягкость, малая сминаемость. Механическая прочность выше. Химические свойства шелка аналогичны шерсти. Низкие светостойкость и термостойкость.
25. Химические волокна и нити: понятие, состав, свойства, получение.
Получают путем химической переработки природных и синтетических высокомолекулярных веществ. В зависимости от исходных материалов химические волокна делят на искусственные и синтетические. Искусственные волокна производят из природных полимеров – целлюлозы, белков. Синтетические волокна и нити получают из полимеров.
Искусственные волокна. Вискозное волокно – для изготовления используют целлюлозу, которую путем обработки химическими реагентами превращают в вискозу. Обладают повышенным, высокой гигроскопичность. Устойчивы к истиранию, имеют высокую термостойкость, средние прочность и удлинение. Сильная сминаемость из-за низкой упругости, высокая усадка и большая потеря прочности в мокром состоянии. Для снижения недостатков вискозное волокно модифицируют.
Ацетилцеллюлозные волокна. Основным сырьем для получения является хлопковый пух и целлюлоза. Пониженная прочность, гигроскопичность, стойкость к истиранию, повышенная электризуемость. Ацетатные волокна гигроскопичны. Ацетилцеллюлозные волокна широко применяются для сигаретных фильтров.
Синтетические волокна. Получают из продуктов переработки нефти и газа путем синтеза полимеров.
Высокие механические свойства, износоустойчивость, малая сминаемость и усадка, гигиенические свойства невысокие.
Полиэфирные волокна. Высокой механической прочностью, несминаемостью. Изделия из лавсановых волокон меньше сминаются. Оно термопластично. Низкая гигроскопичность, плохая окрашиваемость, повышенная жесткость, электризуемость. Область применения лавсановых нитей и волокон: ткани и трикотаж бытового назначения, ткани для интерьеров жилья, салонов автомобилей, корд для автомобильных шин, фильтры, щетки, канаты.
Полиамидные волокна.Получили название по названию полимера. В России имеют торговое название капрон. Высокую прочность, большую устойчивость к истиранию по изгибам. Обладает малой сминаемостью и усадкой, устойчивостью к действию микроорганизмов. Мало гигроскопично, жесткое, сильно электризуется, неустойчиво к действию света, щелочей, минеральных кислот, низкую термостойкость. Области применения полиамидных нитей: одежда, напольные покрытия, технические изделия.
Полиолефиновые волокна. Для производства волокон используют полипропилен и полиэтилен среднего и низкого давления. Обладают комплексом хороших механических свойств, не изменяются в мокром состоянии, имеют высокую химо- и биостойкость. Низкая плотность. Низкая термостойкость и отсутствие способности поглощать влагу. Используются в основном для производства мебельных, обувных, фильтровальных тканей, веревок и шпагатов, электроизоляции.
24. Методы идентификации текстильных волокон. Свойства и показатели качества волокон и нитей.
Методы идентификации текстильных волокон - органолептические, физико-химические и микробиологические показатели, характеризующие отличие данного товара от других.
Микробиологическим способом определяют показатели, необходимые для проведения специальной идентификации: установление степени безопасности товара, зависящие как от внешних воздействий и степени обсеменения изделия микрофлорой, попадающей в процессе производства, хранения и реализации.
Физико-химическим способом определяют показатели физических, физико-химических и химических свойств пищевых продуктов, устанавливаемые с помощью специальной аппаратуры, приборов и методов.
Органолептический способ идентификации товара имеет преимущества за счет быстроты определения и не требует специальных приборов, аппаратуры и методов.
Основные свойства волокон.
1.геометрические– длина волокна, толщина волокна, извитость.
2.механические – разрывная нагрузка, удлинение.
3.физические– сорбционные, термические свойства, устойчивость к светопогоде.
4.химические - характеризуются устойчивостью к действию кислот, щелочей и различных химических реагентов.
Основными показателями качества нитей являются толщина, прочность, удлинение, крутка, ровнота.
Прочность пряжи определяется предельной нагрузкой в момент разрыва волокна в абсолютных единицах и в относительных показателях - разрывной длине, добротности.
Крутка характеризуется числом кручений на 1 м нити. От величины крутки зависят толщина, прочность, упругость и другие свойства пряжи. Ровнота характеризует равномерность нитей по длине.
25. Виды полуфабрикатов текстильного производства: пряжа, химические комплексные нити, текстурированные, фасонные, армированные.
Пряжа. Это текстильная нить, изготовленная из штапельных волокон, обычно скручиванием. Пряжу получают в совокупности процессов, называемых системой прядения. Системы прядения отличаются друг от друга способами чесания волокон и утонения продукта. К типовым системам относят кардную, гребенную и аппаратную.
Классический процесс прядения складывается из: разрыхления и трепания, чесания, выравнивания и вытяжки, предпрядения и прядения. Основная цель этих операций – разделить волокнистую массу на отдельные волокна, очистить их от примесей и пыли, равномерно перемешать.
Кардная система прядения включает в себя все операции, кроме гребнечесания.
По гребенной системе вырабатывают пряжу малой линейной плотности и средней, но с повышенной прочностью.
По аппаратной системе вырабатывается рыхлая пушистая пряжа с невысокой прочностью, к качеству этой пряжи предъявляются пониженные требования.
Однородная нить или пряжа состоит из компонентов одной природы. В случае, если в составе нити или пряжи используются компоненты разной природы, для нити применяется термин неоднородная, для пряжи – смешанная.
Комплексные нити. Все комплексные нити относятся к химическим нитям и состоят из элементарных нитей. Текстильная нить, состоящая из двух или более элементарных, называется комплексной.
Мононити. Текстильная мононить представляет собой элементарную нить достаточной толщины и прочности, чтобы быть пригодной для изготовления текстильного изделия. Натуральной мононитью является конский волос, который используется при изготовлении прокладочных материалов. Химические мононити вырабатывают из полиамидов, полиуретанов, каучуков и других полимеров.
Жгут. Текстильный жгут имеет то же строение, что и комплексная нить, но состоит из большего числа элементарных нитей. Крученые нити. Нить, полученная скручиванием одной или более текстильных нитей.
Текстурированные нити – это химические комплексные нити с измененной путем дополнительной обработки структурой.
Текстурирование производится с целью придания гладким химическим нитям повышенной объемности, пушистости, упругой растяжимости.
Термофиксированные нити– нити, подвергнутые тепловой и термовлажностной обработке для приведения их структуры в равновесное состояние.
Высокообъемная пряжаполучается из смеси разноусадочных волокон, повышенная растяжимость, объемность, пушистость и мягкость которой достигается за счет усаживания части волокон в результате влажно-тепловой обработки.
Фасонные нити– текстильные нити, имеющие периодически повторяющиеся местные изменения структуры или окраски. Армированные нитиимеют сердечник, плотно обвитый или покрытый волокнами или другими нитями. В качестве сердечника используются комплексные нити капрона, лавсана, полиуретановые мононити, которые оплетают слоем хлопка, льна, шелка. Пленочные нитиполучают путем разрезания на узкие ленточки пленочных материалов и фольги.
Фибриллированные нитипредставляют собой пленочные текстильные нити с продольным расслоением на фибриллы. Структура таких нитей отличается объемностью и пушистостью.
26. Ткани: показатели структуры, строение, производство, виды переплетений, отделка.
Ткань – текстильное изделие, вырабатываемое на ткацком станке путем переплетения двух взаимно перпендикулярных систем нитей – продольных, называемых основой и поперечных, называемых утком. Технологический процесс выработки ткани называется ткачеством. Структура ткани определяется толщиной, формой и свойствами нитей, их взаимным расположением и связностью. Основные характеристики строения тканей: линейная плотность нитей, вид переплетения, плотность, поверхностная плотность – масса в граммах 1 м2 ткани. Виды ткацких переплетений:
1.Простые (главные): полотняное, саржевое и атласно-сатиновое;
2.Мелкоузорчатые : производные и комбинированные;
3.Сложные, образованные из трех и более систем нитей;
4.Крупноузорчатые, или жаккардовые.
Отделка тканей. Предварительная отделка и беление тканей. Целью этого этапа является подготовка тканей к крашению или узорчатому расцвечиванию, которая заключается в повышении смачиваемости, мягкости, белизны тканей. Крашение и узорчатое расцвечивание тканей. Под крашением текстильных материалов понимается физико-химический процесс взаимодействия волокнистых материалов с красителем, в результате которого материал приобретает однородную окраску, устойчивую к различным внешним воздействиям. Ткани, прошедшие процесс крашения, называются гладкокрашенными. Узорчатое расцвечивание тканей. Получение узорчатых цветных рисунков, или печатание тканей, заключается в нанесении на определенные участки отбеленной или гладкокрашенной ткани по заданному рисунку красителя и закреплении его. Различают четыре вида печати: прямую, накладную, вытравную и резервную. Печатание на цилиндрических печатных машинах – наиболее распространенный способ печати При печатании аэрографным способом на материал накладывают картонный шаблон с вырезами в виде определенного рисунка. С помощью пульверизатора через вырезы в шаблоне на ткань наносят краситель.
Заключительная отделка тканей. Среди разнообразных видов заключительных отделок наиболее существенным является аппретирование, которое состоит в обработке тканей составами клеящих веществ для придания устойчивости их структуре, повышенной гладкости, блеска и определенной жесткости.