Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции - по текстильному материаловедению и технологии обработки текстильных материалов с презентацией и раздаточным материалом - файл Лекции (текст).doc


Лекции - по текстильному материаловедению и технологии обработки текстильных материалов с презентацией и раздаточным материалом
скачать (9466.9 kb.)

Доступные файлы (14):

Лекции (текст).doc4421kb.20.03.2010 12:51скачать
Презентация к лекциям.ppt3884kb.08.05.2009 17:10скачать
волокна под микроскопом.doc216kb.08.05.2009 17:27скачать
Классификация нетканных материалов.doc727kb.08.05.2009 17:21скачать
Классификация текстильных волокон.doc77kb.08.05.2009 17:15скачать
Общая классификация текстильных материалов.doc30kb.08.05.2009 17:12скачать
от волокна до ткани.bmp
Переплетения.doc165kb.08.05.2009 17:30скачать
подготовительные операции ткац прои-ва.JPG89kb.07.05.2009 13:52скачать
Подробная классификация текстильных волокон.doc86kb.08.05.2009 17:18скачать
схема аппаратной системы прядения.JPG71kb.07.05.2009 13:35скачать
схема гребенной системы прядения.JPG108kb.07.05.2009 13:39скачать
схема кардной сист прядения.JPG78kb.07.05.2009 13:37скачать
Технология прядения.JPG85kb.08.05.2009 17:35скачать

содержание
Загрузка...

Лекции (текст).doc

  1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...
Содержание

1. Текстильное материаловедение

1.1. Вводная лекция: «Текстильное материаловедение», классификация текстильных материалов, основные термины и понятия

1.2. Лекция №2. Характеристика текстильных материалов

1.3. Лекция №3. Строение и свойства текстильных материалов

1.4. Лекция №.4. Область использования текстильных материалов

1.5 Лекция №5. Получение и первичная обработка текстильных материалов

1.7. Основные выводы

2. Технология обработки текстильных материалов

2.1 Лекция №6. Технология прядения

2.2. Лекция №7. Технология ткачества

2.3. Лекция №8. Технология трикотажа

2.4. Лекция №9. Технология нетканых материалов

2.6 Лекция №10. Отделка текстильных материалов

2.7. Основные выводы

Список литературы

Приложение 1. Раздаточные материалы к лекционному курсу

Приложение 2. Слайды к лекционному курсу
^

1. Текстильное материаловедение

1.1. Вводная лекция: «Текстильное материаловедение», 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 нетей, и сами волокна и нити.

^ Текстильные материалы


Текстильные волокна


Текстильные нити



Пряжа









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.

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 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.

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:

          • полиамидные ткани (дедерон, хемлон, силон),

          • полиэстеры (диолен, слотера, тесил),

          • полипропиленовые ткани,

          • 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),

      • байка (вальцованная, ворсованная),

      • нетканые материалы — войлок, фетр, типа байки, фланели и др.

      • (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 физико-химическим 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 непряд-иым, 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 влажно-тепловой 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 зеленовато-желтый 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-, звуко- и 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 вязально-прошивных 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 питателей-смесителей (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.
  1   2   3   4



Скачать файл (9466.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru