Лекции по "Текстильному материаловедению"

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.