Лекции по "Текстильному материаловедению"

Материаловедение - это наука, изучающая строение и свойства волокон и материалов, дающая рекомендации по их использованию.

Одежда является предметом первой необходимости для человека. Это совокупность предметов, защищающих тело человека от вредных воздействий окружающей среды и украшающих его. Одежда. классифицируется последующим признакам:

- половозрастной;

- по назначению (повседневная, нарядная);

- по сезону;

- по виду материала.

При изготовлении одежды, в зависимости от признака, используются различные материалы, обладающие различными свойствами и отвечающие определенным требованиям.

Все материалы, используемые в швейной промышленности, можно подразделить на следующие группы:

- материал верха - ткань, трикотаж, кожа, мех, нетканый материал;

- подкладочные ткани и материалы;

- прокладочные материалы - флизелин, прокламелин, бязь, трикотажные полотна;

- утепляющие материалы - мех, ватин, поролон, синтепон;

- отделочные материалы - ленты, тесьма, шнуры, кружево;

- одежная фурнитура - пуговицы, крючки, петли и т.д.;

- материалы для соединения - нитки, клей.

К одежде в зависимости от назначения, от сезона, возраста, предъявляются различные требования - гигроскопические (от назначения и сезона) экономические (стоимость), эстетические (соответствие направлению моды); технологические (качество), а также требования к качеству материала, изготовления, сроку эксплуатации, устойчивости к воздействию стирки и химчистки.

 

Классификация текстильных волокон

 

Текстильные волокна многообразны по своему происхождению и химическому составу. По происхождению текстильные волокна делятся па натуральные и химические. По химическому составу - на органические, неорганические и минеральные.

Волокно - это тонкое гибкое прочное тело, у которого длина во много раз превышает очень маленький поперечный размер.

Текстильная нить - это волокно, длина которого измеряется сотнями метров.

Натуральные волокна - что текстильные волокна, сформированные в естественных природных условиях. Сырьем для натуральных волокон служат растения (лен, хлопок), волосяной покров животных (шерсть), выделения желез гусениц шелкопряда (шелк), а также асбест.

Химические волокна - текстильные волокна, полученные из природных или синтетических высокомолекулярных веществ разделением, разрывом комплекса элементарных химических нитей.

Искусственные волокна - полученные из природных веществ (целлюлозы, белка).

Синтетические волокна - полученные из синтетических соединений в результате синтеза простых веществ (каменный уголь, газ, нефть).

В зависимости от особенностей химического строения волокон различают два типа синтетических волокон:

§ гетероцепные. К ним относятся волокна из синтетических полимеров, макромолекулы которых содержат в основном цепи атомов С, О, N и других элементов. К этой группе относятся полиамидные, полиэфирные, полиуретановые волокна.

§ карбоцепные. К ним относятся волокна из синтетических органических веществ, основные цепи молекул который построены только из атомов С. Подразделяются на полиакрилонитрильные, поливинилспиртовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные, полиэтиленовые и фторсодержащие.

Ассортимент бельевых тканей

 

К бельевым тканям относятся ткани нательные, постельные, полотенчатые, платочные и столовые.

 

Для нагельного и постельного белья используются в основном х/б и льняные ткани. К ним предъявляются следующие требования! высокая гигроскопичность, воздухо- и паропроницаемости, мягкость, невысокий % усадки, хорошая степень белизны, высокая прочность. Ткани данного ассортимента вырабатываются в основном полотняным переплетением, иногда сатиновым. Для повышения прочности ткани проходят дополнительную отделку - аппретирование. При пошиве и раскрое х/б ткани затруднений не выбывают. Льняные ткани из-за жесткой структуры и гладкой поверхности смешаются и оказывают сопротивление разрезанию.

 

Для производства бельевого ассортимента используется крученая пряжа гребенной или кардной системы прядения поверхностная плотность бельевых тканей 100-200 г/м2, ширина 80-200см.

 

К классическим бельевым тканям относятся батист, кисея, маркизет, бязь, сатин.

 

К ассортименту бельевых тканей относятся и шелковые ткани - корсетная ткань типа атлас. Корсетные ткани вырабатываются из смеси вискозных, ацетатных, х/б, волокон. Для разнообразия ассортимента ткани вырабатываются атласным, жаккардовым переплетением. Недостатком этих тканей является осыпаемость, высокая усадка и раздвижка нитей в швах.

 

Ассортимент сорочечно-плательных тканей.

 

Самый многочисленный. Насчитывает несколько coт артикулов: х/б, льняных, шелковых, шерстяных как в чистом виде, так и с другими волокнами. По структуре, характеру отделки и свойствам сорочечно-плательные ткани разнообразны. Их вырабатывают всеми видами переплетений, чаше простыми и мелкоузорчатыми. Ткани данного ассортимента вырабатываются гладкими, ворсовыми

 

Гофрированными, с тиснением и флокированием. По характеру расцветки ткани могут быть отбеденными. гладкоокрашенными, пестро ткаными, меланжевыми, с напечатанным рисунком.

 

Ткани данного ассортимента подразделяются но сезону на летние, деми, зимние; по половозрастному признаку - мужские, женские, детские; по назначению - на повседневные и нарядные.

 

К сорочечно-плательным тканям в зависимости от назначения предъявляются следующие требования;

 

для повседневной носки - гигиеничность, экономичность, высокая износостойкость; для нарядных - эстетические, гигиенические и технологические требования.

 

Сорочечно-плательные ткани в большинстве случаев легкие, мягкие, эластичные, хорошо драпируются, но могут быть и тяжелые ткани. Независимо от назначения ко всем тканям предъявляются следующие требования: малая усадка, высокая прочность окраски, хорошая воздухопроницаемость.

 

Классификация ткацких переплетений

 

Переплетение нитей является основной характеристикой строения ткани. Нити основы и утка, последовательно переплетаясь в определенном порядке, образуют ткань.

 

Рапорт - это минимальное число нитей для законченного ткацкого рисунка.

 

Все ткацкие переплетения делятся на 4 класса:

 

1 простые;

 

2 мелкоузорчатые:

 

а) производные от простых;

 

б) комбинированные;

 

3 сложные;

 

4 крупноузорчатые:

 

а) простые;

 

б) сложные.

 

1 класс: Простые. Характеризуется наличием двух систем нитей.

 

Полотняное - частое переплетение нитей основы и утка и наличие на поверхности равного количества основных и уточных перекрытий, расположенных в шахматном порядке. Лицевая и изнаночная стороны одинаковые.

 

Сатиновое и атласное - образуются из-за редкого переплетения основных и уточных нитей. Если лицевая сторона образована из уточных нитей, то переплетение сатиновое, если из основных - то атласное.

 

Саржевое - характеризуется меньшим числом нитей и наличием на поверхности косых диагоналей. Образуется путем сдвига рапорта на 1 нить.

 

2 класс: Мелкоузорчатые.

 

а) 1 подкласс - Производные от простых.

 

Производные от полотняного:

 

§ репс - получают путем удлинения основных или уточных нитей. В зависимости от усиления ниш основы или утка различают продольный или поперечный репс. Образуется при сохранении перекрытия нитей в шахматном порядке;

 

§ рогожка - двойное или тройное полотняное переплетение.

Производные от саржевого переплетения:

 

§ усиленная саржа - переплетение не имеет одиночных перекрытий. Характеризуется наличием широких диагоналей;

 

§ сложная саржа - характеризуется наличием в рапорте диагоналей разной ширины;

 

§ л оманная саржа - образуется при изменении направления диагоналей под прямым углом (рисунок «елочка»);

 

§ обратная саржа - отличается от ломаной тем, что в месте излома диагонали происходит сдвиг диагоналей.

 

Производные от сатина и атласа усиленный сатин

 

Усиленный атлас

 

б) 2 подкласс - Комбинированные.

 

§ креповое - образуется видоизменением полотняного переплетения путем добавления отдельных одиночных перекрытий в хаотичном направлении. Креповое переплетение характеризуется мелкозернистой поверхностью;

 

§ диагоналевое - образуется на базе саржевых переплетений путем увеличения сдвига рапорта на 1-2 нити. Для поверхности характерны рельефные прерывистые диагонали;

 

§ составное - переплетение, состоящее из двух видов ткацких переплетений.

 

3 класс: Сложные.

 

Характеризуются отсутствием одиночных перекрытий.

 

§ двухлицевое - образуется из 3 систем нитей. Лицевая и изнаночная стороны имеют одинаковый рисунок.

 

§ двухслойное - образуется из 4-5 систем нитей, где образуются два самостоятельных полотна, которые между собой соединяются дополнительной системой нитей.

 

§ ворсовое - характеризуется наличием ворса, состоящего из густо выступающих кончиков волокон. Ворс может быть образован из нитей основы или утка.

 

§ шуточно-ворсовое - образуется из 3 систем нитей, где 2 системы нити составляют шунт, 1 система - ворс (вельвет, полубархат).

 

4 класс: Крупноузорчатые.

 

а) 1 подкласс - Простые крупноузорчатые.

 

Образуются из 2 систем нитей путем сочетания простых и мелкоузорчатых переплетений. Вырабатываются на жаккардовых станках.

 

б) 2 подкласс - Сложные крупноузорчатые.

 

Образуются из 3 и более систем нитей сочетанием различных видов сложных переплетений. Используются для выработки тканей сложных структур и рисунков (гобелены, портреты, обивочные ткани, панно).

 

Механические свойства.

 

Механическими свойствами материалов называют их способность сопротивляться действию приложенных к ним механических усилий, вызывающих деформации растяжения, изгиба, сжатия и кручения.

 

Силы, действующие на материал, различны по величине. Они вызывают частичное изменение структуры и свойств материалов или полностью разрушают его. В зависимости от происхождения цикла (нагрузка, разгрузка, отдых) различают 3 вида характеристик механических свойств - полуцикловые, одно-цикловые, много-цикловые.

 

Прочность - один из важных показателей, характеризующих качество ткани. Прочность можно проверить при растяжении, раздирании, продавливании. Прочность определяется на приборе РТ-250 ( или РТ-250-М).

 

§ прочность ткани на разрыв - основной показатель испытания ткани на прочность, учитывается при оценке качества ткани. Это способность ткани противостоять растягивающим усилиям на разрыв. Зависит от волокнистого состава, структуры пряжи и ткани, характера отделки. Влияет на назначение ткани и срок эксплуатации.

 

§ прочность ткани при раздирании - показатель, характеризующий качество структуры ткани. Зависит от толщины ткани и качества волокнистого состава материала. Определяют при разработке новых тканей двумя способами - на приборе РТ-250 и органолептическим методом. Данный показатель важен при исследовании спецодежды и тканей для повседневной носки. Подобные нагрузки испытывают нити ткани в одежде по краям карманов или петель.

 

§ прочность ткани при продавливании - характеризует однородность структуры ткани и свойств нитей основы и утка. Определяют на динамометре с укрепленным металлическим шариком. Подобные нагрузки испытывают ткани в одежде в местах облегания суставов человека (локоть, голень, плечо).

 

Удлинение - увеличение длины ткани в момент воздействия на нее растягивающих усилий. Величина удлинения характеризует ее сопротивляемость воздействию растягивающих усилий. Определяется на приборе РТ-250 в мм. Зависит от волокнистого состава, структуры пряжи и ткани, характера отделки.

 

Если испытание образца ткани на удлинение не доводить до разрыва, то образец получит полное удлинение. Если затем растягивающее усилие снять, часть удлинения мгновенно исчезнет. Такая часть называется упругим удлинением. Далее с течением времени удлинение образца еще уменьшится на некоторую часть. Ее называют эластическим удлинением. Оставшуюся часть удлинения называют пластическим или остаточным. Чем больше упругое удлинение, тем выше качество ткани, меньше сминаемость, ткань лучше сохраняет форму, повышается износостойкость изделия.

 

Сминаемость - способность ткани образовывать складки и морщины при деформации изгиба и сжатия. Причиной образования складок и морщин является пластическая деформация, которая возникает при изгибе и заломе. Удалить эти складки и заломы можно только в процессе утюжки. При наличии в ткани эластической и упругой деформации образуются складки и морщины, которые более или менее быстро исчезают. Сминаемость зависит от свойства волокон, структуры пряжи и ткани, от характера отделки. Влияет на внешний вид изделия и срок эксплуатации. Сминаемость ткани можно определить двумя способами: 1) хаотичное (неориентированное) смятие; 2)упорядоченное (ориентированное) смятие. Сминаемость определяется по углу восстановления, характеризуется коэффициентом несминаемости.

 

Н=0.555

 

Драпируемость - способность ткани образовывать симметрично спадающие округлые складки. Драпируемость зависит от мягкости или жесткости ткани. Мягкость - это способность легко изменять свою форму. Жесткость - способность ткани сопротивляться изменению формы на изгиб. Мягкость или жесткость зависят от вида волокна, величины крутки, плотности, переплетения и отделки ткани. Чем тоньше волокно, чем меньше плотность ткани и реже переплетение, тем мягче ткань. Драпируемость влияет на назначение и выбор модели. Определяют по 3 методам:

 

-метод иглы

 

-дисковый - по основе и по утку одновременно

 

-аналитический - основан на зависимости драпируемости от жесткости ткани и определяется на приборе ПТ-2 или ПЖУ-12.

 

Все текстильные изделия со временем теряют свои первоначальные свойства, поэтому важны не только эти свойства, сколько способность их сохранять в процессе эксплуатации.