Лекции по "Текстильному материаловедению"

 

Характер горения: горит как шерсть.

 

Химические волокна.

 

Искусственные волокна получают из природных веществ органического и неорганического происхождения.

 

Все химические волокна производят в заводских условиях. Стадии производства:

 

- подготовка и переработка сырья;

 

- получение прядильного раствора;

 

- формование;

 

- отделка;

 

- промышленное применение.

 

Вискоза.

 

1. Переработка сырья.

 

Сырьем для производства вискозы служит древесная целлюлоза. Ее измельчают и обрабатывают едким натром с последующим отстоем.

 

2. Мерсеризованную (щелочную) целлюлозу обрабатывают сероуглеродом с последующим фильтрованием и созреванием. Получили ксантогенированную целлюлозу.

 

3. Формование мокрым способом в осадительной ванне серной кислотой. Происходит затвердевание в результате химической реакции.

 

4.Отделка:

 

- промывка;

 

- десульфурация;

 

- беление;

 

- кислование;

 

- мылование;

 

- сушка;

 

- крутка;

 

- запаривание;

 

- крашение.

 

5. Промышленное применение - швейные нити, штапельная пряжа, нити для ткачества и трикотажного производства.

 

6. Строение: на поверхности волокна имеются крупные продольные штрихи и шероховатости. Продольный срез имеет неправильную ребристую форму. Такое строение получается в результате неправильного затвердевания наружных и внутренних слоев.

 

Химический состав: гидрат целлюлозы.

 

Свойства: вискоза характеризуется приятным матовым блеском, гладкой поверхностью. Обладает высокой гигроскопичностью (13%), хорошими тепло- и светостойкостью, хорошей стойкостью к истиранию. Теряет прочность в мокром состоянии, обладает низкой упругостью.

 

Характер горения: также, как хлопок.

 

Ацетат.

 

1. Сырье - хлопковая древесная целлюлоза. Целлюлоза обрабатывается уксусным ангидридом в присутствии серной и уксусной кислоты. Получают первичный ацетат,

 

2. Первичный ацетат омыляют в присутствии уксусной и серной кислоты с добавлением воды. Получают диацетил целлюлозы и растворяют его в смеси 5% ацетона, 5% волы.

 

3. Формование сухим способом. Особенность - затвердевание волокна происходит постепенно под действием контрастного воздуха.

 

4. Замасливание, крутка, крашение.

 

5. Швейные нити, нити для ткачества и трикотажного производства.

 

6. Строение: на поверхности волокна - продольная штриховатость крупнее, чем у вискозного волокна. Волокно гладкое, с блеском.

 

Химический состав: уксусно-кислый эфир целлюлозы.

 

Свойства: малая гигроскопичность (5-6%), низкая тепло- и светостойкость, хорошая стойкость к истиранию. Меньше теряет прочностью мокром в состоянии, чем вискоза. Прочность ниже, чем у вискозы. Обладает высокой упругостью и электризуемостью, низкой хемостойкостью. Волокно растворяется в кислотах, омыляется в щелочах, сминается при стирке.

 

Характер горения: горит желтым пламенем с кисловатым запахом, образует наплыв темного цвета, который легко раздавить.

 

Триацетатное волокно можно считать модификацией ацетатного.

 

Свойства: хорошая теплостойкость, невысокая гигроскопичность (4.5%). мало теряет прочность в мокром состоянии, большая жесткость, электризуемость.

 

Металлические и металлизированные нити.

 

Получают путем вытягивания проволоки из красной меди или с плана мели и никеля. Могут быть использованы и другие металлы. Иногда металлическую нить покрывают слоем серебра пли золота. Для придания округлой формы, снижения обрываемости металлические нити скручивают с ацетатной или капроновой нитью.

 

Различают:

 

1-волока - тонкая металлическая нить округлой формы диаметром 50-80 мкм. Покрыта слоем серебра или золота. Получена путем волочения из красной меди или сплава.

 

2-плющенка - тонкая металлическая нить в виде ленточки. Получена путем нарезки.

 

3-люрекс - получают путем нарезки алюминиевой фольги шириной 0.2-1.6 мм. Для предохранения нити от окисления, обрывности ее обвивают с двух сторон прозрачной полиэтиленовой пленкой. Серебристого цвета.

 

4-алюнит - получают из сплава алюминия и меди путем нарезки фольги. Характеризуется желтым цветом.

 

Металлизированные нити получают путем напыления алюминия или сплава на полиэфирную пленку с последующей нарезкой.

 

Виды металлизированных нитей:

 

- метанид - напыляется на бесцветную пленку;

 

- пластилекс - на цветную пленку.

 

Металлизированные нити характеризуются высокой растяжимостью, низкой себестоимостью, практически не окисляются.

 

Синтетические волокна.

 

Капрон.

 

Сырье: фенол, бензол, толуол, полученные из каменного угля или нефти.

 

Получение:

 

1. Фенол рядом химических реакций превращается в капролактан.

 

2. Путем полимеризации получаем смолу капрон.

 

3. Формирование сухим способом.

 

4. Вытяжка, замасливание, сушка, крутка, перемотка, крашение.

 

Строение: волокно имеет гладкую поверхность с круглым поперечным сечением.

 

Химический состав: полиамид.

 

Свойства: низкая гигроскопичность, высокая прочность, низкая свето- и теплостойкость, хорошая хемостойкость. Высокие устойчивость к истиранию, упругость и электризуемость.

 

Характер горения: при внесении в пламя плавится, затем загорается слабым пламенем, выделяется белый дымок и запах сургуча. При удалении из пламени горение прекращается. На конце волокна образуется твердый шарик темного цвета.

 

Лавсан.

 

Сырье: диметиловый эфир терефталевой кислоты и этилгликоль.

 

1. При взаимодействии диметилового эфира терефталевой кислоты с этилгликолем получают дигликолевый эфир терефталевой кислоты.

 

2. Путем поликонденсации получают смолу лавсана.

 

З. Формование сухим способом.

 

4. Вытяжка, термофиксация, окраска.

 

Строение: гладкая поверхность с круглым поперечным сечением. Обладает сильным блеском и малой с цепляем остью.

 

Химический состав: полиэфир.

 

Свойства: обладает низкой гигроскопичностью, высокими свето- и теплостойкостью, хемостойкостью, упругостью, прочностью, электризуемостью. В обычных условиях очень плохо окрашивается. Также обладает высокой стойкостью к истиранию.

 

Характер горения: горит слабо желтоватым пламенем с выделением черной копоти, образует твердый черный шарик.

 

Нитрон.

 

Сырье: полипропилен, аммиак или ацетилен и синильная кислота.

 

Получение:

 

1. Путем синтеза из полипропилена и аммиака получают акриломитрил.

 

2. Путем полимеризации получают смолу полиакрилонитрил,

 

3. Формование сухим или мокрым способом, если получаем штапельные волокна.

 

4. Нагреваем до 150оС, подвергаем крутке, термофиксации и окраске.

 

Строение: волокно имеет гладкую поверхность с гантелеобразным сечением.

 

Химический состав: полиакрилонитрил.

 

Свойства: низкая гигроскопичность, высокие тепло- и светостойкость, прочность, упругость, устойчивость к истиранию ниже капрона и лавсана, высокая электризуем ость, теплозащитные свойства (считается шерстеподобным волокном). Устойчиво к ядерным излучениям. Плохо окрашивается.

 

Характер горения: горит интенсивно, вспышками, с большим выделением копоти. Наплыв неправильной формы, легко раздавливается пальцами.

 

Хлорин.

 

Сырье: этилен или ацетилен.

 

Получение:

 

1.Этилен насыщают хлором и обрабатывают хлористым водородом. Получают винилхлорид.

 

2. Путем полимеризации получают смолу хлорин.

 

3. Формование мокрым способом в ацетоне.

 

4. Вытягивание, замасливание, сушка.

 

Строение: волокно с крупными продольными штрихами. Форма поперечного сечения неправильная с изрезанными краями.

 

Химический состав: поливинилхлорид.

 

Свойства: полностью негигроскопичное, устойчивость к действию воды и хемостойкость ниже всех синтетических, низкая тепло- и светостойкость, высокая электризуемость, большая усадка, блеск отсутствует.

 

Характер горения: не горит, дает тепловую усадку, обугливается, выделяет запах дуста.

 

Винол.

 

Сырье: ацетилен и уксусная кислота.

 

Получение:

 

1. Из ацетилена и уксусной кислоты получают винилацетат.

 

2. Путем полимеризации винилацетата и последующего омыления получают поливиниловый спирт, который способен растворяться в ноле, образуя прядильный раствор.

 

3. Формование сухим или мокрым способом.

 

4. Промывка, вытяжка, термообработка, формализация. промывка, сушка, окраска, крутка.

 

Строение: гладкая поверхность, форма поперечного сечения напоминает фасоль.

 

Химический состав: поливинилспиртовые.

 

Свойства: средняя гигроскопичность (5-7%), пичкая хемостойкость, волокно теряет прочность в мокром состоянии. Высокая стойкость к истиранию, хорошая окрашиваемость, пичкая теплопроводность (т.е. высокие теплозащитные качества), высокая теплостойкость (180-190), высокая электризуемость.

 

Характер горения: горит желтоватым пламенем, образует твердый наплыв янтарного цвета.

 

Ткачество

 

Ткачество - это процесс получения ткани на ткацком станке.

 

Ткань образуется из переплетения 2 систем нитей, расположенных взаимно перпендикулярно. Оспина - но система ни гей, илу шля вдоль ткани. Уток - система нитей, идущая поперек ткани.

 

Для получения ткани нужной структуры необходимо подготовить нити основы и утка.

 

Подготовка основы и утка к ткачеству:

 

нить основы -

 

1. перемотка - пряжу с нескольких шпуль перематывают на бобин или катушку для освобождения, от дефектов и удлинения;

 

2. снование - навивание на сновальные валики определенного количества нитей строго параллельно при одинаковом натяжении;

 

3. шлихтование - пропитка клейким веществом (шлихтой) для придания гладкости и прочности;

 

4. проборка - продевание нити основы через детали ткацкого станка.

 

Уточные нити поступают в ткачество на шпулях. Иногда ее увлажняют для придания гладкости, упругости и прочности.

 

Процесс ткачества

 

Ткачество состоит из 3 основных моментов:

 

1 одна ремизка поднимается определенное количество нитей, Вторая ремизка опускается вниз и спускает остальные нити основы. Бердо находится в исходном положении. При этом образуется ткацкий зев, через который челнок пробрасывает уточную пить;

 

2 бердо движется к краю товарного вала. Ремизки меняются местами и встречаются в среднем положении, закрывая ткацкий зев;

 

3 ремизки занимают крайнее верхнее и крайнее нижнее положение. Бердо возвращается в исходное положение. Вновь образуется ткацкий зев, через который вновь прокладывается уточная нить. Процесс повторяется.

 

Ткацкие станки

 

Существуют механические и автоматические. В последнее время механические заменяются автоматическими одно- и многочелночными. Все шире внедряются бесчелночные станки. Уточная нить в них прокладывается сжатым воздухом, каплей воды, с помощью рапир и малогабаритного нитепрокладчика.

 

При выработке тканей со сложным рисунком применяются ткацкие станки с жаккардовым механизмом. В них ремизки заменены на шнурки, к которым прикреплены липа с металлическими главками. Механизм поднимает не только группы нитей, но в отдельную пить.

 

Для выработки ворсовых тканей используются специальные ворсовые ткацкие станки.

 

Ткацкие дефекты

 

В процессе ткачества могут возникать различные дефекты, понижающие качество ткани. Дефекты возникают в результате неисправности станка, нарушения технологического процесса, невнимательности работницы.

 

- близна - отсутствие 1 или нескольких нитей основы и утка. Возникает в результате неискренности ткацкого станка.

 

- подплетина - одновременный обрыв нескольких нитей и уработка их в структуру ткани. Образуется в результате невнимания работницы.

 

- недосека - наличие по утку разреженных полос из-за отсутствия нитей. Уменьшение плотности нитей. Дефект oт неправильной работы станка.

 

- неподработка нитей - нити основы в отдельных местах не переплетаются с нитями утка. Дефект возникает из-за обрыва ремизки.

 

- забоина - наличие по утку уплотнений. Дефект от неисправной работы ткацкого станка.

 

- слет утка - затканы пучки утка, полученные из-за слета со шпули. Дефект от неисправности станка и невнимания работницы.

 

- поднырка - нити утка с нитями основы не переплетаются на коротком участке. Дефект из-за провисания нитей основы.

 

- пролет - отсутствие нитей утка но всей ширине. Дефект от неправильной регулировки ткацкого станка.

 

Швейные нитки.

 

В швейном производстве для скрепления деталей в изделии применяются швейные нитки промышленность выпускает швейные нитки различного назначения: одежные, хирургические, вязальные, обычные, специальные.

 

Одежные швейные нитки различаются по следующим признакам:

 

§ по волокнистому составу по структуре

 

§ по величине и направлению крутки

 

§ по системе прядения по окраске

 

§ по назначению.

 

Выпуск швейных ниток постоянно увеличивается за счет расширения ассортимента по влокнистому составу и строению.

 

По волокнистому составуразличают х/б, льняные, шелковые (вискозные, полиамидные, поли -эфирные, из натурального шелка) швейные нитки.

 

Хлопчатобумажные ниткивыпускают в 2,3,4,6,9,12 сложений. Наибольшее распространение получили нитки в 3 и в 6 сложений. Х/б швейные нитки вырабатываются из гребенной и кардной пряжи правой или левой крутки черными, отбеленными или цветными. Для придания блеска, повышенной прочности швейные нитки покрывают парафиновым воском или крахмальным аппретом. Недостаток х/б ниток: они быстро выгорают и могут дать усадку в процессе влажной обработки. Равновесность х/б ниток проверяют следующим образом: нитку длиной 1 метр складывают пополам. Образуется петля, которая начинает закручиваться. Если петля образует 6 витков, то нить уравновешенная по крутке. Если больше, то нить сильно закручена. Если меньше, то мало укручена. Все это отрицательно влияет на процесс швейного производства. Х/б нитки выпускаются двух сортов. Для швейной промышленности х/б швейные нитки выпускаются длиной намотки 300, 400, 500, 1000, 2500, 4000 метров.