Текстильные нити. Текстильные волокна и нити. Классификация. Искусственные волокна

Вопрос 1. Понятие о текстильных нитях. Классификация текстильных нитей.

Вопрос 2. Сущность процессов производства пряжи и нитей.

Вопрос 3. Общие требования, предъявляемые к текстильным нитям. Структура и свойства текстильных нитей.

Вопрос 1. Понятие о текстильных нитях. Классификация текстильных нитей .

Текстильная нить – это гибкое, протяженное и прочное тело, неограниченной длины, с малыми поперечными размерами по отношению к длине, применяемое для изготовления текстильных изделий.

В последнее время, в связи с вступлением нашей страны во Всемирную торговую организацию на Российском рынке текстильной и швейно-трикотажной промышленности возникли проблемы связанные конкуренцией российских производителей и импортеров. Зарубежные производители потеснили отечественных в данном секторе рынка. Основной причиной послужило то, что в последние десятилетия ассортимент текстильных и швейно-трикотажных материалов практически не обновлялся.

Вместе с тем российские швейные предприятия предъявляют все более высокие требования к качеству и разнообразию нитей, пряжи, тканей, что обусловлено пожеланиями потребителей конечной продукции. Стремясь решить эту проблему, в промышленности разрабатывается и уже внедряется на современный рынок новый ассортимент текстильных материалов, основанный на новых видах пряжи и нитей:

На 100% состоящие из химических волокон;

Смесовых, с использованием натуральных и химических волокон нового поколения;

Фасонных, с различными эффектами;

Комбинированных.

Ассортимент текстильных нитей, используемых в текстильном производстве, широк и разнообразен, и классифицируют их по ряду признаков: составу сырья, способу производства, структуре, виду отделки и назначению.

По волокнистому составу:

Однородные нити состоят из волокон одного вида (хлопка, шерсти, вискозного и т.д.).

Неоднородные нити состоят из разных видов волокон. При изготовлении неоднородных нитей разные виды волокон могут быть использованы в смеске (например, шерсть + лавсан, шерсть + вискоза + нитрон и т.д.), а также путем сочетания нескольких нитей разного сырьевого состава в одну нить (например, капроновая нить и вискозная нить соединены в одну нить). Название неоднородных нитей определяется наименованием наиболее ценного компонента, обычно натурального волокна.

По способу производства текстильные нити делятся на:

нити, получаемые в процессе прядения (пряжа);

нити, получаемые на других производствах (непрядомые), которые по волокнистому составу делятся на шелковые (натуральный шелк), искусственные и синтетические.

Различают:

Элементарную нить – это единичная нить, не делящаяся в продольном направлении без разрушения.

Комплексную нить – это текстильная нить, состоящая из двух и более элементарных текстильных нитей.

По структуре текстильные нити делят на первичные и вторичные

Первичные нити делят на классы:

1. Пряжа

- простая : имеет одинаковую по всей длине структуру;

- фасонная : имеет различные местные эффекты (пряжа с непсом, с ровничным эффектом, переслежистая);

- текстурированная : получают из разноусадочных полиакрилонитрильных волокон.

2. Комплексные нити в зависимости от степени крутки делят на:

- нити пологой крутки: имеют 100-230 кр./м, используются при выработке гладких тканей;

- нити средней крутки : имеют до 900 кр./м, используются при выработке малоплотных, упругих тканей;

- нити сильной крутки: имеют 1500-2000 кр./м, используются для выработки креповых тканей.

3. Мононити: различаются химическим составом, толщиной, видом поперечного сечения.

4. Разрезные нити: получают путем разрезания на узкие полоски пленочных материалов и фольги.

Вторичные нити делятся на классы:

1. Трощеные (состоят из нескольких первичных нитей, продольно сложенных и нескрученных;2. Крученые нити (состоят из нескольких продольно сложенных первичных нитей, соединенных в одну посредством крутки) делят на подклассы:- простые (имеют одинаковое строение по всей длине);- фасонные (имеют на поверхности местные эффекты, получаемые за счет разной длины взаимно скрученных нитей): спиральная (извилистая), узелковая, петлистая, с сукрутинами, застилистая (переслежистая), комбинированная (узелки и спирали, эпонж), с ровничным эффектом, с внешней обмоткой, синель;

- армированные (состоят из сердечника и наружной оболочки);- текстурированные нити делят на высокорастяжимые, растяжимые, нерастяжимые и комбинированные: эластик, мэрон, гофрон; извитые, полученные роспуском термообработанного трикотажного полотна; извитые полученные при пропускании их через зубья нагретых шестерен; с извитостью переменного направления (эджилон); петлистые (одиночная, комбинированная, фасонная);

- комбинированные (состоят из скрученных нитей разных типов, классов).

В зависимости от отделки вырабатывают следующие виды нитей:

1. Хлопчатобумажная пряжа : - суровая (неотделанная); - опаленная (для придания большей гладкости); - мерсеризованная (обработка щелочным раствором с последующей промывкой водой для получения блеска, большей прочности; - меланжевая (из разноокрашенных волокон);- мулине (из разных по цвету нитей);

Окрашенная; - с печатным рисунком. 2. Льняная пряжа: - суровая; - сурово-варенная; - сурово-кислованная (обработанная соответственно в растворах щелочи и кислоты) разной степени белизны; - меланжевая;- мулине;

Окрашенная. 3. Шерстяная пряжа : - суровая; - меланжевая;

Мулине; - окрашенная. 4. Шелк-сырец: - суровый; - отваренный.5. Химические нити: - суровые (блестящие и матированные); - окрашенные.

Известен эффект отделки «Шенье», когда бобину пряжи окрашивают с одного торца и получаются поперечные цветные штрихи.

В современный ассортимент хлопчатобумажной пряжи входят такие наименования как: «Ирис», «Гарус», «Хлопок», «Натуральный» и др.

Ассортимент шерстяной пряжи представлен следующими наименованиями: «Деревенская», «Мальва», «Аргентинская шерсть», «Премьера» и др.

К искусственной пряже можно отнести: «Вискоза натуральная».

Ассортимент синтетической пряжи на современном рынке представлен такими наименованиями как: «Акрил», «Шарм сезона» и «Весна Толстая»(100% акрил), «April», «David», «Luna» из 100% полиамида, «Tarzan» из 100% дралона (специальное волокно, разработанное концерном «Bayer», сверхпрочное и устойчивое к разного рода воздействиям) и др.

К неоднородной пряже относят следующие виды:

1). Хлопчатобумажная смешанная, которая в настоящее время вырабатывается изхлопка в смеси с искусственными и синтетическими волокнам. Наиболее распространенными видами такой пряжи являются: «Вдохновение»(хлопок 80%, вискоза 15%, полиамид 5%); «Хлопок с вискозой»(хлопок 50%, вискоза 50%); «Casper» (55% полиамид, 45% хлопок) и др.

2). Шерстяная смешанная, вырабатывается из двух- и более компонентов, чаще всего из смеси шерсти с вискозным и синтетическими волокнами, причем процентное содержание химических волокон в смеси может быть различным. Современный ассортимент смешанной шерстяной пряжи представлен такими наименованиями как:«Шерсть с акрилом»(50% шерсть, 50% акрил); «Шерсть с вискозой»(50% шерсть, 50% вискоза); «Нимфа»(35% шерсть, 65% акрил); «Аэлита» (60% шерсть, 30% хлопок, 10% вискоза); «Хризантема» (15% мохер, 25% шерсть, 60% акрил) и др.

3). Льняная пряжа смешанная, в настоящее время вырабатывается из льняного, искусственных и синтетических волокон – это такие виды как: «Для плетения», 50% лен, 50% полиэстер; «Натуральный» 75% лен, 20% вискоза, 5% полиамид.

4). Ассортимент пряжи из смеси химических волокон, вырабатываемой на современных предприятиях также достаточно широкий: «Современная» (98% акрил, 2% полиамид); «Приятная» (60% акрил, 40% вискоза); «Nadina» (83% вискоза, 17% эластан); «Ilona» (26% вискоза, 18% дралон, 56% полиамид) и др.

По назначению различают текстильные нити:

для ткацкого производства;

для трикотажного производства;

для ниток и ниточных изделий;

гардинно-тюлевого производства;

ковров и ковровых изделий;

мешочных и веревочно-канатных изделий.

Существует три основных способа прядения:

1. Кардное;

2. Гребенное;

3. Аппаратное.

Пряжа кардного прядения является наиболее распространенной. Она вырабатывается из средневолокнистого хлопка и химических волокон. Процесс кардного прядения слагается из операций разрыхления и трепания, чесания, выравнивания и вытяжки, предпрядения и прядения.

Хлопок, поступающий на фабрику в кипах, для разрыхления спрессован­ных пластов передается на кипоразрыхлитель, а затем на разрыхлительно-трепальный агрегат. Под ударным воздействием бил и трепал хлопок разде­ляется на мелкие клочки и очищается от крупных примесей. Мелкие примеси и пыль удаляются сетчатыми барабанами, к которым хлопок подсасывается тягой воздуха.

На кардочесальных машинах клочки хлопка расчесываются игольчатыми (кардными) поверхностями. При этом в очес выделяются оставшиеся после трепания сорные примеси, волокна, спутанные в мелкие клочки, и частично короткие волокна, а из прочесанного хлопка формируется жгут, называемый лентой. Ленты с чесальных машин передаются на ленточные машины. Для выравнивания лент по толщине, а также при выработке смешанной пряжи из хлопка и химических волокон несколько лент соединяются в одну. В вытяж­ном аппарате полученная лента утоняется, волокна в ней распрямляются и получают ориентированное расположение.

В процессе предварительного прядения на ровничных машинах ленты вы­тягиваются, становятся тоньше, волокна в них еще более распрямляются и ориентируются. Для скрепления волокон между собой они слегка подкручи­ваются, образуя ровницу. При окончательном прядении на кольцепрядильных машинах ровница утоняется вытяжным аппаратом до требуемой линейной плотности и, скручиваясь в пряжу, наматывается в форме початка на патрон, насаженный на веретено.

Наибольшее распространение получили безверетенные машины пневмомеханического прядения (БД). Такая машина работает по прин­ципу механического и аэродинамического воздействия на волокна. В резуль­тате механического воздействия подаваемые в форме ленты волокна отделя­ются от общей массы гарнитурой расчесывающего барабана. Воздушный по­ток увлекает волокна по каналу во вращающуюся с частотой 30000 мин -1 прядильную камеру. Центробежной силой волокна отбрасываются к стенкам камеры и группируются в желобе в виде волокнистой ленты, которая скручи­вается и выходит из камеры сформованной пряжей. Пряжа наматывается на паковки, масса которых достигает 1200-1500 г. Скорость выпуска пряжи в 2-2,5 раза больше, чем на кольцепрядильных машинах.

По кардной системе перерабатывают средне- и длинноволокнистый хлопок,как в чистом виде, так и в смеске с химическими волокнами. Пряжу получают толщиной 83,3-11,8 текс.

Пряжа гребенного прядения вырабатывается из длинноволокнистого хлопка, льна, длинной, тонкой и грубой шерсти, а также отходов шелководства, кокономотания, шелкокручения и шелкоткачества.

По гребенной системе прядения волокна проходят наиболее длинный путь. После трепания и кардочесания волокна подготовляются к гребнечесанию, затем следуют сам процесс гребнечесания и снова выравнивание и вытяжка, предпрядение и прядение. Цель гребнечесания для всех волокон одна: выде­лить из волокнистой массы короткие волокна, хорошо распрямить и ориенти­ровать длинные.

Гребенная пряжа имеет наиболее правильную структуру. Волокна, хорошо прочесанные, равномерно распределенные по длине и поперечному сечению, образуют плотную нить, равномерную по толщине, менее ворсистую, чем кардная.

Пряжа аппаратного прядения вырабатывается из коротковолокнистого хлопка, шерсти и добавляемых к ним в смеси химических волокон, а также отходов прядильного производства и регенерированных волокон. Большое распространение в аппаратном прядении имеет смешивании волокон разных видов.

Процесс аппаратного прядения наиболее короткий. После разрыхления волокнистая масса поступает на чесание, которое осуществляется на двух или трех последовательно соединенных кардочесальных машинах. На послед­ней кардочесальной машине прочес разделяется на полосы, которые скаты­ваются (ссучиваются) в ровницу. Из ровницы на прядильных машинах обра­зуется пряжа.

Аппаратная пряжа наименее равномерна по толщине, волокна в ней почти не распрямлены и недостаточно ориентированы.

По способу прядения хлопчатобумажную пряжу подразделяют на кардную, гребенную и аппаратную; шерстяную - на аппаратную (тон­косуконную и грубосуконную), гребенную (тонкогре­бенную и грубогребенную) и полугребенную; льняную - льняную мокрого прядения, оческовую су­хого и мокрого прядения.

Предложена технология модификации короткого льняного волокна из отходов трепания льна в хлопко- и шерстоподобный вид, основанная на использовании упрощенных операций подготовки волокна для получения волокнистой ленты и нового способа разволокнения путем высокоскоростного двухстороннего трепания. При ее реализации формируется совокупный эффект, обеспечивающий достаточную производительность, относительно малую себестоимость волокна и его качество по уровню геометрических свойств.

Это тонкое, гибкое и прочное тело значительной длины; используется для изготовления текстильных изделий - тканей, трикотажа, нетканых материалов и т.п. непосредственно или после предварительной обработки.

Различают нити текстильные исходные, первичные и вторичные. К исходным нитям текстильным относятся нити, не делящиеся в продольном направлении без нарушения: элементарные (химические, натуральные, в том числе шёлк-сырец, и минеральные), мононити (химические), а также узкие полоски из бумаги, плёнки и т.п.

В отличие от элементарных нитей, мононити непосредственно используются для выработки изделий - тонких чулок, сеток и др. К первичным нитям текстильным относятся пряжа, вырабатываемая из волокон текстильных, комплексные нити, состоящие из пучка (двух и более) элементарных нитей, соединённых скручиванием или другими способами, а также разрезные нити текстильные, получаемые скручиванием полосок.

Пряжа может быть простая, фасонная, текстурированная (высокообъёмная) и армированная.

Фасонными называются нити текстильные, структура которых периодически изменяется путём образования утолщений, петель и т.п. Текстурированными называются нити текстильные, структура которых видоизменена для повышения объёма или растяжимости. К вторичным нитям текстильным относятся кручёные нити, обычно получаемые скручиванием нескольких первичных. Вторичные нити текстильные также изготовляют текстурированными и фасонными.

Кроме того, по составу нити текстильные могут быть однородные - из материала одного вида (например, пряжа хлопчато-бумажная, шерстяная, вискозная и т.д.), смешанные - из смеси волокон (льно-лавсановая пряжа и т.д.) и неоднородные (скрученные ацетатно-вискозные комплексные нити). Нити текстильные, полученные скручиванием пряжи и комплексных нитей, называются комбинированными.

Большое разнообразие ассортимента нитей текстильных достигается применением дополнительных операций и процессов при их выработке (например, опалка, крашение, отбеливание). Нити текстильные применяются также для изготовления искусственных мехов, дублированных материалов; некоторые виды нитей текстильных используются для получения швейных ниток, фильтров для химической промышленности, канатов и т.п.

Лит. см. при ст. Волокна текстильные. Г. Н. Кукин
Источник: Большая советская энциклопедия

Классификация волокон

С учетом классификационных признаков волокна делятся на:

натуральные

химические.

К натуральным волокнам относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения: хлопок, лен, шерсть и шелк. К химическим волокнам – волокна, изготовленные в заводских условиях. При этом химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.

Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, которые образуются в процессе развития и роста волокон (целлюлоза, фиброин, кератин). К тканям из искусственных волокон относятся: ацетат, вискоза, штапель, модаль. Эти ткани прекрасно пропускают воздух, очень долго остаются сухими и приятны на ощупь. Сегодня все эти ткани активно используются производителями чулочно-носочной продукции, а, благодаря новейшим технологиям, способны заменять натуральные.

Синтетические волокна получают путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.) в результате реакции полимеризации или поликонденсации в основном из продуктов переработки нефти, каменного угля и природные газов.

Виды нитей

Волокна являются основой для изготовления элементарных нитей, в зависимости от способа соединения которых затем получают множество других нитей. Различают следующие виды нитей:

одиночная – нить, которая не делится в продольном направлении без разрушения и может быть непосредственно использована в производстве текстильных изделий (часто называется мононитью). Мононити получают из синтетических волокон, они имеют обычно круглое сечение, а, в зависимости от толщины, мононити могут использоваться при выработке легких тонких тканей для блузок и тяжелых для прокладочных материалов.

комплексная – нить, состоящую из двух или нескольких элементарных нитей, соединенных между собой скручиванием или склеиванием

крученая – нить, получаемая путем скручивания двух или более комплексных нитей, пряжи или из тех и других вместе

пряжа – нить, состоящая из волокон, соединенных между собой путем кручения в процессе прядильного производства.

В современном текстильном производстве используется обшир­ный ассортимент разнообразных по строению нитей. Помимо клас­сических видов пряжи, комплексных, комбинированных нитей и мононитей применяют пленочные нити и нитеподобные вязаные, тканые, плетеные текстильные изделия (цепочки, шнуры, ленты, тесьма и т. п.).

Текстильная нить представляет собой текстильный продукт не­ограниченной длины и относительно малого поперечного сече­ния, состоящий из текстильных волокон и (или) филаментов (ГОСТ 13784-94). Структурные элементы текстильной нити мо­гут соединяться склеиванием, круткой либо, в случае использова­ния филаментных нитей, без крутки.

Классификация и виды текстильных нитей (схема 1.2). Все тек­стильные нити можно разделить на следующие группы: монони­ти, комплексные нити, пряжу, пленочные нити и комбинирован­ные нити. По волокнистому составу они могут быть однородными, состоящими из одного вида волокна или нитей, и неоднородными

(в случае пряжи - смешанными), состоящими из волокон или нитей различного химического состава.

В зависимости от числа сложений и операций кручения разли­чают одиночные, трощеные, однокруточные и многокруточные нити. Одиночная нить - это некрученая или крученая нить, полу­ченная за одну операцию формования. Трощеная нить состоит из двух или более одиночных нитей, соединенных без скручивания. Однокруточная нить состоит из двух или более одиночных нитей, скрученных за одну операцию. Многокруточную нить получают в результате одной или более операций кручения двух или более текстильных нитей, одна из которых, по крайней мере, является однокруточной.

Мононити. Текстильная мононить, или монофиламентная нить, представляет собой элементарную нить достаточной толщины и прочности, чтобы быть пригодной для изготовления текстильного материала. Натуральной мононитью является конский волос, ко­торый используется при изготовлении прокладочных материалов. Химические мононити изготовляют из синтетических полимеров (чаще всего из полиамида). Они имеют круглое или плоско профи­лированное поперечное сечение. В последнем случае из-за наличия плоских граней нити приобретают повышенный блеск.

К мононитям относятся металлические нити. В древности их изготовляли из золота и серебра. В настоящее время их получают способом волочения (вытягивания) из меди или ее сплавов или путем разрезания на ленточки алюминиевой фольги. На поверх­ность таких нитей наносят тончайший слой золота или серебра и защитную пленку. Наиболее известные металлические нити: воло­ка - нить круглого сечения; плющенка - плоская нить в виде лен­точки; канитель - спиральная нить, полученная из волоки или плющенки. Люрекс, или алюнит, - ленточки шириной 1 - 2 мм из алюминиевой фольги с цветным покрытием (часто под золото или серебро) полиэфирной пленкой. Недостатком этих нитей являют­ся небольшая прочность, ломкость и жесткость.

К мононитям относят также пленочные нити, полученные пу­тем разрезания полимерной пленки или экструдированием в виде полоски. Пленки могут быть прозрачными и непрозрачными, цвет­ными и с металлическим напылением (под золото, серебро, бронзу, перламутр и т. п.). Иногда пленочные нити методом термообработ­ки слегка размягчают и деформируют, создавая эффекты неров­ности поверхности.

Металлические и пленочные мононити используют чаще всего в качестве просновок для создания декоративных эффектов во внеш­нем виде текстильных материалов.

Комплексные нити. Комплексные нити (мультифиламент) - тек­стильная нить, состоящая из двух и более элементарных нитей, длина которых равна или несколько больше длины комплексной нити.

В структуре простых комплексных нитей элементарные нити рас­полагаются более или менее параллельно друг другу, поэтому по­верхность нитей ровная и гладкая (рис. 1.11, а).

Трощеные химические комплексные нити - это первичные комп­лексные нити, получаемые с заводов-изготовителей, состоящие из параллельных или слабо скрученных элементарных нитей. Они имеют гладкую ровную поверхность.

Крученые комплексные нити бывают однокруточными и много - круточными (рис. 1.11, б). В зависимости от степени кручения разли­чают нити: пологой крутки (до 230 кр./м), средней крутки - мус­лин (230-900 кр./м) и высокой крутки - креп (1500 - 2500 кр./м). Элементарные нити в структуре крученых нитей располагаются по винтовым линиям, и поэтому на поверхности нитей заметны вит­ки, плотность расположения которых и угол наклона относитель­но продольной оси повышаются по мере увеличения степени крутки. Крепы отличаются значительной жесткостью, упругостью и не­уравновешенностью по крутке, что заставляет их в свободном со­стоянии извиваться и скручиваться, образуя сукрутины.

Комплексные нити из натурального шелка могут быть получе­ны склеиванием и скручиванием. При разматывании нескольких коконов шелковины, склеиваясь, образуют нить (Шелк-сырец ). Ко­лебания в форме и размерах шелковин, неодинаковое их натяже­ние при сматывании с коконов, неравномерность распределения по поверхности серицина и, следовательно, плотности склеива­ния заметно отражаются на равномерности структуры шелка-сыр - ца. Крученые нити получают при однократной или двукратной крут­ке из шелковин, с которых в значительной мере был удален сери - цин. В зависимости от степени крутки шелковые нити бывают по-

Логой крутки (шелк-уток), средней крутки (муслин) и высокой крутки (креп). При двукратном кручении получают шелк-основу.

Текстурированная нить представляет собой химическую комп­лексную нить с измененной путем дополнительной обработки структурой (рис. 1.11, в, г). Элементарные нити имеют устойчивую извитость, благодаря которой текстурированные нити отличаются повышенной объемностью, рыхлостью и пористостью. Материалы из текстурированных нитей обладают хорошими драпируемостью, формоустойчивостью и гигиеническими свойствами. Отличитель­ная особенность текстурированных нитей - повышенная растя­жимость (до 400 %) с высокой долей обратимой деформации. Бла­годаря этому изделия из них хорошо сохраняют форму. Согласно классификации, предложенной Ф. К. Садыковой, текстурирован­ные нити по показателям разрывного удлинения подразделяются на три вида: обычной растяжимости (до 30 %), повышенной или средней растяжимости (30- 100 %) и высокой растяжимости (бо­лее 100%).

Большинство существующих способов текстурирования осно­ваны на механическом воздействии на комплексные нити (круче­ние, гофрирование, прессование и др.) при одновременном на­гревании для стабилизации изменений формы элементарных ни­тей. Поэтому текстурированию подвергаются чаще всего термопла­стические нити (полиамидные, полиэфирные, триацетатные). Наи­более распространенным способом текстурирования является спо­соб ложной крутки. Первичная комплексная нить подвергается скру­чиванию до 2000-4000 кр./м с последующей тепловой фиксаци­ей крутки. При раскручивании нити до первоначального состоя­ния элементарные нити под действием внутренних напряжений, стремясь сохранить фиксированную форму, изгибаются и прини­мают сложную пространственную форму. Комплексная нить при­обретает большую пушистость, объемность и высокую растяжи­мость. По такому способу получают высокоэластичные полиамид­ные нити типа эластик (см. рис. 1.11, в). Для получения нитей по­вышенной растяжимости уменьшают величину крутки до 2000- 2500 кр./м и нити подвергают вторичной тепловой обработке пос­ле раскручивания. Это снижает внутреннюю напряженность струк­туры и фиксирует изогнутую форму элементарных нитей, в ре­зультате чего уменьшается растяжимость. К нитям повышенной растяжимости относятся: полиамидные - мэрон, полиэфирные - Мэлан (см. рис. 1.11, г), белан.

Плоскую извитость элементарных нитей можно получать спо­собом гофрирования комплексной нити небольшой крутки (до 100 кр./м) в термокамере. Такая текстурированная нить обладает высокой объемностью, но меньшей растяжимостью, чем нити, полученные способом ложной крутки. В нашей стране по этому способу получают нити гофрон.

Трикотажный способ получения извитых нитей заключается в [распускании предварительно термофиксированного трикотажно­го полотна. Одним из преимуществ этого способа является воз­можность регулировать растяжимость, извитость, пушистость ни­тей путем изменения параметров структуры полотна.

Способ протягивания по грани заключается в том, что при про­тягивании по подогретой грани стальной пластины или ножа нить подвергается сильной деформации. Сторона, прилегающая к гра­ни, сжимается, а противоположная сторона растягивается. При непрерывном движении нить постоянно поворачивается внешней стороной к лезвию, что приводит к чередованию участков дефор­мации растяжения и сжатия по всей длине. Далее нить охлаждают и дополнительно термофиксируют. В результате отдельные элемен­тарные нити приобретают вид извитой пружины с разным направ­лением витков. В России по такому способу выпускают нить под названием рилон. За рубежом этот способ получил название эджи - лон (по названию нити).

Аэродинамический способ изменения структуры комплексных нитей основан на воздействии на них воздушного потока в специ­альной камере. Струя воздуха разъединяет и изгибает в петли эле­ментарные нити и перепутывает их между собой. Различают пнев - мосоединенные нити, имеющие компактную структуру, и пневмо - текстурированные нити, обладающие повышенной объемностью и (или) растяжимостью (ГОСТ 27244- 93). Аэродинамический спо­соб позволяет получать текстурированные нити не только из тер­мопластических, но и из других видов химических нитей (вискоз­ных, ацетатных). За рубежом такие нити имеют общее название Таслан, в России - аэрон (рис. 1.11, д).

К группе текстурированных нитей можно отнести комплекс­ные нити, получаемые из бикомпонентных элементарных нитей, имеющих устойчивую извитость.

Пряжа. Это текстильная нить, изготовленная из штапельных волокон, обычно скручиванием (ГОСТ 13784 - 94).

Пряжу вырабатывают из натуральных волокон (хлопка, льна, шерсти, шелка) и химических штапельных волокон (вискозных, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных и др.). В за­висимости от волокнистого состава пряжа может быть однородной, Состоящей из волокон одного вида, и смешанной - из смеси двух или более видов волокон. Однородную или смешанную пряжу из разноцветных волокон называют меланжевой. При создании сме­шанной пряжи состав смеси и ее пропорции подбирают с таким расчетом, чтобы максимально использовать положительные свой­ства составляющих волокон и нивелировать отрицательные свой­ства. При смешивании натуральных и химических волокон учиты­вают соответствие их размеров (толщины и длины) и формы (из­витость, профиль, шероховатость). Например, при смешивании шерстяных и химических волокон последние должны иметь устой­чивую извитость. Поэтому часто в этих смесях используют биком - понентные волокна.

По строению различают пряжу одиночную, трощеную и круче­ную. Одиночная пряжа образуется на прядильных машинах при скру­чивании элементарных волокон. Трощеная пряжа состоит из двух или более сложенных нитей, не соединенных между собой крут­кой. Это придает нитям большую уравновешенность, чем у оди­ночной или крученой пряжи, поэтому они часто используются в трикотажном производстве. Крученая пряжа получается скручива­нием двух или более нитей. Однокруточная пряжа скручивается из двух или трех одиночных нитей одинаковой длины. Многокруточ - ная пряжа получается в результате двух или более следующих друг за другом процессов кручения; чаще соединяют две однокруточ - ные пряжи. При получении крученой пряжи желательно, чтобы направление скручивания было противоположным крутке состав­ляющих нитей. В этом случае при окончательной крутке составля­ющие нити раскручиваются до тех пор, пока не оказываются за­крепленными витками повторной крутки. В результате составляю­щие нити огибают друг друга, располагаясь спиральными витка­ми, и образуют плотную нить округлой формы, равномерно за­полненную волокнами.

Образование пряжи из волокнистой массы происходит в про­цессе прядения - самого древнего способа получения текстиль­ных нитей. Классический процесс веретенного прядения скла­дывается из ряда операций: разрыхления и трепания, чесания, выравнивания и вытяжки, предпрядения и прядения. Основная цель этих операций - разделить волокнистую массу на отдельные волокна, очистить их от примесей и пыли, равномерно переме­шать, в той или иной степени распрямить и ориентировать в про­дольном направлении, сформировать нить требуемой толщины и придать ей необходимую крутку. На первом этапе волокнистая мас­са, которая часто подается в виде спрессованных кип, под удар­ным воздействием разрыхлителей и трепал разделяется на мелкие клочки и очищается от примесей и пыли. Операции чесания быва­ют двух видов: кардочесание и гребнечесание. При кардочесании клочки волокон расчесываются игольчатыми (кардными) поверх­ностями на отдельные волокна, при этом удаляются оставшиеся примеси, спутанные клочки волокон и частично короткие волок­на. Из прочесанного волокнистого холста формируется жгут, на­зываемый лентой. В дальнейшем ленты многократно подвергаются сложению и вытяжке, в результате чего происходит выравнивание лент по толщине, распрямление и ориентирование волокон в про­дольном направлении. Ленты подвергаются операции гребнечеса - ния, при этом помимо распрямления и ориентации волокон про­исходит вычесывание коротких волокон. В процессе предварительно-

ГО прядения ленты вытягиваются и рлегка подкручиваются, образуя ровни­Цу. Окончательное прядение проводит­ся на кольцепрядильных машинах, на которых ровница утоняется вытяжкой до требуемой толщины и приобретает окончательную крутку. В зависимости от набора операций и числа их повторов различают три основных способа пря­дения: аппаратное, кардное и гребен­ное.

Процесс аппаратного прядения наи­более короткий. После разрыхления и трепания волокнистая масса подверга­ется двух - или трехкратному кардоче - санию, после чего волокнистый холст разделяется на полосы и скатывается (ссучивается) в ровницу и далее на прядильной машине преобразуется в пряжу. Аппаратная пряжа вырабатывается из коротковолокнис - того4 хлопка, шерсти и смеси их с химическими волокнами. Кроме того, к ним добавляют волокна из отходов прядильного произ­водства и регенерированные волокна (из лоскута). Структура ап­паратной пряжи рыхлая. Она состоит из мало распрямленных и мало ориентированных волокон (рис. 1.12, а). Пряжа обладает по­вышенной пористостью и, следовательно, хорошими теплоза­щитными свойствами, которые являются важными для зимней одежды. Хлопчатобумажная аппаратная пряжа выпускается ли­нейной плотностью 85 - 250 текс и используется для изготовле­ния байки и хлопчатобумажных сукон. Шерстяная и полушерстя­ная аппаратная пряжа имеет линейную плотность 50- 300 текс; из нее изготовляют драпы, сукна, пальтовые ткани, реже костюмные и плательные ткани.

Кардная система прядения включает в себя все операции, кро­ме гребнечесания. Кардная пряжа вырабатывается из средневолок - нистого хлопка и химических волокон, из смеси хлопка или вис­козы с котонизированными льняными и синтетическими волок­нами. Кардная пряжа состоит из относительно распрямленных и ориентированных волокон, которые располагаются по винтовым линиям, переходя от центра к периферии и обратно (рис. 1.12, б). Структура пряжи отличается некоторой неуравновешенностью, так как напряженность волокон, находящихся в наружных слоях, боль­ше, чем в центральных. Кардная пряжа не всегда равномерна по толщине, что, в свою очередь, может вызвать неравномерность распределения крутки и появление сукрутин и петель. Хлопчато­бумажная кардная пряжа имеет несколько ворсистую поверхность
из-за выступающих кончиков волокон. Пряжа из равномерных по длине и толщине химических волокон имеет более гладкую поверх­ность и отличается большей равномерностью по толщине и крутке. Кардную пряжу выпускают линейной плотностью 15 - 85 текс и используют для изготовления тканей, трикотажных и некоторых видов нетканых полотен.

Гребенная система прядения наиболее продолжительная; в нее включены все виды операций: разрыхление, кардочесание, мно­гократное сложение и вытяжка лент, гребнечесание, при котором вычесываются короткие волокна, предпрядение и прядение. Гре­бенная пряжа вырабатывается из длинноволокнистого хлопка, льна, длинных волокон тонкой, полугрубой и грубой шерсти, шелковых волокон. Структура гребенной пряжи наиболее упорядоченная; распрямленные и ориентированные в долевом направлении во­локна равномерно распределены по длине и поперечному сече­нию пряжи. При прядении волокна располагаются по спиралям и плотно обвивают друг друга. Поверхность гребенной пряжи ровная и менее ворсистая, чем у кардной пряжи.

Гребенная пряжа из хлопковых, химических и смешанных во­локон вырабатывается линейной плотностью 6-20 текс и приме­няется в производстве блузочных, сорочечных, плательных, пла­щевых, костюмных тканей и трикотажных полотен. Шерстяная и полушерстяная гребенная пряжа из тонкой шерсти имеет линей­ную плотность 19 - 42 текс и используется для изготовления кам­вольных плательных, костюмных и пальтовых тканей и верхних трикотажных изделий. Из полугрубой и грубой шерсти, смешан­ной с химическими волокнами, получают гребенную пряжу по­верхностной плотностью 28 - 84 текс. Льняная гребенная пряжа чаще всего вырабатывается линейной плотностью 30- 170 текс и применяется в производстве столового и постельного белья.

Помимо классических видов прядения в производстве пряжи получили распространение безверетенные системы прядения (пнев­момеханическое, электростатическое и др.). Чаще всего использу­ют пневмомеханическое прядение, в основе которого лежит прин­цип механического и аэродинамического воздействия на волокна. Волокна из ленты воздушным потоком подаются в прядильную камеру, которая вращается с частотой 30000 мин-". Центробежной силой волокна прижимаются к стенкам камеры, группируются в желобе в виде волокнистой ленты, скручиваются и выходят из камеры в виде пряжи.

В связи с особенностями формования пневмомеханическая пря­жа имеет слоистую структуру с различной плотностью распо­ложения волокон в поперечном сечении (рис. 1.12, в). Наибольшая плотность центрального слоя снижается в направлении наружных слоев. Это приводит к снижению прочности пряжи. По сравнению с кардной пряжей пневмомеханическая пряжа имеет более высо - toe крутку (на 10 - 15 %) и объемность (на 10 %) и меньшую вор­систость поверхности. Материалы из пневмомеханической пряжи 5олее устойчивы к истиранию, имеют большую упругость и не - бминаемость по сравнению с материалами из пряжи кольцевого прядения. Пряжа пневмомеханического прядения вырабатывается |l3 хлопковых, котонизированных льняных, химических и смешан­ных волокон.

Высокообъемная пряжа получается из смеси разноусадочных во­локон, повышенная растяжимость (30% и более), объемность, Пушистость и мягкость которой достигаются за счет усаживания аасти волокон в результате химической или тепловой обработки. Высокообъемная пряжа может быть получена при аэродинамичес­кой обработке, в результате которой потоком воздуха разрыхляет- ря структура и увеличивается ее объем.

■ Пленочные нити. Элементарные нити в виде пленочных ленто­чек получают либо разрезанием пленки, либо экспедированием НХ из расплава с последующим вытягиванием и термофиксацией. Комплексные пленочные нити скручиваются из элементарных пле­ночных нитей малой ширины.

, Фибриллированная пленочная нить представляет собой пленоч­ную текстильную нить с продольным расслоением на фибриллы, Имеющие между собой связи. Структура таких нитей отличается объемностью и пушистостью.

Комбинированные нити. Структура комбинированных нитей об­разуется соединением двух и более нитей различных видов, строе­ния и волокнистого состава. Вариантов таких комбинаций множество. Комбинированные нити могут состоять из различной по волокни­стому составу и (или) структуре пряжи; из разных по химическо­му составу и (или) структуре комплексных нитей; из пряжи и ком­плексной нити; из мононити, текстурированной нити и пряжи; из комплексной и текстурированной нити и т. д. (ГОСТ 13784-94). Комбинированные нити могут быть однокруточными и многокру - уочными. Их можно разделить на простые, армированные и фа­сонные нити.

Простые комбинированные нити получают соединением состав­ляющих нитей примерно одинаковой длины. Различные сочетания доставляющих нитей позволяют создавать многообразие комбини­рованных нитей, различающихся структурными параметрами, по­казателями физико-механических свойств и внешним видом, что, I свою очередь, расширяет ассортимент текстильных материалов, вырабатываемых из этих нитей.

Армированные нити имеют сердечник, плотно обвитый, опле - генный или покрытый равномерно по всей длине волокнами или другими нитями. В качестве сердечника используются различные Виды пряжи и комплексных нитей, полиуретановые мононити или Комплексные нити (спандекс, лайкра), резиновая жилка и т. п.

^wssssssssssss ^mmmmm ^ В

Рис. 1.13. Армированные нити: А - с внешней обмоткой; б - с эластичным стержнем; в - синель

Армированные нити имеют несколько вариантов получения и стро­ения.

Классическим видом армированной нити является стержневая нить любого вида, обкрученная в один или два слоя покровной нитью другого состава (рис. 1.13, а). Это позволяет сочетать в од­ной нити свойства, присущие составляющим нитям. Например, используя в качестве стержневой нити химическую комплексную нить, а в качестве покровной нить из натуральных волокон, полу­чают прочную упругую нить с хорошими гигиеническими свой­ствами. Если в качестве сердечника используют высокоэластичные нити (лайкра, спандекс, резиновая жилка), которые во время об­кручивания находятся в растянутом состоянии, то после снятия нагрузки получают высокообъемную, пушистую эластичную нить (рис. 1.13,6). Разновидностью армированных нитей является моос- креп, который представляет собой нить креповой крутки, обви­тую нитью пологой крутки. Усадка сердечника придает поверхнос­ти нити объемность и пушистость.

Другой вид армированной нити имеет сердечник в виде пряжи или комплексной нити, равномерно покрытый волокнами. Такие нити получают аэродинамическим способом путем подачи воздуш­ным потоком волокон в зону кручения нитей, где они захватыва­ются стержневой нитью и прочно закрепляются в ее структуре. Вариантом таких нитей является стержневая нить, покрытая пневмоперепутанными элементарными нитями.

Велюровые нити, или синель, состоят из сердцевинной одно - круточной нити, в которой перпендикулярно продольной оси за­креплено множество коротких волокон, создающих бархатистую поверхность нити (рис. 1.13, в).

Флокированные нити получают путем нанесения в электроста­тическом поле на стержневую нить, предварительно покрытую клеем, нарезанного ворса. Регулировкой натяжения стержневой нити и напряжения на электродах можно добиться равномерного радиального расположения ворсинок на поверхности нити.

Фасонные нити - текстильные нити, имеющие периодически повторяющиеся местные изменения структуры или окраски (рис. Д. 14). В фасонных нитях сердцевинная нить обвивается нагонной |цли эффектной нитью (иногда несколькими) большей длины, чем Основная. Местные эффекты, встречающиеся в фасонных нитях и определяющие их название, весьма многочисленны и разнообраз­ны. Это могут быть круглые или продолговатые узелки (узелковая нить); небольшие петли в виде колечек (петлистая); большие пу­шистые петли (букле); чередование заметных утолщенных и тонких участков (переслежистая); периодическое изменение плотности и "наклона витков нагонной нити вокруг сердцевинной (спиральная); 1®пряденные комочки цветных волокон (непс); чередование спира­лей и рыхлых многоцветных узелков (эпонж) и т. д. Встречаются ((фасонные нити с вплетенными в структуру отрезками пленочных "Нитей. Флокированные фасонные нити имеют на поверхности ворс, (Отличающийся длиной, толщиной, цветом, плотностью располо­жения. Благодаря фасонным нитям получают текстильные матери­ны с разнообразной фактурой поверхности. Фасонные нити мож - IJio получать способом пневмоперепутывания комплексных нитей, с периодическим образованием петель на поверхности нити, j" В последнее время иногда при создании текстильных материа­лов в качестве нитей используют нитеподобные текстильные изде­лия в виде ленточек, тесьмы, шнуров и т. п., полученных вязани­ем, ткачеством или плетением. Наибольшее разнообразие встреча­ется среди «трикотажных» нитей (рис. 1.15), простейшие из кото­рых вырабатываются в виде ластичной цепочки или ленточки ос - нововязаного переплетения. В армированных вязаных нитях роль сердечника играет цепочка, в которую могут вплетаться перпен­дикулярно расположенные отрезки волокон (плоский односторон-

Нии и двухсторонний «ершик», си­нель), нагонные нити, пневмосоеди - ненные волокна. На основе вязаных нитей создаются разнообразные фа­сонные нити: петлистые, узелковые, букле, с эффектом непса, с фасон­ным вплетением пленочных монони­тей, ленточек из нетканых клеевых или термоскрепленных полотен и т. п.

Основные характеристики струк­туры и свойств текстильных нитей. К основным структурным характе­ристикам текстильных нитей относят­ся линейная плотность, направление крутки, крутка, коэффициент крут­ки и величина укрутки.

Толщину текстильных нитей можно определять линейными раз­мерами и площадью поперечного сечения, измеряемыми под мик­роскопом. Однако зачастую сложная форма сечения, наличие ка­налов, пустот и различная плотность расположения элементарных волокон затрудняют правильную оценку толщины нитей. Поэтому в качестве стандартной характеристики толщины принята линей­ная плотность, имеющая условное название текс (от слова тек­стильный).

Линейная плотность представляет собой отношение массы нити Т, мг, к ее длине L , м:

Различают номинальную, номинально-расчетную, фактическую линейную плотности.

Номинальной Тн называют линейную плотность нити, запроек­тированную к выпуску. Ее используют при расчетах структурных параметров текстильных материалов. Номинально-расчетную плот­ность Тр трощеных и крученых нитей рассчитывают, суммируя ли­нейную плотность составляющих нитей, используя следующие формулы:

Если соединяются нити одинаковой линейной плотности,

Тр = Тнп,

Где п - число составляющих нитей;

Если соединяются нити разных линейных плотностей,

Тр = Г, + Т2 + ... + Т„,

Где Ть Т2, ..., Т„ - линейные плотности составляющих нитей;

Для многокруточной нити

Тр = 7> + Т2, или Тр = (Г[ + Т2) + (Г3 + Г4).

При скручивании нитей происходит укорочение длины состав­ляющих нитей, величина которого называется укруткой U , %. Рас - ■Гртная линейная плотность крученых нитей с учетом укрутки оп­ределяется по формуле

Тр. к = 1007^/(100 - U ).

Фактическую линейную плотность Гф определяют опытным пу - рем, взвешивая отрезки нитей и рассчитывая по формуле

Тф = X m/Y, L,

Где ^т - суммарная масса отрезков нити, мг; ^L - суммарная илина отрезков, м.

F При определении линейной плотности текстурированных ни - |гей их длину измеряют при натяжении (5 ± 1) мН/текс (ГОСТ 18447.1-90).

В стандартах на вс£ виды текстильных нитей регламентированы допустимое отклонение фактической линейной плотности от но­минальной или номинально-расчетной плотности, а также коэф­фициенты вариации линейной плотности по длине нити.

В нормативно-технической документации сохранилось косвен­ное обозначение тонины нити - номер метрический NM , м/г:

NM = L/m.

Номер метрический является характеристикой, обратной ли­лейной плотности: TNK = 1000.

Если известна плотность вещества волокна у, мг/мм3, можно ^Определить площадь поперечного сечения нити S , мм2, исходя из Зависимости

5=0,00177/, ЦК условный диаметр нити dycЛ, мм,

Значения площади поперечного сечения S и условного диаметра йштей Dycn , рассчитанные с учетом плотности вещества волокна у, ((характеризуют условное поперечное сечение нити, в которой воло­кна плотно прилегают друг к другу и внутри самих волокон и между ними отсутствуют поры и пустоты. В реальных текстильных нитях имеются пустоты из-за неплотного расположения волокон в пряже И элементарных нитей в комплексных нитях в зависимости от сте­пени их извитости и ориентации, а также из-за наличия в самих элементарных волокнах и нитях продольных каналов, микропор. По­этому фактические размеры поперечного сечения текстильных ни­тей характеризуют расчетным диаметром нити Dp , мм, при опреде­лении которого используют среднюю плотность, т. е. массу едини­цы объема нитей, измеренного по внешнему контуру, 8, мг/мм3:

Dp = 0,0357V778.

Ориентировочные значения линейной плотности Т, плотнос­ти у и средней плотности 8 основных видов нитей приведены в табл. 1.3.

Кручение является основным способом получения пряжи из коротких волокон, комплексных и комбинированных нитей. Сте­пень скрученности нитей оценивается следующими характеристи­ками.

Направление крутки характеризует расположение витков пери­ферийного слоя нити: при правой крутке (Z ) составляющие нити направлены слева вверх направо, при левой крутке (S) - справа вверх налево (рис. 1.16). Для получения равновесных и прочных нитей направления крутки при первом и последующих процессах кручения должны быть противоположными.

При скручивании волокна периферийного слоя нити распола­гаются по винтовым линиям с заданным углом кручения }