Виды текстильных нитей и пряжи. Текстильные нити

30.06.2019

Текстильными волокнами называют гибкие прочные тела с малыми поперечными размерами, ограниченной длины, пригодные для изготовления текстильных изделий.

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.

Искусственное волокно — химическое волокно, изготовленное из природных высокомолекулярных веществ.

Синтетическое волокно — химическое волокно, изготовленное из синтетических высокомолекулярных веществ.

Волокна могут быть элементарными и комплексными.

Элементарное — волокно, не делящееся в продольном направлении без разрушения (хлопок, лен, шерсть, вискоза, капрон и др.). Комплексное волокно состоит из продольно скрепленных элементарных волокон.

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.

Пряжа из тонких синтетических волокон более склонна к пиллингу — образованию закатанных волокон на поверхности материала. Чем длиннее волокна, тем пряжа из них ровнее по толщине и прочнее.

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. Один конец волокна со стороны его отрыва от семени хлопчатника открыт, другой, имеющий коническую форму, закрыт.

Количество волокна зависит от степени его зрелости.

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. Поэтому длинноволокнистый хлопок называют и тонковолокнистым, он имеет толщину 125—167 миллитекс (мтекс). Толщина средневолокнистого хлопка составляет 167—220 мтекс, коротковолокнистого — 220— 333 мтекс.

Толщина волокон выражается через линейную плотность в гексах. Текс показывает, сколько граммов весит отрезок волокна длиной в 1 км. Миллитекс = мг/км.

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.

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. В зависимости от того, какие слои в шерсти присутствуют, она может быть следующих видов: пух, переходный волос, ость, 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.

Козий пух применяют в основном для выработки платков, трикотажных изделий и некоторых платьево-костюмных, пальтовых тканей; верблюжью шерсть — для производства одеял и национальных изделий. Из восстановленной шерсти получают менее качественные ткани, валяную обувь, нетканые материалы, строительный 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.

Родина шелка — Китай, где тутовый шелкопряд культивировался за 3000 лет до н. э. 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.

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.

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.

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.

Вискозное волокно гигиенично, имеет высокую гигроскопичность (11—12 %), изделия из вискозы хорошо впитывают влагу; оно устойчиво к щелочам; термостойкость вискозного волокна высокая.

Но вискозное волокно имеет недостатки:

— из-за низкой упругости сильно сминается;

— высокая усадка волокна (6—8 %);

— в мокром состоянии теряет прочность (до 50—60 %). Изделия не рекомендуется тереть и выкручивать.

Из других искусственных волокон используют ацетатные, триацетатные волокна.

Металлические нити представляют собой мононити круглого или плоского сечений из алюминиевой фольги, меди и ее сплавов, серебра, золота и других металлов. Алюнит (люрекс) — металлическая нить из алюминиевой фольги, покрытой с обеих сторон защитной противоокислительной пленкой.

Синтетические волокна

Синтетические волокна получают из природных, низкомолекулярных веществ (мономеров), которые путем химического синтеза превращаются в высокомолекулярные (полимеры).

Полиамидные (капроновые) волокна получают из полимера капролактама — низкомолекулярного кристаллического вещества, которое вырабатывают из каменного угля или нефти. В других странах капроновые волокна называются иначе: в США, Англии — нейлон, в Германии — дедерон.

Полиэфирные волокна (лавсан) выпускают под различными названиями: в Англии, Канаде — терилен, в США— дакрон, в Японии — полиэстер. Наличие ценных потребительских свойств полиэфирных волокон обусловило их широкое применение в текстильном, трикотажном производстве, в производстве искусственного меха.

Полиакрилонитрильные волокна (акрил, нитрон): в США — орлон, в Англии — куртель, в Японии — кашмилон. Нитроновое волокно по своим свойствам и внешнему виду напоминает шерсть. Волокна в чистом виде и в смеси с шерстью используют для выработки платьево-костюмных тканей, искусственного меха, различных трикотажных изделий, гардинно-тюлевых изделий.

Поливинилхлоридное (ПВХ), хлориновое волокно вырабатывают из раствора поливинилхлоридной смолы в диметилформамиде (ПВХ) и из хлорированного поливинилхлорида. Эти волокна значительно отличаются от других синтетических волокон: в результате малой теплопроводности обладают высокой теплоизоляционной способностью, не горят, не гниют, очень стойки к химическим воздействиям.

Полиуретановые волокна. Обработкой полиуретановой смолы получают волокно спандекс или лайкра, вырабатываемое в виде мононити. Отличается высокой эластичностью, растяжимость его до 800 %. Применяется вместо резиновой жилки в производстве предметов женского туалета, высокорастяжимого трикотажа.

Алюнит — металлические нити из алюминиевой фольги, покрытые полимерной пленкой, защищающей металл от окисления. Для упрочнения алюнит скручивают с капроновыми нитями.

Аппаратная хлопчатобумажная пряжа — пушистая, рыхлая, толстая пряжа, получаемая из коротких волокон, характеризуется небольшой прочностью.

Аппаратная шерстяная пряжа — вырабатывается по аппаратной системе из коротковолокнистой шерсти и угаров (отходов прядильного производства) толщиной 42-500 текс, рыхлая, пушистая, неравномерная по толщине и прочности.

Армированная нить — текстильная нить, имеющая сложную структуру, состоящую из стержня оплетки, т. е. осевая нить обкручена или плотно оплетена волокнами или другими нитями.

Асбестовое волокно — минеральное волокно, содержится в горных породах. Наиболее длинные волокна (10 мм и более) перерабатываются в пряжу, идущую для изготовления технических тканей, лент, шнуров, используемых главным образом для теплоизоляции.

Ацетатное волокно — искусственное волокно, получают из растворов частично омыленной вторичной ацетилцеллюлозы в ацетате сухим способом (продавливание через фильеру и высушивание).

Вискозное волокно — искусственное волокно, вырабатываемое из древесной целлюлозы, переведенной путем химических преобразований в вязкую жидкость (вискозу), которая продавливается через фильеры и восстанавливается до гидрат-целлюлозы.

Восстановленная (регенированная) шерсть —дополнительный источник сырья для легкой промышленности. Получают из обрывков пряжи при прядении и ткачестве, из лоскутов шерстяных тканей и трикотажа в швейном производстве и утильного сырья (ткани и трикотажные изделия, бывшие в употреблении). Используют в небольших количествах (20-35%) в смеске с обычной шерстью и с добавлением 10-30% синтетического волокна для снижения себестоимости продукции.

Высокообъемная пряжа — пряжа, дополнительная объемность которой получена путем химической и/или тепловой обработки.

Гребенная хлопчатобумажная пряжа — тонкая, гладкая, ровная по толщине пряжа, получаемая из длинноволокнистого хлопка, характеризуется наибольшей прочностью.

Гребенная (камвольная) шерстяная пряжа — тонкая, гладкая, вырабатывается из длинноволокнистого шерстяного волокна по гребенной системе прядения, толщиной 15,5-42 текс.

Грубая шерсть — неоднородная шерсть, состоящая преимущественно из остевых волос толщиной 41 мкм и более. Получают при стрижке овец грубошерстных пород (кавказская, тушинская и др.).

Джут, кенаф — волокна, получаемые из стеблей растений тех же наименований, достигающих роста 3 м и более. В сухих стеблях содержится до 21% волокна, используемого для технических, упаковочных, мебельных тканей и ковров. Наибольшие посевные площади — в Индии, Бангладеше.

Извитое волокно — натуральное или химическое волокно, обладающее извитостью.

Искусственное волокно (нить) — химическое волокно (нить), изготовленное в результате производственного процесса из природных полимеров путем химической переработки.

Кардная хлопчатобумажная пряжа —толстая, неравномерная пряжа, получаемая из хлопка средней длины. Применяется для производства хлопчатобумажных тканей.

Комбинированная нить — текстильная нить, состоящая из комплексных нитей или мононитей, или из комплексных нитей, различающихся по химическому составу или структуре, различных по волокнистому составу и структуре.

Комплексная нить — текстильная нить, состоящая из двух или более продольно соединенных и скрученных элементарных волокон.

Креп-нить — характеризуется высокой (креповой) круткой. Для получения крепа натурального шелка скручивают 2-5 нитей шелка-сырца до 2200-3200 кр/м, а затем запаривают их для фиксации крутки. Креп из комплексных химических нитей получают скручиванием одной нити до 1500-200 кр/м. Благодаря высокой крутке ткани из креповых нитей характеризуются значительной упругостью, жесткостью, шероховатостью.

Крученая нить — текстильная нить, скрученная из одной и более текстильных нитей.

Крученая пряжа — текстильная нить, скрученная из двух и более пряж.

Лен — лубяное волокно, получаемое из стеблей растения того же наименования. На волокно культивируется лен-долгунец с длинным (до 1 м) и тонким (в диаметре 1-2 мм) стеблем.

Лубяное волокно — длинные прозенхимные клетки в стеблях различных растений, лишенные части содержимого растительного стебля. Волокна лубяных культур (льна, крапивы, конопли и др.) используют для выработки пряжи.

Льняная пряжа мокрого прядения — вырабатывается толщиной 24-200 текс из длинного волокна и очесов, при этом ровница (полуфабрикат льняного производства) — тонкая и равномерная по толщине перед прядением смачивается.

Льняная пряжа сухого прядения — вырабатывается из льняного волокна и очесов, неравномерная по толщине, толщиной 33-666 текс.

Люрекс — нить в виде блестящей узкой металлической полоски, покрытой фольгой, или металлизированной пленки.

Медноаммиачное волокно — вырабатывают из раствора целлюлозы в медно-аммиачном комплексе, по свойствам близко к вискозным. Производство ограничено, так как связано со значительным расходом меди (50 г на 1 кг волокна).

Многокруточная нить — крученая нить из двух и более текстильных нитей, одна из которых однокруточная, скрученных вместе за одну и более операций кручения.

Модифицированная нить (волокно) — текстильная нить (волокно) с заданными специфическими свойствами, полученная путем дополнительной химической или физической модификации.

Мооскреп — нить двойной крутки. Мооскреп из натурального шелка вырабатывают скручиванием креповой нити с 2-3 нитями шелка-сырца. Мооскреп из искусственных нитей получают трощением и последующим скручиванием креповой нити и нити пологой крутки. Второе скручивание производится в направлении креповой нити примерно на 200 кр/м. Креповая нить является стержневой, а нить шелка-сырца или нить пологой крутки — нагонной, обвивает стержневую.

Муслин — тонкая нить средней крутки. Муслин из натурального шелка получают скручиванием одной нити шелка-сырца до 1500-1800 кр/м, с последующей запаркой для фиксации крутки. Муслин из комплексной химической нити (вискозной, ацетатной, капроновой) получают скручиванием нити до 600-800 кр/м.

Мэрон (капроновые), мэлан (лавсановые) — растяжимые нити, получают как и высокорастяжимые нити, путем химической обработки, но с дополнительной термообработкой при некотором растяжении. В результате этого спиралеобразная извитость, характерная для эластика, переходит в синусоидальную и фиксируется в таком состоянии. Нити мягкие, пушистые, растяжимость 30-50%.

Натуральное волокно — текстильное волокно природного происхождения.

Натуральный шелк — продукт выделения шелкоотделительных желез гусениц-шелкопрядов — белкового вещества фиброина — в виде тонкой непрерывной нити, завитой в кокон. В момент образования кокона гусеницы выделяют две тонкие шелковины, которые при выходе на воздух застывают. Одновременно выделяется белковое вещество серицин, которое склеивает шелковины вместе.

Неоднородная нить — текстильная нить, состоящая из волокон разной природы.

Одиночная нить — нетрощеная, некрученая нить или нетрощеная крученая нить, получившая крутку за одну операцию кручения.

Однокруточная нить — крученая нить из двух или более одиночных нитей, скрученных вместе за одну операцию кручения.

Однородная нить — текстильная нить, состоящая из текстильных волокон одной природы.

Однородная пряжа — пряжа, состоящая из волокон одного вида.

Пенька — вырабатывается из однолетнего высокого растения конопли. Пеньку подразделяют на ниточную (тонкую), идущую для изготовления пряжи, техническую (толстую, грубую), из которой вырабатывают технические ткани, а также канатную — для канатов.

Переслежистая пряжа — пряжа с чередованием залетных утолщений и утонений.

Пленочная текстильная нить — плоская комплексная нить, полученная расщеплением текстильной пленки или экструдированием в виде полоски.

Полиакрилонитрильное волокно (нитрон) — синтетическое волокно, формуемое из растворов полиакрилонитрила или сополимеров, содержащих более 85% (по массе) акрилонитрила по мокрому или сухому методу. Выпускается под следующими торговыми названиями: орлон, акрилон (США), кашмилон (Япония), дралон (Германия) и др.

Полиамидное волокно — синтетическое волокно, формуемое из расплавов полиамидов. Производится из поликапролактама под следующими торговыми названиями: капрон (Россия), найлон (Япония), перлон, дедерон (Германия), амелан (Япония) и др.

Поливинилспиртовое волокно — синтетическое волокно, формуемое из растворов поливинилового спирта, выпускается во многих странах под следующими названиями: винол (Россия), винилон, куралон (Япония), виналон (КНДР) и др.

Поливинилхлоридное волокно — синтетическое волокно, формуемое из растворов поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы или сополимеров винилхлорида по сухому или мокрому методу; выпускается в виде непрерывных нитей или штапельных волокон под следующими торговыми названиями: хлорин, саран, виньон (США), ровиль (Франция), тевирон (Япония) и др.

Полинозное волокно — разновидность вискозного волокна с высокой степенью ориентации макромолекул в структуре и однородностью структуры в поперечном сечении, в результате чего оно имеют высокую прочность, низкое относительное удлинение.

Полипропиленовое волокно — синтетическое волокно, формуемое из расплава полипропилена. Используется для изготовления из-за низкой плотности нетонущих канатов, сетей, фильтровальных и обивочных материалов; штапельные полипропиленовые волокна — для выпуска одеял, тканей, для верхней одежды. Текстурированные (высокообъемные) полипропиленовые волокна находят применение главным образом в производстве ковров. Выпускаются под различными торговыми названиями: геркулон (США), ульстрен (Великобритания), найден (Япония), мераклон (Италия) и др.

Полиэфирное волокно (лавсан) — синтетическое волокно, формуемое из расплава полиэтилентерефталата (синтеза продуктов перегонки нефти). Техническую нить из полиэфирных волокон используют при изготовлении транспортерных лент, приводных ремней, канатов, парусов и т. д. Из моноволокна делают сетки для бумагоделательных машин, струны для ракеток и т. д. Методом “ложной крутки” получают высокообъемную нить.

Полугрубая шерсть — состоит из волокон переходного волоса и сравнительно тонких волокон ости толщиной 35-40 мкм. Получают ее от тонкорунно-грубошерстных овец (задонские, степные, волжские и др.).

Полутонкая шерсть — однородная шерсть, состоящая из грубых волокон, толщиной 25-35 мкм, относящихся к пуху или переходному волосу. Получают при стрижке полутонкорунных овец (прекосы, казахские, куйбышевские и др.).

Пряжа — текстильная нить, состоящая из волокон ограниченной длины (натуральных или штапельных химических), соединенных в длинную нить путем прядения (ориентации и скручивания волокон).

Пряжа с непсом — пряжа с впряденными включениями волокон другого цвета или вида.

Рами — волокно, вырабатываемое из многолетних трав и полукустарников семейства крапивных, содержащих в сухих стеблях до 21% прочного шелковистого волокна.

Руно — сплошной пласт, получаемый при стрижке овец, состоящий из прочно удерживающихся друг около друга пучков шерсти — штапелей.

Сиблон — модифицированное прочное вискозное волокно с однородными свойствами как внешних, так и внутренних слоев, достигаемыми регенерацией целлюлозы при низких температурах осадительной ванны и вытеканием волокна при высокой температуре (95 °С).

Синтетическое волокно (нить) — химическое волокно (нить), изготовленное из синтетических волокнообразующих полимеров (полиамид, полиэфир и др.).

Смешанная пряжа — пряжа, состоящая из двух или нескольких видов волокон.

Спандекс — полиуретановая мононить с высокой растяжимостью — до 700-800%.

Стеклянные нити — нити, получаемые при продавливании расплавленной стеклянной массы через тонкие отверстия. Вытекающие струйки, остывая, превращаются в гибкие нити. Основное применение — тепло- и электроизоляция, фильтры.

Суровая пряжа — пряжа без какой-либо отделки серожелтого цвета.

Текстильная лента (ровница) — совокупность продольно ориентированных штапельных волокон заданной линейной плотности без крутки, предназначенная для последующей механической обработки (вытягивание, скручивание).

Текстильная мононить (монофиламентная нить) — элементарная нить, используемая для непосредственного изготовления текстильных изделий.

Текстильная нить — текстильный продукт неограниченной длины и относительно малого поперечного сечения, состоящий из текстильных волокон и/или элементарных нитей, с круткой и без крутки.

Текстильное волокно — тонкое, гибкое, протяженное тело ограниченной длины, пригодное для изготовления пряжи и нитей.

Текстурированная нить — извитая текстильная нить, структура которой путем дополнительных обработок имеет повышенный удельный объем и растяжимость.

Термофиксированная нить (волокно) — текстильная нить (волокно), подвергнутая тепловой или термовлажностной обработке с целью приведения ее структуры в равновесное состояние.

Тонкорунная шерсть — однородная шерсть, состоящая только из волокон пуха, толщиной до 25 мкм, с мелкой равномерной извитостью, мягкая, эластичная, одинаковой длины. Ее получают от тонкорунных овец (мериносы, цигайские), используют для высококачественных тканей и трикотажных изделий.

Триацетатное волокно — получают из растворов триацетилцеллюлозы в смеси метиленхлорида и спирта сухим способом.

Трощеная нить — текстильная нить, состоящая из двух или более нитей, соединенных без скручивания.

Фасонная нить — текстильная нить, имеющая периодически повторяющиеся местные изменения структуры в виде узелков, петель и окраски.

Фибриллированная пленочная нить — пленочная текстильная нить с продольными рассечениями, имеющая поперечные связи между фибриллами. Фибриллы в данном случае являются элементами структуры, с тониной того же порядка, что и у текстильных волокон.

Химическое волокно (нить) — текстильное волокно (нить), полученное в результате производственного процесса из искусственных, синтетических полимеров или неорганических веществ.

Хлопок — волокна с поверхности семян хлопчатника — однолетнего кустарника, произрастающего в теплом климате. Различают хлопок длинноволокнистый (34-50 мм), средневолокнистый (24-35 мм) и коротковолокнистый (до 27 мм).

Хлопок-сырец — сырье хлопкоочистительных предприятий, содержит большое количество семян хлопка, покрытых хлопковым волокном, с примесями листьев, частей коробочек и др.

Шелковая пряжа — изготавливается из отходов натурального шелка (сдира бракованных коконов), которые очищаются от примесей, отвариваются и расщепляются на отдельные волокна (до 7 текс).

Шелк-основа — нить двойной крутки из 2-4 нитей шелка-сырца. Сначала нити шелка-сырца закручиваются влево на 400-600 кр/м, а затем 2-3 такие нити тростят и скручивают вправо на 480-600 кр/м. При вторичной обратной крутке первичная крутка несколько уменьшается, вследствие чего получается мягкая крученая нить.

Шелк-сырец — продукт разматывания коконов на специальных кокономотальных автоматах, где несколько (4-9) нитей, сложенных вместе, наматываются на мотовило.

Шелк-уток — нить пологой крутки, полученная скручиванием 2-5 и более нитей шелка-сырца пологой крутки (125 кручений на 1 м). Нить мягкая, ровная, гладкая, толщиной 9,1-7,1 текс.

Шерсть — волокна волосяного покрова различных животных: овец, коз, верблюдов и др.

Штапельное волокно — элементарное волокно ограниченной длины, которое получают путем резки жгута из химических волокон.

Штапельное волокно в массе — беспорядочная масса элементарных волокон ограниченной длины.

Эластик — (от греч. Elastos — гибкий, тягучий) высокорастяжимые текстурированные нити, обладающие большой (до 40%) растяжимостью, спиралеобразной извитостью и пушистостью. Получают на машинах “ложного кручения” путем придания нити крутки 2500-3000 кр/м и последующего снятия образовавшихся внутренних напряжений в термокамере (150-180 °С). В результате этого нить принимает форму спирали. Эластик используется для изготовления чулочно-носочных изделий.

Элементарная нить (филамент) — единичная текстильная нить практически неограниченной длины, рассматриваемая как бесконечная.

Элементарное волокно — текстильное волокно, представляющее собой единичный, неделимый элемент.

Натуральные волокна в зависимости от химического состава подразделяются на два подкласса: органические (растительного и животного происхождения) и м инеральные в олокна растительного происхождения: хлопок, лен, пенька, джут, кенаф, кендырь, рами, канатник, сизаль и др.

Волокна животного происхождения: шерсть овец, коз, верблюдов и других животных, натуральный шелк тутового и дубового шелкопряда.

К минеральным волокнам относится асбест,

Химические волокна делятся на два подкласса: искусственные и синтетические.

Искусственные волокна делятся на органические (вискозное волокно, ацетатное, триацетатное, медно-аммиачное, мти-лон В, сиблоновое, полинозное и др.) и неорганические (стеклянные и металлические волокна и нити).

Синтетические волокна в зависимости от природы исходных материалов делятся на полиамидные (капрон, анид, энант), полиэфирные (лавсан), полиакрилнитрильные (нитрон), полиоле-финовые (полипропилен, полиэтилен), полиуретановые (спан-декс), поливинилспиртовые (винол), поливинилхлоридные (хлорин), фторсодержащие (фторлон), а также полиформальдегид -ные, полибутилентерефталатные и др.

Искусственные волокна

Вискозное волокно — самое натуральное из всех химических волокон, получаемое из природной целлюлозы. В зави-симости от назначения вискозные волокна производят в виде нитей, а также штапельного (короткого) волокна с блестящей или матовой поверхностью. Волокно обладает хорошей гигроскопичностью (35-40%), светостойкостью и мягкостью. Недостатками вискозных волокон являются: большая потеря прочности в мокром состоянии, легкая сминаемость, недостаточная устойчивость к трению и значительная усадка при увлажнении. Эти недостатки устранены в модифицированных вискозных волокнах (полинозное, сиблон, мтилон), которым свойственны значительно более высокая прочность в сухом и мокром состоянии, большая износоустойчивость, меньшая усадка и повышенная несминаемость.

Сиблон, по сравнению с обычным вискозным волокном, имеет меньшую степень усадки, повышенные показатели несминаемости, прочности в мокром состоянии и устойчивости к щелочам. Мтилан обладает антимикробными свойствами и используется в медицине в качестве нитей для временного скрепления хирургических швов. Вискозные волокна применяются при производстве одежных тканей, бельевого и верхнего трикотажа как в чистом виде, так и в смеси с другими волокнами и нитями.

Ацетатные и триацетатные волокна получают из хлопковой целлюлозы. Ткани из ацетатных волокон внешне очень похожи на натуральный шелк, обладают высокой упругостью, мягкостью, хорошей драпируемостью, малой сминаемостью, способностью пропускать ультрафиолетовые лучи. Гигроскопичность меньше, чем у вискозы, поэтому электризуются. Ткани из триацетатного волокна имеют малую сминаемость и усадку, но теряют прочность в мокром состоянии. Благодаря высокой упругости ткани хорошо сохраняют форму и отделки (гофре и плиссе). Высокая термоустойчивость позволяет гладить ткани из ацетатных и триацетатных волокон при 150-160°С.

Классификация текстильных нитей

Мононить представляет собой однониточную нить, не делящуюся в продольном направлении без разрушения, пригодную для непосредственного использования в текстильных изделиях.

Комплексная нить состоит из двух или более элементарных нитей, соединенных между собой скручиванием или склеиванием. Элементарная нить представляет собой одиночную нить, которая является составной частью комплексной нити или жгута. Элементарная нить не может быть использована как мононить.

Пряжа - нить, состоящая из волокон, соединенных скручиванием или склеиванием.

Крученая нить - нить, скрученная из двух или более комплексных нитей, пряжи или того и другого вместе.

Фасонная нить - нить, имеющая периодически повторяющиеся местные изменения структуры (узелки, петли, утолщения и т. д.) и окраски.

Армированная нить - особый вид неоднородных нитей, получаемых при обвивании стержневого компонента нагонными нитями или волокнами.

Текстурированная нить - нить, структура которой путем дополнительных обработок изменена для повышения удельного объема или растяжимости.

По виду использованного сырья пряжа делится на однородную и смешанную, а нити - на однородные и неоднородные. Однородные нити и пряжа состоят из волокон одного вида сырья, смешанная пряжа - из смеси разных по виду сырья волокон, неоднородная нить - из нитей различного вида сырья.

Нити и пряжу изготовляют из натуральных и химических (искусственных и синтетических) волокон. Натуральное волокно имеет природное происхождение (растительное, животное, минеральное). Химические волокна изготовлены из природных или синтетических высокомолекулярных веществ. К ним относятся искусственные волокна, полученные из природных высокомолекулярных веществ. Синтетические волокна изготовлены из синтетических высокомолекулярных веществ.

Из натуральных волокон вырабатывают хлопчатобумажную, льняную, шерстяную пряжу и натуральный шелк.

Хлопчатобумажную пряжу вырабатывают суровую, крашеную и меланжевую (полученную из крашеного хлопка).

Льняную пряжу вырабатывают по системе мокрого и сухого прядения. Пряжа из льняного волокна в зависимости от способа отделки может быть суровой, вареной, беленой и крашеной.

Шерстяную пряжу изготовляют по гребенной и аппаратной системам прядения. В зависимости от линейной плотности шерстяного волокна гребенную пряжу подразделяют на тонкогребенную, грубогребенную и полугребенную, а аппаратную - на тонкосуконную и грубосуконную. Значительную часть шерстяной пряжи скручивают в два сложения.

Натуральный шелк получают при разматывании коконов тутового и дубового шелкопряда в виде комплексно склеенных нитей (шелка-сырца). Кроме того, выпускают крученый натуральный шелк с различным числом кручений: с обычной круткой - до 600 кр/м и креповой круткой - до 3200 кр/м. Из отходов, получаемых при переработке натурального шелка, изготовляют шелковую пряжу.

К искусственным волокнам относятся вискозные, ацетатные, триацетатные и медно-аммиачные. Искусственные волокна также используют в чистом виде и в смеси с натуральными.

Синтетические волокна в зависимости от химической структуры подразделяют на несколько видов: полиамидные (капрон, анид, энант), полиэфирные (лавсан), полиакрилонитрильные (нитрон), полиолефиновые (полипропилен, полиэтилен) и др., из которых изготовляют нити и штапельное волокно для получения однородной и смешанной пряжи. Нити из синтетических волокон обладают повышенной прочностью, стойкостью к истиранию и многократным нагрузкам.

Полиамидные и полиэфирные волокна, обладающие низкой термопластичностью, чаще, чем другие волокна, используют для изготовления текстурированных нитей, которые отличаются повышенной объемностью, пушистостью и мягкостью. Структура текстурированных нитей изменена механическим способом (скручиванием, прессованием, гофрированием, вязанием) и зафиксирована тепловой обработкой. К текстурированным нитям относятся: эластик (спирально извитые), гофрон (плоско извитые), аджилон (пространственно извитые), таслан (петлистые), а также мелан, мэрон и др.

В статье использованы материалы учебника "Материаловедение швейного производства" (авторы Бузов Б.А., Модестова Т.А., Алыменнова Н.Д.)

Для производства текстильных материалов используют пряжу, комплексные нити и мононити (монофиламентные нити).

Пряжей называют нить (ГОСТ 13784-94), состоящую из волокон ограниченной длины (штапельных), соединенных скручиванием. Комплексная нить (мультифиламент) состоит из двух или более элементарных нитей. Мононить (монофиламентная нить) представляет собой элементарную нить, пригодную для непосредственного использования в текстильных изделиях. Пряжа образуется из волокнистой массы в процессе прядения. Существует три основных способа прядения: кардное, гребенное и аппаратное.

Пряжа кардного прядения (кардная пряжа) 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 поступает на фабрику в кипах. Спрессованная волокнистая масса здесь разрыхляется в специальных разрыхлительно-трепальных агрегатах 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. Из прочесанного хлопка формируется жгут, называемый лентой. Ленты передаются на ленточные машины. Для выравнивания лент по толщине, а также при выработке смешанной пряжи из хлопка и химических волокон несколько лент соединяется в одну. В вытяжном аппарате полученная лента утоняется, волокна распрямляются и ориентируются вдоль ленты. В процессе предпрядения на ровничных машинах ленты вытягиваются, становясь тоньше. Для скрепления волокон между собой их слегка подкручивают, и образуется ровница. При окончательном прядении на кольцепрядильных машинах ровница утоняется вытяжным аппаратом до требуемой линейной плотности и, скручиваясь в пряжу, наматывается в форме початка на патрон, установленный на веретено. Кардная пряжа с кольцепрядильных машин состоит из относительно распрямленных и ориентированных волокон. Каждое волокно не лежит в одном слое пряжи, а переходит от центра к периферии и обратно, располагаясь по винтовым линиям переменного шага и радиуса. Участки волокон, находящиеся в наружных слоях пряжи, напрягаются сильнее, чем участки в центре, что создает неуравновешенность структуры пряжи.

Широко распространены безверетенные машины пневмомеханического прядения . Такие машины работают по принципу механического и аэродинамического воздействия на волокна. Пряжа пневмомеханического прядения по своей структуре отличается от пряжи кольцевого прядения. Плотность расположения волокон в сечении такой пряжи неодинакова: высокая плотность центрального слоя (сердечника), волокна в котором сжаты круткой, снижается к наружным слоям. Неравномерное распределение волокон в пряже приводит к снижению ее прочности.

Пряжа гребенного прядения (гребенная пряжа) вырабатывается из длинноволокнистого хлопка, льна, длинной тонкой полугрубой и грубой шерсти, а также из 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: удалить из волокнистой массы короткие волокна, распрямить и сориентировать длинные. Гребенная пряжа имеет наиболее правильную структуру. Волокна, тща тельно прочесанные, равномерно распределенные по длине и поперечному сечению, образуют плотную нить, равномерную по толщине, менее ворсистую, чем кардная. Так как в гребенной пряже волокна длиннее, чем в кардной, то соответственно больше и степень их закрепления. Поэтому прочность гребенной пряжи выше, чем кардной из волокон того же происхождения.

Пряжа аппаратного прядения (аппаратная пряжа) вырабатывается из коротковолокнистого хлопка, шерсти и добавляемых к ним химических волокон, а также отходов прядильного производства и регенерированных волокон (превращенных в волокнистую массу из лоскута). Большое распространение в аппаратном прядении имеет смешивание 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. Рыхлая слабо скрученная аппаратная пряжа придает изделиям из нее хорошие теплозащитные свойства.

По волокнистому составу пряжа может быть однородной и смешанной . Однородная пряжа состоит из волокон одной природы (хлопковых, шерстяных, льняных, химических одного вида), смешанная - из смеси разных по природе волокон. При соединении разноименных волокон их подбирают с таким расчетом, чтобы отрицательные качества одного волокна компенсировались положительными другого.

По строению различают пряжу однониточную, трощеную и крученую .

Трощеная пряжа состоит из двух или более продольно сложенных нитей, не соединенных между собой круткой. Трощеная пряжа широко распространена в трикотажном производстве. Однониточная пряжа образуется на прядильных машинах путем правого и левого скручиваний элементарных волокон. При вращении веретена или прядильной камеры по часовой стрелке образуется пряжа правой крутки Z (рис. 1а), при вращении против часовой стрелки - пряжа левой крутки S (рис. 1, б).

Крученая пряжа образуется на крутильных машинах и по способу кручения подразделяется на однокруточную, многокруточмую, фасонную, армированную, текстурированную и комбинированную .

Однокруточная пряжа получается при скручивании двух или более нитей одинаковой длины. Она имеет гладкую поверхность. Однокруточная пряжа часто бывает недостаточно уравновешенной по крутке. Сматываясь с паковки, она может образовывать сукрутины и петли. Уравновешенную по крутке пряжу получают чередованием направлений прядильной и окончательной круток (Z/S или S/Z) при определенном соотношении их значений. При окончательной крутке в направлении, обратном направлению прядильной, составляющие нити раскручиваются до тех пор, пока не оказываются закрепленными витками повторной крутки. Благодаря этому, соединяясь, они образуют плотную нить округлой формы, равномерно заполненную волокнами. Располагаясь спиральными витками, составляющие нити огибают друг друга, в результате чего волокна приобретают дополнительное укрепление, пряжа - большую прочность, а изделия из нее - большую износостойкость.

Многокруточная пряжа получается в результате двух и более следующих друг за другом процессов кручения. Чаще всего соединяют две однокруточные нити, скручивая их в направлении, обратном направлению предварительной крутки.

Пряжа фасонной крутки (фасонная пряжа) состоит из сердцевинной нити, которую обвивает нагонная (эффектная) нить большей длины, чем сердцевинная. Нагонная нить может образовывать по длине сердцевинной нити равномерно расположенные спирали (рис. 3,а). Спиральный эффект может быть получен и скручиванием ровницы линейной плотности около 1000 текс с однониточной пряжей линейной плотности 25...30 текс (рис. 3,б). Прерывистый эффект образуется в узелковой пряже (рис. 3,в) с плотными равномерно распределенными круглыми или продолговатыми одноцветными или многоцветными (при нескольких нагонных нитях) узелками и в пряже эпонж (рис. 3,г) с неравномерными рыхлыми узелками. Фасонная пряжа из волокон всех видов широко используется при выработке платьевых, костюмных, пальтовых тканей и трикотажных полотен. Она позволяет получать эффектные материалы.

Армированная пряжа имеет сердечник (чаще всего из комплексных химических нитей), обвитый снаружи хлопковыми, шерстяными или штапельными химическими волокнами. Волокна наружного слоя должны быть прикреплены к сердечнику и не перемещаться вдоль него. Прочность прикрепления волокон наружного слоя определяется их длиной, прочностью, коэффициентом трения и величиной крутки.

Текстурированная пряжа обладает увеличенным объемом, пористостью, пушистостью, мягкостью и высокой растяжимостью. Пряжа такой структуры может быть получена:

· путем укорочения высокоусадочных волокон;

· аэродинамическим способом, при котором пряжа поступает в пневмофорсунку, где подвергается воздействию турбулентных потоков воздуха, разрыхляющих ее структуру.

Комбинированная пряжа может быть эластичной и ворсистой. Эластичная пряжа образуется скручиванием стержневой комплексной синтетической нити с хлопковой или шерстяной мычкой. При последующей термообработке в термокамере, нагреваемой электрическим способом, стержневая нить усаживается. Скручиванием двух таких нитей получают комбинированную пряжу.

Ворсистая пряжа получается аэродинамическим способом. При воздействии на хлопковые или шерстяные волокна струей сжатого воздуха они перепутываются с комплексными синтетическими нитями, в результате чего создается пушистая пряжа повышенной объемности.

Непосредственно с заводов-изготовителей поступают первичные комплексные нити . Они состоят из параллельных или слабо скрученных элементарных нитей, переплетенных в процессе формирования с помощью сжатого воздуха. Такие нити имеют достаточно гладкую поверхность и напоминают обычную нить пологой крутки.

Нити вторичной крутки получают при скручивании двух и более первичных комплексных нитей. При скручивании комплексных нитей разного волокнистого состава образуется неоднородная комплексная нить. При скручивании комплексной нити с пряжей получают крученые комбинированные нити.

В зависимости от степени крутки различают нити пологой крутки (до 230 кр./м), используемые в трикотажном производстве, а также при выработке подкладочных и некоторых видов платьевых тканей, нити средней крутки - муслины (230...900 кр./м), применяемые в производстве платьевых тканей, и нити высокой крутки-крепы (1500...2500 кр./м). Нити высокой (креповой) крутки расширяют возможность получения структурных эффектов тканей, характеризуются жесткостью и упругостью, что снижает сминаемость тканей.

Нити фасонной крутки , как и пряжа, бывают со спиральными нитками, петлями, узелками и широко используются в шелковом ткачестве при выработке платьевых и костюмных тканей. Одной из разновидностей комплексных нитей фасонной крутки является мооскреп, представляющий собой нить креповой крутки, обвитую нитью пологой крутки, образующей мелкие петли. Из мооскрепа получают шерстоподобные ткани.

Текстурированные нити отличаются от гладких объемностью, рыхлостью и распушенностью. Благодаря извитости их поперечные размеры по сравнению с размерами составляющих их нитей значительно увеличены. Образовавшиеся между нитями воздушные прослойки улучшают теплозащитные свойства изделий из них. Текстурированные нити под действием внешних сил деформируются вследствие распрямления извитков. Устойчивая извитость заставляет их после снятия нагрузки быстро восстанавливать первоначальную форму. Согласно классификации, предложенной Ф.Х.Садыковой, текстурированные комплексные нити по своей структуре подразделяются на три вида: высокой (100 % и более), повышенной (до 100%) и обычной (до 30%) растяжимости.

К высокорастяжимым относятся нити, полученные методом вязания-распускания, и нити эластик. Методом вязания-распускания получают нити с плоской извитостью. Процесс их изготовления слагается из операций вязания трубчатой ленты, фиксации в изогнутом положении путем термообработки и распускания ленты.

Нити эластик образуются из двух полиамидных термопластичных нитей с высокой правой и левой круткой. После фиксации термообработкой спирального расположения витков нити раскручиваются, стращиваются и слегка скручиваются между собой. Образуется нить со спиральными извитками, отдельные из которых скручиваются и петляют (рис. 4, а).

К нитям повышенной растяжимости относятся мэрон из полиамидных нитей и мэлан, белан из полиэфирных нитей, имеющие спиральную извитость. Их получают способом, описанным для нитей эластик, но для уменьшения растяжимости подвергают дополнительной обработке в термокамере или автоклаве. Внешне нити мэрон и белан (рис. 4, б) мало отличаются от нитей эластик.

К нитям обычной растяжимости относится аэрон, получаемый аэродинамическим способом. Комплексная нить в ненатянутом состоянии подвергается действию турбулентных потоков, которые разделяют ее на отдельные элементарные нити. Изгибаясь, они образуют мельчайшие петельки, перепутывающиеся между собой (рис. 4, в).

Комбинированные нити состоят из комплексных нитей и пряжи, или из мононитей и пряжи или из комплексных нитей, различающихся по химическому составу или структуре, или из различной по волокнистому составу и структуре пряжи.

Комплексные нити из натурального шелка могут быть получены путем склеивания и скручивания. При склеивании коконных нитей серицином при разматывании коконов образуется шелк-сырец. Крученый натуральный шелк может быть получен при одно- или двукратной крутке. Как и комплексные нити из химических волокон, крученый натуральный шелк бывает пологой крутки, средней крутки (муслин), высокой крутки (креп); при двукратном скручивании образуется основа.

Мононити могут быть разной толщины и иметь круглую, плоскую или профилированную форму поперечного сечения. Алюнит (люрекс) - ленточки шириной 1...2 мм из алюминиевой фольги с разноцветными (чаще под золото или серебро) покрытиями полиэфирной пленкой. Алюнит используется в тканях для декоративного эффекта. К его недостаткам относится небольшая прочность. Пластилекс - ленточки из полиэтиленовой пленки, на которые в вакууме нанесен распыленный металл. Пластилекс прочнее алюнита и обладает некоторой эластичностью. Метанит - металлизированные нити прямоугольного сечения. Из них вырабатывают платьевые и декоративные ткани с мерцающим блеском.

Основные характеристики строения и свойств текстильных нитей. К основным показателям свойств текстильных нитей относятся линейная плотность , разрывное усилие и разрывное удлинение , число кручений и коэффициент крутки , величина укрутки . Имеет также большое значение неравномерность показателей по перечисленным характеристикам.

Различают линейную плотность фактическую, номинальную, номинально-расчетную и нормальную.

Фактическую линейную плотность нитей Т ф находят путем их взвешивания и последующих вычислений по формуле:

Тф = 1000Σm l n,

где 1000 - коэффициент для перевода метров в километры;

Σm - сумма масс отрезков нити, г;

l - длина отрезка нити, м;

п - число отрезков.

Линейная плотность запроектированной к выработке нити называется номинальной. По номинальной линейной плотности нити Т н рассчитывают массу материала. Отклонение фактической линейной плотности нити от номинальной, %, определяют по формуле:

Т=100(Т ф -Т н)/ Т н;.

Для некоторых расчетов необходимо знать диаметр нити. Зная линейную плотность нити (или ее номер), можно найти диаметр нити по формуле:

d = A√T/31,6.

Экспериментально найденные коэффициенты А приведены ниже.

Сырье Коэффициент А

хлопчатобумажная............................................. 1,19... 1,26

льняная............................................................ 1,00... 1,19

шерстяная.......................................................... 1,26... 1,76

вискозная.................................................................. 1,26

капроновая........................................................ 1,19... 1,46

Нити комплексные вискозные............................ 1,03... 1,26

При скручивании нитей одной толщины номинально-расчетная линейная плотность нити определяется по формуле:

Т р =Т о n,

где Т 0 - линейная плотность одиночной нити, текс; п - число скручиваемых нитей.

При скручивании нитей различной толщины номинально-расчетная линейная плотность нити устанавливается по формуле:

Т р =Т 1 +Т 2 +…+Т n

Так как при скручивании составляющие нити располагаются спиральными витками, происходит укрутка, т.е. укорочение длины исходной нити. При этом из нитей длиной l 1 получается крученая нить длиной l 2 . Величина укрутки U определяется по формуле:

U=100(l 1 -l 2) / l 1

В результате укрутки линейная плотность нити возрастает. С учетом укрутки линейная плотность нити называется нормальной.

Крутка нитей определяется числом кручений (витков) периферийного слоя нити на единицу ее длины. При скручивании волокна или нити располагаются по винтовым линиям с заданным углом кручения. Чем больше угол кручения b, тем сильнее скручена нить. При одинаковом угле b число кручений на единицу длины толстой нити меньше, чем тонкой. Это наглядно видно на рис. 2.16, где схематически показаны развернутые витки периферийного слоя нити с диаметрами d 1 и d 2 . Чем больше высота шага h 1 , или h 2 тем меньше число кручений K на единицу длины нити.

Рис. 4. Схема развертывания витков периферийного слоя нити

Степень скручивания нитей разной линейной плотности Т характеризуется коэффициентом крутки. Коэффициент крутки α подсчитывается по формуле:

где К - число кручений на 1 м нити.

При постоянной плотности нити δ Н коэффициент крутки α пропорционален тангенсу угла кручения b. Угол кручения b является универсальной характеристикой крутки нитей любой линейной плотности Т и плотности нити δ Н. Число кручений К определяется по формуле:

К=8911tg b √ δ Н /Т.

В зависимости от назначения пряжи и комплексных нитей, а также свойств составляющих их волокон изменяется коэффициент крутки.

При пологой крутке нить получается менее прочной, но более мягкой, при высокой крутке - прочной и жесткой. Под действием радиальных напряжений, возникающих в процессе скручивания, волокна сжимаются плотнее, диаметр нити уменьшается, трение между волокнами растет и прочность пряжи повышается. Таким образом, с увеличением коэффициента крутки и угла кручения прочность пряжи увеличивается. Однако это происходит до определенного предела, называемого критической круткой. Дальнейшее скручивание приводит к падению прочности нити вследствие перенапряжения растянутых круткой волокон.

К основным характеристикам механических свойств нитей относятся разрывное усилие Рр - наибольшее усилие, сН, выдерживаемое нитью к моменту разрыва, и разрывное удлинение - приращение длины нити к моменту ее разрыва, выражаемое в абсолютных единицах или процентах. Для сопоставления прочности нитей различной толщины вводится понятие относительного разрывного усилия, приходящегося на единицу линейной плотности нити:

Сопротивление нитей разрушающим усилиям определяется структурой и свойствами составляющих их волокон: молекулярной и надмолекулярной структурой полимеров, прочностью связей в молекулярных цепях и между ними, формой и длиной молекул, степенью их распрямленности и ориентацией относительно оси волокна, а также структурой самих нитей.

Прочность и удлинение комплексных нитей зависят в основном от механических свойств составляющих их элементарных нитей. Однако если элементарные нити неодинаково распрямлены и ориентированы, обладают различными прочностью и удлинением, то на отдельных участках нитей возникают перенапряжения, происходит ступенчатый разрыв, что значительно снижает прочность нитей.

В пряже волокна ограниченной длины удерживаются трением, поэтому прочность пряжи зависит не только от механических свойств и равномерности волокон, но и от вида их поверхности, формы и длины, степени ориентированности, распрямленности и закрепления волокон в пряже круткой. При обрыве пряжи разрывается только часть волокон, остальные растаскиваются. Прочность волокон в кардной пряже используется на 40..50%, в аппаратной – на 20..30%. Этим в значительной степени объясняется большая прочность комплексных нитей, чем пряжи. Показатели разрывных характеристик пряжи и нитей (по данным Ф.Х. Садыковой) приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Показатели разрывных характеристик пряжи и нитей

Контрольные вопросы

Дайте классификацию текстильных волокон и нитей.
Какие волокна относятся к натуральным?
Какие волокна относятся к искусственным?
Какие надмолекулярные структуры волокнообразующих полимеров вам известны?
Назовите основные характеристики свойств волокон и нитей.
Какие единицы измерения линейной плотности вы знаете?
Что такое кондиционная влажность?
Назовите натуральные волокна, основой которых является целлюлоза.
Назовите натуральные волокна, основой которых являются белки.
Как по характеру строения подразделяются шерстяные волокна?
Назовите основные этапы получения химических волокон и нитей.
Какие разновидности гидратцеллюлозных волокон вам известны?
В чем особенности строения ацетилцеллюлозных волокон?
Какие полимеры используются для производства синтетических волокон?
Какие способы прядения вам известны?
Чем характеризуется степень скручивания нитей?
Что такое относительное разрывное усилие?

Текстильная нить (нить) - гибкое и прочное тело с малыми поперечными размерами, имеющее значительную длину, используемое при изготовлении текстильных полотен и изделий. 12

Все текстильные нити разделены на три типа: исходные, первичные и вторичные. В зависимости от структурных элементов в них выделяются классы, а в классах по форме структурных элементов или по характеру их расположения - подклассы. В соответствии с однородностью структурных элементов нити подклассов подразделяются на группы, а в зависимости от их природы - на виды.

Каждый вид объединяет много разновидностей нитей, отличающихся особенностями сырья, способом изготовления, отделкой, свойствами и назначением. Например, капроновые нити могут быть блестящими, матированными, суровыми, окрашенными в массе.

Исходными (рис. 1.1) являются следующие нити: а) элементарные нити и мононити, формуемые из веществ, находящихся в жидком или вязко-текучем состоянии (растворах, расплавах и т. д.) путем продавливания сквозь отверстия малого поперечного размера различной формы; б) полоски, получаемые путем разрезания тонких плоских материалов (пленок, фольги, бумаги и т. п.).

Рис. 1.1. Классификация исходных текстильных нитей

Элементарными нитями называют те, которые нельзя разделить в продольном направлении без разрушения и которые используются при получении комплексных нитей или жгута.

Элементарные химические нити могут быть простыми, т. е. изготовляемые формованием с помощью обычных фильер с круглыми отверстиями, и профилированными, т.е. получающими в процессе формования особый профиль поперечного сечения.

Простые нити бывают однородными - образованными полимером одного вида (например, капроновая, лавсановая, ацетатная нити), и неоднородными - образованными двумя и более полимерами (например, бикомпонентная акриловая нить). Профилированные нити однородны по своему химическому составу.

Мононитями называются одиночные нити, не делящиеся в продольном направлении без разрушения и пригодные для непосредственного использования в текстильных изделиях. Это однородные химические нити круглого сечения (капроновые, полипропиленовые, полиэтиленовые, полиуретановые и т. д.), а также каучуковые мононити четырехугольного сечения.

Полоски представляют собой своеобразные мононити с сечением прямоугольной формы. Могут быть склеены в несколько слоев (сдублированы) из полосок одной или нескольких разновидностей.

Первичные нити получают путем переработки исходного текстильного сырья и используют для изготовления изделий, а также для получения вторичных нитей. Их объединяют в четыре класса: пряжу, комплексные нити, жгутики, разрезные нити (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Классификация первичных текстильных нитей 14

Пряжей называется нить, состоящая из волокон, соединенных скручиванием или склеиванием. Простая пряжа имеет одинаковое строение и окраску по всей своей длине. Пряжа является однородной, если она получена из волокон одного вида, например льна (льняная пряжа), и смешанной, если она получена из смеси волокон разных видов, например льна и лавсанового волокна (льнолавсановая). В зависимости от способа прядения, крашения или отделки каждый вид пряжи может иметь много разновидностей, например льняная пряжа мокрого прядения, льняная пряжа сухого прядения суровая, окрашенная, отбеленная.

Комплексные нити - нити, состоящие из двух и более элементарных нитей, соединенных между собой скручиванием или склеиванием. Склеиванием скрепляются шелковины натурального шелка. Скручиванием соединяют в комплексную нить элементарные химические нити, которые могут быть из одного (однородные) или разных (неоднородные) полимеров.

Жгутики имеют то же строение, что и комплексные химические нити, только состоят из элементарных нитей, соединенных силами трения и сцепления без скручивания.

Разрезные нити получаются скручиванием разрезных полосок и могут быть однородными и неоднородными в зависимости от природы исходных разрезных полосок, скручиваемых вместе.

Вторичные нити представляют собой первичные нити, подвергнутые дополнительной переработке.

Вторичные нити подразделяются на классы: крученые, трощеные, армированные, фасонные и текстурированные (рис. 1.3).

Крученые нити состоят из двух и более первичных или вторичных нитей, соединенных между собой скручиванием, а трощеные нити состоят из двух и более первичных или вторичных нитей, соединенных между собой за счет трения и сцепления без скручивания. Трощеные нити используют в основном для получения крученых нитей. Простые крученые нити, так же как и простая пряжа, имеют одинаковое строение по всей своей длине. Крученая нить может быть однородной, если она получена путем скручивания однородных по волокнистому составу нитей, или неоднородной, если скручены нити разной природы.

Рис. 1.3. Классификация вторичных текстильных нитей

При скручивании двух или более смешанных нитей крученая нить тоже называется смешанной. Если же крученая нить состоит из смешанной пряжи и какой-либо неоднородной нити (т. е. уже подвергавшейся крутке), то такая нить называется смешанно-неоднородной. Крученые неоднородные нити, полученные скручиванием нитей разных классов (например, пряжа с комплексной нитью), называют комбинированными.

Фасонная нить характеризуется различными местными эффектами, полученными за счет изменения структуры нити на отдельных участках ее длины (например, утолщения или утонения, узелки, цветные включения). Местные эффекты в фасонных нитях располагаются регулярно на небольшом расстоянии друг от друга. Фасонная пряжа может быть однородной и смешанной. Фасонные нити чаще всего имеют штопорную структуру и могут быть однородными, неоднородными и смешанными.

Армированной нитью называется нить, обвитая по всей длине волокнами или нитями. Армированная нить имеет слоистую структуру, в которой внутренний и внешний слои выполняют различные функции. В качестве внутреннего слоя (сердечника) часто используют комплексные нити из полиамида, полиэфира для придания пряже прочности, в то время как наружный слой может быть образован хлопковым волокном, обеспечивающим свойства, присущие хлопчатобумажной пряже.

Текстурированные нити - нити, структура которых путем дополнительных обработок изменена для повышения объемности и растяжимости. Текстурированные нити изготовляют из термопластичных комплексных нитей: триацетатных, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных. Они могут быть одиночными и кручеными. Текстурированная нить характеризуется резко увеличенным объемом за счет неплотного расположения волокон. Может быть однородной по составу и смешанной (например, из смеси высокоусадочного поливинилхлоридного волокна с вискозным).

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.

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 серицин.

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.

Рис. 1.12. Строение пряжи: А -- аппаратной; б -- кардной; В -- пневмомеханической

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 поверхностьиз-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 многокруточными. 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.

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 состав. 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. 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

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.

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

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 основовязаного переплетения. В армированных вязаных нитях роль сердечника играет цепочка, в которую могут вплетаться перпендикулярно расположенные отрезки волокон

Рис. 1.14. А -- петлистая; б -- спиральная; в -- с ровничным эффектом; г -- эпонж; д -- Узелковая

текстильный нить пряжа

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

Для многокруточной нити

Рис. 1.15. Трикотажные нити: А -- ластичная цепочка; б-- плоский «ершик»; в -- с флизелино- вой лентой.

При скручивании нитей происходит укорочение длины составляющих нитей, величина которого называется укруткой U, %. Рас

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.

Рис. 1.16.

Стандартными характеристиками степени скручивания являются тщ нити и коэффициент крутки.

Поэтому при пологой крутке нить получается менее прочной и более мягкой, а при высокой крутке -- более прочной и жесткой. Увеличение прочности нити с повышением ее крутки происходит до определенного предела (критическая крутка), после чего происходит снижение прочности. Это связано с перенапряжением растянутых круткой наружных волокон или нитей. Однако на практике для получения малосминаемых тканей с красивой мелкозернистой поверхностью иногда используют нити с креповой круткой, превышающей критическую крутку.

Структура пряжи характеризуется ворсистостью, наличием на поверхности выступающих кончиков волокон, причем имеет значение как количество, так и длина ворсинок. Если пряжа имеет заметную ворсистость, то структура поверхности ткани или трикотажного полотна менее выражена, а после отделочных операций ворсования и валки образуется застил, который в той или иной степени полностью закрывает рисунок переплетения. Для материалов с четко выраженной фактурой поверхности требуются нити с малой ворсистостью. Степень ворсистости зависит от способа прядения, величины крутки, извитости волокон. В качестве характеристик ворсистости чаще всего используют число ворсинок пв, приходящихся на единицу длины нити (обычно 1 м), среднюю длину ворсинок /, мм, и суммарную или общую длину ворсинок Ьй, мм.