Текстильные волокна. 
Текстильные волокна

В настоящее время при изготовлении текстильных изделий широко используются различные виды волокон, которые отличаются друг от друга по химическому составу, строению и свойствам. Поэтому их классифицируют по различным признакам.

В основу существующей классификации текстильных волокон положено два основных признака, а именно: их способ получения (происхождение) и химический состав, так как именно они определяют основные физико-механические и химические свойства не только самих волокон, но и изделий, полученных из них. С учетом классификационных признаков все волокна делят на натуральные и химические.

К натуральным относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения, к химическим — волокна, изготовленные в заводских условиях. Химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, а синтетические — путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений. Классификация текстильных волокон приведена на схеме 1.

Природные высокомолекулярные соединения образуются в процессе развития и роста волокон (целлюлоза, фиброин, кератин); что же касается синтетических, то их получают из низкомолекулярных веществ в результате реакции полимеризации или поликонденсации, в основном из продуктов переработки нефти и каменного угля.

текстильный волокно ткань ассортимент.

Схема 1 — Классификация текстильных волокон.

Текстильные волокна являются сырьем для производства текстильных материалов.

Все текстильные волокна по происхождению делят на натуральные и химические, а натуральные волокна в свою очередь на волокна растительного происхождения — целлюлозные (хлопок, лен и др.) и животного происхождения — белковые (шерсть, шелк).

Химические текстильные волокна вырабатывают из целлюлозы и белков или из синтетических высокомолекулярных соединений. Первую группу волокон называют искусственными вторую — синтетическими.

Хлопковые волокна. Хлопковые волокна представляют собой тонкие волоски, покрывающие семена хлопчатника. Волокна хлопка имеют вид удлиненных, извитых, пустотелых трубок длиной от 20 до 60 мм и толщиной до 20 мкм. Из более тонких волокон можно получить пряжу более высокого качества.

Хлопок состоит в основном из целлюлозы — устойчивого к действию влаги, тепла и микроорганизмов высокомолекулярного соединения. Хлопковое волокно гигроскопично, оно поглощает влаги до 20% от собственной массы, причем прочность его не уменьшается под влиянием влаги. Хлопок в сухом состоянии выдерживает температуру до 150 °C. Под действием солнечных лучей и кислорода воздуха хлопковые волокна становятся жесткими и хрупкими.

Хлопковые волокна являются основным сырьем для производства тканей, трикотажных полотен, ниток и др.

Льняные волокна. Льняные волокна получают из стеблей льна-долгунца. Длина волокна льна составляет 10—60 мм, толщина —10—60 мкм. Льняное волокно представляет собой пустотелый многогранник с узким внутренним каналом и заостренными концами. Льняные волокна не извиты, как хлопковые. Они состоят в основном из целлюлозы.

Льняные волокна пропитаны пектиновым веществом, вследствие чего они хуже, чем хлопковые, противостоят действию тепла, влаги и микроорганизмов. Окрашивание их затруднено.

Льняные волокна применяют для производства тканей, трикотажных полотен, ниток и др.

Шерстяные волокна. Для производства текстильных материалов в основном применяют шерсть овец. Шерсть состоит из белка кератина. Волосок шерсти имеет форму цилиндра, на поверхности которого расположены чешуйки. Наличие чешуек позволяет получать изделия методом сволачивания.

Шерстяные волокна извиты, длина их от 10 до 200 мм, толщина 25 — 100 мкм.

Предел прочности при растяжении шерстяных волокон в 2 — 3 раза меньше предела прочности при растяжении хлопковых и льняных, однако более высокие удлинения способствуют сохранению прочности изделий при эксплуатации. Шерстяные волокна более гигроскопичны, чем хлопковые и льняные. Во влажном состоянии прочность их падает, а растяжимость растёт. Длительное нагревание при температуре более 100 °C снижает прочность шерсти.

Из шерстяных волокон изготовляют шерстяные и полушерстяные ткани, нетканые материалы, а также трикотаж, фетр и войлок.

Натуральный шелк. Натуральные шелковые волокна получают путем обработки коконов червей — тутовых шелкопрядов. Элементарное волокно натурального шелка представляет собой нить длиной до 1000 м и толщиной 10 — 15 мкм. Прочность волокон шелка близка к прочности хлопка, а растяжимость в 2 — 3 раза больше. При увлажнении прочность шелка, как и шерсти, падает, а растяжимость возрастает. Шелк, как и шерсть, характеризуется низкой термостойкостью и высокой гигроскопичностью. Из шелка изготовляют ткани, штучные изделия, а также нитки.

Вискозные и ацетатные волокна. Вискозные волокна получают из целлюлозы щепы ели. Они представляют собой непрерывную нить толщиной до 40 мкм. Вискозные волокна имеют прочность, близкую к прочности хлопка, но меньшее удлинение. При увлажнении прочность волокон резко снижается.

Вискозные волокна часто используют в виде штапеля — отрезков длиной 30 — 120 мм — как самостоятельно, так и в смеси с другими волокнами.

Ацетатные волокна изготовляют из ацетилцеллюлозы — продукта обработки целлюлозы уксусным ангидридом.

Полиамидные волокна. К группе волокон, изготовляемых из полиамидов, относят капрон, анид, нейлон, дедерон, силон, перлон. Эти волокна получают путем продавливания расплава или раствора полимера через калиброванное отверстие — фильеру.

Полиамидные волокна имеют высокие прочность и сопротивление истиранию, низкие гигроскопичность и термостойкость, они стойки к гниению, но быстро стареют под действием солнечных лучей и кислорода воздуха.

Полиэфирные волокна (П-Эф). Типичным представителем этой группы волокон является полиэтилентерефталат, называемый также лавсаном. Лавсановые волокна имеют высокие показатели прочности, устойчивости к многократному изгибу, сопротивления истиранию, но они менее растяжимы и гигроскопичны, чем полиамидные волокна.

Некоторые свойства лавсана сходны со свойствами шерсти, вследствие чего его часто применяют взамен шерсти для удешевления ткани и придания ей водостойкости.

Полиакрилонитрильные волокна (ПАН). Волокна (нитрон, орлон, прелан) получают из расплава полиакрилонитрила. Свойства полиакрилонитрильных волокон сходны со свойствами шерсти, но в отличие от полиэфирных волокон первые значительно дешевле. Прочность их выше прочности натуральных и искусственных волокон.

Поливинилхлоридные волокна (ПВХ). К поливинилхлоридным волокнам относят хлорин, ровил, мовиль. Волокна получают из ПВХ и его сополимеров. Волокна имеют высокую химическую стойкость и влагостойкость, низкую термостойкость. Все виды синтетических волокон используют в виде комплексный нитей или штапельного волокна в сочетании с шерстяными, хлопковыми, вискозными и другими волокнами для изготовления тканей.

Приложение. Таблица № 1 «Распознавание волокон»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 — 2 ЧАС

Тема: Исследование строения натуральных и химических волокон. Определение свойств волокон органолептическим методом (цвет, блеск, мягкость, извитость, способность к прядению, характер горения).

Цель работы: Освоение методов распознавания натуральных и химических волокон.

Задание:

• 1. Изучить метод распознавания волокон по внешнему виду и по характеру горения.
• 2. Оформить отчет и сделать вывод о сущности и надёжности изученных методов распознавания волокон.
• 3. Ответить на контрольные вопросы.

Инструменты, приспособления и материалы:

• 1. Натуральные образцы волокон различного вида
• 2. Спиртовка или газовая горелка
• 3. Пинцет
• 4. Лупа

Работа выполняется в мини группах по два человека.

Теоретические основания для выполнения работы (20 мин)

Изучите содержание раздела 1 «Волокнистые материалы», Савостицкий Н. А. Материаловедение швейного производства: Учебное пособие. — М.: Академия, 2004. Стр.4−22.

Задание 1 (30 минут) Выполните исследование внешнего вида волокон, используя органолептический метод и картины горения волокон. Результаты исследований занесите в таблицу № 2.

Для испытания нить увлажняют в одном месте на участке длиной около 1,5 см. Выполняют обрыв и изучают внешний вид оборванных волокон, использую лупу. После растяжения хлопчатобумажная нить разорвется в сухом месте, а вискозная — в смоченном.

Распознать химические волокна труднее (ввиду их внешнего сходства и широкого ассортимента). Наиболее простой способ определения волокон — проба на горение (табл.1).

Для этого поджигают одно или несколько волокон или нитей данного вида. При испытании нити на разрыв также иногда можно определить ее волокнистый состав.

Нити, предназначенные для пробы, должны быть достаточной длин Особенности горения волокон Таблица 1.

Проба на горение: при изучении особенностей горения пучок волокон с помощью пинцета или щипцов вносят в пламя горелки на 2−3 сек., результаты наблюдений заносят в таблицу № 2.

Результаты наблюдений.

Табл.№ 2.

Задание для студентов, работающих в быстром темпе

Выпишите еще несколько образцов волокнистых материалов из смеси и выполните анализ для определения вида волокон, данные занесите в таблицу № 2.

Вывод: (укажите достоинства и недостатки изученного метода).

Задание 2 (20 минут) Контрольные вопросы и задания.

№ 1.

Выберите правильный ответ, отметьте (*) номер правильного ответа.

№ 2. Выбрать верное определение:

натуральными называются волока, которые:

• а) получают путем синтеза (соединения) молекул простых веществ в более сложные.
• б) получают из природного сырья, но обрабатываемого химическими веществами.
• в) получают в природе в готовом виде.
• г)получают из природного сырья, но в заводских условиях .

№ 3. Выбрать верное определение:

химическими называются волокна, которые ;

• а) получают путем синтеза (соединения) молекул простых веществ в более сложные .
• б) получают из природного сырья, но обрабатываемого химическими веществами.
• в) получают в природе в готовом виде.
• г) получают из природного сырья, но в заводских условиях .

№ 4. Выбрать верное определение:

искусственными называются волокна, которые ;

• а) получают путем синтеза (соединения) молекул простых веществ в более сложные .
• б) получают из природного сырья, но обрабатываемого химическими веществами.
• в) получают в природе в готовом виде.
• г) получают из природного сырья, но в заводских условиях .

5. Выбрать верное определение:

синтетическими называются волокна, которые ;

• а) получают путем синтеза (соединения) молекул простых веществ в более сложные .
• б) получают из природного сырья, но обрабатываемого химическими веществами.
• в) получают в природе в готовом виде.
• г) получают из природного сырья, но в заводских условиях .

6. Выбрать верное определение:

волокно это ;

• а) тонкое, гибкое, прочное тело, состоящее из нескольких элементарных волокон.
• б) тонкое, гибкое, прочное тело, у которого длина во много раз больше толщины.
• в) тонкое, гибкое, прочное тело, длина которого измеряется десятками и сотнями метров.
• г) тонкое, гибкое, прочное тело, которое используется для получения ткани, пряжи, ниток.
• 7. Сгруппировать предлагаемые волокна согласно классификации:

к натуральным, растительного происхождения относятся ;

Лен, шерсть, хлопок, шелк, капрон, ацетат, сизаль, триацетат, винол, хлорин, джут, кенаф, вискоза, полипропиленовое, лавсан.

8. Сгруппировать предлагаемые волокна согласно классификации:

к искусственным хим. волокнам относятся ;

Лен, шерсть, хлопок, шелк, капрон, ацетат, триацетат, винол, хлорин, вискоза, асбест, спандекс, нитрон, полипропиленовое, лавсан, стеклосодержащие, металлосодержащие.

9. Сгруппировать предлагаемые волокна согласно классификации:

к синтетическим хим. волокнам относятся ;

Лен, шерсть, хлопок, шёлк, асбест, капрон, ацетат, триацетат, винол, хлорин, вискоза, асбест, спандекс, нитрон, полипропиленовое, лавсан, стеклосодержащие, металлосодержащие.

10. Сгруппировать предлагаемые волокна согласно классификации:

к неорганическим хим. волокнам относятся ;

Лен, шерсть, хлопок, шёлк, асбест, капрон, ацетат, триацетат, металлосодержащие, винол, хлорин, вискоза, асбест, спандекс, нитрон, полипропиленовое, лавсан, стеклосодержащиe.

Строение и свойства тканей

1. Строение ткани

Строение ткани определяется взаимным расположением продольных (основа) и поперечных (уток) нитей, видом и толщиной основных и уточных нитей, числом нитей по основе и утку, приходящимся на единицу длины ткани, видом переплетения нитей в ткани. При изменении толщины нитей основы или утка изменится и их изгиб в ткани, что приведет к изменению строения ткани, а, следовательно, и к изменению ее физико-механических свойств.

Кроме перечисленных факторов на строение ткани также оказывает влияние вид нити (род волокна, способ изготовления и обработки нити и пряжи). В ткацком производстве для основы и утка применяют комбинации различных по волокнистому составу видов пряжи, крученые нити, химические нити. Эти нити имеют различную структуру и при одинаковой толщине обладают разными физико-механическими свойствами, что, в свою очередь, влияет на строение и свойства ткани.

Количество нитей, приходящихся на единицу длины ткани, называют плотностью ткани. Плотность ткани определяют по двум направлениям — по основе и утку. Плотность ткани характеризует частоту расположения нитей в ткани. Чем дальше расположены нити друг от друга, тем плотность меньше и ткань реже. В соответствии с размером промежутков между нитями основы и между нитями утка ткани по плотности можно подразделить на редкие, когда промежутки больше диаметра нитей, плотные, когда промежутки между нитями меньше их диаметра, средней плотности, когда промежутки между нитями почти равны диаметру нитей. Различают ткани уравновешенные по плотности, т. е. имеющие одинаковую плотность по основе и утку, и неуравновешенные, т. е. ткани, у которых плотность по основе и утку неодинакова.

Таким образом, при помощи различного расположения нитей можно создать большое количество разнообразных переплетений. Их сочетание во многом и определяет строение ткани.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 — 2 ЧАС

Исследование образцов ткацких переплетений. Построение схем ткацких переплетений по образцам.

Цель работы: 5 мин

• 1. Изучение структурных характеристик ткани.
• 2. Исследование образцов ткацких переплетений.
• 3. Построение схемы ткацких переплетений для образцов ткани.

Задание:

• 1. Изучение теоретической части
• 2. Изучение методики определения переплетения ткани
• 3. Определение переплетения образцов ткани (по заданию преподавателя)
• 4. Оформление отчёта

Материалы и инструменты:

Ткацкие лупы, препарировальные иглы, образцы тканей, альбомы с образцами.

1. Теоретическая часть (25 мин)

Изучите содержание раздела «3.2, Строение тканей.» Савостицкий Н. А. Материаловедение швейного производства: Учебное пособие. — М.: Академия, 2012. Стр.59−73.

1. Теоретическая часть

Ткань — это текстильное изделие, изготовленное взаимным переплетением продольных (основы) и поперечных (утка) нитей в процессе ткачества.

Переплетение — это порядок взаимного перекрытия нитей основы нитями утка.

Графическое изображение простых переплетений показано на рис. 1.

Рис. 1. Переплетение уточных нитей с основными

Места перекрещивания основы с утком называют перекрытием. На свойства ткани влияют длина и сдвиг перекрытия. В каждом ряду основные и уточные перекрытия расположены таким образом, что через какое-то число нитей порядок их расположения повторяется. Такой повторяющийся рисунок переплетения называется раппортом переплетения (R). Различают раппорт по основе (R₀), и раппорт по утку (R_у).

Переплетения подразделяют на четыре класса: простые (главные), мелкоузорчатые, крупноузорчатые (жаккардовые) и сложные.

Простые (главные) — это переплетения полотняное, саржевое, атласное (сатиновое). Полотняное переплетение — самое простое и распространенное, при котором лицевая сторона и изнанка ткани получаются одинаковыми. Полотняным переплетением вырабатывают бельевые, платьевые и другие ткани (рис.2−1).

Саржевое переплетение характеризуется наличием на ткани диагоналевых полос, идущих снизу вверх направо (рис. 2.2). Ткань саржевого переплетения более плотная и растяжимая. Применяют такое переплетение при выработке платьевых, костюмных и подкладочных тканей.

Атласное (сатиновое) переплетение придает тканям гладкую блестящую поверхность, стойкую к истиранию. Лицевой застил может быть образован нитями основы (атласное 3.2) или утка (сатиновое переплетение 3−1).

Рис 2. Схема переплетения тканей: Рис. 3. Схема переплетения тканей:

1- полотняное; 2-саржевое (½). 1. Сатиновое (5/2); 2-атласное (5/3).

Мелкоузорчатые переплетения — самые разнообразные и построены путем видоизменения простых переплетений (репсы, рогожки, ломаная саржа, диагоналевое и др.) или комбинации элементов простых или видоизмененных.

Мелкоузорчатые переплетения отличаются наличием мелкого рельефного рисунка на лицевой поверхности ткани (рис.4).

Рис. 4. Мелкоузорчатые ткацкие переплетения:

1 — ломаная саржа, 2- креповое;

Подразделяются на производные от простых переплетений (репс, рогожка, ломаная саржа, диагоналевое и др.) и комбинированные, получаемые сочетанием простых переплетений (креповые, вафельные и т. д.).

Репс и рогожка являются производными от полотняного переплетения. В репсе переплетаются две нити основы и одна нить утка или наоборот. Рогожка получается в результате переплетения одинакового количества (две и более) нитей основы и утка. Производные от саржи получают путем изменения длины перекрытий (сложная саржа), направления саржевых полосок (ломаная и обратная саржа), сдвига перекрытий — диагоналевое переплетение, отличающееся тем, что угол наклона диагоналевых полос к линии утка больше, чем в сарже.

Креповые переплетения создают зернистую, шероховатую поверхность ткани. Вафельные переплетения в виде рельефных квадратов и других фигур повышают мягкость, рыхлость и водопоглощение ткани. Применяют для выработки столовых полотенец. Просвечивающиеся имеют просветы различных размеров, что повышает их проницаемость и позволяет использовать для получения летних тканей.

Крупноузорчатые переплетения (жаккардовые), Рис. 5.,характеризуются большими раппортами и многообразием ткацких рисунков, влияют в основном на эстетические свойства тканей. Такими переплетениями вырабатывают мебельно-декоративные, платьевые ткани и др.

Рис. 5 Крупноузорчатые (жаккардовые) переплетения

Сложные переплетения характеризуются наличием трех или четырех систем нитей, например, двух систем нитей основы и одной или двух — утка (в первом случае — это ткани полутора, рис. 7, но втором — двухслойного переплетения, рис.6). Так вырабатывают драпы, ворсовые ткани.

Сложные переплетения получают из трех и более систем нитей: две нити основы и две нити утка, две нити основы и три нити утка и наоборот.

Рис. 6. Разрезы тканей двухслойного Рис. 7. Разрезы тканей ворсового переплетения. полутораслойного переплетения.

Наиболее распространенными являются полутораи двухслойные ворсовые и ажурные переплетения.

Полутораслойные получают из трех систем нитей: одна нить основы и две нити утка и наоборот, двухслойные — из четырех, иногда из пяти, систем нитей. Ткани отличаются повышенной толщиной, плотностью и теплозащитностью. Ткацкий рисунок на лицевой и изнаночной стороне может быть одинаковым и различным. Применяют для получения драпов и других тканей для пошива зимней и демисезонной одежды.

Ворсовые переплетения состоят из трех систем нитей и применяют для получения на поверхности ткани ворсового разрезного или петельного покрова. С разрезным ворсом вырабатывают бархат, плюш, искусственный мех и вельвет, отличающиеся высокими показателями износоустойчивости и эстетических свойств. С петельным ворсом получают махровые ткани и изделия из них: полотенца, халаты, простыни и т. п., хорошо впитывающие влагу.

Ажурные переплетения отличаются большим количеством сквозных пор и применяются для изготовления легкой одежды.

2. Практическая часть

Задание 2.1.(20 минут).

Просмотр альбомов с образцами.

Задание 2.2.

Методика выполнения работы

Для проведения анализа ткацких переплетений необходимо определить направление основных и уточных нитей, лицевую и изнаночную стороны, т.к. образец ткани при анализе располагаются лицевой стороной вверх, а нити основы должны совпадать с вертикальной линией. При определении направления основных нитей следует учесть, что нити основы располагаются вдоль кромки. При растяжении образца ткани вручную больше, как правило, вытягиваются нити утка, т.к. основные нити получают большее натяжение при изготовлении ткани и во время отделочных операций. Нити основы, чаще всего, более крученые, чем нити утка, и имеют крутку направления «Z», а нити утка — «S».

У пестротканых и тканей «трико» цветные полоски чаще располагаются вдоль направления основы. У ситца, сатина, миткаля, коленкора — толще нити основы, а у бязи, поплина, фланели, х/б сукна, замши и бумазеи — нити утка.

У полульняных тканей хлопчатобумажная пряжа является — основой, льняная и льнолавсановая — утком.

Фасонные нити, как правило, являются уточными нитями.

В многослойных тканях нити основы могут иметь большую извитость, т.к. они соединяют слои. Лицевая сторона ткани имеет более тщательную отделку, на ней меньше торчащих ворсинок, рисунок более четкий.

У тканей саржевого переплетения рубчик на лицевой стороне направлен слева снизувверх направо. Ткани сатинового и атласного переплетения имеют блестящую лицевую поверхность, и матовую — изнаночную.

Если ткани выработаны из нитей различных видов, то на лицевой стороне преобладают перекрытия из более качественного сырья.

В двухлицевых тканях, не имеющих различия между лицевой и изнаночной сторонами, любая из сторон может быть принята за лицевую. У махровых тканей, при одностороннем расположение петель петли располагаются на лицевой стороне.

При проведении анализа образец ткани располагается лицевой стороной вверх. Основные нити должны совпадать с вертикальными, а уточные нити с горизонтальными направлениями. С двух сторон образца ткани слева и снизу, получают бахрому. У тканей с длинными уточными перекрытиями на лицевой стороне выводят нити утка на бахрому из нитей основы и по горизонтали слева направо изображают переплетение рассматриваемой нити утка с нитями основы. У тканей с длинными основными перекрытиями нити основы выводят на бахрому из нитей утка, изображают переплетения по вертикали снизу вверх.

Зарисовку переплетения продолжать до тех пор, пока не закончится раппорт. На рисунке переплетения очертить (выделить) раппорт и указать число нитей в раппорте (методом подсчета).

Результаты анализа переплетений записать в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.

Выводы

Указать особенности внешнего вида и свойств тканей, основных видов переплетений, указать их назначение и особенности применения в технологии швейных изделий.

Контрольные вопросы

• 1. Привести классификацию ткацких переплетений?
• 2. Дать определение понятий: ткань, раппорт?
• 3. Каковы особенности образования переплетений главного класса? (Назовите их, дайте рисунки переплетений).
• 4. Как происходит образование мелкоузорчатых переплетений?
• 5. Каковы особенности образования сложных переплетений, их классификация?
• 6. Каковы особенности образования крупноузорчатых переплетений?

СВОЙСТВА ТКАНИ

Геометрические свойства

Длину ткани определяют ее измерением в направлении нитей основы. При настилании ткани перед раскроем, длина куска может увеличиваться в результате растяжения. Поэтому ткани с большой растяжимостью должны укладываться в настил с использованием специального настилочного оборудования без растяжения.

Ширина ткани — расстояние между краями ткани. Ее определяют измерением в направлении, перпендикулярном нитям основы. Ширину измеряют с кромками или без кромок. Однако при раскрое изделий на ткани, не все ширины тканей являются рациональными с точки зрения швейного производства. Качество сырья, а также нарушение технологических режимов производства тканей приводит к тому, что кусок ткани на разных участках имеет разную ширину. Это неблагоприятно сказывается на процессах раскроя тканей в швейном производстве: усложняется процесс настилания, и увеличиваются отходы тканей.

Толщина тканей колеблется в широких пределах: от 0,14 мм у очень тонких платьевых до 3,5 мм у очень толстых пальтовых. Под толщиной материала принято понимать, расстояние между наиболее выступающими участками поверхности нитей на лицевой и изнаночной сторонах. Толщина ткани зависит от линейной плотности нитей (пряжи), переплетения, плотности, фаз строения и отделки тканей. Применение нитей высокой линейной плотности, увеличение абсолютной плотности ткани, применение многослойных переплетений и такие операции отделки, как аппретирование, валка, ворсование, увеличивают толщину тканей, а опаливание, стрижка, прессование уменьшают ее.

Механические свойства

В процессе эксплуатации одежды, а также при переработке ткани подвергаются разнообразным механическим воздействиям. Под этими воздействиями ткани растягиваются, изгибаются, испытывают трение.

Способности растягиваться, изгибаться, изменяться под действием трения являются основными механическими свойствами тканей Каждое из этих свойств описывается рядом характеристик:

• · растяжение — прочностью на разрыв, разрывным удлинением выносливостью и др.;
• · изгиб — жесткостью, драпируемостью, сминаемостью и др;
• · изменение под действием трения — раздвижкой нитей, осыпаемостью и др.

Прочность на разрыв при растяжении ткани определяют по нагрузке, при которой образец ткани разрывается. Эта нагрузка называется разрывной нагрузкой, она является стандартным показателем качества ткани. Разрывную нагрузку ткани определяют на разрывной машине. Испытуемый образец ткани шириной 50 мм закрепляют в двух зажимах разрывной машины. Расстояние между зажимами при испытании шерстяной ткани 100 мм, а при испытании всех прочих тканей — 200 мм. Закрепленный образец растягивают до разрыва. Зафиксированная в момент разрыва нагрузка является разрывной нагрузкой. Испытанию подвергают три прямоугольные полоски ткани, выкроенные по основе, и четыре, выкроенные по утку. Образцы выкраивают таким образом, чтобы один не был продолжением другого. Крайние долевые нити в полосках должны быть целыми. Необходимо, чтобы длина полосок была на 100−150 мм больше зажимной длины. Прочностью ткани на разрыв по основе считается среднее арифметическое из трех испытаний образцов, выкроенных по основе, округленное до третьей значащей цифры.

С целью экономии тканей разработан метод испытания малых полосок, при котором разрывают полоски шириной 25 мм при зажимной длине 50 мм.

Выражается разрывная нагрузка в ньютонах (Н) или дека ньютонах (даН) 10 Н= 1 даН При оценке качества ткани в лабораториях определяют разрывную нагрузку и сравнивают ее величину с нормативами стандарта.

Прочность тканей зависит от волокнистого состава, структуры и линейной плотности образующих ее нитей (пряжи), строения и отделки. При прочих равных условиях наибольшую прочность имеют ткани из синтетических нитей. Увеличение линейной плотности нитей (пряжи), повышение фактической плотности ткани, применение переплетений с короткими перекрытиями и многослойных переплетений, проведение валки, декатировки, мерсеризации, аппретирования, нанесение пленочных покрытий приводят к повышению прочности тканей. Отваривание, беление, крашение, ворсование несколько снижают прочность тканей.

Одновременно с прочностью на разрывной машине определяют удлинение ткани, которое называют удлинением при разрыве, или абсолютным разрывным удлинением. Оно показывает приращение длины испытуемого образца ткани в момент разрыва, т. е.

Lр. = Lк — Lо, где: L_р.— абсолютное разрывное удлинение, мм; L_K — длина образца к моменту разрыва, мм; L₀— начальная (зажимная) длина образца, мм.

Относительное разрывное удлинение (e_р.) — это отношение абсолютного разрывного удлинения образца к его начальной зажимной длине, выраженное в %, т. е.

e_p = L_p / L₀-100.

Разрывное удлинение (абсолютное и относительное), так же как и разрывная нагрузка, является стандартным показателем качества.

Полным удлинением принято считать удлинение, возникающее под действием нагрузки, близкой к разрывной. В составе полного удлинения различают доли упругого, эластического и пластического удлинения. Полное удлинение и соотношение долей упругого, эластического и пластического удлинения зависят от волокнистого состава и структуры нитей (пряжи), ткацкого переплетения, фаз строения ткани и отделки ткани.

Наибольшей долей упругого удлинения обладают ткани из нитей спандекс, из текстурированных высокорастяжимых нитей, плотные чистошерстяные ткани из крученой пряжи, плотные ткани из шерсти с лавсаном. Ткани из волокон, обладающих большой долей упругого удлинения, меньше сминаются; хорошо держат форму изделий в процессе носки; замины, возникающие в изделиях, быстро исчезают без влажно-тепловой обработки. Значительной долей эластического удлинения обладают ткани из волокон животного происхождения (шерсти, шелка), поэтому они постепенно восстанавливают первоначальную форму после снятия деформирующей нагрузки. Замины, возникающие на изделиях в процессе носки, исчезают с течением времени, так как одежда обладает способностью отвисаться. Доля пластического удлинения преобладает в составе полного удлинения в тканях из растительных волокон (хлопка, льна), которые сильно сминаются и для восстановления формы требуют влажно-тепловой обработки. Наибольшей долей пластического удлинения обладает лен.

В тканях из смеси волокон соотношение упругого, эластического и пластического удлинений зависит от соотношения в смеси волокон различного происхождения. Добавка к шерсти штапельных вискозных волокон снижает упругость ткани, добавка штапельного лавсана увеличивает ее. Величина и длительность действия растягивающей нагрузки влияют на удлинение тканей.

Жесткость — способность ткани сопротивляться изменению формы. Ткани, легко меняющие форму, считаются гибкими. Гибкость представляет собой характеристику, противоположную жесткости.

Жесткость и гибкость ткани зависят от волокнистого состава, структуры волокон, структуры и степени крутки пряжи (нитей), вида переплетения, плотности и отделки ткани. Жесткость ткани возрастает с увеличением крутки нитей, ее толщины и плотности. Льняные ткани обладают большей жесткостью, чем хлопчатобумажные и шерстяные. Ткани из тонких нитей слабой крутки имеют небольшую жесткость. Переплетения с длинными перекрытиями придают ткани меньшую жесткость, чем с короткими. Увеличение плотности ткани приводит к увеличению ее жесткости. Аппретирование и каландрирование тоже увеличивают жесткость. Прокладочные ткани должны иметь повышенную жесткость. Для них жесткость является стандартным показателем качества. Ткани верха для детской и спортивной одежды, наоборот, должны иметь малую жесткость.

Физические свойства

Физические свойства тканей делятся на гигиенические, теплозащитные, оптические и электрические.

1. Гигиеническими принято считать свойства тканей, существенно влияющие на комфортность изготовленной из них одежды и ее теплозащитные свойства. Гигиенические свойства должны учитываться при изготовлении одежды определенного назначения. К этим свойствам относятся гигроскопичность, воздухопроницаемость, паропроницаемость, электризуемость. Они зависят от волокнистого состава, параметров строения и характера отделки тканей.

Гигроскопичность характеризует способность ткани впитывать влагу из окружающей среды (воздуха). Гигроскопичностью называют влажность ткани при 100%-й относительной влажности воздуха и температуре 20±2°С. Гигроскопичность W_r, %, определяют по результатам взвешивания увлажненного и сухого образцов, используя формулу.

WГ = (m100 — m c)*100/ m c,.

где: m₁₀₀ — масса образца, выдержанного в течение 4 ч при относительной влажности 100%, г; т_с - масса абсолютно сухого образца, г.

Гигроскопичность тканей зависит от способности составляющих их волокон и нитей смачиваться водой, от строения тканей и от их отделки.

Наибольшей гигроскопичностью обладают чистошерстяные ткани, наименьшей — ткани из синтетических волокон. Гигроскопичность очень важна для изделий бельевого и летнего ассортимента. Способностью быстро впитывать влагу и быстро ее отдавать обладают льняные ткани, гигроскопичность которых около 12%. Хорошей гигроскопичностью обладают ткани из натурального шелка, вискозных волокон, хлопка, ацетатных волокон. Синтетические и триацетатные ткани имеют низкие показатели гигроскопичности.

Отделка может существенно влиять на гигроскопичность ткани. Водоотталкивающие пропитки, пленочные покрытия, несмываемые аппреты, отделка лаке, водонепроницаемая отделка, противоуса-дочное и противосминаемое пропитывание, металлизация и фло-кирование снижают гигроскопичность тканей, так как основаны на получении на поверхности тканей пленок из синтетических полимерных материалов.

Воздухопроницаемость — способность ткани пропускать через себя воздух. Она зависит от волокнистого состава, плотности и вида отделки ткани и характеризуется коэффициентом воздухопроницаемости Вр, который показывает, какое количество воздуха проходит через единицу площади в единицу времени при определенной разнице давлений по обе стороны ткани.

Коэффициент воздухопроницаемости В_р, дм³/(м²-с), подсчитывается по формуле:

В_р = V / (St),

где V — количество воздуха, прошедшего через материал, дм3; S — площадь материала, м2; t — длительность прохождения воздуха, с.

Воздухопроницаемость зависит от строения ткани, ее пористости, от вида отделки. Длинные перекрытия переплетений повышают воздухопроницаемость. При всех равных условиях наименьшую воздухопроницаемость имеют ткани полотняного переплетения. Несминаемая отделка уменьшает воздухопроницаемость ткани на 20−25%, а каландрирование — на 20−40%. Воздухопроницаемость очень важна для тканей бельевого и летнего ассортимента. Малоплотные ткани, имеющие большое число сквозных пор, обладают хорошей воздухопроницаемостью и, следовательно, вентилирующей способностью. Плотные ткани из синтетических и триацетатных волокон, ткани со спецпропитками и отделками, материалы с пленочным покрытием, прорезиненные материалы вообще не обладают воздухопроницаемостью или имеют низкий показатель этого свойства. Но материалы с низкой воздухопроницаемостью отличаются высокой ветростойкостью. Именно поэтому ткани с пленочными покрытиями широко используются для изготовления штормовок, курток, стеганых пальто; искусственная кожа и замша применяются для изготовления ветростоикои межсезонной одежды. Поэтому оценку показателей гигиенических свойств материалов всегда следует проводить с учетом их назначения. Воздухопроницаемость колеблется в очень широких пределахот 6 до 1500 дм³/(м²-с). Для летних хлопчатобумажных и шелковых тканей этот показатель составляет 500−1 500 дм³/(м²-с); для пальтовых тканей — до 180 дм³/(м²-с); для ветрозащитных тканей со специальной пропиткой — 6−10 дм³/(м²-с).

Паропроницаемостъ — способность ткани пропускать водяные пары. Коэффициент паропроницаемости В_h , г/(м²-ч), показывает, какое количество водяных паров проходит через единицу площади материала в единицу времени:

Bh = A/(Ft),.

где А — масса водяных паров, прошедших через пробу материала, г; F - площадь пробы материала, м²; t - время испытания, ч.

Паропроницаемость является важнейшим гигиеническим свойством материала, так как она обеспечивает выход излишней парообразной и капельно-жидкой влаги из пододежного слоя.

Паропроницаемость особенно важна для тканей с низкой воздухопроницаемостью. Паропроницаемость зависит от гигроскопических свойств волокон и нитей, составляющих ткань, и от пористости ткани, т. е. от ее плотности, вида переплетения и характера отделки. В тканях с неплотной структурой пары влаги проходят через поры, в более плотных материалах Паропроницаемость должна обеспечиваться высокой гигроскопичностью волокон. Паропроницаемость — очень важное гигиеническое свойство бельевых, летних, спортивных изделий и спецодежды.

2. Теплозащитные свойства являются важнейшими гигиеническими свойствами изделий зимнего ассортимента. Эти свойства зависят от теплопроводности образующих ткань волокон, от плотности, толщины и вида отделки ткани. Самым «холодным» волокном считается лен, так как он имеет высокие показатели теплопроводности, самым «теплым» — шерсть. Использование толстой пряжи, увеличение линейного заполнения ткани, применение многослойных переплетений, валка, ворсование увеличивают теплозащитные свойства ткани. Наиболее высокие показатели теплозащитных свойств имеют толстые плотные шерстяные ткани с начесом.

Чаще всего для характеристики теплозащитных свойств одежных тканей используют суммарное тепловое сопротивление. На теплозащитные свойства одежды существенное влияние оказывает число слоев материала в пакете одежды. С увеличением числа слоев материала суммарное тепловое сопротивление пакета возрастает.

В теплозащитной одежде высокое тепловое сопротивление должно сочетаться с достаточной паропроницаемостью, чтобы защитить человека от внешнего холода и не препятствовать удалению влаги с поверхности тела. Такое сочетание достигается при оптимальном подборе волокнистого состава, структуры полотна и видов отделки.

3. Оптическими свойствами тканей называется их способность вызывать у человека зрительные ощущения цвета, блеска, белизны и прозрачности. Цвет (колорит, окраска) ткани зависит от того, какую часть спектра отражает поверхность ткани. Если она отражает лучи всего спектра, то возникает ощущение ахроматического белого цвета. Если ткань поглощает лучи всего спектра, то возникает ощущение ахроматического черного цвета. При равномерном неполном поглощена возникает ощущение серого цвета различных оттенков. Если материал избирательно отражает световой поток, т. е. излучает волны, соответствующие восприятию определенного цвета, возникает ощущение хроматических цветов (всех цветов, кроме черного, белого, серого). Хроматические цвета характеризуются цветовым тоном, насыщенностью, светлотой; ахроматические — только светлотой.

Цветовой тон — основная качественная характеристика ощущения цвета, которая дает возможность сопоставлять цветовые ощущения образца материала с цветами солнечного спектра. В зависимости от длины излучаемой волны цветовой тон соответствует определенному цвету солнечного спектра: красному, оранжевом;, желтому, зеленому и т. д. Расположенные по кругу цвета солнечного спектра образуют непрерывный цветовой круг. Красный, желтый и синий цвета спектра называются основными. Комбинацией этих цветов можно получить разнообразные цвета и оттенки, называемые вторичными цветами.

Противоположные цвета в цветовом круге называются дополнительными. Например, для синего цвета дополнительным является желтый. Смешав эти два цвета, можно получить зеленый цвет разнообразных оттенков.

Насыщенность — качественная характеристика ощущения цвета позволяющая в пределах одного цветового тона различать разную степень хроматичности. Наибольшую насыщенность имеют спектральные цвета. К малонасыщенным цветам относятся розовый, салатовый, голубой и др.

Cветлoma — количественная характеристика ощущения цвета при его сравнении с белым. Оранжевый цвет светлее красного, желть: светлее синего. Светлота прямо пропорциональна насыщенности. Например, сиреневый цвет светлее фиолетового.

Ассортимент тканей Ассортимент тканей, вырабатываемых текстильной промышленностью, очень обширный и разнообразный. Разнообразие современного ассортимента тканей обусловливается используемыми видами текстильных волокон не только природного происхождения, но и химических, различными видами нитей, структурных показателей, отделки тканей и т. д. Ассортимент тканей постоянно обновляется и совершенствуется за счет использования новых видов химических волокон в чистом виде и в смеси с другими волокнами, новых видов отделок тканей, придающих улучшенные эксплуатационные свойства или повышающих художественно-колористическое оформление тканей, и т. д. Наряду с новыми тканями промышленность выпускает и часть тканей, пользующихся устойчивым покупательским спросом, вырабатываемых без изменения десятки и даже сотни лет, так называемые классические, или типовые ткани.

Благодаря широкому использованию химических волокон были созданы принципиально новые ткани с эффектами гофре, жатости, химической вытравки, креповым эффектом, стойким тиснением и др. Разнообразие ассортимента тканей осуществляется за счет применения новых текстурированных нитей, пряжи пневмомеханического способа прядения, новых видов отделки.

Ткани классифицируют по сырьевому составу, назначению и другим признакам, установленным с учетом особенностей тканей различного сырьевого состава, по структуре нитей, тканей, характеру отделки.

Ассортимент хлопчатобумажных тканей

Хлопчатобумажные ткани отличаются разнообразным оформлением в результате применения различных переплетений и видов отделки.

Большую часть тканей вырабатывают из чистого хлопка, а остальные — с применением химических волокон. Они характеризуются гигиеническими, достаточно прочностными свойствами. Основной недостаток этих тканей — высокая сминаемость.

Ширина тканей — от 60 до 170 см. Характеризуются хлопчатобумажные ткани по признаку назначения, так как потребителя интересует назначение ткани. Этот признак положен в основу стандартной классификации всех тканей.

Бельевые ткани

Бельевая группа тканей представлена тремя подгруппами: бязевой, миткалевой, специальной. В качестве бельевых используют ткани, включенные и в другие группы: ситец, сатин, батист и др.

Бельевые ткани вырабатывают полотняным переплетением, отбеленными, реже гладкокрашенными в светлые тона и набивными.

Ассортимент бельевых тканей — бязь, мадаполам, миткаль, маль-маль, шифон и др.

Платьевые, блузочные, сорочечные ткани

Эти ткани представлены преимущественно ситцевой, бязевой, сатиновой и платьевой группами.

Ситцы вырабатывают большей частью из кардной пряжи средней толщины, полотняного переплетения. Они легче бязей, ширина их — до 100 см. Ситцы выпускают преимущественно набивными и гладкокрашеными, они имеют высокие потребительские свойства.

Бязи вырабатывают полотняным переплетением, но из более толстой пряжи, выпускают набивными и гладкокрашеными.

Сатины в зависимости от применяемой пряжи подразделяют на кардные и гребенные. В некоторых сатинах используют хлопчатобумажную смешанную пряжу с вискозными волокнами. Сатины бывают гладкокрашеными, набивными. Некоторые сатины мерсеризуют. Ширина сатинов обычно не превышает 100 см.

Ткани платьевой группы выпускают летнего, демисезонного и зимнего назначения. Ткани летнего назначения отличаются легкостью, сравнительно малой плотностью и толщиной. Типовыми тканями являются батисты, маркизеты, вуали и др.

Ткани демисезонного назначения имеют различную фактуру за счет использования мелкоузорчатых, жаккардовых переплетений, различны по оформлению и отделке.

Типовыми тканями являются шотландки, репсы, шерстянка; в большом количестве выпускают ткани сорочечные, платьевые и платьево-костюмные.

Шотландки — пестрые ткани с характерным рисунком в клетку.

Шерстянка имеет шероховатую поверхность за счет применения мелкоузорчатого (крепового) переплетения.

Ткани зимнего назначения — это ткани толстые, рыхлые, вырабатываемые из пряжи аппаратного прядения различными переплетениями.

Типовые ткани зимнего назначения — бумазея, фланель, байка.

Бумазея — ткань с односторонним негустым начесом, вырабатывается полотняным или саржевым переплетением, чаще из кардной пряжи. Выпускают бумазеи набивными, гладкокрашеными, реже отбеленными, шириной 58—85 см, массой 160— 225 г/м².

Фланель отличается наличием двустороннего начеса; вырабатывается саржевым переплетением из кардной пряжи.

Байка — толстая, плотная, тяжелая ткань с двусторонним начесом.

В ассортименте хлопчатобумажных тканей есть костюмные, плащевые ткани, подкладочные и прокладочные, матрацные, наволочные, корсетные, ворсовые, мебельно-декоративные и штучные изделия (покрывала, платки, полотенца, одеяла и др.).

Основной ассортимент материалов для костюмов и плащей. Костюмные ткани

Костюмные трикотажные полотна изготовляют из шерстяной, полушерстяной, х/б, хлопчато-лавсановой, льняной пряжи, из химических обычных и текстурированных нитей, с применением люрекса. Ассортимент их очень разнообразен. Они предназначены для изготовления блузок, сорочек, платьев, костюмов, жакетов, пальто, зимней спортивной одежды. Выпускают их гладко-крашенными, меланжевыми, плиссированными. Изготовление изделий из трикотажа требует специального швейного оборудования, при стачивании растяжных участков изделия прокладывают х/б или шелковую тесьму. Для придания формоустойчивости жакетов и пиджаков применяют прокладочные материалы. Наиболее распространенными полотнами для верхних женских и детских изделий являются малорастягивающиеся тканеподобные волокна с переплетениями цепочка-сукно, цепочкасукно, цепочка шафис, трико-шафис, трико-сукно.

Шевиоты — недорогие полушерстяные ткани саржевого переплетения с добавлением хлопчатобумажной пряжи в основе, ширина 142 и 152 см.

Трико — это чистошерстяные и полушерстяные ткани, вырабатываемые переплетением из крученой пряжи, обычно пестротканые и меланжевые по расцветке.

Крепы костюмные — это чистошерстяные ткани высшего качества из крученой пряжи, вырабатываемые атласным или саржевым переплетением. Выпускаются гладкокрашеными обычно в черный цвет. Рекомендуются для пошива свадебных костюмов и фрачных пар. Ткани костюмные различных названий. Чистошерстяные и полушерстяные ткани, строение и отделка зависят от направления моды. Тонкосуконные ткани вырабатывают из аппаратной пряжи, более тяжелые, толстые, пушистые, могут быть с вычесанным ворсом или войлокообразным застилом. Применяются для пошива пальто, костюмов и, ограниченно, платьев.

Туаль — гладьевая ткань полотняного переплетения, относительной плотностью 68%, поверхностная плотность 67 г/м2, ширина 90. Гладко крашеная. Применяется для подкладки в дорогих пальто и костюмах.

Плащевые ткани

В плащах и пальто-плащах использование тканей из синтетических волокон в чистом виде, в смесях с другими волокнами является наиболее рациональным для создания хорошего внешнего вида и обеспечения удовлетворительных эксплуатационных свойств одежды.

Основными требованиями к тканям для плащей являются устойчивость формы, добротность, легкость ухода, удовлетворительные водозащитные свойства.

В смесях с основными используются полиэфирное волокно и хлопок в следующих соотношениях (%): полиэфир (45%) — хлопок (55%); полиэфир (60−65%) — хлопок (40−35%); полиэфир (70−80%) — хлопок (30−20%). Также используются переплетения различных видов, сочетание нитей различного цвета (для создания меланжевого эффекта), тиснение тканей. Плащевые ткани имеют поверхностную плотность 180−300 г/м2, воздухопроницаемость 20−50 дм3/(м2хс), высокую стойкость к истиранию и прочность. Ткани отличаются наполненностью, характеризуются оптимальной жесткостью, упругостью и несминаемостью. Для придания водозащитных свойств ткани пропитывают специальными пропитками. Все материалы, составляющие пакет плаща, должны подбираться таким образом, чтобы изделие в целом выдерживало стирку, не деформировалось и сохраняло удовлетворительный внешний вид. Для изготовления курток и плащей используют материалы, полученные путем нанесения на ткани из синтетических комплексных нитей пленочного водонепроницаемого и водоотталкивающего покрытий на основе смол и силиконов. Плащевые ткани выпускаются с пленочным покрытием в три слоя, курточные — в один слой.

Эти материалы содержат в основе и утке нити одинаковых толщин, близки по плотности и имеют одинаковые показатели физико-механических свойств. Ассортимент расширяется за счет создания материалов новых структур (атласные, саржевые, фасонные переплетения), видов отделки и колористического оформления. Плащевые ткани с пленочным покрытием воздухои паронепроницаемы, негигроскопичны, а материалы с отделкой «лаке» имеют повышенную воздухопроницаемость и некоторую водопроницаемость.

• 1. Бузов Б. А., Модестова Т. «Материаловедение швейного производства» Легпромбытздат 1986.
• 2. Жихарев А. П., Кузин С. К., Мишаков В. Ю. «Материаловедение в производстве легкой промышленности» Академия 2004.
• 3. Кукин Г. Н., Соловьев А. Н. «Текстильное материаловедение. Волокна и нити» Легпромбытиздат 1989.
• 4. Мальцева Е. П. «Материаловедение текстильных и кожевенно-меховых материалов» Легпромбытиздат 1989.
• 5. Орленка Л. Н. «Терминологический словарь одежды» Легпромбытиздат 1996.
• 6. Пожидаева С. П. «Материаловедение» Бирск: БГСПА 2003.
• 7. «Промышленная технология одежды» / П. П. Кокеткин и др. Легпромбытиздат 1988.