Какие свойства придают тканям нити объемные

Текстильные волокна – это гибкие, прочные тела, длина которых ограничена, но в несколько раз превышает их поперечные размеры. Они являются исходным материалом для изготовления пряжи, нитей, тканей, трикотажных полотен, нетканых и дублированных материалов, искусственной кожи и меха. При изготовлении современного ассортимента текстильных изделий широко используются натуральные и химические виды волокон, отличающиеся друг от друга химическим составом, строением и свойствами.

К натуральным волокнам относят волокна природного, т. е. растительного, животного и минерального происхождения.

К химическим волокнам – волокна, изготовленные в заводских условиях. Химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, а синтетические волокна – из низкомолекулярных веществ в результате реакции полимеризации или поликонденсации, в основном из продуктов переработки нефти и каменного угля.

Ассортимент и свойства натуральных волокон и нитей

Природные высокомолекулярные соединения образуются в процессе развития и роста волокон. Основным веществом всех растительных волокон является целлюлоза, животных волокон – белок, у шерсти – кератин, у шелка – фиброин.

Хлопок представляет собой тонкие, короткие, мягкие пушистые волокна, которые покрывают семена однолетнего растения хлопчатника. Для хлопка характерны относительно высокая прочность, теплостойкость (130–140 °C), средняя гигроскопичность (18–20 %) и малая доля упругой деформации, вследствие чего изделия из хлопка сильно сминаются. Хлопок отличается высокой устойчивостью к действию щелочей и незначительной к истиранию. Последние открытия в генной инженерии позволили вырастить цветной хлопок.

Лен – лубяное волокно длиной 20–30 мм и более. Элементарные волокна соединены между собой пектиновыми веществами в пучки по 10–50 шт. Гигроскопичность составляет от 12 до 30 %. Льняное волокно плохо окрашивается из-за значительного содержания жировосковых веществ. По устойчивости к свету, высоким температурам и микробным разрушениям, а также по теплопроводности превосходит хлопок. Льняное волокно используют для изготовления технических (брезент, парусина, приводные ремни и др.), бытовых (бельевое полотно, костюмные и платьевые ткани) и тарных тканей.

Шерсть представляет собой волосяной покров овец, коз, верблюдов и других животных. Шерстяные волокна бывают четырех типов: пух, переходной волос, ость и мертвый волос. Пух гагачий, гусиный, утиный, козий и кроличий – это очень тонкое, извитое, мягкое и прочное волокно, без сердцевинного слоя. Переходный волос – это более толстое и грубое волокно, чем пух. Ость – это волокно более жесткое, чем переходный волос. Мертвый волос – это очень толстое и грубое не извитое волокно. Волокно могер (ангора) получают от ангорских коз. От кашмирских коз получают волокно кашмир, отличающееся мягкостью, нежностью на ощупь и преимущественно белым цветом. Особенностями шерсти являются ее способность к свойлачиванию и высокая теплозащитность. Благодаря этим свойствам из шерсти вырабатывают ткани и трикотажные изделия зимнего ассортимента, а также сукна, драпы, фетр, войлочные и валяные изделия.

Шелк – это тонкие длинные (500–1500 м) нити, вырабатываемые шелкопрядом с помощью шелкоотделительных желез и наматываемые им на кокон. Самым высококачественным сортом шелка считается крученый шелк из длинных нитей, добываемых из середины кокона. Натуральный шелк широко используется при выработке швейных ниток, плательных тканей и штучных изделий (головных платков, косынок и шарфов). Особенно чувствителен шелк к действию ультрафиолетовых лучей, поэтому срок службы изделий из натурального шелка при солнечном освещении резко уменьшается.

Ассортимент и свойства искусственных волокон и нитей

Вискозное волокно – самое натуральное из всех химических волокон, получаемое из природной целлюлозы. Волокно обладает хорошей гигроскопичностью (35–40 %), светостойкостью и мягкостью. Недостатками 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, мтилан). Сиблон по сравнению с обычным вискозным волокном имеет меньшие показатели усадки и сминаемости, но повышенные показатели 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 придают тканям высокую упругостью, мягкость, хорошую драпируемость, малую сминаемость, способность пропускать ультрафиолетовые лучи. Гигроскопичность небольшая, поэтому эти ткани электризуются. Благодаря высокой упругости ткани хорошо сохраняют форму отделки (гофре и плиссе). Высокая термоустойчивость позволяет гладить ткани из ацетатных и триацетатных волокон при температуре 150–160 °C.

Ассортимент и свойства синтетических волокон и нитей

Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Общими достоинствами синтетических волокон являются высокая прочность, устойчивость к истиранию и действию микроорганизмов, несминаемость. Основной недостаток – низкая гигроскопичность и электризуемость.

Полиамидные волокна (капрон, анид, энант, нейлон) отличаются высокой прочностью при растяжении, стойкостью к истиранию и многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов. Основными их недостатками являются низкая гигроскопичность, термостойкость и светостойкость, высокая электризуемость. В результате быстрого “старения” они желтеют, становятся ломкими и жесткими. Полиамидные волокна и нити широко используются при выработке бытовых и технических изделий.

Полиэфирные волокна (лавсан) разрушаются при действии кислот и щелочей, гигроскопичность составляет 0,4 %, поэтому применяется при выработке тканей, трикотажных и нетканых полотен бытового назначения в смеси с шерстью, хлопком, льном и вискозным волокном, что придает изделиям повышенную стойкость к истиранию, упругость, формоустойчивость, термостойкость, малую усадку, низкую теплопроводность. Недостатки волокна: повышенная жесткость, способность к образованию пиллинга на поверхности изделий, низкая гигроскопичность и сильная электризуемость. Лавсан также используется в медицине для изготовления хирургических нитей и кровеносных сосудов.

Полиакрилонитрильные волокна (нитрон, дралон, долан, орлон) по внешнему виду напоминают шерсть. Изделия обладают высокой формоустойчивостью и несминаемостью, устойчивостью к воздействиям моли и микроорганизмов, стойкостью к ядерным излучениям. По стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам. Применяется в производстве верхнего трикотажа, тканей, а также искусственного меха, ковровых изделий, одеял и тканей.

Поливинилспиртовые волокна (винол, ралон) обладают высокой прочностью и устойчивостью к истиранию и изгибу, действию света, микроорганизмов, пота, различных реагентов (кислот, щелочей, окислителей, нефтепродуктов). Винол отличается повышенной гигроскопичностью и используется при выработке тканей для белья и верхней одежды. Штапельные (короткие) волокна применяют в чистом виде или в смеси с хлопком, шерстью, льном или химическими волокнами для получения тканей, трикотажа, фетра, войлока, парусины, брезентов, фильтровальных материалов.

Полиуретановые волокна (спандекс, лайкра) обладают высокой эластичностью: могут многократно растягиваться и увеличиваться по длине в 5–8 раз. Имеют высокую упругость, прочность, несминаемость, устойчивость к истиранию (в 20 раз больше, чем у резиновой нити), действию окружающей среды и химическим реагентам. Но характеризуются низкой гигроскопичностью и термостойкостью (при температуре более 150 °C желтеют и становятся жесткими). С использованием этих волокон вырабатывают эластичные ткани и трикотажные полотна для верхней одежды и предметов женского туалета, спортивной одежды, а также чулочно-носочные изделия.

Поливинилхлоридные волокна (хлорин) устойчивы к износу и действию химических реагентов, но плохо поглощают влагу, недостаточно устойчивы к свету и высоким температурам: при температуре 90–100 °C волокна усаживаются и размягчаются. Используются в производстве фильтровальных тканей, рыболовных сетей, трикотажного лечебного белья.

Полиолефиновые волокна дешевле и легче других синтетических волокон. Обладают высокими показателями прочности, устойчивости к химическим реагентам, микроорганизмам, износу и многократным изгибам. Среди недостатков: низкая гигроскопичность (0,02 %), значительная электризуемость, неустойчивость к высоким температурам: при температуре 50–60 °C начинается значительная усадка. В основном используются для изготовления технических материалов и ковровых изделий, плащевых тканей и т. д.

Неорганические нити и волокна

Стеклянные волокна получают из силикатного стекла методом плавления и вытягивания. Обладают негорючестью, стойкостью к коррозии, щелочам и кислотам, высокой прочностью, атмосферо- и звукоизоляционными свойствами. Используют для производства фильтров, огнестойкой внутренней обшивки самолетов и судов, театральных занавесей.

Металлические волокна получают из алюминия, меди, никеля, золота, серебра, платины, латуни, бронзы путем волочения, резки, строгания и литья. Вырабатывают алюнит, люрекс и мишуру. В смеси с другими волокнами и нитями применяют для выработки и отделки одежных, мебельно-декоративных тканей и текстильной галантерее.

Ассортимент и свойства пряжи и нитей

Текстильные нити, получаемые из натуральных и химических волокон, представляют собой гибкие, прочные тела с малыми поперечными размерами и большой длиной. Они могут состоять из коротких волокон (пряжа), одной нити (мононити) и нескольких элементарных нитей (комплексная нить). Материалы, получаемые из пряжи, являются более теплозащитными, рыхлыми и пушистыми за счет кончиков волокон. Мононити и комплексные нити используют для получения гладких материалов.

Основным показателем строения нитей и пряжи является тонина, которая имеет российское обозначение (метрический номер – N) и международное (текс). Тонина в тексах определяется путем деления массы нити на ее длину. Между метрическим номером и тексом существует обратная зависимость: чем меньше обозначение в тексах, тем больше метрический номер.

Классифицируют текстильные нити и пряжу по следующим признакам:

• однородности сырьевого состава: однородные (из одного вида волокон) и неоднородные (из смеси различных волокон);
• виду основного волокна: хлопковые, льняные, шерстяные, шелковые и из химических волокон;
• способу производства: прядомые, т. е. получаемые в процессе прядения (пряжа), и непрядомые (мононити и комплексные нити);
• виду отделки: суровые, отбеленные, гладкокрашеные (из волокон одного цвета), меланжевые (из смеси разных по цвету или сырьевому составу волокон), мулине (из нитей разного цвета);
• типу структуры: простые, фасонные (с местными эффектами за счет изменения структуры пряжи и нити на отдельных участках), трощеные, текстурированные, армированные.

Пряжу получают в процессе прядения, которое состоит из разрыхления, очистки, смешивания волокон и формирования волокнистой ленты, ее утонения и скручивания в пряжу. Хлопковую пряжу вырабатывают гребенным (тонкую и ровную), кардным (более толстую, пушистую и менее ровную) и аппаратным (наиболее рыхлую и толстую) способами. Льняную пряжу получают мокрым (перед прядением волокна замачивают) и сухим способами прядения. Шерстяную пряжу различают гребенную или камвольную (гладкую, ровную, прочную, тонкую) и аппаратную (рыхлую, более пушистую и менее ровную).

Мононити различного химического состава, толщины и виду поперечного сечения применяют для выработки тонких тканей и трикотажных изделий.

Комплексные нити вырабатывают трощеными (из нескольких сложенных вместе, но нескрученных нитей), армированными (из сердечника, который оплетают слоем другого волокна или обвивают нитью) и текстурированными (придание элементарным синтетическим нитям изгибов разной величины и характера, которые стабилизируются путем нагревания). В процессе текстурирования происходит увеличение объемности, растяжимости, пушистости, а следовательно, и гигиенических свойств материалов из текстурированных нитей. Изменение свойств комплексных нитей возможно путем применения слабой, средней и сильной крутки. Увеличение степени крутки повышает жесткость, упругость, растяжимость и шероховатость поверхности текстильных материалов.