Какие свойства влияют на срок службы ткани

Это такие свойства тканей, которые характеризуют их поведение в процессе эксплуатации и определяют срок их службы или долговечность, стабильность строения. В процессе эксплуатации различные факторы действуют на ткань как раздельно, так и совместно, что приводит к постепенному износу.

Прочность ткани при растяжении зависит от волокнистого состава тканей, толщины пряжи или нити, плотности, переплетения, характера отделки ткани. Наибольшую прочность имеют ткани из синтетических волокон. Увеличение толщины нитей и плотности ткани увеличивает прочность тканей. Применение переплетений с короткими перекрытиями также способствует росту прочности ткани. Поэтому при всех равных условиях полотняное переплетение сообщает тканям наибольшую прочность. Такие операции отделки, как валка, аппретирование, декатировка, увеличивают прочность ткани. Отбеливание, крашение приводят к некоторой потере прочности.

Прочность тканей на разрыв при растяжении. Разрывная нагрузка — наибольшее усилие, выдерживаемое пробными полосками при растяжении их до разрыва. Размеры пробных полосок 25х50 или 50х100 мм для шерстяных тканей и полосок 25х200 или 50х200 мм для всех остальных. Этот показатель является основным стандартным показателем, характеризующим механические свойства тканей

Разрывная длина тканей — минимальная длина, при которой масса образца равна разрывной нагрузке. Абсолютные значения разрывной нагрузки не позволяют сравнивать ткани разного волокнистого состава, строения, отделки. Для этих целей используют относительный показатель прочности (разрывную длина), который определяется по формуле

L = 20Р/G

где L — длина, км; Р — разрывная нагрузка полоски тканей, Н;

G — поверхностная плотность 1 м2, г.

Удлинение при растяжении характеризует способность ткани к деформации растяжения и выражается в миллиметрах или процентах. На удлинение оказывает влияние волокнистый состав, строение, отделка тканей и др.

Деформация тканей при растяжении. Большое значение для характеристики свойств тканей имеет удлинение при нагрузках меньше разрывных. В этом случае ткань деформируется — удлиняется, а после прекращения действия нагрузки снова укорачивается, частично или полностью восстанавливает свою длину. В общем случае деформация растяжения ткани складывается из неисчезающей (пластичной) и исчезающей частей деформации (упругой и эластичной).

Устойчивость тканей к многократным растяжениям. Способность тканей противостоять многократным деформациям растяжения меньшим, чем разрывные, называется их выносливостью или долговечностью, а также показателем усталости. Усталостью ткани называют постепенное местное изменение ее структуры, изменение формы и размеров отдельных участков одежды (образование вздутий на локтях и коленях).

Устойчивость ткани к истиранию. Это важный показатель эксплуатационных свойств, по которому судят о продолжительности срока службы тканей, которые в процессе эксплуатации часто подвергаются истирающим воздействиям. Стойкость ткани к истиранию зависит от вида волокон и степени их закрепления в ее структуре. Здесь в первую очередь играют роль геометрические и фрикционные свойства волокон, а также структура нитей и ткани. Наибольшей стойкостью к истиранию обладают ткани, которые состоят из волокон (лавсана, капрона), имеющих высокую стойкость к многократным деформациям растяжения, изгиба, кручения, смятия и т. п., в том числе высокую стойкость к истиранию. Далее идут натуральные волокна — шерсть, лен, хлопок. Наименее стойки к истиранию ткани из искусственных волокон (вискозного, ацетатного и т. п.). Ткани из тонких и длинных волокон более стойки к истиранию, чем из грубых и коротких. Большей стойкостью к истиранию, чем ткани из химических штапельных волокон, обладают ткани из комплексных химических нитей. Стойкость тканей к истиранию возрастает с увеличением крутки пряжи. Наиболее рациональной с точки зрения стойкости к истиранию является такая структура ткани, при которой ее опорная поверхность образуется обеими системами нитей (основной и уточной) или состоит из нитей, имеющих высокую стойкость к истиранию. С уменьшением длины перекрытий нитей в структуре ткани стойкость к истиранию возрастает. Однако если перекрытия в ткани образуют чрезмерно жесткую структуру, ее стойкость к истиранию не может быть высокой. Изнашивание тканей от истирания происходит по выступающим гребням нитей, при этом волокна разрываются, разделяются на части и выпадают. Ткань становится редкой, уменьшается ее масса и, наконец, ткань разрушается.

Стойкость тканей к действию микроорганизмов. Разрушение текстильных изделий микроорганизмами происходит при хранении их в неблагоприятных условиях и при эксплуатации в мокром состоянии (брезенты, палатки, рыболовные снасти и т. п. ). В этих условиях микроорганизмы могут вызывать снижение прочности изделий, изменение их окраски и блеска. Следует отметить, что изделия повреждаются микроорганизмами только в том случае, если составляющие их вещества являются питательной средой для микроорганизмов.

Наименее устойчивы к действию микроорганизмов изделия из хлопка, лубяных, вискозных, медно-аммиачных волокон и нитей, более устойчивы шерстяные, а еще более — шелковые изделия.

Наиболее биостойки ацетатные, синтетические, стеклянные и ас-бестовые текстильные изделия. Наиболее эффективным методом защиты химических волокон и нитей является их антимикробная модификация. В смесях с натуральными такие волокна предупреждают микробиологическую коррозию.

Стойкость тканей к действию светопогоды. Износ от действия светопогоды проявляется в старении, т. е. ухудшении свойств текстильных материалов, вызванном в основном окислительными процессами, усиливающимися под действием тепла и влаги.

Действие светопогоды — это действие комплекса факторов: солнечного света, влаги, кислорода воздуха, температуры и др. При облучении ткани солнечными лучами в присутствии кислорода воздуха, влаги происходит сложный фотохимический процесс разрушения (деструкции) вещества, составляющего волокно.

Фотохимическая деструкция под влиянием инсоляции ведет к изменению механических свойств тканей: снижению прочности на разрыв, удлинению, стойкости к истиранию, уменьшению выносливости к многократным растяжениям, изгибам и др. Стойкость полотен и изделий к фотохимической деструкции определяется не только химическим составом их вещества, но и толщиной, строением, способами отделки и окраски.

Наиболее стойкими к свету являются шерстяные, а наименее стойкими джутовые и шелковые изделия, что соответствует стойкости составляющих их волокон и нитей. Из синтетических изделий меньшей светостойкостью обладают капроновые и лавсановые, несколько лучшей — хлориновые. Наиболее светостойки нитроновые изделия. Меньшей светостойкостью, чем синтетические, обладают изделия вискозные и триацетатные.

Стойкость тканей к износу от стирки. Износ этого вида имеет наибольшее значение для бельевых тканей. Это комплексный фактор износа. В процессе стирки, сушки, глажения ткань подвергается действию моющего состава, механическим усилиям при мытье, истиранию, тепловому воздействию, действию светопогоды и др. В результате многократных стирок происходит изменение внешнего вида поверхности ткани, ослабление волокон и последующее их выпадение, приводящее к местным разрушениям.

Износостойкость тканей. Известно, что в условиях эксплуатации ткани подвергаются действию различных факторов: истирания, света, стирок и т. д. Под их воздействием ткань постоянно разрушается, теряет свои основные свойства, в результате чего к концу службы изделия оно становится непригодным для дальнейшей эксплуатации.

Процесс изнашивания является сложным и многообразным, потому что очень многообразны и различны изнашивающие факторы; очень сложны те явления, которые происходят в тканях в процессе изнашивания.

Разнообразные причины или факторы износа можно объединить в следующие группы: механические, физико-химические, биологические, химические и комбинированные.

Для различных текстильных изделий основные факторы износа неодинаковы. Например, основной причиной износа верхней одежды является светопогода, истирание, усталость; гардин и занавесей — действие света; белья — стирка, истирание и т. д.

В текстильных изделиях различают износ двух видов: общий и местный.

Существуют и другие показатели эксплуатационных свойств текстильных материалов.

текстурированный нить переработка ткань

Потребительские свойства тканей условно можно разделить на следующие классы: эргономические свойства; свойства, влияющие на срок службы тканей (долговечность); эстетические свойства.

Эргономические свойства обусловливают обеспечение удобства эксплуатации изделий из тканей. В зависимости

от вида потребности, которую ткани обеспечивают, эргономические свойства разделяют на подклассы: свойства, обуславливающие удобство использования изделия; свойства, обусловливающие удобство пошива; свойства, обуславливающие удобство подготовки и эксплуатации; гигиенические свойства.

Свойства тканей, обуславливающие удобство использования изделия, – жесткость ткани, толщина, коэффициент трения, упруго-эластичные свойства.

Свойства, обусловливающие удобства подготовки и эксплуатации, – загрязняемость, легкость очистки и восстановления формы.

Свойства, обусловливающие удобства пошива изделия, – осыпаемость, прорубаемость, пластичность.

Из гигиенических свойств для бельевых, блузочных, сорочечных тканей более важными являются гигроскопичность (способность волокна поглощать влагу из окружающей среды), паро-, воздухопроницаемость, теплозащитные свойства.

Свойства, влияющие на срок службы ткани (долговечность), – обеспечение стабильности размеров, формы, состояния поверхности, целостности изделия; устойчивость текстильных материалов к механическим, физико-химическим, микробиологическим воздействиям; соответствие внешнего вида текстильного материала требованиям моды, художественная выразительность, оригинальность.

Особую значимость имеют свойства, приданные тканям в процессе отделки (цвет, колористический рисунок, цветовой колорит, композиция рисунка, блеск)

Текстильные волокна

Текстильными волокнами называют гибкие прочные тела, длина которых во много раз превышает толщину, 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.

Волокна являются исходным

материалом для изготовления текстильных товаров.

Натуральные волокна. Хлопок – это волокна, покрывающие семена растений хлопчатника. Основным веществом, из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Хлопковые волокна различной степени зрелости под микроскопом: а – незрелые волокна; б -волокна нормальной зрелости; в – перезрелые

Хлопковое волокно обладает многими положительными свойствами. Оно имеет высокую гигроскопичность (8-12%), поэтому хлопчатобумажные ткани обладают хорошими гигиеническими свойствами.

Гигроскопичность – способность волокон поглощать влагу из окружающей среды.

Отличительной особенностью хлопкового волокна является повышенная (на 15-17 %) прочность на разрыв в мокром состоянии, что объясняется увеличением площади поперечного сечения волокна вдвое в результате его сильного набухания в воде.

Хлопок имеет высокую термостойкость – разрушения волокон не происходит до 140°С. Хлопковое волокно, по сравнению с вискозным волокном и натуральным шелком, более стойкое к действию света, но уступает лубяным и шерстяным волокнам. Хлопок обладает высокой устойчивостью к действию щелочей. Из-за малой упругости хлопковое волокно имеет высокую сминаемость, большую усадку, низкую стойкость к воздействию кислотой.

Хлопок применяется для производства тканей, трикотажа, гардинно-тюлевых и кружевных изделий, швейных ниток, тесьмы, шнурков, лент и т.д. 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 т.д.; листовыми- сезаль и т.д.; плодовыми – койр, получаемый из покрова скорлупы кокосовых орехов. Из лубяных наибольшую ценность представляют льняные волокна.

Лен — травянистое однолетнее растение.

Льняное волокно уникально тем, что при высокой гигроскопичности (12%) быстрее других текстильных волокон поглощает и выделяет влагу; прочнее, чем хлопковое, удлинение при разрыве –2-3 %.

Содержание в льняном волокне лигнина делает его устойчивым к Рис. 2.2 Волокна льна

действию света, погоды, микроорганизмов. Термического разрушения волокна не происходит до 160 °С. Оно устойчиво к действию щелочей, но не устойчиво к кислотам (рис. 2.2).

Однако льняное волокно сильно сминается из-за низкой упругости, трудно отбеливается и окрашивается.

Из льняных волокон благодаря их высоким гигиеническим и прочностным свойствам получают бельевые ткачи, 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.

Пеньку получают из однолетних растений конопли. Из .волокон вырабатывают канаты, веревки, шпагаты, упаковочные и мешочные ткани.

Кенаф и джут получают из однолетних растений семейства мальвовых и липовых. Из них вырабатывают мешочные и тарные ткани.

Шерсть (рис. 2.3) – волокно из снятого волосяного покрова овец, коз, верблюдов, кроликов и других животных. Шерсть, снятую стрижкой в виде цельного волосяного покрова, называют руном.

Рис. 2.3. Волокна шерсти под микроскопом:
а – тонкая шерсть; б – полутонкая и полугрубая; в – ость; г – мертвый волос

В зависимости от толщины волокон и однородности состава шерсть подразделяют на тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую, ость и мертвый волос.

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.

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.

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, 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.

Натуральный шелкпо своим свойствам и себестоимости – ценнейшее текстильное сырье. Его получают разматыванием коконов, образуемых гусеницами шелкопрядов (рис. 2.4).

Из всех природных волокон натуральный шелк – самое легкое волокно. Он наряду с красивым внешним видом обладает высокой гигроскопичностью (11 %), легкостью, шелковистостью, малой сминаемостью, высокой прочностью, устойчив к кислотам, к щелочам – не устойчив, имеет низкую светостойкость относительно низкую термостойкость.

Рис. 2. 4 Натуральный

шелк под микроскопом

(100-110 °С) и высокую усадку. Из шелка вырабатывают платьевые, блузочные ткани, швейные нити, ленты, шнурки.

Химические волокна. Их получают путем химической переработки природных (целлюлоза, белки и др.) или синтетических высокомолекулярных веществ (полиамиды, полиэфиры и др.). Они делятся на искусственные и синтетические.

В зависимости от вида отделки получают белые, окрашенные, блестящие и матированные волокна.

Искусственные волокна. Данные 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 древесную, преимущественно еловую целлюлозу.

Вискозное волокно гигиенично, имеет высокую гигрокопичность (11-12 %). Изделия из вискозы хорошо впитывают влагу; устойчивы к щелочам; обладают высокой ; термостойкостью и светостойкостью.

Но вискозное волокно имеет недостатки:

♦ из-за низкой упругости оно сильно сминается;

♦ происходит высокая усадка волокна (6-8 %);

♦ в мокром состоянии она теряет прочность (изделия не рекомендуется тереть и выкручивать).

Ацетатное волокно получают химической переработкой очень коротких, волокон хлопка. Волокно обладает низкой гигроскопичностью, невысокой прочностью, низкими термо- и износостойкостью, высокой электризуемостью, малой сминаемостью.

Триацетатное волокно по сравнению с ацетатным обладают большой упругостью и теплостойкостью; гигроскопичность и прочность у него ниже, а электризуемость выше.

Металлосодержащие волокна (нити) могут быть металлическими или металлизированными (пленочными с металлическим покрытием).

Металлические нити представляют собой мононити круглого или плоского сечения из алюминиевой фольги, или меди и ее сплавов, серебра, золота и других металлов.

Синтетические волокна. Их получают из природных низкомолекулярных веществ (мономеров).

Полиамидные {капроновые) волокна получают из полимера капролактама – низкомолекулярного кристалли-

ческого вещества, которое вырабатывают из каменного угля или нефти. Они обладают низкой гигроскопичностью и светостойкостью, прочностью, сильным блеском.

Полиэфирные волокна (лавсан) применяют в текстильном, трикотажном производстве, в производстве искусственного меха. Эти волокна характеризуются низкой гигроскопичностью, высокой электризуемостью, прочностью, теплостойкостью, сильным блеском.

Поливинилхлоридное (ПВХ), хлориновое волокно вырабатывают из раствора поливинилхлоридной смолы и из хлорированного поливинилхлорида. Эти волокна отличаются от других синтетических волокон. В результате малой теплопроводности они обладают высокой теплоизоляционной способностью, не горят, не гниют, очень стойки химически.

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируют волокна?

2. Каковы, отличия хлопка и льна; шерсти и натурально го шелка?

3. Какие особенности строения имеют шерстяные волокна?

4. Какие волокна относятся к искусственным? Укажите их положительные и отрицательные свойства.

5. Какие волокна относятся к синтетическим? Укажите их положительные и отрицательные свойства.

Пряжа и нити

Пряжа – это нить, состоящая из волокон, соединенных путем скручивания или склеивания.

Прядение текстильных волокон состоит из следующих основных операций:

♦ подбора сырья и составления смеси;

♦ рыхления волокон;

♦ трепания;

♦ чесания;

♦ сложения и вытягивания;

♦ прядения.

Наиболее распространенный способ чесания – кардный, его используют для волокон средней длины и получают кардную пряжу (более тонкую, пушистую, менее ровную). Из нее изготавливают ситцы.

Гребенным чесанием получают гребенную пряжу, отличающуюся ровной поверхностью, высокой прочностью. Из такой пряжи изготавливают тонкие хлопчатобумажные ткани – батист, шифон и др.

Из низкосортного короткого хлопка вырабатывается аппаратная пряжа, обычно рыхлая, сильно ворсистая. Из нее получают фланель, бумазею.

Текстильные нити – это гибкие и прочные тела с малыми поперечными размерами, значительной длины, используемые для изготовления текстильных изделий.

Ткацкие переплетения

Ткани состоят из переплетающихся между собой продольных нитей – основы и поперечных – утка. Процесс образования ткани и формирования ее строения осуществляется на ткацком станке и называется ткачеством.

Ткацкие переплетения подразделяют на простые, мелкоузорчатые, крупноузорчатые, сложные.

Простые переплетения – это переплетения полотняное, саржевое и атласное (сатиновое).

При полотняном переплетении нити основы и утка поочередно перекрывают друг друга. Ткани этого переплетения имеют одинаковый (шахматный) ткацкий рисунок лицевой и изнаночной сторон, ровную фактуру, повышенную жесткость и прочность. Им вырабатывают наиболее мягкие ткани бельевого, летнего назначения.

При саржевом переплетении каждая нить утка перерывается двумя-тремя нитями основы или наоборот. Ткани этого переплетения имеют четко выраженный ткацкий рисунок в виде диагональных линий снизу слева вверх направо. Эти ткани менее жесткие, более плотные и тяжелые по сравнению с тканями полотняного переплетения.

Атласное (сатиновое) переплетение имеет гладкую поверхность, стойкую к истиранию. У него на лицевой поверхности преобладают нити основы, у сатинового – нити утка.

Мелкоузорчатые переплетения представляют собой производные от простых или их комбинации.

Производное от полотняного переплетения – это репсовое переплетение, от саржевого — сложная и ломаная саржа, диагоналевое переплетение, от атласно-сатинового – пленные переплетения такого же названия.

К комбинированным переплетениям относят вафельные (рельефный рисунок в виде квадратов или других фигур), креповые (мелкий шероховатый рисунок), шашечные (в клетку), просвечивающие (просветы различных размеров)

Крупноузорчатым (жаккардовым) переплетениям относят ворсовые, двух- и многослойные петельные (махровые) перевивочные (ажурные), пике и другие переплетения.

В зависимости от колористического оформления различают ткани суровые (неотбеленные), отбеленные, гладкокрашеные, печатные, меланжевые. Отбеливают в основном хлопковые и льняные ткани.

Гладкокрашеные ткани имеют однотонную окраску и выпускаются окрашенными в полотне (в процессе отделки) и из окрашенных нитей или волокон.

Печатание(набивка) – нанесение на ткань красочного рисунка способом машинной печати, с помощью сетчатых шаблонов и переводной печати и др.

Ткани с узорчатой расцветкой могут быть получены путем их выработки из предварительно окрашенного в различные цвета волокна (меланжевые ткани) и нитей (пестротканые ткани).

Для улучшения свойств ткани подвергают различным видам отделки: мерсеризации (обработка раствором щелочей, что придает блеск и увеличивает прочность тонких хлопковых тканей); начесыванию; увиливанию (получение ворсового застила на поверхности суконных шерстяных тканей); аппретированию (пропитка составом для придания определенной жесткости и формоустойчивости), каландрованию (проглаживание тканей между нагретыми валами каландра для придания им матовости или блеска, а также получения тисненого рисунка).

К специальным видам отделки относится противоусадочная, противосминаемая, водонепроницаемая, водоотталкивающая, молезащитная и др.

По виду волокна ткани делят на хлопковые (хлопчатобумажные), льняные, шерстяные и шелковые.