Ковтун Л.Г. Технология отделки трикотажа

Подождите немного. Документ загружается.

л г

Ковтун

ТЕХНОЛОГИЯ

ОТДЕЛКИ

ТРИКОТАЖА

Допущено Государственным комитетом

легкой промышленности при Госплане СССР

в качестве учебника для средних специальных

учебных заведений легкой промышленности

dJO

Москва

Легпромбытиздат

1990

ББК 37.238

К 56

УДК 677.027.075(075.32)

Рецензенты Ю. В. Папиян (Минлегпром СССР) и Е. К- Смирнова (Ивантеев-

ский механико-технологический техникум)

Ковтун л. Г.

К 56 Технология отделки трикотажа: Учебник для технику-

мов.—М.: Легпромбытиздат, 1990.— 400 е.: ил.— ISBN

5-7088-0255-3.

Изложены особенности и основные направления развития красильно-отде-

лочного производства предприятий трикотажной промышленности. Рассмотрены

строение и химические свойства волокнистых материалов, технология подготовки,

крашения, печатания и отделки трикотажа. Особое внимание уделено повыше-

нию эффективности отделочного производства и улучшению качества выпускае-

мой продукции.

Для учащихся техникумов легкой промышленности.

„ 3002010000-044

К -044 (01)-90" 44-90 ! [ ББК 37.238

ISBN 5-7088-0255-3 ^ © Ковтун Л. Г., 1990

ВВЕДЕНИЕ

Трикотажная промышленность представляет собой крупную от-

расль легкой промышленности, вырабатывающую широкий ас-

сортимент изделий и полотен как бытового, так и технического

назначения. Высокие темпы роста трикотажной промышленно-

сти объясняются рядом преимуществ трикотажных изделий пе-

ред ткаными и технологии трикотажного производства перед

технологией ткачества.

Трикотажные изделия отличаются высокой гигиеничностью,

малой сминаемостью, хорошей драпируемостью, способностью

облегать фигуру, эластичностью, удобством в эксплуатации.

Технологический процесс изготовления трикотажа произво-

дительнее и экономичнее производства однотипных изделий из

ткани благодаря значительно большей, чем у ткацких станков,

производительности вязального оборудования. Расход сырья

при производстве трикотажных полотен ниже, чем при произ-

водстве однотипных тканей. Затраты труда на одно изделие

в трикотажной промышленности приблизительно в три раза

ниже, чем в текстильной.

Качество выпускаемых изделий в значительной степени оп-

ределяется уровнем техники и технологии красильно-отделоч-

ного производства, где осуществляется отделка трикотажа. Под

отделкой трикотажа подразумевается совокупность химических,

физико-химических и механических воздействий на волокни-

стый материал, в результате которых улучшаются как его свой-

ства, так и внешний вид. Улучшение качества выпускаемых

изделий, расширение их ассортимента невозможно без внедре-

ния новых, более совершенных технологических процессов, бо-

лее совершенного высокопроизводительного отделочного обору-

дования, позволяющего проводить обработку трикотажа с уче-

том особенностей его структуры.

В последние годы возросла тенденция перехода на непре-

рывные способы отделки, хотя в красильном производстве до

настоящего времени преобладает оборудование периодического

действия.

Одной из важнейших задач в отделке является придание из-

делиям комплекса улучшенных потребительских свойств: по-

вышенной формоустойчивости, снижения загрязняемости и об-

легчения ухода за изделиями в процессе эксплуатации (легкое

отстирывание загрязнений, несминаемость и т. д.).

1* 3

Совершенствование процессов идет по пути внедрения но-

вого, более совершенного оборудования и новых видов отделок.

Одной из особенностей современного этапа развития красильно-

отделочного производства является обеспечение роста и эффек-

тивности производства при строгой экономии трудовых, энерге-

тических и сырьевых ресурсов. Эти задачи решаются путем

снижения энергоемкости процессов, широкого внедрения средств

автоматики и автоматизированных систем управления техноло-

гическими процессами, создания безотходной технологии.

Крупнейшие достижения в области теории и технологии кра-

шения, печатания и заключительной отделки тесно связаны

с именами русских и советских ученых: М. А. Ильинского,

П. П. Петрова, А. Е. Порай-Кошица, П. П. Викторова, Ф. И. Са-

дова, М. В. Корчагина, М. М, Чиликина, П. В. Морыганова и

многих других. Большой вклад в развитие химической техно-

логии волокнистых материалов вносят ученые Московского

текстильного института им. А. Н. Косыгина, Ивановского хи-

мико-технологического института, Ленинградского института

текстильной и легкой промышленности им. С. М. Кирова, дру-

гих учебных институтов, а также отраслевых научно-исследо-

вательских институтов.

Над совершенствованием техники и технологии красильно-

отделочного производства трикотажной промышленности ра-

ботают коллективы Всесоюзного научно-исследовательского

института трикотажной промышленности (ВНИИТП), Иванов-

ского научно-исследовательского экспериментально-конструк-

торского машиностроительного института (НИЭКМИ) и его

филиалов, научно-производственного объединения «Текстиль-

маш» и др.

Сущность процессов, протекаюш,их при отделке волокнистых

материалов, а также способы их осуществления изучаются

в курсе «Технология отделки трикотажа». Настоящая книга

предназначена в качестве учебника для учащихся химических

отделений механико-технологических техникумов, специализи-

рующихся на технологии отделки трикотажных изделий. Основ-

ное внимание в книге уделяется рассмотрению вопросов тех-

нологии и химизма процессов, протекающих в процессе от-

делки.

В соответствии с учебным планом до начала изучения курса

«Технология отделки трикотажа» учащиеся изучают курс «Тек-

стильное материаловедение», поэтому в главе «Свойства воло-

кон» основной акцент сделан на описании химических свойств

волокон и мало затрагиваются их физико-механические свой-

ства.

Вопросы аппаратурного оформления технологических про-

цессов рассматриваются только в объеме, необходимом для по-

нимания технологических процессов, так как параллельно с дан-

ным курсом учащиеся изучают курс «Технологическое обору-

дование красильно-отделочного производства трикотажной про-

мышленности».

В книге описываются не только технологические процессы,

широко применяющиеся в трикотажной промышленности, но и

вопросы химической технологии волокнистых материалов и тех-

нология некоторых процессов, широко применяющихся в тек-

стильной промышленности, но пока еще не нашедших широкого

распространения в отделке трикотажа.

Автор выражает благодарность сотрудникам ВНИИТП

Т. Н. Ломакиной и Л. М. Хозовой за предоставление некоторых

материалов, использованных при подготовке рукописи, а также

рецензентам Ю. В. Папияну и Е. К. Смирновой за ценные за-

мечания, сделанные в процессе подготовки рукописи к изданию.

ГЛАВА 1

СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКОН

§ 1. АССОРТИМЕНТ ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ. ВОЛОКНА,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ,

ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Ассортимент изделий, выпускаемых трикотажной промышлен-

ностью, чрезвычайно разнообразен. Наряду с изделиями быто-

вого назначения в последние годы увеличился выпуск техниче-

ских полотен, к которым относятся полотна, предназначенные

для изготовления домашней обуви, подкладки для резиновой

обуви, основы для искусственной кожи и т. д.

К основным видам изделий бытового назначения относятся

бельевой, спортивный, верхний трикотаж, а также чулочно-но-

сочные и перчаточные изделия. Распределение по видам изде-

лий в большинстве случаев лежит в основе узкой специализа-

ции предприятий.

Белье и легкие верхние изделия (блузки, юбки, женские

платья, халаты) изготовляют в большинстве случаев из кругло-

вязаных трикотажных полотен, получаемых на кругловязальных

машинах в виде трубки, или основовязаных, вырабатываемых

на плоских основовязальных машинах.

Верхний и спортивный трикотаж изготовляют из трикотаж-

ных полотен (путем раскроя и стачивания выкроенных дета-

лей), из купонов (путем подкраивания и стачивания) и из ком-

плектов деталей, связанных на плоскофанговых или котонных

машинах и представляющих собой детали определенной формы.

В чулочно-носочном производстве в последние годы преоб-

ладают изделия, связанные на круглочулочных автоматах. Эти

изделия практически полностью вытеснили изделия, изготовлен-

ные на котонных машинах.

Для производства трикотажных полотен и изделий приме-

няют волокнистые материалы, различные как по химическому

строению и происхождению, так и по виду. В частности, сырьем

для трикотажных полотен и изделий могут служить мононити,

комплексные нити (нити, состоящие из большого числа фила-

ментных волокон) и пряжа, получаемая из различного вида

волокнистых материалов. Вследствие чрезвычайно широкого

ассортимента трикотажных изделий в трикотажной промышлен-

ности перерабатываются практически все виды (по происхож-

дению и химическому строению) волокон.

По происхождению все известные волокнистые материалы

подразделяют на две большие группы: натуральные (природ-

ные) и химические (табл. 1). К натуральным волокнам отно-

сятся волокнистые материалы, встречающиеся в природе. По

своему происхождению природные волокна подразделяются на

волокна растительного (хлопок, лен, конопля и др.), животного

(шерсть, натуральный илелк) и минерального происхождения.

В основе волокон растительного происхождения лежит целлю-

лоза, поэтому их чаще называют целлюлозными, а в основе

волокон животного происхождения;—белки, поэтому их назы-

вают также белковыми. Минеральные волокна, к которым отно-

сится асбест, в трикотажной промышленности практически не

применяются, а в текстильной применяются только для очень

ограниченного ассортимента технических изделий.

Таблица 1. Классификация текстильных волокон

Химические

Натуральные

Искусственные

Гидратцеллюлозные Эфиры целлюлозы

Целлюлозные (хлопок,

лен), белковые (шерсть,

шелк), минеральное (ас-

бест)

Вискозное, медно-ам-

миачное, высокомодуль-

ное вискозное, сиблон,

полинозное

Диацетатное, триацетат-

ное

Окончание табл. 1

Химические

Натуральные

Синтетические

Гетероцепные

Карбоцепные

Целлюлозные (хлопок,

лен), белковые (шерсть,

шелк), минеральное (ас-

бест)

Полиамидные (капрон,

анид, энант), полиэфир-

ное (лавсан), эластомер-

ные (ликра, спандекс)

Полиакрилонитрильное

(нитрон), поливинилхло-

ридные (ПВХ, хлорин),

поливинилспиртовое (ви-

нол), полиол^иновое

(полипропиленовое)

Химические волокна подразделяются на- искусственные и

синтетические. Искусственные волокна — это волокна, получае-

мые путем переработки природных полимеров, из которых наи-

большее значение имеет древесная целлюлоза. К искусствен-

ным относятся вискозное обычное, вискозное высокомодульное,

медно-аммиачное и ацетатные волокна. Искусственные волокна

белкового происхождения, хотя и существуют, практического

применения не нашли. Синтетические волокна получают путем

синтеза высокомолекулярных соединений и их переработки.

к синтетическим относятся полиамидные, полиэфирные, поли-

акрилонитрцльные, поливинилспиртовые волокна и др.

Кроме того, в трикотажной промышленности в ограничен-

ном количестве используются неорганические химические во-

локна, к которым относятся стекловолокно, металлические и ме-

таллизированные нити (нити или полоски пленки из синтети-

ческого полимера, на поверхность которых нанесен тонкий слой

металла) — так называемые люрексы.

В последние десятилетия баланс сырья как в текстильной

промышленности, так и в трикотажной суш,ественно изменился.

Продолжает уменьшаться доля натуральных волокон в общем

объеме волокон и увеличиваться доля химических и особенно

синтетических волокон как в чистом виде, так и в смеси с на-

туральными. По прогнозам специалистов, к 2000 г. соотношение

производства основных видов волокон в мире будет следую-

щим: натуральные 22%, химические 78%. Выпуск химических

волокон в СССР к 1995 г. достигнет 1831,5 тыс. т (по сравне-

нию с 1393,9 тыс. т в 1985 г.), в том числе синтетических

1182,7 тыс. т (по сравнению с 789 тыс. т в 1985 г.).

Увеличение доли химических волокон в общем балансе

сырья для производства трикотажных полотен и изделий объ-

ясняется как их эксплуатационными свойствами, так и экономи-

ческой эффективностью их применения, а также широкими воз-

можностями их химической и физической модификации для

придания им улучшенных эксплуатационных свойств. Широкое

применение модифицированных синтетических волокон позво-

ляет значительно расши)рить ассортимент изделий.

§ 2. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

О ВОЛОКНООБРАЗУЮЩИХ ПОЛИМЕРАХ

Все текстильные волокна представляют собой высокомолеку-

лярные соединения — полимеры, состоящие из большого числа

повторяющихся группировок —мономерных звеньев, или просто

мономеров. Мономеры соединены между собой прочными хими-

ческими связями в длинные цепочки — макромолекулы. Сред-

няя молекулярная масса таких макромолекул колеблется от не-

скольких десятков тысяч до нескольких сотен тысяч и даже до

миллиона. Схематически макромолекулу полимера можно пред-

ставить следующим образом:

. . .—А—А-А—А—А. . . ; М = (А)„,

где А — элементарное звено или остаток мономера; М — молекулярная масса

полимера; п — степень полимеризации, т. е. число, указывающее, сколько раз

элементарное звено повторяется в макромолекуле.

Полимеры могут быть линейными, разветвленными и сетча-

тыми. У линейных полимеров макромолекулы представляют

собой длинные гибкие цепочки, в которых мономеры последова-

тельно соединены друг с другом и не имеют каких-либо ответ-

влений. Разветвленный полимер представляет собой длинную

полимерную цепь, называемую главной, или основной, цепью,

к которой присоединены боковые цепочки, причем число этих

ответвлений, их химический состав и их длина могут варьиро-

ваться:

. —А—А—А—А—А—А—А—А—А-

Л.

i 1

i i

Сетчатыми называются полимеры, построенные из длинных

цепей, которые соединены между собой поперечными химиче-

скими связями, или мостиками:

. . . -А—А—А-А—А—А-А-А-А-А— . . .

А А

. . . _А—А—А—А—А—А—А—А—А—А-

. . . _А-А—А—А-А—А-А—А-А—А- . . .

Большинство текстильных волокон состоит из линейных по-

лимеров, так как именно они обладают способностью к обра-

зованию высокоориентированных волокон с хорошими деформа-

ционными свойствами.

Макромолекулы могут быть построены из одинаковых или

из разных мономеров. Полимер, построенный из одинаковых

мономеров, называют гомополимером (от греч. homos — рав-

ный, одинаковый). Полимер, построенный из разных мономе-

ров, называется сополимером.

Различные мономеры в макромолекуле полимера могут че-

редоваться регулярно, т. е. через определенное число звеньев

одного мономера появляются мономеры другого типа, или не-

регулярно, т. е. сочетание их может быть случайным:

. . . -А-А—В-А-А-В-А- . . .

или

. . . —А—в—А—А—А—В—А—В— . . .

Полимеры, в которых звенья каждого вида образуют доста-

точно длинные участки, называют блок-сополимерами:

. . . —А—А—А—А—В—В—В—В—А—А—А—А—В—В— . . .

В том случае, если мономеры другого вида находятся в бо-

ковых цепях, они называются привитыми сополимерами:

. . . _А-А-А-А-А-А--А-А-А—А- . . .

I 1 I

В-В-В' В-В—в В-В-В

Образование полимеров в природных волокнах происходит

в процессе биосинтеза. Синтетические полимеры получают из

низкомолекулярных соединений путем их полимеризации или

поликонденсации, а искусственные волокна — путем перера-

ботки природных полимеров.

Реакция полимеризации — это реакция соединения несколь-

ких мономеров, не сопровождающаяся выделением побочных

продуктов. Рассмотреть эту реакцию можно на примере полу-

чения поливинилхлорида:

пСН, - СНС1(--СНг-СН-),,

Поликонденсацией называют реакцию соединения несколь-

ких молекул одинакового или различного строения, сопровож-

дающуюся выделением низкомолекулярных веществ, например

воды. Основным условием протекания реакции поликонденса-

ции является наличие в мономерах функциональных групп. Ре-

акцию поликонденсации можно рассмотреть на примере обра-

зования полиамидов из диаминов и дикарбоновых кислот:

mHOOC-R-COOH + nH^N-R'-NHa-^

_v[_C_R_C-NH-R'-NH-]„ + (2rt-1) Н,,0

II II

О о

в процессе переработки, отделки и эксплуатации текстиль-

ные волокна подвергаются различного рода воздействиям (тем-

пературы, света, различных химических веществ и т. д.). Чув-

ствительность волокон к различным химическим воздействиям

определяется легкостью, с которой агрессивные вещества могут

проникать внутрь массы полимера (волокна), и обусловлена

присутствием в макромолекулах полимера реакционноспособ-

ных групп, т. е. групп, способных вступать в химическое вза-

имодействие.