Макарова Т.А., Потапова Л.В. Текстильное материаловедение

Подождите немного. Документ загружается.

Hllllillilllill

шходат еще и сйлшое утшлне в^Шйюншстаго слоя, вмравниаание

ело, дополиительиая очистка л смешивание.

Опециалшое съемное устройство с«и(мает с главного барабама

утонемный прочесаиный слой вошакюн, который зач^ем формирует-

ся в лем'ту.

При гребнечесаиищ расчесы»аиие вошоком пршзводитоя на спе-

цмальных гребнечеоалыных машшах с П10М10Щью металлических

гребней.

Полученная с чесальных машин лента имеет з!н1а)чит1вльную

толщину, неболищую засоренность, большую неровноту, волокна

в ней еще недостаточно расшрямлены.

Для уменьшения неровдоты ленты и по©ыш0ни(я степей,и piac-

прямлданости воло(кш лемту пропускают (иногда несиолько раз)

i'liti {

|s!',i!t|i

Va >V,

OL,

Рис.20 . Вытяжная пара ( a ) и двиаение волокок а ней ( 6 >

'.'ii

•Ml

|| r un

через ле!т1ач1цую машину, где она подиергается процеосам вытяги-

вания и сложеи/ия. Вытяпиваиие леиггы на ле1нф0чн0й машине про-

изводится с помощью вытяя^ното прибора, который представляет

собой Н0ОКОЛЫКО последшатвлыно распоиожшных пар валиков,

которые вращаются с раэличной акоростью. За счет разницы в

oKopiocTM соседних пар вытяжного прибора происходит утонение

продукта и раюпря'мление всотокои (рис. 20).

При сложении несколько лент соединяются вместе в один но-

вый продукт, в результате чего нершюота уменьшается.

Окончательная лента перерабатывается на ровмичиых машинах

в ровницу. Ровница П1реяста1вляет со'бой продукт, по толщше

своей прамежуточ!ный между лентой и пряжей. Для получения

ровницы ленту утоняют поаредством вытя'пнватия. Чтобы придать

ровнице необходимую прочность, ее подаергают небольшому кру-

чению. В некоторых случаях, в особенности в прядении шерсти,

оканчательная роиница получается из ленты не сразу на одной

машине, а в несколько приемов, посредством последшатеяыного

утонения ДР'И помощи вытяшвания на двух или нескольких ров-

ничных, машинах.

Однако, не всегда после процесса чесания из выходящего с че-

сальной хмашины волокна образуется лента. В тех случаях; когда

1 I

iiiiliS!

: : ; i 1 1 П

пёрерабатьввают коротисое и HeipiOBMoe вояокно, n^iuMyiA-i-, назыв^ае-

мый прочесам, или ватаой, выходящий в виде очень тонкого слоя

волошн, утоняют делдаием на узше лемточии — ншоски шириной

9—18 мм. Каждую такую полокжу пооредетвом сучения (закаты-

ва1ния под дайлеииам) прегар^ащают в ршмицу. Следовательно, в

таких случаях Д1В)а первых этапа прядильного производства сли-

ваются.

Получавие пряжи дрш'зводится «а прядильных машинах. В на-

стоящее вре|мя для получения пряжи используют кольцевые и

безв'е|ретш«ые црядилынью ,м.аш1ины.

На кольцевых прядильных машинах рш'ница вытяпивается в

вытяжном приборе. При выходе из вытяжного прибора 7 (рис. 21)

Рис. 21. Устройство кру-

тильного и наматываю-

щего механизма кольце-

прядильной машины

утоненная ровница получает некоторую крутку, распространяю-

щуюся от вращающегося веретена и. форм1ирует1оя в н1ить 2. Нить

гароходит через нитепрюводник 3 и паетугаает на бегунок 4, кото-

рый представляет ао1бой металлическую шобку. Бегунок свободно

онользит по металлинеакому кольцу 6. При вращшии варетеиа

вить получает катажеиие, под действием которого бегунок переме-

Щ1ается. 3ia каждый оборот бегуика по мальцу иить получает одно

мручегаие. Кольцо 6 укреплено на плавке 5, которая дв1ижется

вверх и вниз и paB'HOM'eipiHio р^ающред'вляет ш)мотку пряжи нл шпу-

лю 7.

На современных кольцевых прядильных м>ашина(х достагаута

максимальная пр01и131в01д)ит1ельность. CiOBiMiecTiHoe осущ'вствление

ироцеаоов кручения и няматывакия 01гр1аиии!ива€т размеры пако-

вок, приводит к увеличению разницы в натяжении нити при вама-

тываиии. Дальнейшее повышение скортети прядения достигается

при новых способах прядения.

Из иовых способов прядеиия наиболее ширшое расп!р«стр!а«е-

ние получил шевмомеханячесшй безверетениый способ, по кото-

рому пряжа выр|а|баты|в1а0тся непосредственно из ленты. Лента 1

(рис. 22) п/роходит между рйфленьш питающим цилиндром 2 и

столиком 3. На выходе лента расчесывается важико^м 4. Разъеди-

неиные волокна пневматически через канал 5 подаются в быютро-

Рис. 22. Схема пневмо-

механической прядиль-

ной машины

вращающуюся камеру 6 и центробежной силой отбр^асываются

к стениам камеры, откуда сползают в желоб камеры, где и фор-

М'Ируется мычка.

Таким образом, на стенках камеры происходит сложение и вы-

рлиниваиие потока. Мычка в камере представляет собой волок-

нистый клин, который окручивается у оановаиия, оттягивается

через выводную трубку 7 я !на1матывае'т(ря иа бобину 8.

Системы прядения. Отличия в их технологии

Из описаиия общей схемы прядения можяо иидеть, что методы

чеоэгаия и изготовления ровинцы и пряжи могут быть различны,

т. е. в зааиаимооти от вида, нааначеиия, толщины вырабатываемой

пряжи и от свойств парерабатьша^мого волокна, главным обр«-

3—2196 33

зом от 0ГО длины и толщины выбирают ту или иную оистему

прядения. ''

Системой прядения называют совокупность машин и процессов,

при помощи которых волокнистый материал перерабатывается в

пряжу. Существующие системы прядения отличаются по следую-

щим признакам:

по методу чесания:

1) гребенная;

2) кардная;

, по методу утонения продукта:

1) системы, в которых утонение производится посредством

вытягивания в вытяжных приборах;

2) систему, называемую аппаратной, в которой утонение осу-

ществляется делением.

В аппаратной системе прядения чесание производится по мето-

ду кардО'чесания;

1) кольцевые системы прядения;

2) безверетенные системы прядения.

Хлопковое волокно перерабатывают по следующим системам

прядения: гребенной, кардной, аппаратной и безверетенной.

В процессах прядения шерсти имеется много общего с процес-

сами прядения хлопка, но также и ряд особенностей, которые обус-

лавливаются строением шерстяных волокон. Осуществляется пря-

дение шерсти по следующим системам: гребенной, аппаратной.

Наряду с кольцепрядильными машинами в последнее время стали

использоваться и безверетенные прядильные машины.

В прядении льна разли^!ают две основные системы прядения:

льняную и очесочную. В льняной системе прядения может быть

два способа: сухой и мокрый. По мокрому способу ровница, прохо-

дит через корыто с водой, подогретой до 50°С. Это вызывает раз-

мягчение пектиновых веществ, склеивающих элементарные волок-

на. , ;

По очесочной системе перерабатывают очесы, получаемые при

чесании льна, и короткое волокно. Прядение очесов может быть

мокрым и сухим.

Химические волокна перерабатывают в пряжу как в чистом ви-

де, так и в смеси с различными натуральными волокнами. В за-

висимости от длины и толщины'химическое волокно может быть

переработано в пряжу на мап1инах, применяемых в хлопкопряде-

нии, шерстопрядении и других видах прядения. Чаще всего хими-

ческие волокна перерабатываются на оборудовании, применяемом

для хлопка по кардной системе прядения.

Различия в структуре и свойствах Пряжи, полученной

по разным системам прядения

Пряжа, выработанная по разным системам прядения отличает-

ся видом исходного сырья, структурой и свойствами. Гребенная

пряжа, вырабатываемая из более длинных, тонких и равномерных

по длине волокон, отлйчается повышенной прочностью,• ранномер-л

ностью и гладкостью. Она наиболее тонкая.

Кардная пряжа толще гребенной, более ворсистая. Структура

и свойства кольцевой и безверетенной пряжи также несколько раз-

лична. Безверетенная пряжа, выработанная пневмомеханическим

способом, отличается от пряжи, выработанной кольцевым спосо-

бом, большей равномерностью по толщине и прочности, большей

объемностью.

Аппаратная пряжа, вырабатываемая из неравномерных Но дли-

не и достаточно коротких волокон, наиболее толстая, обладает

достаточно большой неравномерностью по толщиине, рыхлостью;

пониженной прочностью и повышенной ворсистостью.

СВОЙСТВА ВОЛОКОН и НЙТЕЙ

Геометрические свойства

Геометрические свойства волокон и нитей характеризуются их

размерами: длиной и толщиной.

Длина —характеристика, имеющая качественное значение толь-

ко Для волокон, определяется как расстояние между кОнЦамилрл-

ностью распрямленного волокна. Длина натуральных волокон

ограничена (хлопка, лвна, шерсти), н измеряется: в лшллыметрах.

Для каждого вида- .•волокна, . характерна опред.еленная г;дл1ша..

В табл. 1 приводятся типичные длины натуральных волокон.

Таблица 1

.Вид аолокна Длина, мм

Хлопок

25: 45

Лен:

элементарное волокно

15—20

техническое волокно

,500-750

Шерсть:- '

тонкая и полутонкая

,50-100

грубая и полугрубая

50—200

Длина химических волокон может быть задана в зависимости:

от необходимости изготовить пряжу по той или другой системе

прядения^ или использовать химическое волокно в смеске с каким-

либо натуральным волокном.

•Длина, волокон имеет, больщое значение при выборе технологи-

ческого процесса, прядения пряжи из них. От длины волокон зави-

сит структура и прочность пряжи. Так, из более длинных волокон

можно изготовить более тонкую гладкую и прочную пряжу. Поэто-

му длина всех ВЙД08 натуральных и химических волокой норми-

руется стандартами и измеряется в лабораториях.

Длина нитей на паковках измеряется многими тысячами мет-

ров и не оказывает влияния на технологический процесс переработ-

ки. Поэтому чаще нормируют массу паковки, не указывая и не из-

меряя длину нити на ней. Представляет интерес только длина шел-

ковой нити в коконе, которая составляет 800—1000 м и влияет

на процесс получения шелка-сырца.

Толщина — харакггвристика попер еч1ных размеров волокон и

щитей и важна в раиной мере для тех -и друпик. От толшрны

волокон зависит толщина вырабатываемой из

миос

пряжи. От тол-

щины пряжи и х1И1М1И1чвак!И1Х нитей в 31на'Ч1И1тельной мере зашноит

толщина шделий, их мехавичеоние и фиэичеокме овойстоа. Пря-

МЫ1М1И, неп1оаред1от®ен(ны1м1и характеристиками толщины волокон

и нитей Я1ВЛЯЮТСЯ площадь поперечиого оечения 5 и диаметр d.

ЭРИ характеристиюи могут быть пол'учены для волокон и нитей

с помощью микроокопа и ст1ециалыны1Х щриюпоооблбиий к нему.

Однако, это не эсегдй достутно. Поэтому чаще их получают р.ас-

ч-епным путем, ,и0П10Льз|уя коавенмую хар^актеристику толЩины —

линейную плотность Т.

Рассмотрим отрезок нити (рис. 23) длиной L мм, с площадью

поперечного сечения 5 мм^ и плотностью вещества р, мг/мм^

Ряс. 23. Отрезок

нити

Мавса этого отрезка — М мг.

M = SLp, откуда 5= — .

Таким образом, определив массу отрезка нити определенной дли-

ны и зная природу вещества нити, можно рассчитать площадь ее

поперечного сечения.

Для простоты и удобства сравнения толщины нитей одной при-

роды введена косвенная характеристика толщины — линейная

плотвооть Т.

следователыно, 5=.

L р

Линейную плотность нити измеряют в текоах, размерность кото-

рого г/|нМ, т. 'е. линейная плотность нити, выраженная в темах,

показывает мажу в граммак одного иищометра нити. Поэтому,

чем нить толще, тем ее линейн1ая плотность больше.

в "овяэи с тем, что текстильные нити и, особенно, волокна

имеют малую тойщдау, т. е. ан« тонкие, используется также кос-

венная характеристика танины — иомер Л^, м/т

Номер показывает, аколько метров иити содержится в одном

грамме. Следовательно, чем иить тоньше, тем ее номер выше.

Так как линейна!Я плот1васть и номер характеристики гарош-

ваположные по смыслу и имеют р1аз1ную piaaiMepiHOCTb, то для оп-

ределения HOMepia по линейной плотности или линейной плотно-

сти по яомвру, ишошьзуется следующ^ая завиш1М1асть:

T-N=1000.

Например, если линейная плопность капроновой н«ти Т=»

1000

= 5 тенс, то ее номер N= —— = 200 м/г

5 V

Определение линейной плотности нитей производится в лабо-

раториях эиоперименпальным путем. Для этого с'катуш(юи, боби-

ны или другой паковки отматывают на мотовиле моток длимой

в 100 м нити — пасму. Паюма взвешивается на специальных ве-

сах—квадранте. Затем рассчитывается линейная плотность нити

по фор1муле, текс, г/тл

Т= Л-

Л'кнейи'зя плотность может быть определена по нитям любой

длины.

Для расчета ряда структурных характеристик жаии, трико-

тажа и других изделий исстользуется прямая ха|р!актер.истика тол-

щины нити — расчетный диаметр. Расчетный диаметр бл'изок по

значению к фактическому диаметру нити, так как при его вычис-

лении учитыв'ается возможность неплотного прилегания элемен-

тов структуры нити (волокон в пряже, элементарных нитей в

комилеканой) д^руг к другу.

РассчитБИвают диаметр по следующей формуле, мм

dp=0,0357 ]/—

где Т — линейная плепжость кити в тенс,

б — объемная масса нити, т. е. масса единицы объема вйш,

, . ^, .измеренного,ЯР ее внешнему контуру, мг/(ммЗ (табл. 2).

Таблица 2

Плотность вещества р и объемная масса б

основных видов текстильных нитей

Вид нити

Плотность ве- Объемная масса,

Вид нити

щества, нг/мм^ мг/мм®

2 3

Хлопчатобумажная пряжа

1,5

Льняная пряжа

1,5

0,9—1,0

Шерстяная пряжа .,

1,3

0|,7—0,8

Шелковая пря-жа ; -

1,3

Вискозная пряжа' • -

•1,5 Ю,8

Шелк-сырец

1,3

1,1

Вискозные комплексные нити

1,5

0,8-1.2

Ацетатные комплексные нити

1,3

0,6—1,0

Капроновйе комплексные нити 1.14

0,6—0,9

Капроновый эластик 1„14

0,4—0,7

•В такетилыюй npiaMbiiUjjiawH'OCTin пе!р10р'абатышют1ся нити раз-

'Личной толщины: от танчайшик нитей шелка-сьирца с линеймой

плочщ'аетыо:

1-1

тшс, до толстюй пеньковой- пр-яжи с линейной

ялатностыо 5000 теме.

Ворсистость и пушистость пряжи

Х'а1р.а1Ктврной особенностью гаряжи является наличие на ее по-

pejj'XHOCTiH-

.торчащих - кончиков и петелек

волокон, о^азующих

варе и ир'идающих ей пушниотость. В завиоимости от н-аавачения

пряжи iK характеру ее поверкноюти предъявляются оиредеяенные

трвбав1а1Н1й'я. 'TaiK, пряжа для иаготшленнй швейных .ниток долж-

на' обл^адать гл-адкой пов^е(рх1Ностыю, т. е. йе иметь ворюйстосзти.

Мишм.альной должна быть вораистость у пряжи, И10польз!увмой

ней; 'у которых пер'епшетение должно быть онрыто ворсом, как

у 4)Ла№ешеи, оукон, драпов, ишользуют очень ворюистую пряжу.

Степень ворсистоюти пряжн оценмв'ают в лаборатории. Ча[ще

всего для этого ишользуется следующий метод: пряжу фоггопра-

фируют под MiHKipoiOKonoiM ,.Hia пленку, а затем проецируют фото-

пленку Hia эиран и подсчитывают'.чйсло кончиков и петелек во-

локон н.а единицу дл1ины пряжи.

Величина вораистости пряжи заиисит от р-азличных ф.а(КТ^оров:

способа прядшия, велинин-ы ырутки шр^яжи, авойсгав ' волакоН.

П|ря:жа т$>1еб0нио1го прядет менее ворюиста, так как изготавля-

ется. й8 длинных волойбн, хорошо-расчеоашых, а :слеяова!гельно,

параллелизованных и хорошо эачреплшщых в цряже. По®врх-

«ость пребениой п|ряж1и сладкая.

'П|ряж1а ка|рд1ного црэдеиия состоит из более норотиих воло-

кон, -иовдрые р^ашоложены менее аривнтиров'агано и поэтому-

больше возможность вьютушаяия шнчиков их на повврхноста

иряжи. Вароистость кардной пряжи згаачительно больше пребш-

ной.

Пряжа антаратиого прядения шстои'т из слабо ориеншравая-

йых вдоль оси П|р1яжи волокон. Она толстая, рыхлая и очень вор-

оиютая.

Крученые Н1ИТ1И обладают меньшей вароистоотью, чем однноч-

Н'а>я пряжа обычной мрутни.

Вороистоють пряжи эаииаит также от толщины и гибкости

волокон. Из более томмих т либиик волокон пряжа получ1ИТ)ся

более ,пу|ШИ1Стой.

Степень варанстосши дряжи может быть в оаиределевных пре-

делах изменена в готовом изделии. HanipiHMep, ивкоторые виды

сорочечных тка1Н:ей в отдетаке подвергают двустороганему опали-

1ван1ию, 10Т1риж1ке и каландрированию для уот|ран«ния воршстости.

Сукна, драпы, одеяла, выработанные из шерстяной пряжи аппа-

ратного прядения, в отделочных операннях уваливают для унлот-

Н0НИЯ и ДОПОЛ1НИТ0ЛБНО 1р'азвор1совы1вают. При этой операции из

П1р,яж1и ткаии -выдергаваштся кончики волокон и на пов«рхно1сти

.издея1ия обр'авуется волокнистый слой — начссный iBopic.

Структура нитей

Структура текстильных нитей, как структура любого тела,

определяется тремя ф1актар.ам1и: первнч'ны1М1и эл1ементам1и, взаим-

ным .расположением этих элементов и связью между ними. Пёр-

0ИЧНЫМ1И элемента[м1и для пряжи являются волокна, для комп-

лексных нитей—^элементарные нити, для кр^ученых нитей—-со-

ставляющие ИХ первичные нити.

Пряжа может быть получена из волокон одного иида, иапри-

мер, хлопковых таи шерстяных. Т1а1кая пряжа называется одно-

родной. Но в настоящее 'время часто вырабатывают пряжу из

смеси волокон, содерЖ1а1щей два, тр1и и более компонентов. Так,

хлопок, лен, BHtoKOSHoe волокно часто смешивают с лавоаадвым

волокном, а шерстяное волоиню—с лавс.ан1авым и виокоз'ным.

Полученная из омеаи пряжа назыв'а'втся амещанной. Волокна

в пряже рас1пола1гаются по винтовьим линиям и удержитаются

силами трения, которые возникают между волокнами при омру-

ч1иВ'а!нии пр1яжн,.

Комллеканые нити, как правило, однородны. Это 'ишМ хими-

ческие нити, состоящие из элементарных нитей одной природы

(иискознык, капроновых, 1а(цетат1ных), или шеткнсырец, tsoicfro

из.1вемкав|ин. Б х)им«е€кйх иомй.лек1оны1х аитях sameiHTH 'OoeflliaJlv

10ТСЯ между сабой окручив-агаием, в шелке-сырце шелковины

'склееиы меж1Д|у собой cepiBUMHOM.

Кручегаие нити об(разуют1ся из двух или большего числа иитей,

омручвганых !вй'0сте. Причем, оосгга1вляюш|ие вдвти могут быть оди-

накового волокнистого состава и тогда мр|ученая нить будет одно-

родиой. Ооставляюш!и1мн нитями может быть см-ешанная пряжа и

тогда иручвна'я нить также будет иазыватыся см^ешанной. Еши

крученая нить получена скручиванием иитей равной природы, на-

^примвр, иаироновых нитей и шер1СТЯ1ной пряжки, то такая нр^ученая

iHiHTb 1Н1а:ЗЫ1ва'ется неодно(роамой.' '

В комплексных и MpiyHeHbix нитях составляюш!ие их элементы

могут 'ра1С1пола1гать1ся в теле нити раалмио. Равличают три вида

структуры нити: трубчатую, старжневую и штопар1ную (рис. 24).

Трубч'атая структура ^^—образуется цри небольшом чмсле со-

.ста1вляюш;их нитей и одинаковом 1ик натяжювии в процеюсе онру-

ч1и1ваМ1ия. При этом все оаста1вляюш|ие нити рэсиолагаются витками

яа noBeipixMocTH крученой нити. Таиим (уб^ргвом. в центре юрученой

1НИТИ об(р'а!3'уется пустота. Трубчатая структура обеспечивает высо-

кую П1роч1ность -НИТИ при [растяжении, TaiK iKaiK все ее состааляющие

будут о1Д1но(аременно 1В01СП|рийи'М1ать на-прузиу.

Ст0рж1не1вая структура — об(разуется при болышом числе оо-

ставляюш,М1Х в окручиваемой нити. От1дель1ные составляющие нити

попеременио ра'аполагаются в центре нити, образуя стержень, в то

,к1р|у!ченой нити.

Штопорная структура — характерна тем, что одна или несколь-

ко ооста®ляюш|их нитей вое время являются стержневыми, а ос-

тальны-е обв1иВ1а'Ют их. Та1ка1Я структура получается тогда, когда

отделнные составляющие нити сильно натянуты при аиручиваиии.

Они ^и ра1Ш0Л1ат-а'ЮФся в центре нити. При приложении к такой ни-

ти растяги'вающего уаили'я, стержневые нити будут воспрЛиМ'ать

его 'И первыми разрушаться. Тем не менее, эта структура исполь-

зуется часто для получения различных ф-асонных нитей. В этом

случае стержневые нити являются KaiK бы остовом, который об-

(вивается осталыньши составляющими, образующими на поверхно-

сти нити р'азли'чные эффекты в виде петелек и узеиков. TaiKHe

•нити широко используются в ткачестве и трикотажном производ-

стве, образуя на поверхности изделия дополнительные эффекты.

Из. (Сказанного ясно, что взаимное раюположение элементов и

«вязь между ними в нити о'существляется за счет амручив-ания.

Омрученность нити может быть более ил1и менее интенсйвной. Ин-

тенсивность owpiyraeHHOCTin нити оценивается трем'я xaipiaiRTeipwcTiH-

ками.

Характеристики скрученности нити

К|рут1ка К—самая п!роста!я мера скручевности, по1казьйает чис-

ло кручений на один метр длины нити. Этой характеристикой

можно пользоваться для арадаения иитедаданоети CMf^^enHOcru