Шустов Ю.C. Основы текстильного материаловедения

Подождите немного. Документ загружается.

На этом приборе вместо ремизки 3 можно устанавли-

вать деревянный валик 5 (рис. 2.20, б) и покрывать его ис-

тирающим материалом 6 разного вида — наждачной бума-

гой, серощинельным сукном, капроновой или другой

тканью. Иногда в качестве абразива применяют наждач-

ный камень 7(рис. 2.20, в) или нить <?(рис. 2.20, г), зажатую

в зажимах ^рамки, установленной вместо ремизки 3.

Приборы с самоистирающейся пробой используются

для элементарных и комплексных нитей. Их удобно при-

менять для исследования нитей, перематывающихся с од-

ной паковки на другую в различных производственных

процессах.

В приборе для самоистирания нити испытуемая нить

7 (рис. 2.21) истирается различными своими участками

друг по другу в месте перехвата 5. Для этого отрезок нити

закрепляется в зажимах 2 и 2', расположенных на рычаге 3,

который через тягу 4 получает возвратно-качательное дви-

жение.

Рис. 2.21. Схема прибора для самоистирания нитей

При заправке нить пропускают через блок 6, 6'к 7для

образования перехвата 5и натяжения, которое меняют, пе-

редвигая груз 9 на рычаге 8. Износ обычно оценивают чис-

лом циклов до разрущения.

Преимуществом данного прибора является использо-

вание испытуемого образца вместо абразива, что исключа-

ет изменение результатов оценки вследствие изменения

состояния поверхности абразива. .

Недостаток метода заключается в трудности относи-

тельного сравнения истираемости волокон и нитей разных

видов, так как истирание производится не одним и тем же

абразивом.

В настоящее время нет единых стандартных методов

испытаний. Поэтому при сравнительной оценке стойкости

к истиранию волокон и нитей следует иметь в виду, что

с повыщением натяжения образца увеличивается его дав-

ление на абразив, а это понижает стойкость к истиранию.

Оценка стойкости к истиранию для нитей разных видов

и разной линейной плотности должна даваться при одина-

ковых абсолютных, а не относительных нагрузках на обра-

зец и выражаться числом циклов истирания до разруше-

ния, приходящихся на единицу массы или единицу площа-

ди поперечного сечения.

Глава 3. ТЕКСТИЛЬНЫЕ ПОЛОТНА

3Л. Основные процессы прядения

Прядением называется комплекс технологических

операций, применяемых для выработки пряжи из волокон.

В зависимости от характера и свойств перерабатывае-

мых в пряжу волокон и от требований, предъявляемых

к пряже, различают несколько систем прядения: кардная,

гребенная, аппаратная (рис. 3.1) [6].

В то же время необходимо отметить, что прядение

хлопка в определенной степени отличается от прядения

шерсти и льна, прядение средневолокнистого хлопка отли-

чается от прядения длинноволокнистого и т.д. Тем не ме-

нее, все существующие способы прядения имеют ряд одно-

родных операций, к которым относятся смешивание, раз-

рыхление, трепание, чесание, выравнивание и утонение

лент и собственно прядение.

Смеш«вйнае воло/сон имеет целью получить равномер-

ное распределение различных волокон в заданном объеме.

Это способствует получению равномерной по структуре

и свойствам пряжи.

Разрыхление необходимо для разделения крупных

клочков волокон на более мелкие и удаления грубых при-

месей.

Трепание способствует дальнейшему разрыхлению

клочков волокон на более мелкие с последующим уда-

лением сорных примесей, оставшихся после разрыхле-

ния.

В процессе чесания оставшиеся мелкие клочки пол-

ностью разделяются на отдельные волокна, происходит час-

тичное распрямление и параллелизация волокон и дальней-

шее удаление сорных примесей.

Часть волокон подвергается наряду с этим процессу

гребнечесанию. Цель гребнечесания — разъединение и от-

100

Кардная система Гребенная система .Аппаратная система

Разрыхление

и трепание

Холст

Чесание

(кардное)

Лента

Выравнивание

и вытягивание

Лента

Предпрядение

Лента

Прядение

Кардная пряжа

Разрыхление

и трепание

Холст

Чесание

(кардное)

Лента

Подготовка к

фебнечесанию

Лента

Гребнечесание

"~1

Лента

Выравнивание

и вытягивание

—I

Лента

Предпрядение

Ровница

Прядение

Гребенная пряжа

Разрыхление

и трепание

Холст

Расщипывание

и смешивание

Волокнистая масса

Чесание

(кардное)

Ровница

Прядение

Аппаратная пряжа

Рис. 3.1. Системы прядения

101

сортировка коротких волокон, выделение растительных

примесей и параллелизация волокон.

Сошедшие с кардочесальных и гребнечесальных ма-

шин ленты обладают неравномерной толщиной и состоят

из недостаточно распрямленных и параллелизованных во-

локон. ,

Выравнивание лент по толщине осуществляется на

ленточных машинах, для чего вводится процесс сложения

нескольких лент с последующим их вытягиванием. В ре-

зультате этой операции происходит распрямление и парал-

лелизация волокон.

Дальнейшее утонение лент проводят путем их вытя-

гивания по длине на ровничных машинах. После вытяги-

вания лента становится во много раз тоньше, а потому

и слабее на разрыв. Для повышения прочности ее слегка

скручивают. Сильно утоненная и слегка скрученная лента

получила наименование ровницы.

Следующим этапом является прядение. Здесь ровница

подвергается вытягиванию до нити требуемой тонины

и сильно скручивается. Полученный продукт носит назва-

ние пряжа.

Кардная система прядения применяется для получе-

ния пряжи линейной плотностью 15—84 текс из среднево-

локнистого хлопка, а также из химических и коротких

льняных волокон.

Кардная пряжа довольно равномерна, имеет сред-

нюю чистоту, но недостаточную гладкость.

В гребенной системе прядения используются тонково-

локнистый хлопок, лен, тонкая шерсть. Из гребенной пря-

жи вырабатывают изделия наиболее высокого качества,

повышенной чистоты и гладкости.

Аппаратная система прядения отличается от выше

приведенных систем тем, что здесь отсутствует ряд перехо-

дов (гребнечесание, ленточный переход), а ровница фор-

мируется непосредственно из волокнистой массы. Волок-

на в пряже мало распрямлены и мало ориентированы вдоль

102

нити, поэтому пряжа получается рыхлой, ворсистой, пу-

шистой. Алпаратную систему прядения применяют при

переработке массы неоднородных и сравнительно корот-

ких волокон: хлопка низких сортов, отходов кардного

и гребенного прядения хлопка, для выработки толстой

пряжи. Эта система прядения широко применяется

в шерстопрядении для выработки пряжи большой линей-

ной плотности из короткой и неоднородной грубой шерс-

ти в смеси с отходами гребенного прядения, хлопком и хи-

мическими волокнами.

3.2. Основные процессы производства тканей

Тканью называют текстильное изделие, выработан-

ное на ткацком станке путем взаимного переплетения двух

перпендикулярно расположенных друг к другу систем ни-

тей — продольных, называемых основой, и поперечных, на-

зываемых утком.

Ткачеством в широком смысле слова называют весь

комплекс технологических операций, с помощью которых

вырабатывают ткани. В узком смысле ткачеством называ-

ют только заключительную операцию, осуществляемую на

ткацком станке.

Ткацкое производство состоит из подготовительного

этапа и собственно ткачества.

На подготовительном этапе осуществляется процесс

перематывания, снования, шлихтования и пробирания.

Перематывание нитей имеет целью очистить пряжу

от приставшего пуха и сора, удалить крупные узлы и значи-

тельно увеличить длину паковок.

Снование заключается в приготовлении основы для

ткачества, для чего нити равной длины наматываются

с одинаковым натяжением на ткацкий навой.

Шлихтование состоит в нанесении на нить основы

специального клеящего состава (шлихты), в результате че-

103

го повышается устойчивость нитей к истиранию, а следо-

вательно, уменьшается обрывность в ткачестве.

Проборка заключается в привязывании нитей новой

основы через систему рабочих органов к концам нитей

предыдушего куска ткани.

Подготовка нитей утка состоит в перематывании ни-

тей с початков на челночные шпули или конические боби-

ны.

Для выработки непосредственно тканей применяют

ткацкие станки различных конструкций.

В процессе ткачества нити основы, сматываясь с на-

воя 1 (рис. 3.2), огибают скало 2, проходят через ламели 3

основонаблюдателя, останавливающего ткацкий станок

при обрыве нити, и направляются в ремизки 4. При подъе-

ме одной ремизки и опускании другой образуется зев 6,

в который челноком прокладывается нить утка. С по-

мощью берда 5, закрепленного в батане, совершающем

возвратно-поступательное движение, нить утка прижима-

ется к опушке ткани 7. Бердо возвращается в исходное по-

ложение, ремизки меняются местами: верхняя опускается

Рис. 3.2. Схема челночного ткацкого станка:

/-навой; 2- скало; J-ламели; -^-ремизки; 5- бердо;

6-зев; 7- ткань; 8-грудина; 9-вальян;

10-направляющий

валик; 7/- товарный валик

104

вниз, а нижняя поднимается вверх. Снова образуется зев,

в который прокладывается следующая нить утка. Нарабо-

танная ткань огибает грудину 8, вальян 9, перемещающий

ткань, направляющий валик 10 и наматывается на товар-

ный валик //. • •

При образовании ткани нити основы и утка строго

в определенном порядке то перекрывают одна другую, то

подходят одна под другой. Таким образом, получается

ткацкое переплетение.

Переплетением называют порядок взаимного перек-

рытия основных нитей уточными.

Графическое изображение переплетений нитей в тка-

ни называют рисунком переплетения, который, как прави-

ло, выполняется на клетчатой бумаге.

Вертикальный ряд клеток принимается за основные

нити, а горизонтальный — за уточные. Место, где нити од-

ной системы перекрывают нити другой системы называют

перекрытием. Участки, где основная нить перекрывает

уточную и выходит на лицевую сторону ткани (основное

перекрытие), закрашивают или обозначают крестиком.

Уточные перекрытия не закрашивают (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Переплетение ткани {а) и его изображение

на клетчатой бумаге (б)

105

Законченная часть рисунка переплетения называется

раппортом и характеризуется минимальным числом нитей,

необходимых для его создания.

Ткани в зависимости от вида переплетения подразде-

ляют на четыре класса: главные (простые), мелкоузорча-

тые, сложные и крупноузорчатые (рис. 3.4) [7].

Главные переплетения являются сравнительно прос-

тыми по структуре и служат базой для образования многих

других видов переплетений. Отличительная особенность

главных переплетений состоит в том, что они всегда содер-

жат в раппорте одинаковое число основных и уточных ни-

тей.

К главным переплетениям относятся полотняное,

саржевое и сатиновое (атласное) переплетения.

В полотняном переплетении (рис. 3.5) каждая нить ос-

новы переплетается с каждой нитью утка поочередно,

вследствие чего ткань имеет некоторую жесткость и одно-

временно большую прочность к растяжению по сравнению

с тканями, выработанными другими переплетениями.

Ткани полотняного переплетения имеют ровную поверх-

ность и одинаковый внешний вид лицевой и изнаночной

сторон. Раппорт полотняного переплетения по основе

и утку равен двум нитям. Это переплетение применяется

для выработки бельевых тканей, ситца, бортовой ткани,

льняных и шелковых полотен.

Имеется несколько разновидностей полотняного пе-

реплетения, главнейшие из них: репсовые, двойные

и тройные полотняные переплетения.

Саржевое переплетение (рис. 3.6 и 3.7) характеризует-

ся наличием рубчика, идушего по ткани снизу вверх слева

направо. В зависимости от числа нитей в раппорте могут

быть различные варианты саржевого переплетения. Одна-

ко существует правило, по которому в раппорте по основе

и утку должно быть не менее трех нитей и сдвиг ткацкого

рисунка при каждой последующей прокидке утка должен

быть на одну нить вправо.

106

сложных

переплетений

ворсовые

двойные

простых

переплетений

са

и,

о.

перевивочных

переплетений

уточно-ворсовые

ворсовых

переплетений

махровые

основоворсовые

двойных

переплетений

двухслойные

мешковые

двухлицевые

3 S

н S

as I

О <u

Г! с;

>^ С

О (U

у. D.

г; (U

и с

комбинорован-

ных

переплетений

продольно и поперечно-полосатые

просвечивающие

рельефные

креповые

производных

простых

переплетений

Ей

о U

о с

О.

производные саржевого

произведения

производные полотняного

произведения

производные атласного

переплетения

саржевые i

полотняные

е;

ев

•е

107

Рис. 3.5. Полотняное переплетение

Рис. 3.6. Саржа уточная

Рис. 3.7. Саржа основная

Раппорт саржевого переплетения обозначается дробью,

числитель которой показывает число нитей основы, выступа-

ющих на лицевой стороне ткани, а знаменатель — число ни-

тей основы, перекрываемых утком.

По характеру перекрытий саржа может быть уточной

1/2 (рис. 3.6), она используется при выработке тканей, на

лицевой стороне которых находится больще уточных ни-

тей, и основной 3/1 (рис. 3.7), так как на лицевой стороне

ткани преобладает основа.

Если в раппорте числитель больше знаменателя или

знаменатель больше числителя, то это односторонняя сар-

жа, при одинаковых величинах (2/2) числителя и знамена-

теля получается равносторонняя саржа.

Сатиновое (атласное) переплетение (рис. 3.8 и 3.9)

значительно отличается по внешнему виду и строению от

полотняного и саржевого переплетений. Характерным

признаком сатинового переплетения является резкое отли-

чие лицевой стороны ткани от изнаночной. Если преобла-

дают перекрытия утка, то ткань называется сатином, а если

на лицевой стороне преобладают нити основы, — атласом.

Для сатинов и атласов существует определенное правило

сдвигов: сдвиг должен быть не менее 2 и не более « - 2, где

п — число нитей в раппорте. Сатиновым или атласным пе-

реплетением вырабатываются хлопчатобумажные и шел-

ковые ткани.

Рис. 3.8. Сатин 5/2

109

Ткани мелкоузорчатых переплетений подразделяются

на два подкласса: производных переплетений и комбини-

рованных переплетений.

Ткани производных переплетений получаются усиле-

нием одиночных основных или уточных перекрытий по-

лотняного, саржевого и атласного перекрытий. В боль-

шинстве случаев ткани производных переплетений сохра-

няют признаки, характерные для переплетений, из кото-

рых они образованы, но их раппорт по основе не всегда ра-

вен раппорту по утку. К тканям, образованным переплете-

ниями, производными от полотняного, относятся репс

и рогожка.

Ткани репсового переплетения образуются путем уси-

ления (удлинения) основных и уточных переплетений по-

лотняного переплетения. При этом несколько нитей осно-

вы и утка переплетаются как одна нить, в результате че-

гораппорт рисунка увеличивается. Ткани репсового переп-

летения могут быть основными (рис. 3.10), если их поверх-

ность образуется из нитей основы и рубчик получается по-

перечным, или уточными (рис. 3.11), если нити утка перек-

рывают несколько нитей основы и рубчик получается про-

дольным.

ПО

Ткани переплетения ро-

гожка представляют собой /

двойное или тройное полотня-

ное переплетение (рис. 3.12), _

образованное усилением (уд-

линением) перекрытий однов-

ременно по основе и по утку.

К тканям, образованным

переплетениями, производны-

ми от саржевого, относятся

усиленная саржа, сложная сар-

жа, ломаная саржа и др.

Ткани переплетения уси-

ленная саржа (рис. 3.13) полу-

чают при увеличении длины

одиночных перекрытий саржи

простого класса. По сравнению

с простой усиленная саржа имеет

более отчетливые и широ-

кие диагональные полосы. С уве-

личением числа нитей в раппорте

ширина полос увеличивается.

Ткани, выработанные переп-

летением усиленная саржа,

обозначаются дробью; они мо-

гут быть уточными (2/3, 2/4),

основными (3/2, 4/2) и двусто-

ронними (2/2, 3/3). Наиболее

широкое распространение

имеют ткани с переплетени-

ем двусторонняя саржа.

Ткани, образованные пе-

реплетением сложная или мно-

горубчиковая саржа (рис. 3.14),

имеют рубчики различной

ширины.

Рис. 3.10. Репс основной

Рис. 3.11. Репс уточный

Рис. 3.12. Рогожка

111

Рис. 3.13. Усиленная саржа

Ткань переплетения ло-

маная саржа строится на ба-

зе переплетений простой,

усиленной или сложной

саржи с изменением направ-

ления диагоналей, в резуль-

тате чего образуется узор в

виде зубцов. Благодаря нак-

лону диагоналей раппорта

вправо или влево на ткани

создаются продольные по-

лосы. Излом диагонали мо-

жет быть по основе или по

утку через произвольное

число нитей.

К тканям, выработан-

ным переплетением произ-

водным от атласного, отно-

сится усиленный сатин

(уточный атлас). Для усиле-

ния связи между нитями ос-

новы и утка к каждому ос-

новному перекрытию до-

бавляется еще одно или

несколько дополнительных

перекрытий. При такой

структуре нити утка лучше

закреплены, что особенно

важно для тканей, подвер-

гаемых начесу, например хлопчатобумажных сукон.

К тканям комбинированных переплетений относятся

креповые, рельефные и просвечивающие ткани, а также

ткани с продольными и поперечными полосами и клетка-

ми, образованными сочетанием разных переплетений.

Ткани креповых переплетений имеют разбросанные

в разных сочетаниях основные и уточные перекрытия, об-

Рис. 3.14. Сложная или

многорубчиковая саржа

112

разующие мелкозернистую поверхность, имеющую эф-

фект, создаваемый в шелковых тканях нитями креповой

крутки. Креповым переплетением вырабатываются плать-

евые хлопчатобумажные, шерстяные, а также шелковые

ткани.

Ткани рельефных переплетений имеют на поверхнос-

ти рельефно выступающий рисунок. К ним относятся тка-

ни, образуемые вафельным, диагоналевым и рубчиковым

переплетениями.

На тканях вафельного переплетения создается узор из

прямоугольных ячеек, фани которых выступают, а середи-

на углублена (рис. 3.15). Места с короткими перекрытиями

соответствуют углубленной части ячейки, длинными пе-

рекрытиями образуются выступающие рельефные грани

прямоугольника. Чаще всего вафельное переплетение при-

меняют для выработки полотенечных тканей, так как сво-

бодно лежащие перекрытия

нитей основы и утка повы-

шают способность ткани

к впитыванию влаги.

Ткани сложных переп-

летений получают, применяя

несколько систем нитей ос-

новы и утка, из которых

в процессе ткачества образу-

ется несколько слоев, распо-

лагающихся один над дру-

гим. К тканям сложных пе-

реплетений относятся двой- Рис. 3.15. Вафельное

ные, ворсовые и перевивоч- переплетение

ные (ажурные).

Двухлицевые (полутораслойные) ткани образуются из

одной основы и двух утков или двух основ и одного утка. На-

личие второй системы нитей основы или утка позволяет вы-

рабатывать ткани, имеющие на лицевой и изнаночный сто-

ронах различные рисунки и перекрытия из пряжи разного

8 - 8576 11.3

качества и цвета. Если в ткани предусмотрено два утка, то для

верхнего утка применяется переплетение, образующее на ли-

цевой стороне уточный застил, а для нижнего утка — переп-

летение, при котором уток выявляется в основном на изнан-

ке; нижний уток не должен быть виден на лицевой стороне

ткани, а верхний - на изнанке. На рис. 3.16 изображена

структура двухлицевой ткани с чередованием утков 1:1 и пе-

реплетением саржа 1/3 для верхнего утка и саржа 3/1 для

нижнего.

Двухлицевые ткани (дра-

пы и т.д.) имеют повышенные

толщину и поверхностную

плотность.

Мешковые ткани образу-

ются двумя системами нитей

основы и двумя системами ни-

тей утка. Получается два самос-

тоятельных расположенных од-

но над другим полотна, которые

могут соединяться только по

краям, образуя замкнутую по-

Рис. 3.16. Двухлицевое лую ткань (пожарные рукава),

полутораслойное или по рисунку. При соедине-

переплетение нии по рисунку связь двух поло-

тен осуществляется путем вза-

имной смены слоев (рис. 3.17),

при этом по контуру рисунка возникают полые замкнутые ме-

шочки. Если нити разных слоев имеют различный цвет, полу-

чается двусторонний разноцветный узор.

Рис. 3.17. Разрез мешковой ткани со сменой слоев

по рисунку

114

Двухслойные ткани образуются двумя системами ни-

тей основы и двумя системами нитей утка. Связь полотен

осуществляется по всей площади ткани (рис. 3.18).

Связь

Уток верхний

^^---Основа верхняя

Основа нижняя

Уток нижний

Уток верхний

Основа верхняя

Связь

Уток нижний

Основа нижняя

Уток верхний

Связь

Основа верхняя

Основа прижимная

Основа нижняя

Связь

Уток нижний

Рис. 3.18. Разрез ткани двухслойного переплетения с разными

способами связи полотен:

а — нижняя основа под верхним утком; б — верхняя основа

под нижним утком; в - связь полотен с помощью прижимной основы

115

Широкое применение имеет кирза, которая произ-

водится из хлопчатобумажной пряжи в два, три и четыре

слоя. Эта ткань широко применяется для верха обуви или

в качестве основы искусственной кожи.

Ткань пике - разновидность двухслойной ткани.

Лицевая сторона ткани вырабатывается полотняным пе-

реплетением. Рельефный рисунок на ткани создается бла-

годаря тому, что нити нижней основы, располагаясь по

контуру узора над нитями верхнего утка, оттягивают их

вниз, образуя углубления, как у стеганого одеяла.

Ворсовые ткани имеют на поверхности ворс из раз-

резанных волокон (разрезной ворс) или из нитяных пе-

тель (петельный ворс).

Ворс можно получить при разрезании нитей утка

(уточно-ворсовые) ткани или нитей основы (основовор-

совые ткани). Разновидностью ворсовых тканей являются

махровые ткани с петельным, чаще двусторонним ворсом

из нитей основы.

Ткани с уточным ворсом вырабатывает хлопчатобу-

мажная промышленность. Грунт ткани образуется корен-

ной (грунтовой) основой (рис. 3.19, а), переплетаю-

щийся с коренным утком У^. Чаще всего используется по-

лотняное переплетение. Ворсовой уток У^ с большой

плотностью ложится длинными перекрытиями, которые

в процессе отделки разрезаются.

Ткани с ворсом из основы вырабатывает шелковая

промышленность. Для их производства используются

саморезные станки и станки с прутками. При образова-

нии двухполотенного бархата две коренные основы О^^

и (рис. 3.19, б) переплетаются каждая со своим утком

•^Ki ^ ^к2' создавая два самостоятельных полотна. Ворсо-

вая основа переходит из верхнего полотна в нижнее и

обратно, связывая полотна между собой. Нож-саморез

движется между полотнами, разрезает нити ворсовой

основы и разделяет полотна на две самостоятельные

ткани.

116

Рис. 3.19. Разрезы ворсовых тканей:

а — уточно-ворсовой до и после разрезания ворса; б — основоворсовой,

полученной двухполотенным способом; в — основоворсовой,

полученной прутковым способом (до и после разрезания ворса)

Прутковым способом получают однополотенные вор-

совые ткани с разрезным или петельным ворсом

(рис. 3.19, в). При подъеме нитей ворсовой основы 0^ в зев

закладывают пруток П. Образованную из нити ворсовой

основы петлю закрепляют последующими прокидывания-

ми коренного утка, затем пруток вытаскивают. Для получе-

ния разрезного ворса на конце прутка имеется нож, разре-

зающий петли при вытаскивании прутка.

Махровые ткани имеют на поверхности петли из ни-

тей. Эти ткани хорошо впитывают влагу, их применяют для

полотенец, купальных халатов.

117