Классификация текстильных нитей. Текстильные волокна и нити

В современном текстильном производстве используется обширный ассортимент разнообразных по строению нитей. Помимо классических видов пряжи, комплексных, комбинированных нитей и мононитей применяют пленочные нити и нитеподобные вязаные, тканые, плетеные текстильные изделия (цепочки, шнуры, ленты, тесьма и т. п.).

Текстильная нить представляет собой текстильный продукт неограниченной длины и относительно малого поперечного сечения, состоящий из текстильных волокон и (или) филаментов (ГОСТ 13784--94). Структурные элементы текстильной нити могут соединяться склеиванием, круткой либо, в случае использования филаментных нитей, без крутки.

Все текстильные нити можно разделить на следующие группы: мононити, комплексные нити, пряжу, пленочные нити и комбинированные нити. По волокнистому составу они могут быть однородными, состоящими из одного вида волокна или нитей, и неоднородными (в случае пряжи -- смешанными), состоящими из волокон или нитей различного химического состава.

В зависимости от числа сложений и операций кручения различают одиночные, трощеные, однокруточные и многокруточные нити. Одиночная нить -- это некрученая или крученая нить, полученная за одну операцию формования. Трощеная нить состоит из двух или более одиночных нитей, соединенных без скручивания. Однокруточная нить состоит из двух или более одиночных нитей, скрученных за одну операцию. Многокруточную нить получают в результате одной или более операций кручения двух или более текстильных нитей, одна из которых, по крайней мере, является однокруточной.

Мононити. Текстильная мононить, или монофиламентная нить, представляет собой элементарную нить достаточной толщины и прочности, чтобы быть пригодной для изготовления текстильного материала. Натуральной мононитью является конский волос, который используется при изготовлении прокладочных материалов. Химические мононити изготовляют из синтетических полимеров (чаще всего из полиамида). Они имеют круглое или плоско профилированное поперечное сечение. В последнем случае из-за наличия плоских граней нити приобретают повышенный блеск.

К мононитям относятся металлические нити. В древности их изготовляли из золота и серебра. В настоящее время их получают способом волочения (вытягивания) из меди или ее сплавов или путем разрезания на ленточки алюминиевой фольги. На поверхность таких нитей наносят тончайший слой золота или серебра и защитную пленку. Наиболее известные металлические нити: волока -- нить круглого сечения; плющенка -- плоская нить в виде ленточки; канитель -- спиральная нить, полученная из волоки или плющенки. Люрекс, или алюнит, -- ленточки шириной 1 -- 2 мм из алюминиевой фольги с цветным покрытием (часто под золото или серебро) полиэфирной пленкой. Недостатком этих нитей являются небольшая прочность, ломкость и жесткость.

К мононитям относят также пленочные нити, полученные путем разрезания полимерной пленки или экструдированием в виде полоски. Пленки могут быть прозрачными и непрозрачными, цветными и с металлическим напылением (под золото, серебро, бронзу, перламутр и т. п.). Иногда пленочные нити методом термообработки слегка размягчают и деформируют, создавая эффекты неровности поверхности.

Металлические и пленочные мононити используют чаще всего в качестве просновок для создания декоративных эффектов во внешнем виде текстильных материалов.

Комплексные нити. Комплексные нити (мультифиламент) -- текстильная нить, состоящая из двух и более элементарных нитей, длина которых равна или несколько больше длины комплексной нити.

В структуре простых комплексных нитей элементарные нити располагаются более или менее параллельно друг другу, поэтому поверхность нитей ровная и гладкая (рис. 1.11, а).

Трощеные химические комплексные нити -- это первичные комплексные нити, получаемые с заводов-изготовителей, состоящие из параллельных или слабо скрученных элементарных нитей. Они имеют гладкую ровную поверхность.

Крученые комплексные нити бывают однокруточными и много - круточными (рис. 1.11, б). В зависимости от степени кручения различают нити: пологой крутки (до 230 кр./м), средней крутки -- муслин (230--900 кр./м) и высокой крутки -- креп (1500 -- 2500 кр./м). Элементарные нити в структуре крученых нитей располагаются по винтовым линиям, и поэтому на поверхности нитей заметны витки, плотность расположения которых и угол наклона относительно продольной оси повышаются по мере увеличения степени крутки. Крепы отличаются значительной жесткостью, упругостью и неуравновешенностью по крутке, что заставляет их в свободном состоянии извиваться и скручиваться, образуя сукрутины.

Комплексные нити из натурального шелка могут быть получены склеиванием и скручиванием. При разматывании нескольких коконов шелковины, склеиваясь, образуют нить (Шелк-сырец ). Колебания в форме и размерах шелковин, неодинаковое их натяжение при сматывании с коконов, неравномерность распределения по поверхности серицина и, следовательно, плотности склеивания заметно отражаются на равномерности структуры шелка-сыр - ца. Крученые нити получают при однократной или двукратной крутке из шелковин, с которых в значительной мере был удален серицин.

Логой крутки (шелк-уток), средней крутки (муслин) и высокой крутки (креп). При двукратном кручении получают шелк-основу.

Текстурированная нить представляет собой химическую комплексную нить с измененной путем дополнительной обработки структурой (рис. 1.11, в, г). Элементарные нити имеют устойчивую извитость, благодаря которой текстурированные нити отличаются повышенной объемностью, рыхлостью и пористостью. Материалы из текстурированных нитей обладают хорошими драпируемостью, формоустойчивостью и гигиеническими свойствами. Отличительная особенность текстурированных нитей -- повышенная растяжимость (до 400 %) с высокой долей обратимой деформации. Благодаря этому изделия из них хорошо сохраняют форму. Согласно классификации, предложенной Ф. К. Садыковой, текстурированные нити по показателям разрывного удлинения подразделяются на три вида: обычной растяжимости (до 30 %), повышенной или средней растяжимости (30-- 100 %) и высокой растяжимости (более 100%).

Большинство существующих способов текстурирования основаны на механическом воздействии на комплексные нити (кручение, гофрирование, прессование и др.) при одновременном нагревании для стабилизации изменений формы элементарных нитей. Поэтому текстурированию подвергаются чаще всего термопластические нити (полиамидные, полиэфирные, триацетатные). Наиболее распространенным способом текстурирования является способ ложной крутки. Первичная комплексная нить подвергается скручиванию до 2000--4000 кр./м с последующей тепловой фиксацией крутки. При раскручивании нити до первоначального состояния элементарные нити под действием внутренних напряжений, стремясь сохранить фиксированную форму, изгибаются и принимают сложную пространственную форму. Комплексная нить приобретает большую пушистость, объемность и высокую растяжимость. По такому способу получают высокоэластичные полиамидные нити типа эластик (см. рис. 1.11, в). Для получения нитей повышенной растяжимости уменьшают величину крутки до 2000-- 2500 кр./м и нити подвергают вторичной тепловой обработке после раскручивания. Это снижает внутреннюю напряженность структуры и фиксирует изогнутую форму элементарных нитей, в результате чего уменьшается растяжимость. К нитям повышенной растяжимости относятся: полиамидные -- мэрон, полиэфирные -- Мэлан (см. рис. 1.11, г), белан.

Плоскую извитость элементарных нитей можно получать способом гофрирования комплексной нити небольшой крутки (до 100 кр./м) в термокамере. Такая текстурированная нить обладает высокой объемностью, но меньшей растяжимостью, чем нити, полученные способом ложной крутки. В нашей стране по этому способу получают нити гофрон.

Трикотажный способ получения извитых нитей заключается в распускании предварительно термофиксированного трикотажного полотна. Одним из преимуществ этого способа является возможность регулировать растяжимость, извитость, пушистость нитей путем изменения параметров структуры полотна.

Способ протягивания по грани заключается в том, что при протягивании по подогретой грани стальной пластины или ножа нить подвергается сильной деформации. Сторона, прилегающая к грани, сжимается, а противоположная сторона растягивается. При непрерывном движении нить постоянно поворачивается внешней стороной к лезвию, что приводит к чередованию участков деформации растяжения и сжатия по всей длине. Далее нить охлаждают и дополнительно термофиксируют. В результате отдельные элементарные нити приобретают вид извитой пружины с разным направлением витков. В России по такому способу выпускают нить под названием рилон. За рубежом этот способ получил название эджи - лон (по названию нити).

Аэродинамический способ изменения структуры комплексных нитей основан на воздействии на них воздушного потока в специальной камере. Струя воздуха разъединяет и изгибает в петли элементарные нити и перепутывает их между собой. Различают пнев - мосоединенные нити, имеющие компактную структуру, и пневмо - текстурированные нити, обладающие повышенной объемностью и (или) растяжимостью (ГОСТ 27244-- 93). Аэродинамический способ позволяет получать текстурированные нити не только из термопластических, но и из других видов химических нитей (вискозных, ацетатных). За рубежом такие нити имеют общее название Таслан, в России -- аэрон (рис. 1.11, д).

К группе текстурированных нитей можно отнести комплексные нити, получаемые из бикомпонентных элементарных нитей, имеющих устойчивую извитость.

Пряжа. Это текстильная нить, изготовленная из штапельных волокон, обычно скручиванием (ГОСТ 13784 -- 94).

Пряжу вырабатывают из натуральных волокон (хлопка, льна, шерсти, шелка) и химических штапельных волокон (вискозных, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных и др.). В зависимости от волокнистого состава пряжа может быть однородной, Состоящей из волокон одного вида, и смешанной -- из смеси двух или более видов волокон. Однородную или смешанную пряжу из разноцветных волокон называют меланжевой. При создании смешанной пряжи состав смеси и ее пропорции подбирают с таким расчетом, чтобы максимально использовать положительные свойства составляющих волокон и нивелировать отрицательные свойства. При смешивании натуральных и химических волокон учитывают соответствие их размеров (толщины и длины) и формы (извитость, профиль, шероховатость). Например, при смешивании шерстяных и химических волокон последние должны иметь устойчивую извитость. Поэтому часто в этих смесях используют биком - понентные волокна.

По строению различают пряжу одиночную, трощеную и крученую. Одиночная пряжа образуется на прядильных машинах при скручивании элементарных волокон. Трощеная пряжа состоит из двух или более сложенных нитей, не соединенных между собой круткой. Это придает нитям большую уравновешенность, чем у одиночной или крученой пряжи, поэтому они часто используются в трикотажном производстве. Крученая пряжа получается скручиванием двух или более нитей. Однокруточная пряжа скручивается из двух или трех одиночных нитей одинаковой длины. Многокруточ - ная пряжа получается в результате двух или более следующих друг за другом процессов кручения; чаще соединяют две однокруточ - ные пряжи. При получении крученой пряжи желательно, чтобы направление скручивания было противоположным крутке составляющих нитей. В этом случае при окончательной крутке составляющие нити раскручиваются до тех пор, пока не оказываются закрепленными витками повторной крутки. В результате составляющие нити огибают друг друга, располагаясь спиральными витками, и образуют плотную нить округлой формы, равномерно заполненную волокнами.

Образование пряжи из волокнистой массы происходит в процессе прядения -- самого древнего способа получения текстильных нитей. Классический процесс веретенного прядения складывается из ряда операций: разрыхления и трепания, чесания, выравнивания и вытяжки, предпрядения и прядения. Основная цель этих операций -- разделить волокнистую массу на отдельные волокна, очистить их от примесей и пыли, равномерно перемешать, в той или иной степени распрямить и ориентировать в продольном направлении, сформировать нить требуемой толщины и придать ей необходимую крутку. На первом этапе волокнистая масса, которая часто подается в виде спрессованных кип, под ударным воздействием разрыхлителей и трепал разделяется на мелкие клочки и очищается от примесей и пыли. Операции чесания бывают двух видов: кардочесание и гребнечесание. При кардочесании клочки волокон расчесываются игольчатыми (кардными) поверхностями на отдельные волокна, при этом удаляются оставшиеся примеси, спутанные клочки волокон и частично короткие волокна. Из прочесанного волокнистого холста формируется жгут, называемый лентой. В дальнейшем ленты многократно подвергаются сложению и вытяжке, в результате чего происходит выравнивание лент по толщине, распрямление и ориентирование волокон в продольном направлении. Ленты подвергаются операции гребнечеса - ния, при этом помимо распрямления и ориентации волокон происходит вычесывание коротких волокон. В процессе предварительно-

ГО прядения ленты вытягиваются и рлегка подкручиваются, образуя ровниЦу. Окончательное прядение проводится на кольцепрядильных машинах, на которых ровница утоняется вытяжкой до требуемой толщины и приобретает окончательную крутку. В зависимости от набора операций и числа их повторов различают три основных способа прядения: аппаратное, кардное и гребенное.

Процесс аппаратного прядения наиболее короткий. После разрыхления и трепания волокнистая масса подвергается двух - или трехкратному кардоче - санию, после чего волокнистый холст разделяется на полосы и скатывается (ссучивается) в ровницу и далее на прядильной машине преобразуется в пряжу.Аппаратная пряжа вырабатывается из коротковолокнис - того4 хлопка, шерсти и смеси их с химическими волокнами. Кроме того, к ним добавляют волокна из отходов прядильного производства и регенерированные волокна (из лоскута). Структура аппаратной пряжи рыхлая. Она состоит из мало распрямленных и мало ориентированных волокон (рис. 1.12, а). Пряжа обладает повышенной пористостью и, следовательно, хорошими теплозащитными свойствами, которые являются важными для зимней одежды. Хлопчатобумажная аппаратная пряжа выпускается линейной плотностью 85 -- 250 текс и используется для изготовления байки и хлопчатобумажных сукон. Шерстяная и полушерстяная аппаратная пряжа имеет линейную плотность 50-- 300 текс; из нее изготовляют драпы, сукна, пальтовые ткани, реже костюмные и плательные ткани.

Рис. 1.12. Строение пряжи: А -- аппаратной; б -- кардной; В -- пневмомеханической

Кардная система прядения включает в себя все операции, кроме гребнечесания. Кардная пряжа вырабатывается из средневолок - нистого хлопка и химических волокон, из смеси хлопка или вискозы с котонизированными льняными и синтетическими волокнами. Кардная пряжа состоит из относительно распрямленных и ориентированных волокон, которые располагаются по винтовым линиям, переходя от центра к периферии и обратно (рис. 1.12, б). Структура пряжи отличается некоторой неуравновешенностью, так как напряженность волокон, находящихся в наружных слоях, больше, чем в центральных. Кардная пряжа не всегда равномерна по толщине, что, в свою очередь, может вызвать неравномерность распределения крутки и появление сукрутин и петель. Хлопчатобумажная кардная пряжа имеет несколько ворсистую поверхностьиз-за выступающих кончиков волокон. Пряжа из равномерных по длине и толщине химических волокон имеет более гладкую поверхность и отличается большей равномерностью по толщине и крутке. Кардную пряжу выпускают линейной плотностью 15 -- 85 текс и используют для изготовления тканей, трикотажных и некоторых видов нетканых полотен.

Гребенная система прядения наиболее продолжительная; в нее включены все виды операций: разрыхление, кардочесание, многократное сложение и вытяжка лент, гребнечесание, при котором вычесываются короткие волокна, предпрядение и прядение. Гребенная пряжа вырабатывается из длинноволокнистого хлопка, льна, длинных волокон тонкой, полугрубой и грубой шерсти, шелковых волокон. Структура гребенной пряжи наиболее упорядоченная; распрямленные и ориентированные в долевом направлении волокна равномерно распределены по длине и поперечному сечению пряжи. При прядении волокна располагаются по спиралям и плотно обвивают друг друга. Поверхность гребенной пряжи ровная и менее ворсистая, чем у кардной пряжи.

Гребенная пряжа из хлопковых, химических и смешанных волокон вырабатывается линейной плотностью 6--20 текс и применяется в производстве блузочных, сорочечных, плательных, плащевых, костюмных тканей и трикотажных полотен. Шерстяная и полушерстяная гребенная пряжа из тонкой шерсти имеет линейную плотность 19 -- 42 текс и используется для изготовления камвольных плательных, костюмных и пальтовых тканей и верхних трикотажных изделий. Из полугрубой и грубой шерсти, смешанной с химическими волокнами, получают гребенную пряжу поверхностной плотностью 28 -- 84 текс. Льняная гребенная пряжа чаще всего вырабатывается линейной плотностью 30-- 170 текс и применяется в производстве столового и постельного белья.

Помимо классических видов прядения в производстве пряжи получили распространение безверетенные системы прядения (пневмомеханическое, электростатическое и др.). Чаще всего используют пневмомеханическое прядение, в основе которого лежит принцип механического и аэродинамического воздействия на волокна. Волокна из ленты воздушным потоком подаются в прядильную камеру, которая вращается с частотой 30000 мин-". Центробежной силой волокна прижимаются к стенкам камеры, группируются в желобе в виде волокнистой ленты, скручиваются и выходят из камеры в виде пряжи.

В связи с особенностями формования пневмомеханическая пряжа имеет слоистую структуру с различной плотностью расположения волокон в поперечном сечении (рис. 1.12, в). Наибольшая плотность центрального слоя снижается в направлении наружных слоев. Это приводит к снижению прочности пряжи. По сравнению с кардной пряжей пневмомеханическая пряжа имеет более высо - toe крутку (на 10 -- 15 %) и объемность (на 10 %) и меньшую ворсистость поверхности. Материалы из пневмомеханической пряжи 5олее устойчивы к истиранию, имеют большую упругость и не - бминаемость по сравнению с материалами из пряжи кольцевого прядения. Пряжа пневмомеханического прядения вырабатывается |l3 хлопковых, котонизированных льняных, химических и смешанных волокон.

Высокообъемная пряжа получается из смеси разноусадочных волокон, повышенная растяжимость (30% и более), объемность, Пушистость и мягкость которой достигаются за счет усаживания аасти волокон в результате химической или тепловой обработки. Высокообъемная пряжа может быть получена при аэродинамической обработке, в результате которой потоком воздуха разрыхляет- ря структура и увеличивается ее объем.

¦ Пленочные нити. Элементарные нити в виде пленочных ленточек получают либо разрезанием пленки, либо экспедированием НХ из расплава с последующим вытягиванием и термофиксацией. Комплексные пленочные нити скручиваются из элементарных пленочных нитей малой ширины.

, Фибриллированная пленочная нить представляет собой пленочную текстильную нить с продольным расслоением на фибриллы, Имеющие между собой связи. Структура таких нитей отличается объемностью и пушистостью.

Комбинированные нити. Структура комбинированных нитей образуется соединением двух и более нитей различных видов, строения и волокнистого состава. Вариантов таких комбинаций множество. Комбинированные нити могут состоять из различной по волокнистому составу и (или) структуре пряжи; из разных по химическому составу и (или) структуре комплексных нитей; из пряжи и комплексной нити; из мононити, текстурированной нити и пряжи; из комплексной и текстурированной нити и т. д. (ГОСТ 13784--94). Комбинированные нити могут быть однокруточными и многокруточными. Их можно разделить на простые, армированные и фасонные нити.

Простые комбинированные нити получают соединением составляющих нитей примерно одинаковой длины. Различные сочетания доставляющих нитей позволяют создавать многообразие комбинированных нитей, различающихся структурными параметрами, показателями физико-механических свойств и внешним видом, что, I свою очередь, расширяет ассортимент текстильных материалов, вырабатываемых из этих нитей.

Армированные нити имеют сердечник, плотно обвитый, опле - генный или покрытый равномерно по всей длине волокнами или другими нитями. В качестве сердечника используются различные Виды пряжи и комплексных нитей, полиуретановые мононити или Комплексные нити (спандекс, лайкра), резиновая жилка и т. п.

Армированные нити имеют несколько вариантов получения и строения.

Классическим видом армированной нити является стержневая нить любого вида, обкрученная в один или два слоя покровной нитью другого состав. Это позволяет сочетать в одной нити свойства, присущие составляющим нитям. Например, используя в качестве стержневой нити химическую комплексную нить, а в качестве покровной нить из натуральных волокон, получают прочную упругую нить с хорошими гигиеническими свойствами. Если в качестве сердечника используют высокоэластичные нити (лайкра, спандекс, резиновая жилка), которые во время обкручивания находятся в растянутом состоянии, то после снятия нагрузки получают высокообъемную, пушистую эластичную нить. Разновидностью армированных нитей является моос- креп, который представляет собой нить креповой крутки, обвитую нитью пологой крутки. Усадка сердечника придает поверхности нити объемность и пушистость.

Другой вид армированной нити имеет сердечник в виде пряжи или комплексной нити, равномерно покрытый волокнами. Такие нити получают аэродинамическим способом путем подачи воздушным потоком волокон в зону кручения нитей, где они захватываются стержневой нитью и прочно закрепляются в ее структуре. Вариантом таких нитей является стержневая нить, покрытая пневмоперепутанными элементарными нитями.

Велюровые нити, или синель, состоят из сердцевинной одно - круточной нити, в которой перпендикулярно продольной оси закреплено множество коротких волокон, создающих бархатистую поверхность нити

Флокированные нити получают путем нанесения в электростатическом поле на стержневую нить, предварительно покрытую клеем, нарезанного ворса. Регулировкой натяжения стержневой нити и напряжения на электродах можно добиться равномерного радиального расположения ворсинок на поверхности нити.

Текстильные нити, имеющие периодически повторяющиеся местные изменения структуры или окраски (рис. Д. 14). В фасонных нитях сердцевинная нить обвивается нагонной |цли эффектной нитью (иногда несколькими) большей длины, чем Основная. Местные эффекты, встречающиеся в фасонных нитях и определяющие их название, весьма многочисленны и разнообразны. Это могут быть круглые или продолговатые узелки (узелковая нить); небольшие петли в виде колечек (петлистая); большие пушистые петли (букле); чередование заметных утолщенных и тонких участков (переслежистая); периодическое изменение плотности и "наклона витков нагонной нити вокруг сердцевинной (спиральная); 1®пряденные комочки цветных волокон (непс); чередование спиралей и рыхлых многоцветных узелков (эпонж) и т. д. Встречаются ((фасонные нити с вплетенными в структуру отрезками пленочных "Нитей. Флокированные фасонные нити имеют на поверхности ворс, (Отличающийся длиной, толщиной, цветом, плотностью расположения. Благодаря фасонным нитям получают текстильные материны с разнообразной фактурой поверхности. Фасонные нити мож - IJio получать способом пневмоперепутывания комплексных нитей, с периодическим образованием петель на поверхности нити

В последнее время иногда при создании текстильных материалов в качестве нитей используют нитеподобные текстильные изделия в виде ленточек, тесьмы, шнуров и т. п., полученных вязанием, ткачеством или плетением. Наибольшее разнообразие встречается среди «трикотажных» нитей (рис. 1.15), простейшие из которых вырабатываются в виде ластичной цепочки или ленточки основовязаного переплетения. В армированных вязаных нитях роль сердечника играет цепочка, в которую могут вплетаться перпендикулярно расположенные отрезки волокон

Рис. 1.14. А -- петлистая; б -- спиральная; в -- с ровничным эффектом; г -- эпонж; д -- Узелковая

текстильный нить пряжа

Основные характеристики структуры и свойств текстильных нитей. К основным структурным характеристикам текстильных нитей относятся линейная плотность, направление крутки, крутка, коэффициент крутки и величина укрутки.

Толщину текстильных нитей можно определять линейными размерами и площадью поперечного сечения, измеряемыми под микроскопом. Однако зачастую сложная форма сечения, наличие каналов, пустот и различная плотность расположения элементарных волокон затрудняют правильную оценку толщины нитей. Поэтому в качестве стандартной характеристики толщины принята линейная плотность, имеющая условное название текс (от слова текстильный).

Линейная плотность представляет собой отношение массы нити Т, мг, к ее длине L, м:

Различают номинальную, номинально-расчетную, фактическую линейную плотности.

Номинальной Тн называют линейную плотность нити, запроектированную к выпуску. Ее используют при расчетах структурных параметров текстильных материалов. Номинально-расчетную плотность Тр трощеных и крученых нитей рассчитывают, суммируя линейную плотность составляющих нитей

Для многокруточной нити

Рис. 1.15. Трикотажные нити: А -- ластичная цепочка; б-- плоский «ершик»; в -- с флизелино- вой лентой.

При скручивании нитей происходит укорочение длины составляющих нитей, величина которого называется укруткой U, %. Рас

Кручение является основным способом получения пряжи из коротких волокон, комплексных и комбинированных нитей. Степень скрученности нитей оценивается следующими характеристиками.

Направление крутки характеризует расположение витков периферийного слоя нити: при правой крутке (Z) составляющие нити направлены слева вверх направо, при левой крутке (S) -- справа вверх налево (рис. 1.16). Для получения равновесных и прочных нитей направления крутки при первом и последующих процессах кручения должны быть противоположными.

Рис. 1.16.

Стандартными характеристиками степени скручивания являются тщ нити и коэффициент крутки.

Поэтому при пологой крутке нить получается менее прочной и более мягкой, а при высокой крутке -- более прочной и жесткой. Увеличение прочности нити с повышением ее крутки происходит до определенного предела (критическая крутка), после чего происходит снижение прочности. Это связано с перенапряжением растянутых круткой наружных волокон или нитей. Однако на практике для получения малосминаемых тканей с красивой мелкозернистой поверхностью иногда используют нити с креповой круткой, превышающей критическую крутку.

Структура пряжи характеризуется ворсистостью, наличием на поверхности выступающих кончиков волокон, причем имеет значение как количество, так и длина ворсинок. Если пряжа имеет заметную ворсистость, то структура поверхности ткани или трикотажного полотна менее выражена, а после отделочных операций ворсования и валки образуется застил, который в той или иной степени полностью закрывает рисунок переплетения. Для материалов с четко выраженной фактурой поверхности требуются нити с малой ворсистостью. Степень ворсистости зависит от способа прядения, величины крутки, извитости волокон. В качестве характеристик ворсистости чаще всего используют число ворсинок пв, приходящихся на единицу длины нити (обычно 1 м), среднюю длину ворсинок /, мм, и суммарную или общую длину ворсинок Ьй, мм.

Это тонкое, гибкое и прочное тело значительной длины; используется для изготовления текстильных изделий - тканей, трикотажа, нетканых материалов и т.п. непосредственно или после предварительной обработки.

Различают нити текстильные исходные, первичные и вторичные. К исходным нитям текстильным относятся нити, не делящиеся в продольном направлении без нарушения: элементарные (химические, натуральные, в том числе шёлк-сырец, и минеральные), мононити (химические), а также узкие полоски из бумаги, плёнки и т.п.

В отличие от элементарных нитей, мононити непосредственно используются для выработки изделий - тонких чулок, сеток и др. К первичным нитям текстильным относятся пряжа, вырабатываемая из волокон текстильных, комплексные нити, состоящие из пучка (двух и более) элементарных нитей, соединённых скручиванием или другими способами, а также разрезные нити текстильные, получаемые скручиванием полосок.

Пряжа может быть простая, фасонная, текстурированная (высокообъёмная) и армированная.

Фасонными называются нити текстильные, структура которых периодически изменяется путём образования утолщений, петель и т.п. Текстурированными называются нити текстильные, структура которых видоизменена для повышения объёма или растяжимости. К вторичным нитям текстильным относятся кручёные нити, обычно получаемые скручиванием нескольких первичных. Вторичные нити текстильные также изготовляют текстурированными и фасонными.

Кроме того, по составу нити текстильные могут быть однородные - из материала одного вида (например, пряжа хлопчато-бумажная, шерстяная, вискозная и т.д.), смешанные - из смеси волокон (льно-лавсановая пряжа и т.д.) и неоднородные (скрученные ацетатно-вискозные комплексные нити). Нити текстильные, полученные скручиванием пряжи и комплексных нитей, называются комбинированными.

Большое разнообразие ассортимента нитей текстильных достигается применением дополнительных операций и процессов при их выработке (например, опалка, крашение, отбеливание). Нити текстильные применяются также для изготовления искусственных мехов, дублированных материалов; некоторые виды нитей текстильных используются для получения швейных ниток, фильтров для химической промышленности, канатов и т.п.

Лит. см. при ст. Волокна текстильные. Г. Н. Кукин
Источник: Большая советская энциклопедия

Классификация волокон

С учетом классификационных признаков волокна делятся на:

натуральные

химические.

К натуральным волокнам относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения: хлопок, лен, шерсть и шелк. К химическим волокнам – волокна, изготовленные в заводских условиях. При этом химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.

Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, которые образуются в процессе развития и роста волокон (целлюлоза, фиброин, кератин). К тканям из искусственных волокон относятся: ацетат, вискоза, штапель, модаль. Эти ткани прекрасно пропускают воздух, очень долго остаются сухими и приятны на ощупь. Сегодня все эти ткани активно используются производителями чулочно-носочной продукции, а, благодаря новейшим технологиям, способны заменять натуральные.

Синтетические волокна получают путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.) в результате реакции полимеризации или поликонденсации в основном из продуктов переработки нефти, каменного угля и природные газов.

Виды нитей

Волокна являются основой для изготовления элементарных нитей, в зависимости от способа соединения которых затем получают множество других нитей. Различают следующие виды нитей:

одиночная – нить, которая не делится в продольном направлении без разрушения и может быть непосредственно использована в производстве текстильных изделий (часто называется мононитью). Мононити получают из синтетических волокон, они имеют обычно круглое сечение, а, в зависимости от толщины, мононити могут использоваться при выработке легких тонких тканей для блузок и тяжелых для прокладочных материалов.

комплексная – нить, состоящую из двух или нескольких элементарных нитей, соединенных между собой скручиванием или склеиванием

крученая – нить, получаемая путем скручивания двух или более комплексных нитей, пряжи или из тех и других вместе

пряжа – нить, состоящая из волокон, соединенных между собой путем кручения в процессе прядильного производства.

Текстильными нитями называются получаемые из волокон гибкие, прочные тела с малыми поперечными размерами и неоп­ределенно большой длиной.

В зависимости от способа получения все текстильные нити можно подразделить:

На пряжу, получаемую прядением из волокон ограниченной длины;

Глава 2

Текстильные товары

- нити, получаемые без прядения из волокон неограниченной

длины (комплексные нити и мононити).

Комплексной называют нить, состоящую из двух или несколь­ких элементарных нитей, соединенных между собой скручиванием или склеиванием.

Одиночная нить, которая не делится в продольном направле­нии без разрушения и может быть непосредственно использована в производстве текстильных изделий, называется мононитью.

Крученой нитью называют нить, полученную путем скручива­ния двух или более комплексных нитей, пряжи или из тех и других вместе.

Пряжей называется текстильная нить, состоящая из коротких волокон, скрученных в процессе прядения.

Прядение представляет собой совокупность операций, в резуль­тате которых из волокнистой массы изготавливается пряжа. Волок­на, используемые для прядения, называются прядильными.

Различают три основных способа прядения; аппаратный, гре­бенной и кардный. Выбор способа прядения, вид и свойства по­лученной пряжи зависят от длины и толщины используемых для прядения волокон. Наибольшее применение нашел кардный способ прядения, по которому перерабатывают хлопок и получают сред­нюю по толщине и пушистости пряжу.

Основными операциями кардного прядения хлопка являются разрыхление и трепание волокон, чесание, выравнивание и вытя­гивание ленты, предпрядение и собственно прядение.

Собственно прядение осуществляется на прядильных маши­нах и включает в себя вытягивание ровницы до нужной линейной плотности, скручивание ее в пряжу и наматывание пряжи. На коль­цевых прядильных машинах пряжа наматывается в форме початка на патрон, насаженный на веретено.

В последнее время все шире применяют безверетенное пряде­ние, дающее более равномерную по линейной плотности и прочно­сти пряжу. Пряжу при этом способе прядения получают в бобинах, которые могут использоваться без перемотки для снования и в качестве утка в бесчелночных ткацких станках.

Тонковолокнистый хлопок перерабатывается гребенным спо­собом прядения, который помимо операций кардного способа включает в себя дополнительную операцию - гребенной прочес. На гребнечесальных машинах после кардочесания вычесываются короткие волокна, в результате чего образуется лента, состоящая из одних длинных волокон. Это создает возможность очень сильного вытягивания ленты и получения тонкой равномерной и гладкой гребенной пряжи. Собственно прядение может осуществляться на кольцевых и безверетенных машинах.

Коротковолокнистый хлопок перерабатывается аппаратным способом, при котором прочесывание производится на чесальных аппаратах. Аппаратный способ дает возможность использовать коротковолокнистое сырье и получать толстую, рыхлую, нерав­номерную по толщине пушистую, аппаратную пряжу. Собственно прядение может осуществляться на кольцевых или безверетенных машинах.

В прядении шерсти различают гребенной (грубогребенной и тонкогребенной) и аппаратный способы.

Наиболее длинные и грубые волокна шерсти, переработан­ные грубогребенным способом, дают плотную и жесткую пряжу. Тонкая шерсть средней длины перерабатывается тонкогребенным способом в тонкогребенную мягкую пряжу, имеющую слегка пу­шистую поверхность.

Короткая шерсть идет в аппаратное прядение. При этом в за­висимости от толщины волокон получают пряжу тонкосуконную (более тонкую, мягкую, пушистую) или грубосуконную (толстую и более жесткую).

В прядении льна есть свои особенности. Если все другие во­локна всегда прядут в сухом состоянии, то волокна льна могут перерабатываться как сухим, так и мокрым способом. При мокром способе для получения более тонкой и плотной пряжи ровницу про­пускают через ванны с горячей водой, размягчающие пектиновые вещества и облегчающие процесс вытягивания ленты. Различают две системы прядения льна: льняную и очесочную. По льняной системе перерабатываются длинные волокна, прочесывание сво­бодно висящих пучков которых производится на льночесальных

Текстильные товары

машинах. При этом длинные технические волокна дробятся на все более тонкие, а короткие волокна, которые перерабатываются по очесочной системе, отъединяются и вычесываются. Полученная при этом очесочная пряжа обычно толстая и неравномерная.

Шелковые отходы, полученные при размотке коконов тутового шелкопряда, перерабатываются в пряжу гребенным, аппаратным и очесочным способами.

Пряжа в отличие от монолитных нитей состоит из волокон ограниченной длины, соединенных между собой скручиванием и удерживающихся за счет сил трения. Для изготовления текс­тильных изделий различного назначения пряжа имеет наиболее широкое применение.

Пряжу можно классифицировать по различным признакам.

По составу волокон пряжа делится на однородную, состоящую из одноименных волокон (хлопчатобумажная, шерстяная и др.), и смешанную (неоднородную), состоящую из разноименных во­локон. Составы смесей чрезвычайно разнообразны. Широко рас­пространены двух- и трех компонентные смеси.

По отделке и окраске пряжа делится на суровую (без отдел­ки), отбеленную, гладкокрашеную, кислованную, меланжевую (из смеси цветных волокон), мулинированную (из двух или более разноцветных нитей), пряжу фасонного крашения и пеструю. По­следнюю получают на прядильных машинах при одновременной переработке ровницы разных цветов. Пряжа фасонного крашения имеет цветовой эффект, полученный за счет применения специ­альных способов крашения или печатания, обеспечивающих не­равномерное нанесение красителя на поверхность пряжи по ее длине.

По строению (конструкции) пряжа делится на однониточную, трощеную и фасонную. Однониточную пряжу получают на пря­дильных машинах путем правого или левого скручивания прядо-мых волокон. При раскручивании однониточная пряжа распадается на составляющие волокна. Трощеная пряжа состоит из двух и более продольно сложенных нитей, не скрученных между собой, и наибо­лее широко используется в трикотажном производстве. Крученую пряжу получают на крутильных машинах.

По способу кручения она подразделяется на однокруточную, многокруточную, фасонную, армированную, текстурированную и комбинированную.

Однокруточная пряжа вырабатывается скручиванием двух или трех нитей одинаковой длины и имеет гладкую поверхность. Для уравновешивания крутки скручивание производится в сторону, противоположную крутке пряжи.

Многокруточная пряжа образуется при повторном скручивании крученой пряжи.

Фасонная пряжа - с определенным внешним эффектом, полу­ченная скручиванием нитей разной длины. При фасонном кручении нити движутся с разной скоростью. Нить, расположенная в центре, называется основной или стержневой, а обвивающая - нагонной или эффектной. Чтобы закрепить полученный эффект, фасонной нити дают дополнительную крутку (в противоположном направле­нии), скручивают ее с фиксирующей нитью. Пряжа с прерывистым эффектом может не иметь фиксирующей нити. Шишковатая пряжа получается в результате местного сгущения витков обвивающей нити вокруг стержневой. Спиральная пряжа образуется при разной степени натяжения стержневой и эффектной нити или при скру­чивании ровницы с однониточной пряжей.

К фасонной относят также пряжу с внешними (мушковатую или с эффектом грубых волокон) и со структурными эффектами (измененной формы), т. е. пряжу с непсом, с отрезками нитей, переел ежистую. Мушковатая пряжа имеет хаотически расположен­ные на ее поверхности скопления волокон разного цвета. Пряжа с эффектом грубых волокон (с флиром) имеет выделяющиеся на ее поверхности отдельные или суровые цветные волокна большой линейной плотности (обычно вискозные). Пряжа с непсом име­ет шаровидные утолщения. Переслежистая пряжа имеет толстые и тонкие участки различной протяженности.

Армированная пряжа имеет сердечник из синтетических комп­лексных нитей, обвитый по всей длине хлопковыми, шерстяными или штапельными волокнами.

Текстурированная пряжа обладает объемностью, пористос­тью, пушистостью, мягкостью и высокой растяжимостью. Такую

Текстильные товары

пряжу получают двумя способами: прядением смесей, содержа­щих высокоусадочные волокна, с последующей термообработкой полученной пряжи или аэродинамическим способом, при котором формирование пряжи происходит под воздействием потоков сжа­того воздуха, разрыхляющих ее структуру.

Комбинированная пряжа может быть эластичной и ворсистой. Эластичная пряжа скручена из двух фасонных волнистых нитей (эластичная нить и хлопковая или шерстяная лента), прошедших термическую обработку. Ворсистая пряжа (пушистая, повышен­ной объемности) формируется аэродинамическим способом - под воздействием струй сжатого воздуха волокна хлопка или шерсти перепутываются с комплексными синтетическими нитями.

По толщине пряжа делится на три вида: средней толщины (ли­нейная плотность 11-30 текс), малой (менее 11 текс) и большой толщины (более 30 текс).

По назначению различают пряжу для ткацкого, трикотажно­го, коврового, ниточного и галантерейного (для изготовления гардин; тюля, кружев) производств; для технических изделий специального назначения; для производства канатно-веревочных изделий.

По способу прядения хлопчатобумажная пряжа делится на ап­паратную, кардную, гребенную; шерстяная - на аппаратную и гре­бенную; шелковая - на аппаратную, гребенную и очесочную из натурального шелка; льняная - на льняную сухого прядения (л/с), льняную мокрого прядения (л/м), очесочную сухого прядения (о/с) и очесочную мокрого прядения (о/м).

Классификация текстильных нитей

Мононить представляет собой однониточную нить, не делящуюся в продольном направлении без разрушения, пригодную для непосредственного использования в текстильных изделиях.

Комплексная нить состоит из двух или более элементарных нитей, соединенных между собой скручиванием или склеиванием. Элементарная нить представляет собой одиночную нить, которая является составной частью комплексной нити или жгута. Элементарная нить не может быть использована как мононить.

Пряжа - нить, состоящая из волокон, соединенных скручиванием или склеиванием.

Крученая нить - нить, скрученная из двух или более комплексных нитей, пряжи или того и другого вместе.

Фасонная нить - нить, имеющая периодически повторяющиеся местные изменения структуры (узелки, петли, утолщения и т. д.) и окраски.

Армированная нить - особый вид неоднородных нитей, получаемых при обвивании стержневого компонента нагонными нитями или волокнами.

Текстурированная нить - нить, структура которой путем дополнительных обработок изменена для повышения удельного объема или растяжимости.

По виду использованного сырья пряжа делится на однородную и смешанную, а нити - на однородные и неоднородные. Однородные нити и пряжа состоят из волокон одного вида сырья, смешанная пряжа - из смеси разных по виду сырья волокон, неоднородная нить - из нитей различного вида сырья.

Нити и пряжу изготовляют из натуральных и химических (искусственных и синтетических) волокон. Натуральное волокно имеет природное происхождение (растительное, животное, минеральное). Химические волокна изготовлены из природных или синтетических высокомолекулярных веществ. К ним относятся искусственные волокна, полученные из природных высокомолекулярных веществ. Синтетические волокна изготовлены из синтетических высокомолекулярных веществ.

Из натуральных волокон вырабатывают хлопчатобумажную, льняную, шерстяную пряжу и натуральный шелк.

Хлопчатобумажную пряжу вырабатывают суровую, крашеную и меланжевую (полученную из крашеного хлопка).

Льняную пряжу вырабатывают по системе мокрого и сухого прядения. Пряжа из льняного волокна в зависимости от способа отделки может быть суровой, вареной, беленой и крашеной.

Шерстяную пряжу изготовляют по гребенной и аппаратной системам прядения. В зависимости от линейной плотности шерстяного волокна гребенную пряжу подразделяют на тонкогребенную, грубогребенную и полугребенную, а аппаратную - на тонкосуконную и грубосуконную. Значительную часть шерстяной пряжи скручивают в два сложения.

Натуральный шелк получают при разматывании коконов тутового и дубового шелкопряда в виде комплексно склеенных нитей (шелка-сырца). Кроме того, выпускают крученый натуральный шелк с различным числом кручений: с обычной круткой - до 600 кр/м и креповой круткой - до 3200 кр/м. Из отходов, получаемых при переработке натурального шелка, изготовляют шелковую пряжу.

К искусственным волокнам относятся вискозные, ацетатные, триацетатные и медно-аммиачные. Искусственные волокна также используют в чистом виде и в смеси с натуральными.

Синтетические волокна в зависимости от химической структуры подразделяют на несколько видов: полиамидные (капрон, анид, энант), полиэфирные (лавсан), полиакрилонитрильные (нитрон), полиолефиновые (полипропилен, полиэтилен) и др., из которых изготовляют нити и штапельное волокно для получения однородной и смешанной пряжи. Нити из синтетических волокон обладают повышенной прочностью, стойкостью к истиранию и многократным нагрузкам.

Полиамидные и полиэфирные волокна, обладающие низкой термопластичностью, чаще, чем другие волокна, используют для изготовления текстурированных нитей, которые отличаются повышенной объемностью, пушистостью и мягкостью. Структура текстурированных нитей изменена механическим способом (скручиванием, прессованием, гофрированием, вязанием) и зафиксирована тепловой обработкой. К текстурированным нитям относятся: эластик (спирально извитые), гофрон (плоско извитые), аджилон (пространственно извитые), таслан (петлистые), а также мелан, мэрон и др.

В статье использованы материалы учебника "Материаловедение швейного производства" (авторы Бузов Б.А., Модестова Т.А., Алыменнова Н.Д.)