Мы с помощью Fashion Factory School решили разобраться в основах материаловедения: из чего состоит ткань, как определять ее по виду переплетения, а также как на практике определить ее волокнистый состав.
Строение и свойства текстильных материалов
Основными структурными элементами всех текстильных материалов или изделий (тканей, трикотажных полотен, нетканых полотен, лент, кружев и т.д.) являются текстильные волокна и нити. Для изготовления текстильных материалов используется большое количество волокон и нитей, различающихся по химическому составу, строению и свойствам.
В основу классификации текстильных волокон и нитей положено их происхождение (способ получения) и химический состав. По происхождению все волокна подразделяют на натуральные и химические.
К натуральным волокнам относятся волокна растительного, животного и минерального происхождения, которые образуются в природе без непосредственного участия человека. Натуральные растительные волокна состоят из целлюлозы. Их получают с поверхности семян растений (хлопок), из стеблей (лен, пенька, джут, рами, кенаф), из листьев (пенька, сизаль). Натуральные волокна животного происхождения состоят из белков кератина (шерсть различных животных) или фиброина (шелк тутового шелкопряда).
К химическим волокнам относятся материалы, создаваемые в заводских условиях. Их подразделяют на искусственные, полученные путем формирования из высокомолекулярных соединений, встречающихся в природе, и синтетические, полученные путем синтезирования высокомолекулярных соединений. К первым относятся вискозные, полинозные, медно-аммиачные, ацетатные, триацетатные волокна. Ко вторым – полиамидные (ПА, капрон, нейлон, дедерон, nylon и т.д.), полиэфирные (ПЭ, лавсан, полиэстер, тесил, дакрон, терилен, polyester, T и т.д.), полиакрилонитрильные (ПАН, акрил, нитрон, acryl), полиуретановые (спандекс, лайкра, эластан, spandex), поливинилхлоридные (хлорин), полиолефиновые (полипропилен, полиэтилен) волокна.
Строение и классификация тканей
Одна из основных характеристик строения ткани – вид переплетения, определяющий взаимное расположение и связь между собой нитей основы и утка, а также внешний вид (блеск, рельефность, рисунок лицевой поверхности) и свойства.
Законченный рисунок переплетения ткани называется раппортом. Раппорт определяется числом нитей, образующих его. Различают раппорт по основе (число основных нитей – продольных в ткацком рисунке) и раппорт по утку (число уточных нитей – поперечных).
Ткани в зависимости от вида переплетения подразделяются на следующие классы:
1. Ткани простых, гладких (главных) переплетений. Характеризуются однородной поверхностью (полотняные, саржевые, атласно-сатиновые).
2. Ткани саржевых переплетений. Имеют отличительную особенность – рубчик, идущий по диагонали ткани (саржа, подкладочные ткани). На лицевой поверхности саржевых тканей рубчик обычно идет снизу вверх и слева направо.
3. Ткани сатиновых и атласных переплетений. Имеют на лицевой поверхности удлиненные перекрытия, поэтому она обычно гладкая и блестящая.
4. Ткани мелкоузорчатых переплетений. Это производные от простых, характеризующихся видоизменением (усложнением) гладких переплетений.
Молескин – усиленный сатин
5. Ткани сложных переплетений. Они образуются из нескольких систем нитей основы и утка (двухслойные, ворсовые, махровые и т.д.)
6. Ткани крупноузорчатых переплетений (жаккардовых). Характеризуются разнообразными крупными узорами.
Классификация тканей по волокнистому составу
Ткани в зависимости от вида волокон делятся на следующие:
– однородные (состоящие из одинаковых волокон, например, только волокна хлопка, или только волокна вискозы и т.д.);
– неоднородные (состоят из различных по виду волокон, например, основа хлопчатобумажная, а уток – шерстяной и т.д.);
– смешанные (в составе основы и утка имеют различные волокна, смешанные в процессе прядения. Например, в основе и утке шерсть с вискозным волокном или в основе и утке шерстяная пряжа вприкрутку с нейлоновой нитью).
– смешанно-неоднородные (имеющие одну систему нитей однородную, а вторую из смеси волокон. Например, основа хлопчатобумажная, а уток – из смеси шерсти со штапельными вискозными волокнами).
Определение волокнистого состава тканей имеет первостепенное значение. Он должен учитываться при моделировании, конструировании, раскрое, пошиве. От волокнистого состава тканей зависят их эстетические свойства (внешний вид, фактура), технологические свойства (такие, как, например, прорубаемость ткани, скольжение, осыпаемость нитей, раздвигаемость нитей в швах), эксплуатационные и потребительские свойства (сопротивление износу и механическим нагрузкам, усадка, теплопроводность, воздухопроницаемость) и т.д.
Способы определения волокнистого состава
Волокнистый состав тканей определяется органолептическим и лабораторным способами.
Лабораторным называется такой способ определения волокнистого состава, при котором используются микроскопы и химические реактивы. Для определения состава тканей лабораторным методом необходимо хорошо знать строения волокон и их химические свойства.
Органолептическим называется способ, при котором волокнистый состав ткани определяется при помощи органов чувств (зрения, осязания, обоняния). При органолептическом способе ткань рекомендуется рассматривать в такой последовательности: по внешнему виду ткани, на ощупь и по сминаемости, по виду нитей основы и утка, по обрыву нитей основы и утка, по характеру горения нитей основы и утка. При этом следует помнить, что каждую нить, отличающуюся по цвету и блеску, необходимо исследовать отдельно.
Читайте также: Уколы восстанавливающие хрящевую ткань в позвоночнике
Хлопчатобумажные и льняные ткани сухие на ощупь, при этом льняные ткани более жесткие и прохладные.
При обрыве льняной пряжи на конце образуется кисточка из волокон, различных по длине и толщине, при обрыве х/б пряжи – пушистая кисточка из одинаковых по толщине и длине волокон. При раскручивании льняная пряжа распадается на различные по длине и толщине волокна, х/б пряжа – на одинаковые по размерам волокна.
Характер горения волокон растительного происхождения напоминает горение бумаги, с характерным остатком золы сероватого цвета, которая легко растирается пальцами без остатка.
При отличии натурального шелка от тканей из химических волокон следует учесть, что при обрыве нить шелка–сырца не разлетается на составляющие (т.е. не делится в поперечном направлении) в отличие от а комплексных вискозных, ацетатных, полиамидных (капрон), полиэфирных (полиэстер), некрученых нитей.
При смятии чистошерстяной ткани образуются мелкие складки, исчезающие при разглаживании рукой. На шерстяной ткани с добавлением волокон растительного происхождения образуются крупные рельефные складки, трудно удаляемые или не удаляемые совсем при разглаживании рукой. На тканях из шерсти с полиэфирными волокнами (полиэстером), отличающихся уже некоторой жесткостью, образуются крупные складки, исчезающие при разглаживании рукой.
Содержание примесей в шерстяной ткани можно определить по характеру горения основной и уточной пряжи. Чистошерстяная пряжа в пламени обугливается, при вынесении из пламени не горит; на конце образуется черный спекшийся остаток, который легко растирается без остатка пальцами; ощущается запах жженого рога. Если пряжа содержит волокна растительного происхождения (например, хлопка), то за спекшимся шариком образуется светящийся уголек, который быстро гаснет, оставляя легкий налет пепла; ощущается также запах жженого рога. Чем больше примесей растительного происхождения, тем больше после горения остается рыхлой золы серого цвета.
Если шерстяная пряжа содержит полиамидные или полиэфирные волокна/нити, то она горит коптящим пламенем (прим. полиэфирные волокна дают более черное коптящее пламя), образуется жесткий скелет нити, на конце образуется спекшийся черный шарик, который не растирается пальцами.
Действием ацетона можно легко отличить ацетатное волокно от вискозного: ацетатное волокно растворяется в ацетоне, у вискозного не наблюдается разрушения целостности волокна.
Понятие текстильных волокон и их классификация
При производстве швейных изделий используют самые разнообразные материалы. К ним относятся: ткани, трикотаж, нетканые материалы, натуральная и искусственная кожа, пленочные и комплексные материалы, натуральный и искусственный меха, а также швейные нитки, клеевые материалы, фурнитура. Знание строения этих материалов, умение определять их свойства, разбираться в ассортименте и оценивать качество являются необходимыми условиями для разработки и производства высококачественной одежды, для правильного выбора методов обработки и установления режимов обработки материалов в процессе производства швейных изделий.
Наибольший объем в швейном производстве составляют изделия, выполненные из текстильных материалов. Текстильные материалы, или текстиль, материалы и изделия, выработанные из волокон и нитей. К ним относятся ткани, трикотаж, нетканые полотна, швейные нитки и др.
Текстильное волокно представляет собой протяженное тело, гибкое и прочное, с малыми поперечными размерами, ограниченной длины, пригодное для изготовления пряжи и текстильных материалов.
Текстильная нить имеет ту же характеристику, что и текстильное волокно, но отличается от него значительно большей длиной. Нить может быть получена путем прядения волокон, и тогда она называется пряжей. Шелковую нить получают, разматывая кокон тутового шелкопряда. Химические нити формуют из полимера.
Классификация волокон текстиля
В зависимости от происхождения текстильные волокна делят на:
Данная классификация представлена (рисунок 1).
К натуральным относятся волокна, создаваемые самой природой, без участия человека.
Они могут быть растительного, животного или минерального происхождения. Натуральные волокна растительного происхождения получают с поверхности семян (хлопок), из стеблей (лен, пенька и др.), из листьев (сизаль и др.), из оболочек плодов (койр). Натуральные волокна животного происхождения представлены волокнами шерсти различных животных и коконным шелком тутового и дубового шелкопряда.
Химические волокна подразделяют на:
Искусственные волокна получают путем химической переработки природных полимеров растительного и животного происхождения, из отходов целлюлозного производства и пищевой промышленности. Сырьем для них служат древесина, семена, молоко и т.п.
Наибольшее применение в швейной промышленности имеют текстильные материалы на основе искусственных целлюлозных волокон, таких как вискозное, триацетатное, ацетатное.
Рисунок 1 – Классификация текстильных волокон
Синтетические волокна получают путем химического синтеза полимеров, то есть создания имеющих сложную молекулярную структуру веществ, из более простых, чаще всего из продуктов переработки нефти и каменного угля. К ним относят: полиамидные, полиэфирные, полиуретановые волокна, а также полиакрилонитрильные (ПАН), поливинилхлоридные (ПВХ), поливинилспиртовые.Натуральные волокна растительного происхожденияК волокнам растительного происхождения относят семенные и лубяные (рисунок 2).
Читайте также: Что означает качество ткани пенье компакт
Рисунок 2 – Классификация натуральных волокон растительного происхождения
К семенным волокнам относят хлопок. Хлопком называют волокна, покрывающие семена однолетнего растения хлопчатника. Хлопчатник – растение теплолюбивое, потребляющее большое количество влаги. Произрастает в жарких районах. В зависимости от длины волокна он бывает:
- Коротковолокнистый длина волокна до 27 мм.
- Средневолокнистый хлопчатник созревает через 130-140 дней с момента посева, дает волокно длиной 25-35 мм.
- Длинноволокнистый хлопчатник имеет более длинный период созревания, меньшую урожайность, но дает более длинное (35-45 мм), тонкое в прочное волокно, которое применяется для выработки высококачественной пряжи.
В зависимости от зрелости волокна хлопка также делятся на эталоны зрелости (рисунок 3).
Рисунок 3 – Эталоны зрелости волокон хлопка
- презрелое волокно
- зрелое волокно
- незрелые тонкостенные волокна
Перезрелые волокна имеют толстые стенки, повышенную прочность, но при этом значительно увеличивается их жесткость. Эти волокна также не пригодны для текстильной переработки (рисунок 3-а).
Зрелое волокно хлопка содержит более 95 % целлюлозы, остальное представляет собой сопутствующие вещества (рисунок 3-б).
Незрелые тонкостенные волокна обладают малой прочностью, низкой эластичностью и плохо окрашиваются. Они не пригодны для текстильного производства (рисунок 3-в).
Степень зрелости волокон хлопка влияет на их прочность и удлинение. Доля пластической деформации в полном удлинении зрелого волокна хлопка составляет 50 %, поэтому хлопчатобумажные ткани сильно сминаются. К лубяным волокнам относят:
Волокна льна относятся к так называемым лубяным волокнам, т. е. волокнам, получаемым из стеблей растений. Волокна льна являются наиболее ценными из всех лубяных благодаря высокой прочности, гибкости и хорошим сорбционным свойствам.
- Натуральные волокна животного происхождения
Основным веществом, составляющим натуральные волокна животного происхождения (шерсти и шелка), являются синтезируемые в природе животные белки – кератин и фиброин. Шерстью принято называть волокна волосяного покрова различных животных: овец, коз, верблюдов и др. Шерсть, снятая с овцы, называется руном. Овечья натуральная шерсть составляет более 95 % общего количества шерсти. Остальное приходится на долю верблюжьей и козьей шерсти, козьего пуха и др.
Рисунок 4 – Характеристика натуральных волокон животного происхождения
Химические волокна
Химические волокна получают путем химической переработки природных или синтетических высокомолекулярных соединений. Химические волокна получаются в результате прядения (рисунок 5). При мокром способе прядения фильеру помещают в коагуляционную (осадительную) ванну.
Струйки прядильного раствора из фильеры попадают непосредственно в осадительную ванну. Поверхностные слои полимера коагулируют быстрее, образуя твердую оболочку. Внутренние слои коагулируют постепенно: по мере диффузии коагулянта через оболочку затвердевших слоев. Из ванны образующиеся нити подают на приемные вытяжные механизмы еще в пластическом состоянии.
Рисунок 5 – Формование нитей из раствора
- фильтр
- фильера
- нити
- обдувочная шахта
- замасливающий ролик
- приемная бобина
- приемная бобина;
- коагуляционная ванна;
- нити;
- фильера;
- фильтр
Сухой способ прядения отличается от мокрого тем, что прядильный раствор из фильеры попадает в термокамеру; нити затвердевают при высокой температуре на воздухе вследствие испарения растворителя.
Искусственные волокна
К искусственным относят волокна из целлюлозы и ее производных. Это вискозное, триацетатное, ацетатное волокна и их модификации (рисунок 6).
Рисунок 6 – Характеристика искусственных волокон
Вискозное волокно вырабатывается из целлюлозы, полученной из древесины ели, пихты, сосны. Различают обычное вискозное волокно и его модификации. Обычные вискозные волокна обладают рядом положительных свойств:
- мягкостью,
- растяжимостью,
- устойчивостью к истиранию,
- хорошей гигроскопичностью,
- светостойкостью.
Среди модификаций следует отметить следующие: высокопрочное вискозное волокно, вискозное высокомолекулярное волокно и полинозное волокно. Высокопрочное вискозное волокно обладает наиболее равномерной структурой, что обеспечивает его прочность, устойчивость к истиранию и многократным изгибам.
Высокопрочное волокно сиблон придает тканям шелковистость, формоустойчивость, уменьшает их усадку, сминаемость. Вискозное высокомолекулярное волокно является полноценным заменителем средневолокнистого хлопка. Это волокно более прочное, упругое и износостойкое, чем обычное вискозное волокно.
Полинозное волокно – модифицированное вискозное волокно, являющееся полноценным заменителем тонковолокнистого хлопка при производстве сорочечных, бельевых, плащевых тканей, тонких трикотажных полотен и швейных ниток.
При стирке необходимо учитывать, что в мокром состоянии вискозные волокна теряют около 50 – 60 % прочности.
Вискозные ткани могут напоминать шелк, шерсть в зависимости от обработки волокон. Для вискозных тканей также характерен единый процесс производства, состоящий из нескольких стадий (рисунок 7).
Рисунок 7 – Технология производства вискозных тканей
Триацетатные и ацетатные волокна
Данные волокна называются ацетилцеллюлозными. Они вырабатываются из хлопковой целлюлозы. Под микроскопом поперечный срез ацетилцеллюлозных волокон менее изрезанный, чем вискозных, поэтому в продольном направлении они имеют меньше штрихов.
Читайте также: Ткань с принтом наруто
Ацетилцеллюлозные волокна обычно тоньше, мягче, легче вискозных и имеют больший блеск. По гигроскопичности, прочности, износостойкости ацетилцеллюлозные волокна уступают вискозным. В мокром состоянии волокна дают трудноустранимые замины, поэтому изделия из них при стирке не рекомендуется кипятить и выкручивать.
Метод производства ацетатного волокна основан на использовании уксуснокислых эфиров целлюлозы – ацетилцеллюлоз, растворимых в ряде органических растворителей. При горении ацетатного волокна на его конце образуется оплавленный бурый шарик и ощущается характерный запах уксуса. Гигроскопичность триацетатных волокон в 2,5 раза ниже, чем ацетатных. Ацетатные волокна имеют малые сминаемость и усадку, способность сохранять в изделиях эффекты гофре, плиссе после мокрых обработок.
Общие недостатки:
- высокая электризуемость,
- низкая устойчивость к истиранию,
- склонность к образованию заломов в мокром состоянии.
Синтетические волокна
Преимущество синтетических тканей – дешевый способ производства, прочность, малая сминаемость. Отрицательными свойствами являются малая гигроскопичность, воздухопроницаемость и элекризуемость. Синтетически волокна подразделяются на несколько видов (рисунок 8).
Рисунок 8 – Характеристика синтетических волокон
Полиамидные волокна
Волокно капрон, применяющееся наиболее широко, получают из продуктов переработки каменного угля и нефти. Легкость, упругость, исключительно высокие прочность и износостойкость полиамидных волокон способствуют их широкому применению. Полиамидные волокна не разрушаются микроорганизмами и плесенью, не растворяются органическими растворителями, стойки к действию щелочей любой концентрации.
- Шелон – структурно-модифицированное полиамидное легкое волокно, используемое при выработке шелковых блузочных и платьевых тканей.
- Мегалон – модифицированное полиамидное волокно, близкое по гигроскопичности к хлопку, но превосходящее его по прочности и износостойкости в три раза.
- Трилобал – профилированные полиамидные нити, имитирующие натуральный шелк.
Полиэфирные волокна
В общемировом производстве синтетических волокон полиэфирные волокна занимают первое место. Среди полиэфирных волокон хорошо известен лавсан. Исходным сырьем для получения лавсана служат продукты переработки нефти. Характерными свойствами лавсана являются легкость, упругость, прочность, морозостойкость, стойкость к гниению и плесени, устойчивость к действию моли.
Лавсан устойчив к стирке и химической чистке. Гигроскопичность лавсана в 10 раз ниже, чем капрона, поэтому в текстильном производстве штапельный лавсан применяют для смешивания с вискозными и натуральными волокнами. В чистом виде лавсан используется для изготовления швейных ниток, кружев.
Полиуретановые волокна
Полиуретан используют для формования нитей спандекс (ликры). Волокна спандекс относятся к эластомерам, так как обладают исключительно высокой эластичностью. Применяются нити спандекс для изготовления эластичных лент, тканей и трикотажных спортивных, корсетных и медицинских изделий. Нити спандекса обладают легкостью, мягкостью, хемостойкостью, устойчивостью к действию нота и плесени, хорошо окрашиваются, придают изделиям упругость, эластичность, формоустойчивость и несминаемость.
К их недостаткам относятся:
- низкая гигроскопичность
- небольшая теплостойкость,
- невысокая прочность
- маленькая светостойкость.
Полиакрилонитрильные (ПАН) волокна
Исходным сырьем для изготовления нитрона служат продукты переработки каменного угля, нефти, газа. Нитрон – наиболее мягкое, шелковистое и теплое синтетическое волокно. По теплозащитным свойствам превосходит шерсть, но по стойкости к истиранию уступает даже хлопку. Прочность нитрона вдвое ниже прочности капрона, гигроскопичность очень низкая.
Поливинилхлоридные (ПВХ) волокна
Исходным сырьем для получения ПВХ волокон служат этилен и ацетилен. Выпускаются суровые и окрашенные в массе поливинилхлоридные волокна. Различают высокоусадочные волокна шерстяного хлопкового типа и малоусадочные. Высокоусадочные волокна в два раза прочнее малоусадочных. Волокна негигроскопичны, не набухают в воде, но имеют высокую паропроницаемость.
ПВХ волокна морозостойки, стойки к действию микроорганизмов и плесени, щелочей, спирта и бензина. При сушке в токе горячего воздуха волокна дают необратимую тепловую усадку. Рекомендуется стирка изделий в теплых растворах моющих средств без кипячения обработка на паровоздушном манекене прессе и утюгом не допускается. Хлорин не горит. При внесении в пламя волокно сжимается, ощущается запах хлора. Добавление хлорина снижает горючесть текстильных материалов.
Поливинилспиртовые волокна
Эти волокна вырабатываются из поливинилового спирта. Одно из волокон этой группы – винол. Винол – наиболее дешевое и гигроскопичное синтетическое волокно. По гигроскопичности винол приближается к хлопку, а по стойкости к истиранию в два раза его превосходит. Винол стоек к действию мыльно-содовых растворов, но в мокром состоянии теряет прочность на 15 – 25 %. При производстве синтетических тканей необходимо так же соблюдать определенную последовательность операций (рисунок 9).
Полиолефиновые волокна
Это самые легкие синтетические волокна, объемная масса их меньше единицы. Они не гигроскопичны, обладают высокой прочностью, биостойскостью, высоким коэффициентом трения.
Рисунок 9 – Технология производства синтетических тканей
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом