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.
Читайте также: Временные ткани зародыша это
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.
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.
Свойства тканей
К основным свойствам тканей относятся: механические, физические и технологические.
Механические свойства определяют, как относится материал к действию различных внешних сил. Под действием этих сил материал деформируется: изменяются его размеры и форма.
К механическим свойствам тканей относятся: прочность, сминаемость, драпируемость, износостойкость.
Прочность — это способность ткани противостоять разрыву. Это одно из важных свойств, влияющих на качество ткани. Прочность ткани зависит от прочности волокон, структуры пряжи и ткани, от характера отделки ткани.
Сминаемость — это способность ткани во время сжатия и давления на нее образовывать мелкие морщины и складки. Сминаемость зависит от свойств волокон, вида пряжи и ткани и от характера отделки тканей.
Драпируемость — это способность ткани, когда она висит, опускаться мягкими округлыми складками. Не случайно гардины и занавеси на окнах называются драпировками.
Хорошо драпируются мягкие ткани из натурального шелка и некоторые шерстяные ткани. Жесткие, плотные хлопчатобумажные и льняные ткани драпируются хуже.
Износостойкость — это способность ткани противостоять действию трения, растяжения, изгиба, сжатия, влаги, света, солнца, температуры, пота. Стойкость к износу зависит от прочности волокон в ткани.
Читайте также: Как стимулировать регенерацию тканей
Физические свойства — это свойства, направленные на сохранение здоровья человека. К ним относятся: теплозащитные свойства, пылеемкость и гигроскопичность.
Теплозащитные свойства — это способность ткани сохранять тепло человеческого тела. Теплозащитные свойства зависят от волокнистого состава, толщины, плотности и вида отделки.
Пылеёмкость — это способность ткани удерживать пыль и другие загрязнения. Пылеёмкость зависит от волокнистого состава, структуры и характера отделки ткани.
Технологические свойства — это свойства, которые проявляет ткань в процессе изготовления изделия, начиная от раскроя и заканчивая окончательной влажно-тепловой обработкой.
К технологическим свойствам тканей относятся: скольжение, осыпаемость, усадка.
Скольжение может происходить при раскрое и стачивании тканей. Скольжение зависит от гладкости использованных при ткачестве нитей и от вида их переплетения.
Осыпаемость ткани заключается в том, что нити не удерживаются по открытым срезам материала и выскальзывают, осыпаются, образуя бахрому. Это зависит от вида пряжи и переплетения, а также от плотности и отделки ткани.
Усадка — это уменьшение размеров ткани под действием тепла и влаги. Например, вы гладите влажную ткань, и она садится. Ткань может сесть и при стирке. Усадка зависит от состава волокна, строения и отделки.
Сравнительная характеристика свойств тканей
Основы материаловедения
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.
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).
Читайте также: Fabric for friends ткани
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.
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.
Статья подготовлена по материалам лекции Ирины Широковой для курса «Закупка тканей и материаловедение для бизнеса»