Процесс специальной тепловой обработки тканей из синтетических волокон, получивший название термофиксации (или термостабилизации), является важнейшим процессом в технологии отделки этих тканей. Он основан на использовании термопластичных свойств синтетических волокон.
Под термопластичностью твердых тел понимается свойство этих тел в условиях повышенной температуры и воздействия внешних или внутренних сил давать необратимые остаточные деформации. Внутренними силами, вызывающими необратимые деформации в синтетическом волокне, являются внутренние напряжения, возникающие в местах растянутых поперечных связей между макромолекулами в процессе волокнообразования. Естественно поэтому, что все синтетические термопластичные волокна, получаемые по известным способам на заводах искусственного волокна, и изделия из них обладают способностью давать необратимые деформации при переработке в условиях влажно-тепловой среды.
Сказанное легко можно проследить на примере получения полиамидных волокон. Известно, что этот процесс протекает в две стадии: формование нити продавливанием расплава полиамидной смолы через фильеры прядильной машины и сильное вытягивание сформованной нити.
На первой стадии процесса — при формовании нити — макромолекулы в волокне занимают различное взаимное положение, а само волокно характеризуется неупорядоченной структурой. Расстояние между группами NH и СО в макромолекулах значительно
превышает 2,8 А (при таком расстоянии возможно возникновение поперечных водородных связей). Прочность волокна незначительная.
На второй стадии процесса, когда нити подвергаются сильному вытягиванию, структура волокна становится значительно более упорядоченной. Макромолекулы ориентируются вдоль оси волокна, между их функциональными группами легко образуются водородные связи, волокно приобретает высокую прочность.
Однако большое вытягивание волокна одновременно с приданием ему высокой прочности приводит к растягиванию образовавшихся водородных связей и появлению между макромолекулами внутренних напряжений. Волокно приобретает способность к образованию необратимых деформаций при последующих влажно-тепловых обработках.
При наличии скрытых внутренних напряжений ткани и изделия из синтетических волокон в процессе влажно-тепловой обработки получают повышенную и неравномерную усадку; на их поверхности фиксируются все следы складок в форме заломов, не устраняемых последующей отделкой. Ткани и изделия приобретают, кроме того, значительную жесткость.
Если же устранить или максимально уменьшить внутренние напряжения в волокне, то можно не только предупредить образование нежелательных деформаций, но и придать тканям и изделиям из синтетических волокон новые ценные свойства. Этого и достигают при термофиксации тканей из синтетических термопластичных волокон.
Таким образом, термофиксация тканей из синтетических волокон есть процесс специальной тепловой обработки их, проведенный в оптимальных условиях, для придания этим тканям мягкости, практической безусадочности и устойчивости к сминаемости и образованию заломов и складок на их поверхности.
Процесс термофиксации тканей из синтетических волокон состоит из двух важнейших и последовательно проводимых стадий:
1. Тепловая обработка тканей при оптимальных температуре и длительности.
2. Быстрое и эффективное охлаждение тканей.
Температура и продолжительность тепловой обработки зависят от природы синтетического волокна ткани и выбранного способа термофиксации. В настоящее время в результате проведенных многочисленных исследований процесса термофиксации тканей оптимальные показатели температуры и продолжительность обработки с достаточной точностью определены для каждого вида синтетических волокон и каждого способа термофиксации.
Современная теория процесса термофиксации тканей, рассматриваемая нами на примере термофиксации тканей из полиамидных волокон, представляется в следующем виде.
Расположение макромолекул в элементарном волокне полимера и их внутреннее взаимное соединение с помощью поперечных водородных связей между соседними группами NH и СО для капроновых и анидных волокон см. на стр. 107.
Эти две схемы дают представление о внутренней структуре полиамидных волокон, а также о характере поперечных водородных связей между компактно расположенными макромолекулами вдоль оси волокна.
В процессе термофиксации тепловая энергия, сообщаемая волокну теплоносителем, переходит в кинетическую энергию колебаний молекул в волокне. Когда под влиянием высокой температуры возрастающая энергия тепловых колебаний молекул превысит энергию водородных связей, происходит сильное ослабление этих связей и макромолекулы волокна получают относительную подвижность и возможность для более компактного взаимного расположения в элементарном волокне.
Во второй стадии процесса термофиксации в результате быстрого и интенсивного охлаждения ткани происходит фиксация макромолекул в их новом компактном взаимном расположении, образуются новые водородные связи и полностью или почти полностью устраняются скрытые внутренние напряжения. Волокно приобретает новое устойчивое положение и новые свойства.
Правильно считается, что собственно термофиксация волокна происходит не в процессе его тепловой обработки, а при охлаждении волокна после тепловой обработки. Чем быстрее охлаждается волокно, чем ниже температура охлаждаемого воздуха, тем выше эффект термофиксации. Оптимальная температура охлаждения волокна при термофиксации должна быть не выше так называемой аккомодационной точки, которая для разных синтетических волокон различна. Так, для капронового волокна аккомодационная точка лежит в области 65—70° С, для анида имеем соответственно 80—82° С, для полиэфирных волокон 85—90° С.
В процессе термофиксации в результате компактного взаиморасположения макромолекул в волокне происходит неизбежная его усадка. Эта усадка может быть очень значительной, если волокно термофиксируется в свободном состоянии.
Ослаблению межмолекулярных водородных связей в полимере при термофиксации значительно способствует сольватизирующее действие воды и некоторых химических веществ, вызывающих набухание волокна. Применение сольватизирующих веществ во время тепловой обработки позволяет заметно снизить температуру обработки. Данное обстоятельство находит практическое применение в процессе термофиксации тканей в среде насыщенного водяного пара, а также при термофиксации в водных растворах веществ, вызывающих набухание волокна.
Читайте также: Боли в мышечных тканях ног
Термические свойства капрона и анида
Ниже указаны важнейшие термические свойства и оптимальные значения температур (°С) различных тепловых обработок капрона и анида:
Оптимальная температура фиксации горячим воздухом
Оптимальная температура фиксации паром
Рассматривая расположение макромолекулярных цепей в элементарном волокне капрона и анида, можно видеть, что если в капроне значительное количество функциональных групп не участвует в образовании кристаллической решетки волокна и между собой не связано водородными связями, то в аниде все функциональные группы участвуют в образовании кристаллической решетки волокна и связаны между собой водородными связями. Повышенным количеством водородных связей и более частым их расположением в аниде в известной степени объясняется повышенная температура плавления и повышенная оптимальная температура термофиксации этого волокна (по сравнению с капроновым волокном).
Первым важнейшим параметром процесса термофиксации тканей из синтетических волокон является температура термофиксации. Оптимальная температура термофиксации при использовании в качестве теплоносителя горячего воздуха равна для капронового волокна 190°С и для анида (найлона 66)—225°С. При термофиксации тканей из этих волокон в атмосфере насыщенного водяного пара оптимальная температура обработки значительно снижается и составляет для капрона 127 и анида 130° С.
Оптимальная температура термофиксации горячим воздухом тканей из полиэфирных волокон (лавсана, терилена) находится в пределах 200—235° С, а тканей из полиакрилонитрильных волокон (нитрона, орлона)—в пределах 180—200° С. При термофиксации этих тканей в паровой среде оптимальная температура снижается соответственно до 125—126 для лавсана и до 120—134° С для нитрона. Более широкий диапазон оптимальных значений температуры термофиксации полиэфирных и полиакрилонитрильных волокон объясняется, по-видимому, возможными отклонениями в технологии их производства.
Особого внимания требует процесс термофиксации тканей из капроновых волокон. Оптимальная температура термофиксации этих волокон горячим воздухом заметно превышает температуру их размягчения (170°С), в то время как для других синтетических волокон оптимальная температура термофиксации значительно ниже температуры их размягчения. Таким образом, при термофиксации тканей из капрона мы имеем дело, с волокном, находящимся в размягченном состоянии, с прочностью в момент термофиксации всего 10—35% первоначальной прочности. Естественна поэтому необходимость обеспечить тщательный контроль за температурой теплоносителя и натяжением ткани при ее термофиксации. Очень внимательно надо следить, чтобы температура теплоносителя не достигала 193° С — температуры текучести волокна, при которой прочность капрона становится нулевой.
Хорошие результаты термофиксации капроновых тканей могут быть получены и при тепловой обработке, проводимой при температуре несколько ниже оптимальной, но не ниже 185° С.
При термофиксации капроновых тканей величина отклонений температуры теплоносителя от заданной температуры не должна превышать ±2°. Тепловая обработка, проведенная с отклонениями температуры теплоносителя более чем ±2° ведет к неравномерной фиксации ткани. Ткань имеет повышенную и неравномерную усадку, неровно окрашивается при крашении.
Менее строгого температурного контроля требует процесс термофиксации тканей из анидных волокон. Здесь, с одной стороны, осуществляется тепловая обработка волокна, находящегося не в размягченном состоянии, сохраняющего сравнительно высокую прочность; с другой стороны, анидные волокна допускают более широкий диапазон отклонений температуры теплоносителя от заданной температуры (до ±8°С) без ухудшения качества термофиксированной ткани.
Шить с нуля!
Пошаговые инструкции. От новичка к мастеру.
Влажно-тепловая обработка тканей
Сегодня мы поговорим о ВТО – влажно-тепловой обработке тканей изделия в процессе пошива. «Портной гадит, а утюг правит» — гласит профессионально-народная поговорка. Действительно, благодаря действию воды, превращаемой в пар, высокой температуре и давлению можно видоизменять форму материла , а значит, изделия. Этот процесс также улучшает внешний вид готового изделия и устраняет дефекты пошива, такие как, например, стягивание строчки, излишнее растяжение, искривление строчки – утюжком можно подтянуть, например, уголок кармана, подтянуть угол воротника, если нет точной симметрии и т.д. Интересно, что на фабрике утюжильные работы оцениваются более высоким разрядом, а значит и зарплатой, чем швейные операции даже на самых сложных узлах, например, обработка прорезного кармана, втачивание рукава.
ВТО изделия сопровождает процесс пошива от подготовки ткани к раскрою до окончательной отделки. Иногда ткань перед раскроем нужно продекатировать, иногда нужно просто прогладить для устранения заминов. Чтобы качество изделия было отличным, швы перед каждой последующей операцией с ними нужно проутюживать, чтобы строчки не стягивали ткань. На этом желательно не экономить электроэнергию и время. Готовое изделие необходимо отпарить или окончательно отутюжить.
Тема «Влажно тепловая обработка ткани» также актуальна для учащихся 5-го класса по предмету «Технология».
Оборудование ВТО
К оборудованию ВТО относятся прессы, утюги, паровоздушные манекены и отпариватели. Также не надо забывать и про утюжильную доску. К утюжильным «аксессуарам» можно отнести проутюжильник и валик, который заменяет колодки.
Прессы могут быть с ровной нагреваемой поверхностью для прессования бортов, воротника, низа верхней одежды, крепления клеевых прокладок к деталям. Применение пресса для ВТО верхней одежды и мужского костюма улучшает внешний вид изделий и, самое главное, отличает их от кустарного пошива. Если женскую одежду допустимо шить без применения пресса, то есть допускать какие-то «вольности», то мужской пиджак должен быть безупречного качества. Полочки мужского пиджака должны формоваться на прессе, борта и воротник должны быть отпрессованы на прессе. Или необходим утюг весом до 8 кг. Иначе «рыхлые» детали выдадут бренд «домашнее производство».
Читайте также: Ткань замша для юбки
Есть прессы с заданной формой нагреваемой поверхности (с подушками) для формования полочек (передней грудной части плечевого изделия) мужской и женской верхней одежды, соединения их с клеевой прокладкой. Конечно, это не только улучшает качество, но и повышает производительность труда. Естественно, что прессы используются в серийном и в массовом производстве, поэтому подробности опускаю.
Паровоздушные манекены тоже используются на производстве. Пароманекены используются для окончательной обработки изделия. Манекен наполняется паром под давлением, и изделие не только приобретает нужную форму, но и ткань изделия становится объемнее, свежее, после слеживания ее в тюках и во время производства, устраняются замины, ласы. Отпариватель выполняет похожую функцию, но в отличие от паровоздушного манекена, не может придавать форму изделию. Он также используется при окончательной отделки изделия и не может заменить утюг. Сейчас отпариватели доступны и для домашнего применения.
Как бы ни был хорош пресс, он не может заменить утюг. Утюг применяют на всех стадиях производства, а в домашних условиях он единственный помощник. В ателье и на фабриках применяют утюги разной мощности и тяжести. В домашних условиях тоже желательно, хотя не обязательно, иметь два утюга: более тяжелый и легкий. Желательно, чтобы они были с функцией парообразования, и терморегулятором.
Современные утюги отличаются гладильной поверхностью, видом парообразования. Подошва утюга бывает из алюминия, нержавеющей стали, тефлоновая, титановая, керамическая и из комбинированных материалов. Скажу, что по сравнению с алюминием и нержавеющей сталью, тефлоновая поверхность более легко скользит по ткани, ткань менее прилипает и горит. Кроме того, этими утюгами я позволяю себе утюжить без проутюжильника по лицевой стороне изделия, и при этом не рискую припалить или оставить ласы. У более крутых утюгов есть съемные насадки для деликатных тканей. Не знаю, не пользовалась. Что касается производства пара, то здесь есть тоже различия. С одной стороны, современные утюги снабжены паровым ударом, что не плохо, но отрицательно то, что пар при высокой температуре производится всегда, когда он и не нужен. Бывают ситуации, когда требуется высокая температура, но при этом категорически не нужен пар. Понятно, что выливать воду на промежуточном этапе, чтобы потом ждать, когда остынет утюг, чтобы снова залить воду, потом снова нагревать утюг – это ужасно. В более ранних моделях пар подавался по необходимости кнопкой. Кстати, про более ранние модели: были утюги со съемной камерой для воды. Это просто потрясающая вещь, к сожалению, я таких утюгов больше не встречаю. Такие «навороты», как автоматическая чистка от накипи – маркетинговый ход. Эта функция не вечна и приносит неудобства в виде высыпающегося «песка». Во всяком случае, у меня такой опыт.
Утюжильная доска – необходимый предмет при профессиональном пошиве изделий. На столе невозможно качественно утюжить готовые вещи. Доска должна быть лучше средних размеров, чтобы удовлетворяла большему количеству операций. Покрыта достаточным слоем тканевой прокладки для впитывания пара и лучшего выутюживания изделий. На жесткой доске ткань останется «сморщеной».
Не мешает напомнить и о технике безопасности работы с утюгом. Обязательно должна быть подставка для утюга или подвесные крючки. Доска должна стоять устойчиво, выдерживать сильное давление. Резиновый коврик вряд ли кто будет стелить дома при утюжке, а вот проверить целостность шнура не помешает. Скажу, что часто мы расслабляемся, особенно когда долго работаем в какой-то области. Так, однажды у меня произошло короткое замыкание на проводе от утюга, который был замотан изолентой. За длительное время шнур стал ломким, была мысль «заменить», но все не досуг. И вдруг шнур загорелся. Искра упала на синтетический палас, выжгла его мгновенно. Я быстро отреагировала, но очень сильно испугалась и испортила палас. А могло быть еще хуже. Так что не пренебрегайте правилами безопасности. Так же не лишне напомнить, что включать и выключать утюг надо, держа за штепсельную вилку сухими руками, не тянуть за шнур.
Насадку для рукавов можно удалить, так как она не выполняет своей функции на 100%. Ее может заменить валик для утюжки. Чехлы по мере загрязнения нужно стирать, а при изнашивании можно шить из прочной х/б ткани и менять. Главное условие, чтобы они не линяли.
Утюжильные «аксессуары»
Проутюжильник заменяет пар частично. Прежде всего, он способствует защите от опаливания ткани и появления лас. Увлажненный проутюжильник служит для дополнительного парообразования и отпаривания, а также уменьшает время воздействия высокой температуры, защищает ткань от перегрева поверхности и способствует более глубокому проникновению температуры в глубь слоев ткани.
Проутюжильник применяют из светлой ткани, лучше суровой. Если вы применяете ткань б\у, то она не должна линять и не быть ветхой, чтобы не оставлять ткацких волокон. Ни в коем случае не должна применяться марля. Для верхней одежды применяют проутюжильники из более плотной, толстой ткани. Самая подходящая ткань – это бязь. Для легкой одежды применяют отбеленный ситец или более легкую бязь, с меньшей плотностью. Лен – очень грубое и дорогое полотно для этих целей. Батист – не плохая идея, но дороговатая для этих целей. Грубые ткани впитывают много воды, которую потом трудно высушить. Если влаги не достаточно для отпаривания, то проутюжильник можно свернуть вдвое. Это лучше, чем применять толстый и грубый проутюжильник. И уж ни в коем случае нельзя применять диагональ, так как может отпечататься рисунок переплетения, что происходит даже от марли и ото льна. Проутюжильник должен быть оптимального размера, чтобы, например, можно было сразу проутюжить брюки по всей длине, поменять высушенные участки в работе и не мочить ткань после каждого приема. Для разных работ можно иметь пару проутюжильников. Если ткань новая, то перед применением, проутюжильник нужно простирать, чтобы смыть крахмал.
Читайте также: Декор свадебного стола из ткани
Для формования изделия в массовом и серийном производстве применяют колодки, изготовляемые из древесины твердых пород деревьев и обшитые сверху мягким материалом. С их помощью разутюживают вытачки и формуют детали изделия. Также легче разутюжить плечевые швы, швы рукавов. В быту вместо колодок хорошо применять валики. Кстати, валики применяются и на фабриках. Плечевые швы я утюжу, надевая изделие на край гладильной доски.
Пульверизаторы применяют при декатировании ткани, если утюг не имеет функции парообразования и для дополнительного увлажнения.
Принцип воздействия ВТО
При воздействии влаги температура нагреваемой поверхности увеличивается на 20ºС, волокна размягчаются и могут менять форму. Для закрепления эффекта ткани после утюжки надо досушить, оставив их в неизменном виде, чтобы форма закрепилась. Кроме того, пар помогает проникнуть высокой температуре сквозь многие слои ткани. Например, если вы приутюживаете воротник драпового пальто, то ваша задача сделать его тоньше на швах. По краю воротника образуется в процессе обработки 4 слоя ткани из толстого драпа! Во-первых, шерсть нельзя подвергать длительно высокой температуре, во-вторых, на нее нельзя непосредственно воздействовать горячей поверхностью утюга, а значит, это еще один слой проутюжильника. Таким образом, когда верхний слой воротника будет уже на грани перегрева, что снижает их прочность, то до средних и нижних слоев при сухой утюжке нужная температура еще не дойдет. Давление, как и пар, способствует облегчению процесса утюжки, уменьшает время воздействия и улучшает теплопроводность, отсюда важна тяжесть утюга.
Наивысшую температуру глажения с увлажнением требуют натуральные хлопчатобумажные и льняные ткани – до 220ºС.
Шерстяные ткани требуют более низких температур – до 180ºС. Но если вы будете утюжить «на сухую», то качество утюжки будет страдать. Чтобы хорошо отутюжить изделие из шерстяной ткани, необходимо применять пар, который уменьшает время воздействия высокой температуры, позволяет увеличить температуру и при этом предотвращает перегрев поверхности. Кроме того, именно шерстяные ткани при воздействии влаги и высокой температуры легко меняют свою форму. Однако, с лицевой стороны изделия утюжка может привести к ласам. Ни в коем случае нельзя с лицевой стороны работать без проутюжильника. Как исключение, можно поработать утюгом с паром только над поверхностью ткани, лишь слегка касаясь ее. Чтобы отутюжить хорошо, лучше всего это делать с лицевой стороны через влажный проутюжильник. Шерстяные ткани нельзя утюжить без проутюжильника ни с какой стороны, так как волокна щерсти горят и портят подошву утюга. Остальные ткани можно утюжить с изнаночной стороны без проутюжильника, но качество утюжки, замечу, будет хуже, особенно в местах швов.
Самые неустойчивые к термической обработке ткани – это натуральный шелк, некоторые синтетические ткани: шифон, капрон, лавсан и другие – до 160ºС. Натуральный шелк при возде йствии высокой температуры теряет прочность и цвет, синтетические ткани плавятся. Есть очень легкоплавкие материалы. Эта группа тканей также не любит и воздействие влаги при утюжке, эти ткани сжимаются. Есть ткани, на которых остаются пятна от влаги, их нельзя увлажнять.
На терморегуляторе утюга есть интуитивное управление, то есть обозначение температур в виде точек – чем больше, тем температура выше, или в виде надписи: хлопок\лен, шерсть, шелк. Точечное обозначение не имеет языковых барьеров. Пар, надо отметить, вырабатывается только при наивысшей температуре.
Мастер-класс влажно-тепловой обработки
Совет.
В заключение хочу сказать, что синтетические материалы при воздействии высокой температуры, если меняют форму, то этот процесс не обратим. Это говорит о том, что при утюжке надо быть аккуратным: не допускать заминов, которые потом невозможно будет разгладить. Здесь же отмечу, что именно по этой причине для гофре и плиссе используют либо синтетические ткани, либо натуральные с добавлением синтетических волокон.
Так же хочу добавить, что терморегулятор можно во включенном состоянии передвигать только в сторону увеличения. Также и ткани, особенно не знакомые, лучше начинать утюжить с более низких температур, а потом постепенно добавлять, чтобы не испортить изделие. Если у вас нет пробного кусочка ткани, то утюжить начинайте осторожно носиком утюга, либо на припуске шва, либо где-то с краю подгибки низа.
За весь свой опыт швейных работ скажу, что лучшим способом очистки подошвы утюга от пригара считаю чистку солью. На газету насыпать любой (можно крупной) соли, и горячим утюгом поводить по ней с усилием до тех пор, пока поверхность подошвы утюга не станет чистой.
Пишите комментарии, делитесь ссылками с друзьями, задавайте вопросы. Подписывайтесь на новости и получите книгу в подарок «Швейная машинка домашнего использования».
- 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