ТЕМА 5. Текстильні матеріали та основи технології їх виробництва і виробів із них

1. Загальна класифікація текстильних матеріалів

Стандартна та прейскурантна класифікація текстильних матеріалів. Класифікація текстильних матеріалів за основними класифікаційними ознаками (призначенням, сировинним складом, способом виробництва, способом обробки).

Найважливіші властивості тканин, їх зовнішній вигляд залежать як від природи і властивостей волокнистої сировини, з якої вони виготовлені, так і від їх будови.

Знання властивостей текстильних волокон, раціональне їх використання для виготовлення різних за призначенням тканин, дає можливість виготовляти високоякісні тканини і розумно витрачати сировинні ресурси.

За волокнистим складом тканини можуть бути однорідними і неоднорідними.

Однорідні – це тканини, вироблені з якогось одного за природою волокна, наприклад, бавовни, вовни, льону тощо.

Неоднорідні – це тканини, які складаються з двох і більше різних за природою волокон. Властивості таких тканин залежать від властивостей складових волокон та їх співвідношення.

Особливе значення має виробництво три- і багатокомпонентних за волокнистим складом тканин. Властивості таких тканин можна змінювати майже необмежено. Так, наприклад, заміна частини лавсанового волокна в льоно-лавсанових тканинах триацетатним значно підвищує гігієнічність льоно-лавсано-триацетатних тканин порівняно з льоно-лавсановими (гігроскопічність 6,5% проти 3,8%, водопоглинання 39,8% проти 31,1% тощо).

Неоднорідні тканини за способом введення волокон можуть бути із змішаної пряжі, у суміші якої є волокна різної природи (наприклад, бавовна-лавсан, льон-лавсан, вовна-нітрон тощо), із крученої пряжі, яка складається з ниток різнорідних за природою волокон (наприклад, одна нитка бавовняна, друга – лавсанова), із двох або кількох різнорідних за волокном систем ниток (наприклад, основа бавовняна, уток – лляний), із ниток або пряжі однієї природи в одній системі і змішаної пряжі у другій (наприклад, бавовняна пряжа в основі, а бавовняно-лавсанова в утоку).

2. Вихідні напівфабрикати для виробництва різних видів текстильних матеріалів

Вихідними напівфабрикатами для виробництва тканин, трикотажу та інших текстильних матеріалів є текстильні нитки, від будови, структури і властивостей яких залежить якість і призначення готових текстильних виробів.

Текстильними нитками звуться гнучкі й міцні тіла з малими поперечними розмірами, значної довжини, що використовуються у виробництві різних текстильних виробів. Залежно від способу отримання текстильні нитки бувають прядені і непрядені.

Прядені нитки або пряжу отримують з коротких волокон, з’єднаних між собою скручуванням. Процес одержання прядених ниток, який зветься ще прядінням, складається із таких основних операцій: розпушування і тіпання волокон, змішування і прочісування волокон, формування і стоншування стрічки і скручування її у безперервну нитку.

У прядильному виробництві існує веретенний кільцевий і безверетенний способи прядіння.

Веретенне кільцеве прядіння здійснюється на прядильних машинах, де рівниця скручується за допомогою надітого на кільце бігунка і одночасно намотується на обертаючу паковку, щільно насаджену на веретено. Одержана таким способом пряжа зветься кільцевою. Різновидностями кільцевого способу прядіння є кардний, апаратний, гребінний, мокрого і сухого прядіння тощо залежно від природи волокон, перероблюваних на пряжу.

Кардна пряжа порівняно товста (від 83,3 до 11,8 текс) і пухнаста. Апаратна пряжа товстіша за кардну (50-250 текс) і більш пухнаста, ніж кардна, й більш нерівномірна за товщиною і міцністю. Гребінна пряжа найтонша (товщина від 15,4 до 5,8 текс), гладка і рівномірна за міцністю. Лляні волокна й пачоси перероблюються на пряжу сухим або мокрим способами прядіння.

За мокрим способом прядіння рівниця на початку прядіння піддається зволоженню, від якого волокна набувають більшу рухливість, внаслідок чого вони краще витягуються. Пряжа виходить більш рівною, гладкою і добре ущільненою середньої і малої товщини (69-20 текс). Пряжа сухого способу прядіння більш пухнаста і товста.

Окрім класичного веретенного кільцевого способу прядіння все більше й більше виробляють пряжу за допомогою так званого безверетенного способу прядіння. На відміну від кільцевого процеси скручування і намотування готової пряжі тут роз’єднані, намотування пряжі на паковку здійснюється без допомоги веретена.

На безверетенні прядильні машини 5Д-200 волокниста маса подається у вигляді стрічок (стрічкові машини) або рівниці (рівничні машини), які інтенсивно стоншуються і роз’єднуються на групи волокон, що не контактують поміж собою. Утворюється переривний потік, який подається в формуюче-крутильні механізми, з яких пряжа витягується віджимним пристроєм, а після за допомогою мотального пристрою намотується на циліндричні бобіни.

Потоншення стрічки або рівниці, утворення переривчастого потоку і його транспортування здійснюється переважно двома способами – пневмомеханічним і пневматичним.

Безверетенний пневмомеханічний спосіб прядіння відрізняється тим, що потоншення стрічки і створення переривчастого волокнистого потоку здійснюється витяжним пристроєм і струменями повітря.

Формування пряжі здійснюється камерним (у обертовій камері) і роторним (на обертовім роторі) способами.

Камерним способом виробляють бавовняну, вовняну і змішану з хімічними волокнами пряжу різної лінійної густини, а роторним – бавовняну і змішану (бавовняну з хімічними волокнами) та штучними волокнами довжиною до 10 мм пряжу високої лінійної густини (83,5-222 текс).

Пневматичний (аеродинамічний) спосіб прядіння відрізняється тим, що транспортування переривчастого потоку волокон, формування і скручування пряжі (у камері) здійснюється за допомогою повітряного вихору. Цим способом перероблюють низькосортну бавовну, угари прядильного виробництва і суміші бавовни з хімічними волокнами на пряжу високої лінійної густини (111,1-333,3 текс). Промислове застосування більш продуктивного пневмомеханічного прядіння свідчить, що веретенний кільцевий спосіб має ряд переваг щодо збереження властивостей сировини у пряжі і у підвищенні її якості. Таким чином, кільцевий веретенний спосіб прядіння буде широко застосовуватись і в майбутньому.

Непрядені текстильні нитки одержують під час розмотування коконів (шовкові нитки), формування хімічних волокон (штучні та синтетичні нитки) і розрізування на вузькі смужки полімерних плівок або фольги (різані нитки).

Пряжа буває однорідною і неоднорідною. Однорідна пряжа складається з волокон однієї природи (бавовняна, лляна, вовняна, шовкова), а неоднорідна або змішана – із різних за природою волокон (бавовно-лавсанова, вовняно-нітронова, льоно-лавсанова тощо).

Залежно від способу прядіння розрізняють пряжу кардну і з машин БД-200, а також апаратну, гребінну, мокрого і сухого прядіння.

Залежно від будови пряжа може бути:

- однонитковою,

- крученою, що складається із двох і більше скручених між собою пряж;

- трощеною, що складається із двох і більше поздовжньо стулених пряж, які не скручені між собою;

- фасонною;

- високооб’ємною.

За обробкою пряжа може бути:

- суровою;

- вибіленою;

- фарбованою;

- вареною;

- кислованою (лляна);

- меланжевою, що складається із різнокольорових пофарбованих волокон;

- мулінірованою, що складається із різнокольорових пофарбованих пряж.

За величиною скручування розрізняють пряжу слабої, середньої, підвищеної і великої крутки. Виробляється також пухка, м’яка, об’ємна пряжа із різноусадкових поліакрилонітрильних волокон і фасонна: з непсом (із впряденими комочками волокон іншого кольору або виду), з рівничним ефектом (з повздовжнім стовщенням за рахунок впряжених відрізків рівниці) та ін.

Розрізняють такі нитки:

- мононитка;

- елементарна;

- комплексна;

- кручена;

- кручена комбінована;

- трощена;

- натуральна;

- хімічна;

- фасонна;

- армована;

- текстурована;

- джгут.

Розрізняють такі види шовкових натуральних ниток: шовк-сирець, шовк-уток, шовк-основа, муслин, креп, мооскреп

Хімічні комплексні нитки бувають віскозні, ацетатні, триацетатні, капронові, лавсанові, нітронові, хлоринові, пропіленові і комбіновані. Виготовляють ці нитки таких видів:

- слабкої крутки;

- середньої (муслинової) крутки;

- крепової крутки;

- мооскреп.

За складові можна брати однорідні і неоднорідні за природою сировини нитки.

Крім вказаних виготовляють фасонні нитки (спіраль, вузликові тощо) і флірет (капроновий джгут).

Текстуровані нитки отримують з допомогою механічної деформації готової нитки або у процесі її формування за рахунок неоднорідної структури. У текстурованих нитках, одержаних шляхом механічної деформації, звивистість може бути фіксованою (теплом, хімікатами тощо) або нефіксованою.

Для того, щоб отримати текстуровану нитку в процесі її формування за рахунок неоднорідності структури необхідно дотримуватись певних умов формування, тобто:

- витягувати нитку під час формування потрібно так, щоб після зняття зовні доданого зусилля, релаксація внутрішніх напруг призвела б до усадки нитки;

- внутрішні напруги, що виникли в процесі витягування, повинні нерівномірно розподілятися в нитці.

Залежно від способу одержання і основної властивості (розтяжності) текстуровані нитки поділяють на три групи: нерозтяжні, розтяжні і високорозтяжні.

Текстильні пряжа і нитки надходять до ткацького виробництва в котушках, мотках і бобінах.

3. Основи технології виробництва тканин

Щоб отримати тканину, вихідну сировину (пряжа, нитки) необхідно ретельно підготувати, тому ткацьке виробництво поділяють на підготовчі процеси до ткацтва і власне ткацтво.

До підготовчих процесів відносяться формування системи ниток основи (отримання ткацького навою) і забезпечення здатності до ткання ниток утоку.

Формування системи ниток основи складається з процесів:

- перемотування;

- снування;

- шлихтування;

- заправка основи в ткацький верстат.

Перераховані заправні операції проводять у випадку, якщо використовують новий верстат або замінюють вид тканини, яку планують отримати. Під час масового виробництва, по закінченні ткання з одного навою, нитки основи зрізають перед ламельним механізмом, знімають порожній навій, а на його місце кріплять новий, нитки якого прив’язують з допомогою пересувних вузлов’язальних автоматів, або присукують до кінців ниток попереднього навою, що уже протягнуті у отвори ламелей ремізок.