Свойства текстильных материалов имеют большое значение на всех этапах производства швейного изделия, отвечающего требованиям изготовления и эксплуатации изделия.
Свойства текстильных материалов можно классифицировать:
I. Геометрические свойства – это свойства, характеризующие внешний вид текстильного материала.
1. Толщина ткани (мм) – показатель, оказывающий большое влияние на её назначение и обработку изделия, зависит от линейной плотности пряжи, её крутки, переплетения нитей, плотности и характера отделки. Толщина – это расстояние между наиболее выступающими участками нитей с лицевой и изнаночной стороны ткани и колеблется от 0,1мм до 5 мм.
Толщина ткани может быть различной в зависимости от вида переплетения: наименьшая – ткани полотняного переплетения, большая – сатинового, саржевого, мелкоузорчатого, наибольшая – сложных переплетений.
Отделочные процессы влияют на толщину ткани: валка и ворсование утолщают ткань; прессование и каландрование утоньшают.
Чем толще ткань, тем выше её теплозащитные свойства, прочность, износостойкость. Толщина ткани влияет на выбор модели и технологическую обработку изделия.
2. Ширина ткани (см) – показатель, от которого зависит число погонных метров, необходимых для раскроя изделия. Ширина – это расстояние между кромками ткани. Раскрой ткани удобнее осуществлять при рациональной ширине ткани (чаще 150см), при которой получается минимальное количество отходов, т.н. межлекальных выпадов.
Большое значение для экономичного использования ткани имеет её рав-
номерность по ширине всего куска. Неравномерность увеличивает % межле-
кальных выпадов при раскрое.
3. Длина ткани (м) – показатель, от которого зависит число погонных
метров, необходимых для раскроя изделия. Длина – это расстояние от одного
конца куска ткани до другого. Измеряют на столе или на браковочно-измерительном станке (на производстве). Большое значение имеет отсутствие в куске ткани дефектов, при наличии дефектов кусок разрезают на отрезы.
4. Поверхностная плотность ткани – показатель, характеризующий массу единицы площади. Зависит от толщины основных и уточных нитей, плотности ткани и характера отделки. После промывки, отваривания, беления суровой ткани плотность уменьшается; после валки, аппретирования, печатания увеличивается. От поверхностной плотности ткани зависит её назначение Определяется путем взвешивания образца ткани и расчета по формуле:
М = m · 1000 · 1000/(LB),
где М- поверхностная плотность ткани, г/м2;
m- масса образца ткани, г;
L- длина образца ткани, мм;
B- ширина образца ткани, мм.
5. Объёмная плотность (масса) ткани – масса 1см3 ткани, г. Зависит от объёмной массы волокон и пористости ткани и характеризует её теплозащитные свойства. Чем ниже объёмная плотность ткани, тем лучше её теплозащитные свойства.
δ = M/ (1000 h),
где δ – объёмная плотность ткани, г/см3;
М – поверхностная плотность ткани, г/м2;
h – толщина ткани, мм.
II. Механические свойства – это комплекс свойств, характеризующих
отношение текстильного материала к действию приложенных внешних сил, нагрузок, под действием которых материал деформируется, т.е. меняет размеры и форму.
Характеристики механических свойств в зависимости от характера деформации подразделяются на типы (классификация Г.Н.Кукина): растяжение,изгиб, сжатие, кручение, характеристики каждого из которых делятся на 3класса: 1 – полуцикловые; 2 – одноцикловые; 3 – многоцикловые. Полный цикл механического воздействия включает «нагрузка-разгрузка-отдых». В зависимости от того, закончился цикл с разрушением или без разрушения, выделяют 2 подкласса характеристик: разрывные и неразрывные.
1. Прочность – одно из важнейших свойств, влияющих на качество ткани, которое характеризуется пределом прочности при растяжении, раздирании не и измеряется в деканьютонах (даН).
Прочность ткани зависит от волокнистого состава, структуры пряжи, вида переплетения и характера отделки ткани: высокой прочностью обладают ткани из толстой, повышенной крутки пряжи; плотные, с частым переплетением нитей основы и утка; прошедшие отделку, усиливающие прочность (мерсеризация, аппретирование).
2. Растяжимость (удлинение) – увеличение длины ткани под действием растягивающих усилий. Это свойство, характеризующееся сопротивлением текстильного материала воздействию растягивающих усилий. Чем большую разрывную нагрузку выдерживает ткань, тем выше её сопротивляемость.
Удлинение ткани зависит от волокнистого состава, структуры пряжи, вида переплетения и характера отделки ткани. Более растяжимыми являются
плотные, полотняного переплетения ткани, выработанные из волокон, обладающих большим удлинением. Отделочные операции приводят к сокращениюудлинения по основе, но увеличивают по утку.
Во время определения разрывной нагрузки на разрывной машине определяют удлинение ткани. Удлинение ткани на момент разрыва называется разрывным удлинением и выражается в процентном соотношении от первоначальной длины. Удлинение до момента разрыва называется полным удлинением.
Если при получении полного удлинения снять растягивающую нагрузку, то часть удлинения в ту же минуту исчезнет, это так называемое упругое удлинение.
Часть удлинения, которая исчезнет через некоторое время, будет являться эластическим удлинением. Оставшаяся часть – это пластическое (остаточное) удлинение.
Чем больше упругое удлинение ткани, тем выше её качество (меньше
мнётся; хорошо сохраняется износостойкость и форма одежды). Но ткани, обладающие большой упругостью, создают затруднения при изготовлении швейного изделия. Одежда сильно сминается и вытягивается при наличии в ткани большого процента пластического удлинения.
Растяжимость тканей под углом 45° к нити основы в несколько раз превышает растяжимость по основе, что необходимо учитывать при настилании и раскрое. При изготовлении изделия из растягивающихся тканей необходимо обращать внимание на технические условия и качество выполнения влажнотепловой обработки, фиксировать легко-растяжимые участки в изделии льняной кромкой или долевиками (х/б, клеевыми).
3. Сминаемость – способность ткани образовывать складки и морщины посредством деформации (сгиба, сжатия), удаляемые путем влажно-тепловой обработки. Самостоятельно сгибы и замины могут исчезать в тканях, обладающих эластическим удлинением.
Сминаемость ткани зависит от волокнистого состава, структуры пряжи,
вида переплетения и характера отделки ткани. Малосминаемы толстые, плотные ткани, ткани, выработанные из шерсти, натурального шелка, синтетических волокон саржевым, сатиновым, креповым переплетением. Значительной сминаемостью обладают ткани из хлопка, льна, вискозного волокна, вырабо танные полотняным переплетением. Уменьшение сминаемости достигается путем специальных отделок.
Определить сминаемость или несминаемость ткани можно методом ориентированного (на приборе СМТ) или неориентированного (на приборе СТП-4 или рукой с последующей визуальной оценкой) смятия. Последний метод не является стандартным, но позволяет более объективно оценить результат и приблизить к результату в процессе эксплуатации одежды.
4. Драпируемость – способность ткани образовывать симметрично спадающие мягкие, округлые складки, которая зависит от структуры ткани, характера отделки и её поверхностной плотности: чем мягче ткань и больше её поверхностная плотность, тем выше её драпируемость. Мягкость – это способность ткани легко изменять свою форму, а жесткость – способность сопротивляться изменениям, что зависит от вида и качества волокон и пряжи, вида переплетения и характера отделки.
Хорошей драпируемостью обладают ткани их натурального шелка (особенно утяжеленные) и штапельные; несколько меньшей – шерстяные; самой незначительной – хлопчатобумажные. Ткани с низкой драпируемостью применяют для изготовления изделий более строгих форм, прямых и полуприлегающих силуэтов.
5. Износ и износостойкость – результат воздействия на ткань комплекса факторов:
• механические воздействия – истирание, утомление от многократных растяжений и изгибов; сжатие, кручение;
• физико-химические воздействия – действие света, атмосферы, влаги, температуры, пота, моющих средств при стирке и растворителей при химической чистке;
• биологические воздействия – процессы гниения, повреждение ткани микроорганизмами и молью.
Преимущественно одежда изнашивается от истирания на локтях, коленях, по шаговым швам, по низу брюк, по краям карманов и низу рукавов. Долговечность изделия зависит не только от материала, но и от конструкции изделия, качества его обработки, продлить которую возможно путем укрепления отдельных деталей изделия (низ брюк – брючной тесьмой; область коленей брюк – подкладом и т.д.).
В процессе эксплуатации изделия ткань подвергается многочисленным
растяжениям, изгибам и т.д., что приводит к появлению усталости, т.е. нарушению структуры волокон при деформациях. Способность ткани противостоять многократным деформациям, величина которых меньше разрывных усилий, называется выносливостью (по числу воздействий) или долговечностью (по времени изнашивания).
Определяют степень износостойкости материалов двумя способами: лабораторным изнашиванием путем истирания на приборах (износ ткани характеризуется числом циклов истирания до разрушения) и опытной эксплуатацией ткани в изделии. Большей износостойкостью обладают ткани с гладкой поверхностью.
III. Физические свойства – это свойства, определяющие гигиеничность текстильных материалов и одежды из них, где основными показателями свойств являются гигроскопичность, паро-, воздухо-, пылепроницаемость, намокаемость, водоупорность, теплозащитность, электризуемость.
1. Гигроскопичность – это свойство ткани изменять (поглощать и отдавать) влажность в условиях окружающей среды. Особенно важным является для бельевых тканей. Характеризуется нормальной влажностью волокон (влажностью волокон при нормальных условиях: 98% относительной влажности воздуха и температуре 20±2оС), из которых она состоит.
Влажность – это показатель количества влаги, содержащегося в материале (измеряется в %, относительно массы материала).
Зависит от гигроскопичности волокон, структуры ткани, характера отделки. Наилучшей гигроскопичностью обладают х/б, льняные и ткани из натурального шелка; низкой – плотные и толстые ткани, ткани из синтетических волокон.
2. Намокаемость – способность ткани впитывать капельно-жидкую влагу, что значимо для бельевых тканей, полотенец, простыней. Характеризуется данное свойство водопоглощаемостью и капиллярностью.
Водопоглощаемость – это количество поглощенной воды, выраженное
в % к массе ткани при непосредственном соприкосновении её с водой.
Капиллярность – это высота, на которую поднимается смачивающая
жидкость по капиллярам. Капиллярность определяется с помощью полоски
ткани размером 300х50мм, опущенной в ёмкость с жидкостью на 1ч. Измеряемая высота подъёма жидкости зависит от скорости поглощения влаги волокнами, структуры пряжи (нитей) и продолжительности погружения. Чем выше капиллярность, тем выше способности данной ткани впитывать влагу пододёжного слоя.
3. Водоупорность – способность ткани сопротивляться прониканию воды через неё, что значимо для специальных тканей, плащевых, пальтовых, костюмных.
Зависит данное свойство от структуры ткани и характера её отделки.
Водонипроницаемость - свойство ткани противоположное водоупорности, которая характеризуется количеством воды (дм3), проходящей за 1с через
1м2 ткани при определённом давлении.
4. Проницаемость – способность текстильных материалов пропускать
воду, пар, воздух, жидкость, пыль, излучения и т.д.:
Воздухопроницаемость – свойство ткани пропускать воздух и обеспечивать изделию вентилируемость и зависит от плотности ткани. Характеризуется коэффициентом воздухопроницаемости (В, дм3/(м2с), который показывает, какое количество воздуха (V,м3) проходит через единицу площади (S,м2) в единицу времени (Т,с) при постоянном перепаде давления и рассчитывается по формуле:
В=V/SТ.
Ткани для одежды осенне-зимнего ассортимента должны обладать ограниченной воздухопроницаемостью, быть ветростойкими, препятствовать проникновению холодного воздуха в пододёжный слой. Ткани сорочечно-платьевые и бельевые наоборот, должны быть наиболее воздухопроницаемы.
Паропроницаемость – свойство ткани пропускать водяные пары и создавать при этом благоприятные условия жизнедеятельности для человека. Характеризуется коэффициентом паропроницаемости и зависит от наличия пор в ткани. Чем плотнее и толще ткань, тем меньше её паропроницаемость. Самой низкой паропроницаемостью обладают плащевые пальтовые ткани, особенно с пленочным покрытием.
Пылепроницаемость – свойство ткани пропускать пыль в пододёжное
пространство. Чем плотнее и толще ткань, тем меньше её пылепроницаемость, что важно учитывать при изготовлении спецодежды для рабочих различных производств. Загрязнённость ткани характеризуется пылеёмкостью – это способность ткани удерживать пыль и различные загрязнения. Пылеёмкость зависит от строения волокон, структуры ткани и характера отделки. Легко загрязняются рыхлые, шероховатые; шерстяные и х/б ткани в силу чешуйчатого и извитого строения их волокон. Мало загрязняются гладкие, плотные; шелковые и льняные ткани, а также аппретированные.
5. Теплозащитность – способность ткани сохранять тепло, выделяемое
телом человека, зависит от волокнистого состава и структуры материала. Ха-
рактеризуется коэффициентом теплопроводности. Самым холодным считается волокно льна, самым теплым – шерсть. По уменьшению теплопроводности волокна можно выстроить следующий ряд: капроновые, искусственные, лен, хлопок, натуральный шелк, шерсть, нитрон.
Большое значение при определении теплозащитных свойств материала
имеет толщина, длина, извитость и упругость волокон, а также толщина и
плотность ткани при определении теплозащитных свойств одежды.
6. Электризуемость – способность ткани накапливать и удерживать за-
ряды статического электричества, возникающие при трении материала о раз-
личные поверхности, тело человека. Негативно влияет на эксплуатацию одежды (быстрее загрязняется, «прилипает» к телу человека) и технологическую обработку швейного изделия.
IV. Технологические свойства – свойства тканей, влияющие на обра-
ботку на всех стадиях технологического процесса изготовления швейного из-
делия.
1. Трение и цепкость (скольжение) – характеризуются коэффициентом тангенциального сопротивления (Кт.с=tg α, где α равен углу наклона плоско сти) и зависят от волокнистого состава материала, структуры поверхности.
Трение и цепкость оказывают большое влияние на технологический процесс изготовления швейного изделия, особенно при настилании и раскрое. Низким коэффициентом обладают шелковые ткани, вследствие чего скользят и вызывают затруднения при раскрое и стачивании деталей одежды.
2. Повреждение ткани иглой – частичное или полное прорубание нитей в процессе изготовления швейного изделия. По линии швов видны коны разорванных волокон, что в большей степени портит внешний вид изделия, особенно после стирки, а также снижает прочность ткани. Такое повреждение зависит от характера отделки ткани и соблюдения технологических условий изготовления изделия (соответствие подбора игл и ниток с видом ткани). Для толстых и плотных тканей подбираются иглы более толстые с большими торговыми номерами. Толстые и плотные ткани нельзя шить тонкой иглой, а ткани тонкие и легкие – толстой.
Для тонкой иглы нельзя также использовать толстую нитку, так как нить, проходя через узкое ушко иглы будет лохматиться, терять прочность и рваться.
Большое значение, влияющее на качество швейного изделия, имеет состояние иглы. Она должна быть прямой, не тупой, без заусенецВероятность повреждения возрастает при работе с тканью, которая обладает большей плотностью и мягкостью. Чем мягче ткань, тем меньше вероятность повреждения. Если ткань выработана из нитей большей крутки, то игла может соскользнуть с поверхности нити и отодвинуть её в сторону, не повредив ткань. Если же нить имеет малую крутку, то игла проходит через нить, раздвигая волокна.
Возможность попадания иглы в нити меньше в тканях, выработанных переплетением с удлиненными перекрытиями (саржевое переплетение).
3. Сопротивление нитей ткани смещению – свойство, зависящее от
структуры и отделки ткани, от характера поверхности нитей, которое проявляется в виде раздвигаемости и осыпаемости.
Легко смещаются нити тканей из натурального шелка, искусственных и
синтетических нитей. Некоторые отделочные операции (валка, аппретирование) способствуют связанности нитей в ткани, а другие (опаливание, стрижка) –уменьшают.
Раздвигаемость нитей заключается в смещении нитей одной системы относительно другой и, как правило, наблюдается в тканях малой плотности, шелковых и шерстяных тканях. Может происходить как по основе, так и по утку. В большей степени раздвигаемость нитей в швах происходит в плотно прилегающей к телу человека одежде: в локтевых швах рукавов, в пройме при зауженной спинке, заднем шве юбки или брюк) или в швах, испытывающих большие нагрузки растяжения. Для того чтобы уменьшить раздвигаемость нитей в шерстяных изделиях, ткани из гребенной пряжи, швы делают шире, а строчку чаще.
Определяется раздвигаемость нитей двумя методами: лабораторным и органолептическим, где в последнем раздвигаемость определяют пальцами рук по наличию сдвига нитей и величине усилия.
Осыпаемость нитей в ткани заключается в том, что вследствие физиче-
ских сил и механических воздействий нити не удерживаются в ткани вдоль срезов детали и выскальзывают, образуя бахрому, и, как правило, наблюдается в тканях из гладких, упругих и жестких нитей, с редким переплетением.
Нити основы, вследствие большей крутки, осыпаются легче нитей утка.
Наибольшей осыпаемостью обладают детали кроя, срезы которых расположены под углом 15о к основе, а наименьшей – под углом 45°.
Укрепляют швы в изделиях из тканей, склонных к осыпанию, путём увеличения ширины шва в 1,5-2 раза и обработки на специальной краеобмёточной машине.
Определяют осыпаемость нитей на приборах и органолептически (с по-
мощью препаровальной иглы).
4. Сопротивление ткани резанию – свойство, зависящее от плотности и толщины ткани, а также от вида отделки и наличия специальных пропиток.
Наибольшим сопротивлением обладают жесткие ткани: льняные, ткани из
целлюлозных волокон, брезент, бортовка. Наименьшим сопротивлением – мягкие: ткани из волокон шерсти и натурального шелка. Данное свойство вызывает определенные трудности в процессе изготовления швейного изделия, и, чем большим сопротивлением резанию обладают ткани, тем меньшее количество настилов делается при раскрое.
5. Способность ткани к формованию при влажно-тепловой обработке характеризуется способностью принимать пространственную форму и устойчиво сохранять её в процессе эксплуатации изделия.
Способность к формованию зависит от волокнистого состава и структуры (плотности, переплетения) ткани, а также от правильно подобранных режимов влажно-тепловой обработки. Лучше всего формуются натуральные чистошерстяные ткани, хлопчатобумажные ткани формуются достаточно хорошо, но плохо сохраняют форму в процессе эксплуатации. Ткани из синтетических волокон позволяют фиксировать приданную форму, создавать изделия со складками и плиссе, долго сохранять форму. При изготовлении изделия из ткани смешанных волокон синтетики и шерсти необходимо учитывать то, что такие ткани плохо поддаются сутюживанию. Шерстяные ткани под действием влажно-тепловой обработки способны растягиваться (оттягивание) и сокращаться (сутюживание).
В зависимости от волокнистого состава ткани, продолжительности воз-
действия, увлажнения и давления гладильной поверхности подбирают режимы влажно-тепловой обработки. Под режимом влажно-тепловой обра-
ботки понимается температура гладильной поверхности (оС), продолжитель-
ность воздействия температуры на ткань (сек), влажность ткани (%), а также
давление утюга или пресса на ткань (Па).
Под действием тепла и влаги ткань, в зависимости от волокнистого состава, вида переплетения, характера отделки может изменять размеры, т.е. давать усадку. Если размеры ткани увеличиваются, такая усадка называется притяжка. Перед раскроем такие ткани рекомендуется декатировать и оставлять припуски на швы немного больше нормы.
V. Оптические свойства – это свойства текстильных материалов, имеющие существенное значение при оценке внешнего вида, эстетическом восприятии одежды, которые заключаются в способности количественно и качественно изменять световой поток, представляющий собой видимую часть спектра электромагнитных излучений длиной волн от 400 до 700 нм.
Падающий на текстильный материал световой поток (Р) претерпевает изменения: часть потока отражается от поверхности волокон, часть поглощается часть проходит через материал. Коэффициенты отражения(ρ), поглощения(α) и пропускания(τ) являются основными характеристиками световых свойств материалов.
1. Цвет – зрительное ощущение света определенного спектрального состава. Цвет ткани определяется лучами, которые она отражает, поглощая или пропуская сквозь себя остальные.
В состав дневного света входят монохроматические цвета:
• теплые (красный, оранжевый, желтый) – яркие, хорошо выявляющие фактуру ткани, поглощающие тепловые лучи, ассоциирующиеся с солнечным светом, теплыми лучами;
• холодные (голубой, синий, фиолетовый) – менее яркие, скрывающие фактуру ткани, отражающие тепловые лучи, ассоциирующиеся с холодом,
льдом, металлом;
• нейтральные (зеленый).
Ощущение человеком цвета имеет несколько характеристик. Это:
• тональность – качественная характеристика ощущения цвета, позволяющая выявить общее между цветом материала и цветом спектра, т.е.
различные оттенки, которые находятся в спектре между соседними цветами;
• насыщенность – качественная характеристика ощущения цвета, позволяющая различать два цвета, имеющих одну и ту же тональность, но разную хроматичность;
• светлота – количественная характеристика ощущения цвета, показывающая степень общего между конкретным и белым цветом. Является основной характеристикой только для ахроматических цветов (черный, серый, белый).
Теплые и белые цвета яркие, хорошо выявляют поверхность материала, его фактуру, конструктивные элементы изделия, подчеркивают полноту фигуры.
Холодные и темные цвета скрывают поверхность и объёмность материала. Изделия из материалов белых и теплых цветов требуют более тщательной техно логической обработки, качественного внешнего вида.
2. Колорит – соотношение всех цветов, участвующих в расцветке ткани.
Цветом придаётся ткани жизнерадостный, яркий или мрачный колорит. Зависит от тональности, светлоты, насыщенности цвета и количественного соотношения. Изделия, в зависимости от направления моды, сезона, возрастной группы,
могут быть выполнены из материала с одним рисунком, но разного колорита.
По способу колористического оформления различают ткани беленые,
полубелые, суровые, гладкокрашенные, пестротканые, меланжевые, мулинированные, напечатанные.
3. Блеск – восприятие человеком светового потока, состоящих из зеркально отраженных и рассеянных излучений. Блеск ткани характеризует способность отражать падающий свет и зависит от характера поверхности волокон быть желательным или нежелательным. Для увеличения блеска при изготовлении текстильного материала используют волокна и нити с ровной, гладкой поверхностью, переплетения с длинными перекрытиями, хлопчатобумажные ткани (ситец, сатин) подвергают специальным видам отделки (мерсеризации, аппретированию, каландрованию). Для снижения блеска тканей (в основном из химических нитей) применяют текстурированные нити, нити с повышенной круткой, переплетения с частым изгибом нитей, подвергают ткани операциям начёсывания и валки для придания поверхности материала шероховатости.
Вопросы для повторения
1. Классификация свойств текстильных материалов. Перечислите основные критерии каждой из групп свойств.
2. Дайте определения понятиям «мягкость», «жесткость», «выносливость», «пылеёмкость», «усадка», «притяжка», «колорит», «блеск».
3. Найдите в цепочке лишнее звено: намокаемость водоупорность проницаемость сминаемость электризуемость. Поясните свой ответ.
4. На какие типы по классификации Г.Н.Кукина подразделяются характеристики механических свойств? Назовите их характеристики.
5. От чего может зависеть сминаемость ткани?
6. Разведите понятия «водоупорность» и «водонипроницаемость».
7. Подберите номера игл и ниток, режимы ВТО при изготовлении швейного
изделия из шелка.
8. Как влияют технологические свойства на внешний вид и качество швейного изделия?
9. Тканям какого ассортимента и волокнистого состава свойственны раздвигаемость и осыпаемость нитей?
10.Какие цвета относятся к монохроматическим?
11.Может ли блеск быть желательным? Если «да», то каким образом он
образуется?