Цели и задачи курса «Материаловедение швейного производства»
При проектировании одежды, в процессе ее производства, а так же при ее эксплуатации возникает много вопросов, связанных со свойствами материалов, из которых одежда изготовлена:
какие свойства следует принимать во внимание при выборе материала для конкретного вида одежды;
какие свойства материала существенно влияют на конструкцию одежды и должны быть учтены при построении чертежа конструкции и изготовлении лекал изделия;
какие свойства материала диктуют выбор параметров и режимов обработки при изготовлении изделий на швейном предприятии;
как поведут себя материалы при эксплуатации одежды, во время е чистки и стирки?
На все эти вопросы можно получить ответы при изучении дисциплины «Материаловедение швейного производства», которая рассматривает строение и свойства разнообразных материалов, используемых при изготовлении одежды, их ассортимент и качество, дает рекомендации по рациональному применению материалов.
Материалы, используемые при изготовлении одежды, разделяют на текстильные и нетекстильные. Наиболее распространенными являются текстильные материалы, вырабатываемые из пряжи и нитей — продукции текстильных производств. Это ткани, трикотажные и нетканые полотна, швейные нитки. Нетекстильные материалы выпускают предприятия других отраслей хозяйства страны: химической, кожевенно-обувной, меховой, производства искусственных кож. К нетекстильным материалам относят искусственные кожи, пленки, материалы с пленочным покрытием, натуральные кожу и мех, клеи.
При изучении материаловедения необходимы знания научных дисциплин, таких как химия, физика, математика.
Изучение дисциплины позволит получить представление о происхождении сырья для текстильньих и нетекстильных материалов, об основах текстильных производств. Полученные знания дадут возможность распознавать волокнистый состав текстильных материалов, ткацкие и трикотажные переплетения, ориентироваться в строении, свойствах, ассортименте и качестве швейных материалов при их подборе для проектирования и производства одежды разных видов, правильно выбирать способы и средства для ухода за одеждой при ее эксплуатации.
Классификация волокон
В зависимости от происхождения текстильные волокна делят на натуральные и химические (рис. 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.
Перечисленные натуральные волокна состоят из веществ, которые относятся к природным полимерам. Это целлюлоза у расти тельных волокон и белки у волокон животного происхождения.
Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.
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, полинозное, медно-аммиачное, триацетатное, ацетатное.
Синтетические волокна получают путем химического синтеза полимеров, т.е. создания имеющих сложную молекулярную структуру веществ из более простых, чаще всего из продуктов переработки нефти и каменного угля. Это полиамидные, полиэфирные, полиуретановые волокна, а также полиакрилонитрильные (ПАН), поливинилхлоридные (ПВХ), поливинилспиртовые, полиолефиновые.
рис.1
Основные свойства волокон и их размерные характеристики:
НАТУРАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА
Волокна растительного происхождения
ХЛОПОК
Хлопком называют волокна, покрывающие семена однолетнего растения хлопчатника. Хлопчатник - растение теплолюбивое, потребляющее большое количество влаги. Произрастает в жарких районах.
Известно много видов хлопчатника, но промышленное значение имеют главным образом два вида: средневолокнистый и тонковолокнистый.
Средневолокнистый хлопчатник созревает через 130-140 дней с момента посева, дает волокно длиной 25-35 мм.
Тонковолокнистый хлопчатник имеет более длинный период созревания, меньшую урожайность, но дает более длинное (35-45 мм), тонкое и прочное волокно, которое применяется для выработки высококачественной пряжи.
Линейная плотность волокон хлопчатника колеблется в пределах 0,17-0,2 текс.
В первые два месяца формируется куст хлопчатника, затем после короткого цветения начинается развитие его плодов-коробочек. Внутри развивающихся коробочек образуются семена, на поверхности которых появляются волокна - тонкостенные трубочки. Сначала волокна растут в длину, а в последний месяц происходит их созревание - постепенное послойное отложение целлюлозы на стенках волокон. Созревание коробочек происходит последовательно, начиная с нижних веток куста. Поэтому сбор хлопка осуществляют в несколько приемов: сначала собирают нижние коробочки, а затем - растущие выше.
Волокна на семенах в конце периода созревания приобретают вид скрученных (извитых) сплющенных ленточек со стенками определенной толщины и каналом внутри. Толщина стенок и степень извитости характеризуют зрелость волокна, которая в свою очередь определяет его качество. По степени зрелости волокна хлопка подразделяются на 11 групп. На рис. 2 даны примеры эталонов, используемых для оценки зрелости хлопка сравнительным методом.
Незрелые тонкостенные волокна обладают малой прочностью, низкой эластичностью и плохо окрашиваются. Они не пригодны для текстильного производства.
Перезрелые волокна имеют толстые стенки, повышенную прочность, но при этом значительно увеличивается их жесткость. Эти волокна также не пригодны для текстильной переработки.
Под микроскопом незрелые волокна плоские, лентовидные с тонкими стенками и широким каналом внутри (см. рис. 2, в). По мере созревания толщина стенок волокна растет, а канал становится узким. Зрелые волокна представляют собой сплющенные трубочки с характерной спиральной извитостью и проходящим внутри волокна каналом (см. рис. 2, б). Перезрелые волокна имеют цилиндрическую форму, толстые стенки и узкий канал (см. рис. 2, а).
Зрелое волокно хлопка содержит более 95% целлюлозы, остальное представляет со ой сопутствующие вещества.
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.
Под действием светопогоды хлопок, как и все органические волокна, теряет прочность.
При значительном повышении температуры сухие волокна теряют прочность, на них появляется легкая желтизна с последующим потемнением, а при температуре 250°С волокна обугливаются. Волокна хлопка горят желтым пламенем, при этом образуется серый пепел и ощущается запах жженой бумаги.
Хлопковое волокно перерабатывают в пряжу, из которой изготовляют ткани, трикотажные и нетканые полотна, швейные нитки и др. Тонковолокнистый хлопок перерабатывают в тонкую и гладкую гребенную пряжу, предназначенную для наиболее тонких и высококачественных тканей - батиста, маркизета. Средневолокнистый хлопок предназначен для»средней по толщине пушистой пряжи, из которой производится ситец, бязь, сатин. Из хлопкового пуха (коротких волокон, непригодных для прядильного производства) получают эфиры целлюлозы, используемые для выработки искусственных волокон (ацетатного, триацетатного), а также целлюлозу для получения пленок, пластмасс и т.п. Кроме того, непригодные для прядильного производства волокна идут на производство нетканых полотен.
ЛЕН
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.
Для получения льняного волокна используют один из видов льна - лен-долгунец. Он имеет прямой неветвистый стебель длиной до 90 см. Через 12 недель после посева семян в стебле льна заканчивается образование пучков волокон. При уборке льна в этот период получают наиболее высокий урожай хорошего по качеству волокна.
Элементарные волокна льна имеют веретенообразную форму с толстыми стенками, узким каналом и закрытыми заостренными концами. Длина этих волокон колеблется от 15 до 20 мм. Элементарные волокна, собранные в пучки по 15-20, равномерно распределены по окружности стебля под его покровной тканью. Поперечный разрез волокна имеет вид пяти-или шестигранного многоугольника со следом канала в центре (рис. 3, а). Под микроскопом элементарное волокно льна в продольном виде представляет собой цилиндр с коленообразными сдвигами и утолщениями (рис. 3, б) Пучки элементарных волокон, выделяемые из стебля льна в процессе его обработки, образуют техническое волокно. Элементарные волокна удерживаются в этом пучке благодаря последовательному вклиниванию заостренных кончиков одних волокон в промежутки между другими. Технические волокна, выделенные из стеблей для использования в прядении, имеют длину 250-400 мм.
Прочность волокон льна в несколько раз превышает прочность хлопка, а их растяжимость, наоборот, меньше. Поэтому льняные ткани лучше сохраняют форму изделия, чем хлопчатобумажные.
Доля пластической деформации в полном удлинении льняного волокна больше, чем хлопкового, и составляет 60-65%. Этим объясняется еще большая сминаемость льняных тканей по сравнению с хлопчатобумажными.
При нагревании сухие волокна льна выдерживают более высокую температуру, чем хлопок.
Стойкость льна к светопогоде также несколько выше, чем у хлопка.
Горит лен с проявлением тех же признаков, что и хлопок.
Волокна животного происхождения
Основным веществом, составляющим натуральные волокна животного происхождения (шерсти и шелка), являются синтезируемые в природе животные белки - кератин и фиброин. Различие в молекулярной структуре названных белков определяет и различия в свойствах волокон шерсти и шелка. Этим, в частности, можно объяснить более высокую прочность шелка и его меньшую способность деформироваться при растяжении.
По сравнению с целлюлозой белки более устойчивы к действию слобоконцентрированных кислот. К действию щелочей белки малоустойчивы, что объясняет невысокие показатели механических свойств шерсти и шелка.
Светостойкость шелка выше, чем целлюлозных волокон, а шерсти ниже.
Устойчивость волокон животного происхождения к воздействию повышенных температур имеет тот же уровень, что и это свойство растительных волокон.
ШЕРСТЬ
Это волокно использовалось человеком с древних времен. Шерстью принято называть волокна волосяного покрова различных животных: овец, коз, верблюдов и др. Промышленность в основном перерабатывает натуральную овечью шерсть. Шерсть, снятая с овцы, называется руном. В смеси с ней в небольшом количестве используют восстановленную шерсть, получаемую путем переработки шерстяного тряпья и лоскута, а также заводскую шерсть, снимаемую со шкур убитых животных при производстве кож. Овечья натуральная шерсть составляет более 95% общего количества шерсти. Остальное приходится на долю верблюжьей и козьей шерсти, козьего пуха и др.
Основным веществом волокна шерсти является кератин, который относится к белковым соединениям.
Волокно имеет три слоя: чешуйчатый, корковый и сердцевинный.
Чешуйчатый слой является наружным слоем волокон и играет защитную роль. Он состоит из отдельных чешуек, представляющих собой пластинки, плотно прилегающие друг к другу и прикрепленные одним концом к стержню волокна. Каждая чешуйка имеет защитный слой.
Корковый слой является основным слоем волокна и включает в себя ряд продольно расположенных веретенообразных клеток, образующих тело волоса.
В середине волокна имеется сердцевинный слой, который состоит из рыхлых тонкостенных клеток, заполненных пузырьками воздуха. Сердцевинный слой, не повышая прочности, способствует лишь увеличению толщины волокна, т.е. ухудшению его качества.
В зависимости от толщины и строения различают следующие основные типы волокон шерсти: пух, переходный волос, ость, мертвый волос (рис. 4).
Пух - тонкое извитое волокно, имеющее два слоя: чешуйчатый, состоящий из кольцеобразных чешуек, и корковый.
Переходный волос несколько толще пуха. Он состоит из трех слоев: чешуйчатого, коркового и прерывистого сердцевинного.
Ость - грубое прямое волокно, имеющее три слоя: чешуйчатый, состоящий из пластинчатых чешуек, корковый и сплошной сердцевинный.
Мертвый волос - наиболее толстое, грубое, но хрупкое волокно. Оно покрыто крупными пластинчатыми чешуйками, имеет узкое кольцо коркового слоя и очень широкую сердцевину. Форма поперечного сечения чаще всего сплющенная, неправильная. Мертвый волос - жесткое, ломкое волокно с малой прочностью и плохой способностью окрашиваться.
Шерсть, состоящая преимущественно из волокон одного вида (пуха или переходного волоса), называется однородной, а содержащая волокна всех перечисленных видов - неоднородной. Чем больше в неоднородной шерсти пуха и чем меньше мертвого волоса, тем выше ее качество. В зависимости от степени однородности и средней толщины волокон, образующих массу руна, шерсть делится на тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую.
Тонкая шерсть состоит только из пуховых волокон, извитых, равномерных по толщине и длине. Линейная плотность волокон колеблется от 0,3 до 1,2 текс. Применяется для высококачественных камвольных и суконных тканей.
Полутонкая и полугрубая шерсть состоит из переходных и пуховых волокон. Средняя линейная плотность волокон полутонкой шерсти 1,3-1,8 текс, полугрубой - 1,8-2,6 текс. Длина полутонкой и полугрубой шерсти несколько больше, чем тонкой шерсти. Полутонкая шерсть применяется для камвольных костюмных тканей, полугрубая - для костюмных и пальтовых тканей.
Грубая шерсть состоит из смеси пуха, переходного волоса, ости и мертвого волоса. Она неоднородна по длине и линейной плотности. Последняя колеблется в очень широких пределах - от 1,2 до 3,0 текс. Эта неоднородная шерсть применяется для грубосуконных тканей.
Овечья шерсть в чистом виде и в смесях с химическими волокнами используется для выработки платьевых, костюмных, пальтовых тканей, верхнего и бельевого трикотажа, а также полотен технического назначения. Верблюжий пух используют для изготовления различных тканей, а грубую верблюжью шерсть - в производстве технических изделий.
Козью шерсть и козий пух применяют для изготовления трикотажных изделий, а в смеси с овечьей шерстью - для высококачественных дорогих платьевых, костюмных и пальтовых тканей.
При производстве недорогих суконных тканей в состав смеси волокон может добавляться заводская и восстановленная шерсть
Выбор способа прядения шерсти, линейная плотность и пушистость полученной пряжи зависят от длины и степени извитости волокон шерсти.
Длина волокон шерсти колеблется от 20 до 240 мм. Однородная шерсть по длине подразделяется на коротковолокнистую (до 55 мм) и длинноволокнистую (более 55 мм). Извитость шерсти характеризуется числом извитков, приходящихся на сантиметр волокна. Чем тоньше шерсть, тем выше ее извитость. В зависимости от формы извитков различают шерсть пологой, высокой и нормальной извитости.
Высокоизвитая коротковолокнистая шерсть перерабатывается в толстую и пушистую аппаратную (суконную) пряжу, длинноволокнистая шерсть пологой извитости - в тонкую гладкую гребенную пряжу для производства камвольных тканей.
Толщина волокон колеблется в больших пределах в зависимости от типа и оказывает большое влияние на толщину, мягкость и упругость пряжи.
Прочность шерсти в значительной степени зависит от ее строения. Относительная разрывная нагрузка и износостойкость тонкой шерсти выше, чем грубой, так как грубые волокна (ость, мертвый волос) имеют сердцевинный слой, заполненный воздухом.
Удлинение волокон определяется в большей степени упругой и эластической компонентами деформации, благодаря чему шерстяные ткани мало сминаются.
Шерсть тонкорунных овец обычно белая или слегка кремовая, а грубошерстных и помесных - цветная (серая, рыжая или черная).
Блеск шерсти обусловливается формой и размером покрывающих ее чешуек: крупные плоские чешуйки придают шерсти максимальный блеск, а мелкие, сильно отстающие - делают ее матовой.
По гигроскопичности шерсть превосходит все волокна. Она медленно впитывает и испаряет влагу. Под действием влаги и тепла кератин размягчается и удлинение шерсти возрастает до 60% и более.
При высыхании шерсть дает максимальную усадку, поэтому изделия из нее рекомендуется подвергать химической чистке.
Шерсть устойчива к действию всех органических растворителей.
Концентрированные кислоты разрушают волокна шерсти: азотная вызывает пожелтение, серная - обугливание.
По светостойкости шерсть превосходит все натуральные волокна.
В пламени волокна шерсти спекаются, образуя на конце черный шарик, который легко растирается, издавая запах жженого пера. При вынесении из пламени они не горят.
ШЕЛК
Натуральным шелком называют тонкие непрерывные нити, выделяемые железами гусениц шелкопрядов при завивке кокона перед окукливанием. Основное промышленное значение имеет шелк одомашненного тутового шелкопряда, гусениц которого выкармливают листьями тутового дерева (шелковицы).
Гусеница выдавливает через два шелкоотделительных протока две тонкие шелковины, состоящие из белкового соединения фиброина. На воздухе они застывают и склеиваются выделяемым 
гусеницей белковым клеем серицином в одну коконную нить. При рассмотрении коконной нити под микроскопом (рис. 5) четко видны две шелковины. Склеивающий их серицин распределяется по длине неравномерно и образует на отдельных участках застывшие наплывы и сгустки. В поперечном разрезе шелковины имеют овальную или треугольную форму с округленными гранями.
Коконную нить гусеница укладывает слоями, формируемыми из мелких петелек в виде восьмерок. В результате образуется кокон - плотная замкнутая склеенная серицином оболочка с четко выраженной мелкозернистой поверхностью, внутри которой гусеница превращается в куколку.
Коконы обрабатывают паром для умерщвления куколок и высушивают горячим воздухом. Сухой кокон, подлежащий хранению, должен быть гремящим. Размотка коконов производится на кокономо-тальных фабриках. Для размягчения коконы обрабатывают горячей водой при температуре 95-98 ° С, затем путем растряски коконов находят конец коконной нити, соединяют несколько нитей и разматывают коконы на кокономотальном станке. В результате получают шелк-сырец, состоящий из нескольких коконных нитей. Отходы, получаемые при сборе коконов в шелководческих хозяйствах и размотке коконов (верхние спутанные слои и внутренние оболочки, коконы с отверстиями и не поддающиеся используются для выработки шелковой пряжи.
Линейная плотность коконной нити колеблется от 0,3 до 0,4текс. Поперечник одной шелковины в среднем 16мкм, а коконной нити -32 мкм. Шелк-сырец выпускается линейной плотностью 1,0 и 3,2текс.
Длина коконной нити - до 1500 м, а размотанной нити -600-900 м. Относительная ( разрывная нагрузка коконной нити несколько меньше, чем хлопка, разрывное удлинение - в 2-2,5 раза больше. Доля упругой деформации в полном удлинении составляет 60%, поэтому ткани из натурального шелка мало сминаются.
Цвет отваренных коконных нитей слегка кремовый.
Натуральный шелк химически более стоек, чем шерсть. Разбавленные щелочи и кислоты, органические растворители на натуральный шелк не действуют. При кипячении в мыльно-содовых растворах серицин растворяется, а фиброин остается. При длительном действии воды и при повторных стирках на окрашенных волокнах возникает белесый налет, который портит внешний вид изделий. Некоторое оживление окраски и повышение блеска может быть достигнуто полосканием в разбавленном растворе уксусной кислоты.
Прочность натурального шелка в мокром состоянии снижается на 5-15%.
По светостойкости натуральный шелк уступает всем прочим натуральным волокнам. Горение волокна происходит аналогично горению шерсти.
Шелк достаточно прочное натуральное волокно. Обладает хорошими упругими и сорбционными свойствами, красивым матовым блеском. Используется для изготовления тонких платьевых тканей, атласов, декоративных и галстучных тканей, крученых изделий и высокопрочных технических тканей.
ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
Идея создания химических волокон нашла свое воплощение в конце XIX в. благодаря развитию химии. Прототипом процесса получения химических волокон послужило образование нити шелкопрядом при завивке кокона.
Производство химических волокон интенсивно развивается во всем мире. Увеличивается их доля в общем объеме сырья для текстильной промышленности. При этом снижается доля искусственных волокон в общем мировом объеме производства химических волокон, и наоборот, растет производство синтетических волокон, в частности полиэфирных.
Промышленное производство химических волокон включает в себя пять этапов:
· получение и предварительная обработка сырья;
· приготовление прядильного раствора или расплава;
· формование нитей;
· отделка;
· текстильная переработка.
Основным исходным сырьем для получения химических волокон служат древесина, отходы хлопка, стекло, металлы, нефть, газы и каменный уголь.
При производстве химических волокон необходимо из твердого исходного полимера получить тонкие текстильные нити или волокна. Для этого исходный полимер переводится в жидкое или размягченное состояние. Расплав определенной вязкости или прядильный раствор нужной концентрации высокомолекулярного вещества (полимера) фильтруется, освобождается от пузырьков воздуха и продавливается через тончайшие отверстия в фильерах. Фильеры представляют собой рабочие органы машин, осуществляющие формование волокон. Струйки прядильных растворов или расплавов, вытекающие из фильеры, затвердевая, образуют элементарные нити.
Используя фильеры с отверстиями сложной конфигурации, можно получить профилированные и полые волокна.
При формовании химические волокна получают в виде комплексных нитей, состоящих из нескольких элементарных, и в виде штапельных волокон - отрезков нити небольшой длины.
При производстве текстильных комплексных нитей в фильере может быть от 12 до 100 отверстий. Элементарные нити, сформованные из одной фильеры, соединяют, вытягивают и скручивают.
Отделка нитей включает в себя промывку, сушку, крутку и термическую обработку для фиксирования крутки. Некоторые нити подвергаются белению и крашению.
К операциям текстильной переработки относятся скручивание, фиксация крутки, перемотка и сортировка.
При производстве штапельных волокон в фильере может быть до 15000 отверстий. Элементарные нити, сформованные из одной фильеры, представляют собой жгут волокон. Жгуты соединяются в ленту, которая режется на пучки любой заданной длины. Резка производится обычно на текстильных предприятиях. Длина нарезанных пучков обусловлена нуждами производства и колеблется от 40 до 350мм. Выпускают штапельные вискозные, капроновые, лавсановые, нитроновые и другие волокна. Их перерабатывают в пряжу или изготовляют из них нетканые материалы. Штапельные волокна используют как в чистом виде, например при производстве вискозной пряжи, так и в смеси друг с другом или с натуральными волокнами. Названия штапельных волокон включают в себя наименование волокна, например штапельные капроновые волокна, штапельный лавсан. Если указано только слово «штапельные», подразумеваются вискозные волокна.
Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.
К искусственным относят волокна из целлюлозы и ее производных. Это вискозное, триацетатное, ацетатное волокна и их модификации.
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. Однако при увлажнении эти волокна сильно набухают, что приводит к повышенной усадке изготовленных из них текстильных материалов, и теряют прочность.
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.
Вискозное высокомолекулярное волокно является полноценным заменителем средневолокнистого хлопка. Это волокно более прочное, упругое и износостойкое, чем обычное вискозное волокно.
В чистом виде вискозное высокомолекулярное волокно используют для смешивания с хлопком и химическими волокнами. Оно придает тканям шелковистость, формоустойчивость, уменьшает их усадку и сминаемость.
Полинозное волокно - модифицированное вискозное волокно, являющееся полноценным заменителем тонковолокнистого хлопка при производстве сорочечных, бельевых, плащевых тканей, тонких трикотажных полотен и швейных ниток. Полинозное волокно превосходит обычное вискозное гёблокно по прочности, упругости, износостойкости, устойчивости к действию щелочей, но имеет более низкую гигроскопичность.
Под микроскопом видно, что поперечное сечение обычного вискозного волокна сильно изрезано. В продольном сечении глубокие бороздки, идущие вдоль цилиндрического волокна, выглядят как штрихи.
Вискозные волокна устойчивы к действию всех органических растворителей. При стирке необходимо учитывать, что в мокром состоянии вискозные волокна теряют около 50-60 % прочности. При высыхании прочность восстанавливается.
Горят волокна быстро, желтым племенем, образуют легкий сероватый пепел с характерным запахом жженой бумаги.
Из всех искусственных волокон вискозные имеют наибольшее применение при изготовлении тканей.
Триацетатные и ацетатные волокна называют ацетилцеллюлозными. Они вырабатываются из хлопковой целлюлозы.
Под микроскопом поперечный срез ацетилцеллюлозных волокон менее изрезанный, чем вискозных, поэтому в продольном направлении они имеют меньше штрихов.
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.
Гигроскопичность триацетатных волокон в 2,5 раза ниже, чем ацетатных.
Особенностью ацетатных волокон является их способность пропускать ультрафиолетовые лучи.
При горении ацетатного волокна на его конце образуется оплавленный бурый шарик и ощущается характерный запах уксуса.
Ацетилцеллюлозные волокна применяют для изготовления тканей и тонких трикотажных полотен. Высокая электризуемость, низкие гигроскопичность и воздухопроницаемость, невысокие механические свойства и способность повреждаться при стирке и химической чистке привели к снижению спроса на изделия из ацетатных и триацетатных волокон и сокращению их производства.
Полиамидные волокна. Волокно капрон, применяющееся наиболее широко, получают из продуктов переработки каменного угля и нефти.
Под микроскопом полиамидные волокна представляют собой гладкие цилиндры с микроскопическими порами и трещинами. В поперечном сечении обычные волокна имеют круглую форму, профилированные волокна могут быть плоскими, трехгранными, многогранными или изрезанными.
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.
При внесении в пламя капрон плавится, загорается с трудом, горит голубоватым пламенем. Если расплавленная масса капрона начинает капать, горение прекращается, на конце образуется оплавленный бурый шарик, ощущается запах сургуча.
К недостаткам капрона относится его низкая гигроскопичность и легкоплавкость.
Капрон выпускается в виде комплексных нитей, мононитей, штапельного волокна и широко применяется для изготовления тканей, трикотажа, швейных ниток, кружев, лент.
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.
Трехгранные профилированные полиамидные нити и нити плоского сечения придают изделиям мерцающий блеск.
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. По прочности и химической стойкости лавсан несколько уступает капрону, но превосходит его по термической стойкости.
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, ворса ковров и искусственного меха.
Горит лавсан желтым коптящим пламенем, образуя на конце черный нерастирающийся шарик.
Полиуретановые волокна. Полиуретан используют для формования нитей спандекс (ликры).
Волокна спандекс относятся к эластомерам, так как обладают исключительно высокой эластичностью. При разрывном удлинении 600-800% эластическое восстановление сразу после снятия нагрузки составляет 90%, а через 1 мин - 95%. По растяжимости и эластичности нити спандекс не уступают резиновым жилкам, а по устойчивости к истиранию превосходят их в 20 раз.
Нити спандекс обладают легкостью, мягкостью, хемостойкостью, устойчивостью к действию пота и плесени, хорошо окрашиваются, придают изделиям упругость, эластичность, формоустойчивость и несминаемость. К их недостаткам относятся низкие гигроскопичность и теплостойкость, невысокая прочность и светостойкость.
Применяются нити спандекс для изготовления эластичных лент, тканей и трикотажных спортивных, корсетных и медицинских изделий.
Полиуретановые волокна не меняют свойств в мокром состоянии, поэтому изделия из них рекомендуется стирать.
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 пре-
восходит шерсть, но по стойкости к истиранию уступает даже хлопку. Прочность нитрона вдвое ниже прочности капрона, гигроскопичность очень низкая. Нитрон отличается кислотостойкостью, устойчив к действию всех органических растворителей, к действию бактерий, плесени, моли, но разрушается щелочами.
Горит нитрон желтым коптящим пламенем со вспышками, образуя на конце твердый шарик.
Высокообъемные нитроновые нити применяют для изготовления шарфов, платков, верхних трикотажных изделий; штапельный нитрон смешивается с хлопком, шерстью, вискозными волокнами при производстве тканей.
Полнвинилхлоридные (ПВХ) волокна. Исходным сырьем для получения ПВХ волокон служат этилен и ацетилен.
Выпускаются суровые и окрашенные в массе поливинилхлоридные волокна. Различают высокоусадочные волокна шерстяного и хлопкового типа и малоусадочные. Высокоусадочные волокна в два раза прочнее малоусадочных.
Прочность волокон в мокром состоянии не изменяется, удлинение очень сильно увеличивается и составляет для высокоусадочных 35-50%, для малоусадочных 100-120%.
Волокна негигроскопичны, не набухают в воде, но имеют высокую паропроницаемость. Теплопроводность волокон в 1,3 раза ниже, чем у шерсти.
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.
Волокна сильно электризуются, поэтому применяются для изготовления лечебного белья. ПВХ волокна широко используются для ворса искусственного меха и ковров, для изготовления трикотажа, рельефных шелковых тканей, нетканых утеплителей, негорючих обивочных, портьерных и драпировочных тканей.
Модифицированное поливинилхлоридное волокно называется хлорином.
Хлорин - матовое и малоупругое синтетическое волокно, отличающееся высокой кислотостойкостью, не растворяется даже в царской водке, стойко к действию щелочей, окислителей.
Термостойкость хлорина ниже, чем ПВХ волокон. Гигроскопичность хлорина очень низкая, волокно сильно электризуется, накапливая на поверхности отрицательные заряды, поэтому хлорин также используется для лечебного белья.
Хлорин не горит. При внесении в пламя волокно сжимается, ощущается запах хлора. Добавление хлорина снижает горючесть текстильных материалов.
Применение хлорина аналогично применению ПВХ волокон. Используется хлорин также для спецодежды.
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%.
Применяется винол в чистом виде и в смеси с вискозными или натуральными волокнами для изготовления тканей бытового назначения
Полиолефиновые волокна. Это самые легкие синтетические волокна. К ним относятся полиэтиленовые и полипропиленовые волокна.
Исходным сырьем для синтеза полиолефинов служат продукты переработки нефти - пропилен и этилен. Из полипропилена вырабатывают мононити, комплексные нити, объемные извитые нити и штапельное волокно, из полиэтилена - мононити, комплексные нити, разрезные нити (типа ленточек). Полиолефиновые волокна негигроскопичны и легкоплавки: поли