Ткани. Ткачество. Ткацкие станки.
Ткань представляет собой пространственную сетку их прямоугольных или квадратных ячеек, образующихся двумя взаимно перпендикулярными системами нитей: основными, расположенными вдоль полотна, и уточными, лежащими поперёк. Ткань образуется на ткацком станке в результате взаимного переплетения основных и уточных нитей.
Подготовка нитей к ткачеству.В процессе ткачества нити основы и утка подвергаются различным воздействиям и поэтому проходят различную подготовку к ткачеству. Нити основы на ткацком станке находятся под натяжением. В процессе зевообразования и прибоя уточной нити это натяжение циклически меняется. Кроме того, нити подвергаются изгибу и трению. Уточные нити таким воздействиям не подвергаются, поэтому они могут иметь меньшую прочность, но должны быть достаточно эластичными и равновесными по крутке.
Признаки распознавания основы и утка:
• Основа расположена вдоль кромки ткани.
• Уток более растяжим чем основа.
• Нить основы тонкая и прямая, а уточная – пушистая и извитая.
• По звуку – при резком растяжении ткани по основе звук – звонкий, по утку – звук глухой.
Так как нить основы более прочная и менее растяжимая, то, при раскрое, нити основы должны располагаться в направлении наибольшего сопротивления и растяжения будущего изделия. Если сделать наоборот – взять направление утка – изделие при носке станет растягиваться, терять форму. Сгибы деталей (например складки) удобнее формировать вдоль основы.
Подготовка основы к ткачеству включает в себя следующие технологические переходы.
Перематывание. Цель перематывания – получение новой паковки, содержащей нить большей длины. Нити перематывают с нескольких прядильных початков. При этом нить проходит через щель контрольно-очистительного устройства, препятствующего проходу пуха, сора и утолщений. Пряжа частично очищается от сорных примесей, пороков и утолщений и проводится контроль её прочности. Сущность процесса заключается в последовательной намотке на паковку под определённым натяжением нити с пары прядильных початков.
Снование пряжи. Целью снования является образование систем параллельно расположенных нитей равной длины, необходимых для получения ткацкого навоя. Сущность заключается в получении цилиндрической паковки (ткацкого навоя), в которой определённое количество нитей требуемой длины намотано параллельно друг другу. Ткацкий навой представляет собой большую катушку с фланцами, на которую одновременно параллельно намотано определённое количество нитей заданной длины. Количество нитей зависит от ширины ткани, плотности ткани, линейной плотности нитей, вида переплетения и т. д.
Одновременное наматывание на ткацкий навой большого количества нитей (3000–6000) представляет собой ответственный технологический процесс. Чаще всего снование осуществляется партионным или ленточным способом. Партионное снование состоит в том, что на большую катушку с фланцами, называемую сновальным валиком, навивают часть нитей (обычно 1/5 или 1/10) от того количества, которое должно находиться на ткацком навое.
Затем со всех сновальных валиков нити одновременно перематываются на ткацкий навой. Такой метод снования применяется при выработке хлопчатобумажных, льняных, шерстяных камвольных тканей и тканей из химических нитей. Ленточное снование заключается в том, что определённое количество нитей (расположенных плотно друг к другу и образуя ленту) навивается на специальный барабан сновальной машины. После навивания на барабан необходимого количества лент равной длины их одновременно перематывают на ткацкий навой. Ленточное снование применяют для сложных основ.
Шлихтование основы. Целью процесса является уменьшение обрывности нитей основы в ткачестве, путём придания им большей прочности, большей стойкости к многократным деформациям растяжения и изгиба, стойкости к истирающим воздействиям. Сущность процесса шлихтования заключается в пропускании нитей основы через жидкий клеящий состав (шлихту), создающий на них после высушивания гладкую эластичную плёнку. Шлихта проникает также внутрь нитей, упрочняя их. В зависимости от способа высушивания нитей применяются шлихтовальные машины барабанного или камерного типа. В качестве шлихты используют крахмалообразные вещества, растворимые в воде.
Пробирание или привязывание нитей выполняется для заправки ткацкого станка новой основой. Если станок заправляется впервые или осуществляется смена ассортимента, то применяется пробирание основ, т. е. каждая нить основы должна быть пробрана в ламель, глазок галева той или иной ремизки и в зуб берда. Ламели – металлические пластинки с отверстием. Каждая нить основы проходит через отверстия одной ламели, которая, таким образом, висит на нити. При обрыве основной нити соответствующая ламель опускается и замыкает цепь, вызывая останов станка. Ламельный механизм является основонаблюдательным механизмом.
Ремизка – две металлических или деревянных рейки, между которыми натянуты тонкие проволочки – галева, имеющие посередине отверстие – глазок. В каждый глазок пробирается одна нить основы. Бердо – представляет собой два бруска, между которыми на одинаковом расстоянии друг от друга укреплены тонкие металлические пластины. Расстояние между двумя соседними пластинами называется зубом берда. В каждый зуб берда пробирается одна или две нити основы. Таким образом бердо равномерно распределяет нити основы по ширине станка и поддерживает постоянной ширину вырабатываемой ткани.
При замене сработанного навоя на новый применяется привязывание, т. е. к концу каждой нити старого навоя привязывается нить нового навоя и затем узлы протаскиваются через ламели, ремизки и бердо.
Подготовка утка к ткачеству заключается в перематывании нитей на паковки, необходимые для данного станка.
Увлажнение или эмульсирование проводится с целью придания им равновесной структуры, исключающей образование сукрутин в процессе прокладывания уточной нити. Увлажнение – это обработка паром и последующее вылёживание пряжи утка во влажном помещении. Эмульсирование – обработка пряжи специальными маслосодержащими эмульсиями.
Получение тканей на ткацком станке. Принцип образования ткани на ткацком станке заключается в следующем. Нити основы, сматываясь с навоя 7, огибают скало 6, проходят сквозь отверстия ламелей 5, глазки галев ремизок 4 и между зубьями берда 3. Перемещаясь в вертикальных плоскостях, ремизки разделяют нити основы и образуют свободное пространство, называемое ткацким зевом, в которое при помощи челнока 2 (или иным способом) вводится уточная нить. Проложенная в зеве уточная нить прибивается с помощью берда 3 (при движении батанного механизма 11 вправо) к опушке ткани. Одновременно происходит закрытие зева, т. е. ремизки меняют своё положение: ремизка 4а опускается вниз, а ремизка 4б поднимается вверх. В результате этого уточная нить закрепляется у опушки ткани.
При образовании нового зева в него вводится новая уточная нить, которая тоже прибивается к опушке ткани, а ремизки опять меняют свои положения. Таким образом процесс циклически повторяется. Наработанная ткань отводится вальяном 12, при этом она огибает грудницу, направляющий валик и наматывается на товарный валик 13.
Главными механизмами ткацких станков, выполняющими технологические функции, являются:
1. Основный регулятор или основный тормоз (механизм, поддерживающий постоянное натяжение основы в процессе работы станка и подающий основу в зону формирования ткани);
2. Зевообразовательный механизм (механизм, который поднимает и опускает ремизки, установленные на ткацком станке). Зевообразовательные механизмы бывают эксцентриковые или кулачковые, кареточные и жаккардовые. На станках с эксцентриковым зевообразовательным механизмом можно вырабатывать ткани переплетениями с раппортом по утку не более восьми нитей. На кареточных станках можно вырабатывать ткани более сложных переплетений. Жаккардовые машины позволяют вырабатывать ткани с крупноузорчатыми переплетениями, т. к. появляется возможность каждый последовательный зев образовывать путём подъёма любых нитей основы.
3. Механизм прокладывания уточных нитей в зев.
Челночные ткацкие станки: уточная нить прокладывается боевым механизмом, с помощью которого челнок в зеве совершает свободный полет, при этом уточная нить сматывается с паковки, размещенной в челноке. Этот процесс осуществляется механическим или автоматическим способом. На механических станках при доработке шпулей в челноке станок останавливается и ткачиха вручную заменяет шпулю новой. На автоматических станках смена шпулей при обрыве уточной нити или её доработке происходит без остановки станка.
Челнок – металлическая или деревянная коробка с заострёнными металлическими концами (напоминает по форме лодку), в которую закладывается паковка с уточной нитью, легко сматывающейся с неё.
Многочелночные ткацкие станки применяются для выработки тканей с разными по цвету, толщине или крутке утками. Для утка каждого вида на станке имеются отдельные челноки, которые вводятся в действие в требуемой последовательности.
Бесчелночные ткацкие станки. На них уток в зев вносится малогабаритными прокладчиками, представляющими собой стальную пластинку массой 40 г при длине 90 мм и ширине 14 мм. Пружинным захватом прокладчик зажимает нить, которая специальным устройством подаётся к нему с конической бобины. Движение через зев прокладчик совершает только в одном направлении. В обратном направлении он переносится специальным транспортёром, расположенным под основой.
Станки такого типа выпускаются Швейцарской фирмой «Зульцер», в России они выходят под маркой СТБ. Станки выпускаются с заправочной шириной 180, 220, 330 см.
Пневматические бесчелночные станки. На этом станке уточная нить, сматываемая с неподвижной конической бобины, после прохождения через натяжное устройство поступает на барабан отмеривающего механизма. Барабан наматывает на себя нить длиной, необходимой для одной прокладки. С барабана нить проходит в сопло, из которого пробрасывается в зев струёй сжатого воздуха, периодически поступающего из компрессора (станки П-105, П-125).
Рапирные ткацкие станки. На этих станках уточная нить вводится в зев посредством жёстких или гибких рапир, движущихся навстречу друг другу. При встрече одна из рапир, несущая нить, передаёт её другой, которая при обратном движении завершает прокладывание утка через зев.
Пневморапирные ткацкие станки. Уток прокладывается воздушной струёй в канале, образованном рапирами, которые движутся справа и слева до середины станка. В канал одной рапиры подаётся сжатый воздух, а из канала встречной рапиры воздух отсасывается (станок АТПР-120). Станки предназначены для выработки хлопчатобумажных тканей массового ассортимента.
Гидравлические бесчелночные ткацкие станки. Уточная нить вводится в зев струёй воды, выбрасываемой из сопла. Станки предназначены для выработки тканей из несмачивающихся синтетических нитей.
Круглая ткацкая машина, «Дынник» – на которой с нескольких ткацких навоев нити основы распределяются между 12 секторами. Несколько челноков последовательно прокладывают нити, и каждый челнок прижимает к опушке ткани уточину, проложенную предыдущим челноком. Станок вырабатывает ткани полотняного переплетения. Это ткацкая машина непрерывного действия. Операция образования зева, прокладывание утка и его прибивание к опушке ткани осуществляется одновременно. Фронтальное прибивание уточной нити заменяется точечным – с помощью игольчатых дисков. Челнок движется по замкнутому контуру при непрерывном процессе образования ткани. Ткань получается в форме рукава.
Жаккардовые ткацкие станки применяются для выработки ткани с крупными узорами. Созданы в 1804 г.Зев образуется без ремизок. Нити основы продеты в специальные картонки с отверстиями. Количество отверстий и порядок поднятия каждой картонки является программой рисунка. Отличительная особенность станка – каждая основная нить или небольшая группа нитей может подниматься и опускаться раздельно. Это позволяет вырабатывать ткани с большим количеством нитей в раппорте переплетения. Это яркий пример машины с программным управлением, созданной задолго до появления вычислительных машин. Двоичным кодом набрана перфокарта: есть отверстие-нет отверстия. Соответственно, какая-то нить поднялась, какая-то нет. Челнок прокидывает в образовавшийся зев нить, формируя двусторонний орнамент, где одна сторона является цветовым или фактурным негативом другой. Поскольку для создания даже некрупного узора, требуется около 100 и более уточных нитей и ещё большее количество нитей основы, создавалось огромное количество перфорированных карт, которые связывались в единую ленту, Прокручиваясь, она могла занимать два этажа. Одной перфокарте соответствует один прокид челнока.
4. Батанный механизм (механизм, прибивающий уточную нить к опушке ткани).
5. Товарный механизм (механизм отводящий ткань из зоны ее формирования и наматывания на товарный валик).
Кроме главных механизмов, без которых выработка ткани невозможна, ткацкие станки оснащены рядом вспомогательных и предохранительных механизмов. К ним относятся:
1. Механизм автоматической смены утка, повышающий производительность станков и труда ткачей.
2. Основонаблюдатель, способствующий улучшению качества тканей, т. к. он останавливает станок при обрыве основной нити.
3. Уточная вилочка: контролирует наличие уточной нити.
4. Механизм откидного берда, замочный механизм: это механизмы, предупреждающие массовые обрывы основы при задержке челнока (нитепрокладчика) в зеве и др.
Определение лицевой стороны ткани
Перед работой с тканью нужно определить ее лицевую сторону. Как правило, лицевая сторона ткани характеризуется более тщательной и эффектной внешней отделкой. Она всегда чище по выработке. Переплетение и рисунки на лицевой стороне ткани всегда более четкие и эффектные.
При определении лица и изнанки материала рекомендуем ткань расположить так, чтобы можно было одновременно сравнивать обе ее стороны, кромки ткани при этом следует расположить параллельно друг другу.
Лицевая сторона многих тканей (сатина, ластика, молескина и др.) блестящая, а изнаночная — матовая.
Для определения лица у бельевой, гладкокрашеной или стриженой ткани следует расположить ее на горизонтальной плоскости и посмотреть на нее против света, на отсвет, т. е. по горизонтали параллельно плоскости ткани. В этом положении можно без труда заметить, что лицевая сторона отличается более гладкой, менее ворсистой поверхностью, от изнанки.
Такой же способ обычно применяют для определения лица и изнанки по интенсивности окраски и блеска на обеих сторонах ткани.
В материалах с разрезным ворсом лицом является та сторона, на которой расположен ворс.
В тканях с односторонним начесным ворсом он обычно располагается на изнанке. Если начес двухсторонний, то лицевая сторона всегда имеет более густой и лучше подстриженный ворс, чем изнаночная.
В смешанных тканях, получаемых из различного сырья, более ценный материал, чаще всего, более приметен на лицевой стороне.
Материал, выработанный саржевым переплетением (костюмное трико, саржа подкладочная и др.), на лицевой стороне имеет диагональ (рубчик) более выраженный, более выпуклый. Если смотреть на ткань по направлению основы, полоски поднимаются слева вверх направо.
В набивных тканях рисунок наноситься на лицевую сторону, так как он более яркий и четкий.
Для определения лицевой стороны гладкокрашеной ткани необходимо обратить внимание не проколы около кромок, которые выпуклостью обращены на лицевую сторону.
Ведущим отличительным признаком лица суконных тканей являются цветные нити в кромке, которые на лицевой стороне всегда видны более отчетливо. При различной плотности материалы по основе и утку, как правило, на лицевой стороне преобладают перекрытия более плотной системы.
Шерстяные ткани в рулоне обычно свернуты лицевой стороной вовнутрь, шелковые - лицом наружу. Ткани, сложенные сгибом, расположены лицевой стороной вовнутрь.
В редких случаях рекомендуется использовать обе стороны ткани (например, креп-сатин - эффектная ткань из натурального или искусственного шелка, которая с одной стороны матовая, с другой блестящая).