Нетканые текстильные материалы. Учебное пособие

сарлычья). Эта шерсть наиболее высокого качества. Заводская шерсть - это шерсть, снятая со шкур животных, она менее прочная, чем натуральная. Овчинно-шубную шерсть получают в процессе изготовления овчин и меха при разрежении и подстригании волосяного покрова шкур, из которых вырабатывают овчины. Восстановленная шерсть – шерсть, получаемая расщипыванием шерстяного лоскута, тряпья, обрывков пряжи. Эти волокна шерсти наименее прочные. Волокна шерсти обладают цепкостью, которая характеризуется сопротивлением скольжению одних волокон по другим при отсутствии давления на них. Цепкость волокон шерсти объясняется их чешуйчатым строением и извитостью. Благодаря цепкости волокон представляется возможность формировать их в очень тонкий холстик ватки, а из него получать ленту, ровницу и пряжу [2].

Шерстяные волокна обладают высокими теплоизоляционными свойствами, высокой упругостью, низкой сминаемостыо, хорошей окрашиваемостью. К недостаткам волокон следует отнести молеповреждаемость и низкую устойчивость к действию щелочей. [3].

Шелк - продукт выделения особых шелкоотделительных желез некоторых насекомых (тутовый шелкопряд, дубовый шелкопряд). Нити натурального шелка состоят из полимеров природных белков фиброина и серицина. Когда гусенице тутового шелкопряда приходит время превращаться в куколку, чтобы затем стать бабочкой, она выпускает из себя тонкую нить, прикрепляет ее к сухой ветке и сплетает себе из этой нитки оболочку-гнездо - кокон. Из этих тончайших ниток кокона и делают шелк. Шелковые коконные нити состоят из 2 шелковинок, склеенных между собой особым веществом - серицином, длина их достигает 400-1200 м. Если дать куколке превратиться в бабочку и выйти из кокона, в шелковых оболочках появятся дырочки. Такие коконы очень трудно разматывать. Поэтому куколку умерщвляют, обрабатывая коконы горячим воздухом, а затем, чтобы они не гнили, сушат.

11

Так как шелковая нить очень тонкая (средняя толщина ее - 25-30 мкм), при разматывании соединяют нити нескольких коконов (от 3 до 10). При этом нити прочно склеиваются серицином. Такую нить называют шелком-сырцом. [5]

Асбест. К натуральным волокнам минерального происхождения относится асбест. По химическому составу асбест представляет собой водные силикаты магния, железа, кальция и залегает в горных породах в виде жил и прожилок.

Химические волокна.

Химические волокна - волокна (нити), получаемые промышленными способами в заводских условиях. Химические волокна в зависимости от исходного сырья подразделяются на три основные группы:

искусственные волокна получают из природных органических полимеров (например, целлюлозы, казеина, протеинов) путем извлечения полимеров из природных веществ и химического воздействия на них;

синтетические волокна вырабатываются из синтетических органических полимеров, полученных путем реакций синтеза (полимеризации и поликонденсации) из низкомолекулярных соединений (мономеров), сырьем для которых являются продукты переработки нефти и каменного угля; синтетические волокна имеют химический состав, подобный которому не встретить среди природных материалов;

минеральные волокна - волокна, получаемые из неорганических соединений. [5]

Искусственные волокна (нити) - это химические волокна

(нити), получаемые химическим превращением природных органических полимеров (например, целлюлозы, казеина, протеинов или морских водорослей). Искусственные волокна получают из полимеров, встречающихся в природе в готовом виде (целлюлоза, белки). Например, вискоза, это та же целлюлоза, что и в хлопке. Только вискозу прядут из древесных волокон [5].

12

Химические волокна часто обладают высокой разрывной прочностью, значительным разрывным удлинением, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги, плесени, бактерий, хемо- и термостойкостью. Физико-механические и физико-химические свойства химических волокон можно изменять путём модификации, как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера волокна, обладающие разнообразными свойствами. Химические волокна можно использовать в смесях с природными волокнами или другими химическими волокнами при изготовлении новых ассортиментов текстильных изделий [5].

Отходы текстильного производства и вторичные волокна.

Отходы текстильного производства делят на обраты, возвратные и безвозвратные отходы. Обраты — это отходы, которые можно повторно использовать в тех же рабочих сортировках. Качество волокна в обратах мало отличается от качества волокна в смеси. К обратам относят рвань холстов, прочеса, волокнистого холста, ленты, ровницы. Отходы выделяются в процессе переработки волокон по всем технологическим переходам. Возвратные отходы после обработки на специальном оборудовании, на котором они очищаются от сорных примесей и пороков, используют для изготовления нетканых материалов. Безвозвратные отходы — это отходы, не используемые ни в своем, ни в каком-либо другом производстве и состоящие из потерь волокон от распыла, в пневматических устройствах, в виде влаги.

Отходы текстильного производства по виду волокон делят на шерстяные, хлопчатобумажные, льняные, химические.

В производстве нетканых материалов широко применяют вторичные волокна. Их получают в процессе переработки отходов швейной и трикотажной промышленности и изношенных бытовых и технических текстильных изделий.

13

Обработка производится на специальном оборудовании, где происходит интенсивное воздействие рабочих органов машин на волокнистый материал, что приводит к разрыву волокон, вызывающему уменьшение их длины и прочности [6].

Хлопчатобумажные отходы.

Для изготовления нетканых материалов применяют следующие виды волокнистых отходов, образующиеся на хлопкопрядильных фабриках.

Орешек и пух трепальный выделяется на разрыхлительных и трепальных машинах и состоит из зажгученных и закатанных волокон с наличием кожицы семян, недозрелых и битых семян, остатков коробочек и сора, доля которых не должна превышать 30 % от массы волокон.

Орешек и пух чесальный выделяется под приемным, главным и съемным барабанами чесальных машин и состоит из массы волокон, закатанных в крутые завитки с наличием мелких сорных примесей органического происхождения

Кардный очес снимается с главных и съемных барабанов

исо шляпок чесальных машин. Он представляет собой волокнистую массу, состоящую из волокон разной длины, с наличием мелких сорных примесей, количество которых не должно превышать 10—15 %.

Гребенной очес выделяется на гребнечесальных машинах

исостоит из волокон со средней длиной до 17 мм с наличием незначительного количества органических примесей и пороков.

Рвань ровницы линейной плотности менее 333 текс образуется вследствие недоработки ровницы с катушек, обрыва ровницы на катушках и по другим причинам и состоит из однородной волокнистой массы.

Подметь собирают на полу в цехах прядильных фабрик и при обметании машин. Различают подметь приготовительного отдела, состоящую из пуха с незначительной загрязненностью и замасленностью, смешанную с обрывками холста, ленты, ровницы, и подметь прядильную, содержащую пух и незначительное количество пряжи.

14

В мотально-крутильном и ткацком производстве образуются следующие виды волокнистых отходов, которые после переработки можно использовать и производстве нетканых материалов. Путанка пряжи получается на прядильных, крутильных, тростильных и мотальных машинах, автоматах и состоит из отрезков пряжи разной линейной плотности из хлопка всех видов и сортов. Концы основной пряжи образуются при сновании и шлихтовании основной пряжи и состоят из отрезков пряжи.

Пух стригальный и ворс образуются при ворсовании и стрижке тканей. Подметь ткацкая собирается с пола приготовительного и ткацкого отделов ткацкой фабрики и состоит из смеси грязных масленых обрывков пряжи разной линейной плотности и пуха [6].

Шерстяные отходы образуются в валяльно-войлочном, овчинно-шубном и пушно-меховом производстве при промывке шерсти, выработке пряжи, тканей и отделке шерстяных тканей и трикотажных изделий.

Отходы фабрик первичной обработки шерсти образуются из выпадов из-под сортировочных столов, из-под трепальных машин, горошка и очисток из шерстомойных и сушильных машин, отходов с шерстоуловителей. Перед использованием отходы очищают от растительного сора и пыли.

Отходы аппаратного прядения в наибольшем количестве образуются в кардочесании и при подготовке сырья к смешиванию.

Аппаратный очес представляет собой угары, получаемые при чесании смеси на чесальном аппарате. Он состоит из тонких и грубых коротких волокон и сорных примесей (растительные и землистые).

Аппаратный сдир представляет собой угары в виде сильно загрязненных, пропитанных жиром волокон, которые снимают с рабочих органов чесальных машин во время чистки. Сдир содержит до 50 % полноценных волокон, растительные и землистые примеси, до 20 % жира. Грязь, жировые вещества и

15

волокна перемешаны между собой, поэтому очистка волокон сдира затруднительна. После соответствующей переработки от общей массы аппаратного сдира получают до 50 % чистого волокна.

Вытрепка состоит из коротких волокон, смешанных с пылью и сором и образуется при обработке шерсти на трепальных машинах, когда часть волокон уносится вместе с пылью в пыльные камеры.

Выпады из-под щипальных машин состоят из клочков запутанных волокон, смешанных с пылью, песком и другими тяжелыми примесями. Они образуются при обработке шерсти на щипальной машине.

Основным видом отходов гребенного прядения являются гребенные очесы, состоящие из шерстяных волокон, удаляемых в процессе гребнечесания. Гребенные очесы содержат большое количество растительных примесей (до 18 % и более), поэтому они подвергаются процессу карбонизации.

Для изготовления нетканых материалов используют также отходы крутильного и ткацкого производств: путанку пряжи и крутые концы. Из отходов отделочного производства применяют сукновальный сбой, состоящий из волокон длиной до 25 мм, ворсовальный сбой, промывной и красильный сбой, стригальный кноп [6].

Отходы производства льняных волокон.

К отходам льняного производства, применяемым для изготовления нетканых материалов относятся отходы следующих видов. Вытряска трясеная — смесь коротких волокон льна, костры пуха и пыли, полученная из-под льночесальных машин. Содержание костры не должно превышать 15-20%. Гребенной очес — смесь льняных коротких волокон, костры, пуха и пыли, полученная при гребнечесании ленты трепаного льна или короткого льняного волокна. Содержание костры составляет 8-12%. Рвань ровничная — обрывки, спутанные концы, сукрутины ровницы, образующиеся при выработке ровницы на ровничных машинах. Содержание

16

костры и посторонних примесей 1-2%. Рвань сухопрядильная — обрывки, спутанные концы пряжи, мычка и небольшие концы пряжи, образующиеся на прядильных машинах сухого прядения. Содержание костры не более 5%. Рвань мокропрядильная — обрывки, спутанные концы пряжи, ровницы после промывки, сушки. Образуется при выработке пряжи на прядильных машинах мокрого прядения из сурового, вареного или беленого льняного волокна в чистом виде или в смеси его с химическими волокнами. Содержание посторонних примесей до 1%.

Регенированные волокна получают из отходов, образующихся при разрезании тканей на штучные изделия, а также из весового лоскута [3].

Отходы производства химических волокон.

Для изготовления нетканых материалов применяют также отходы производства химических волокон после их предварительной подготовки.

Такие отходы образуются при формовании волокна, прядении и кручении на комбинатах химических волокон. К ним относятся заправочная рвань, галетная рвань, путанка и рвань с перемоточных машин.

Заправочная рвань состоит из коротких жгутов невытянутых волокон и образуется при выходе нитей из фильер прядильных машин. Галетная рвань состоит из коротких жгутов вытянутых волокон. Путанка из химических нитей образуется на различных стадиях производства и может быть невытянутой и крученой. Она состоит из перепутанных нитей разнообразной формы. Рвань с перемоточных машин состоит из перепутанных нитей разнообразной формы и образуется при перематывании из-за наличия пороков, появившихся при кручении или из-за неправильной намотки нитей на бобины. Кроме отходов шерстяной, хлопчатобумажной, льняной и химической промышленностей, для производства нетканых материалов могут также применяться отходы шелковой, трикотажной и швейной промышленностей и отходы потребления.

17

3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Механическая технология основана на изготовлении нетканых материалов воздействием на обрабатываемый волокнистый материал рабочих органов специального оборудования. По механической технологии вырабатывают вязально-прошивные и иглопробивные (без обработки связующим) нетканые материалы. Изготовление вязальнопрошивных материалов основано на механическом провязывании петлями волокнистого холста (холстопровязанные материалы), нитей (нитепровязанные материалы) или каркасного материала с образованием на его лицевой стороне ворсовых петель (каркасопровязанные).

Иглопробивной способ основан на механическом воздействии игл с зазубринами, прокалывающими волокнистый холст, в результате чего протаскиваемые иглами через всю толщину холста волокна упрочняют и уплотняют его.

3.1 Вязально-прошивной способ получения нетканых материалов

В настоящее время производство вязально-прошивных нетканых материалов осуществляется провязыванием нитями холстов на машинах типа ВП, Маливатт, Арахне, провязыванием нитями нитей на машинах Малимо, провязыванием нитями каркасных материалов на машинах Малиполь. В качестве каркасной основы могут быть использованы ткани, трикотажные полотна, нетканые материалы, пленки, пенопласт и др. В качестве ворсовых нитей применяют пряжу из натуральных и химических волокон. Существуют разновидности основных способов производства вязально-прошивных нетканых материалов. Нетканые материалы, получаемые провязыванием ворсовой нитью нитей, характеризуются наличием на лицевой

18

стороне петлевого ворса. Нетканые материалы также получают провязыванием каркаса волокнами из волокнистого холста. Изготовление ниточных полотен также является разновидностью вязально-прошивного способа и осуществляется при свободном наложении двух взаимно пересекающихся систем нитей основы и утка и провязывается нитями третьей системы.

На основе работы машины фирмы Арахне разработаны несколько технологий изготовления нетканых полотен.

Технология арабева — изготовление полотна скреплением волокнистой массы холста в результате его провязывания волокнами самого холста. Преимущества этой технологии заключаются в отсутствии провязывающей нити, а следовательно, исключении ее стоимости и всех потерь, возникающих при подготовительных операциях, заправке, потерь от обрывности и др.

Технология аралуп — получение с помощью специальных приспособлений полотен с ворсовой поверхностью. Полотна, полученные по технологии аралуп, применяют для полотенец, халатов, купальных костюмов, покрывал, занавесей, обивки мебели, ковров, пальто и т. д.

Технология биколор – аралуп — производство нетканого полотна с двусторонним петельным ворсом. Сущность технологии аналогична технологии изготовления полотна с односторонним ворсом, однако получение двустороннего плюша связано г : значительными изменениями в конструкции машины, так как необходимо иметь две игольницы, каждая из которых работает с одной или двумя ушковыми гребенками. Полотна с этих машин можно использовать для изготовления различной одежды, бытовых изделий, для отделки интерьеров и т. д. Они могут быть с петельной или разрезной ворсовой поверхностью.

Аракнит — это технология, предполагающая использование машины типа Арахне в качестве основовязальной трикотажной. Для получения полотна по этой технологии можно применять любые основовязаные переплетения. Полотна

19

Аракнит можно использовать для белья, верхней одежды, лечебно-профилактических и санитарно гигиеннческих изделий, а также для обивки мебели, технических и других целей.

Арахне - рико — технология предусматривает изготовление эластичных бинтов различной ширины.

Для изготовления материала с односторонним ворсом используется вязально-прошивная машина Шуссполь. Особенность технологии шуссполь состоит в том, что ворсовые нити практически целиком располагаются на лицевой стороне вырабатываемого материала. Использование синтетических волокон позволяет вырабатывать напольные покрытия, а также всевозможные махровые и декоративные материалы для обивки мебели [3].

Еще одной разновидностью технологии получения нетканых материалов является технология малифлис. Изготовление волокнопровязанных материалов — малифлис, заключается в провязывании волокнистого холста пучками волокон, которые захватываются вязальными иглами из волокнистого холста.

Технологический процесс изготовления холстопровязанных материалов включает следующие технологические переходы:

-переработку волокнистого материала и формирование волокнистого холста;

-подготовку пряжи и нитей к провязыванию;

-провязывание волокнистого холста.

Холстоворсовые полотна получают по технологии вольтекс, заключающейся в том, что каркасный материал провязывают волокнами из волокнистого холста, непрерывно подаваемого к иглам машины. При этом на одной стороне этого полотна образуются петли в форме петельных столбиков, а на другой стороне располагаются волокна в форме ворсовых петель. Способ вольтекс позволяет получать объемные плюше- и мехоподобные материалы.

20