§ 4. Текстильные волокна и материалы Классификация текстильных волокон и нитей

В зависимости от происхождения и химического со­става различают текстильные волокна двух классов — натуральные (природные) и химические. В свою оче­редь, натуральные волокна подразделяются на органи­ческие (растительного и животного происхождения) и неорганические (асбестовые), а химические — на искус­ственные и синтетические (рис. 3).

Искусственными называют волокна, получаемые хи­мической переработкой природных высокомолекулярных соединений (целлюлозы или ее эфиров, белка). В этом случае меняется не только состояние, свойства и физи­ческая форма веществ, но основа продукта — полимеры.

Синтетическими называют волокна, вырабатываемые из высокомолекулярных соединений, получаемых синте­зом из простейших молекул углеводородов (этилена, ацетилена, пропилена, бензола и др.), и других химиче­ских веществ. Они, в свою очередь, подразделяются на гетероцепные (полиамидные, полиэфирные) и карбоцепные, (полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные, по­ливинилспиртовые, полиолефиновые, фторосодержащие).

Природные и химические волокна прежде всего пере­рабатываются в нити, являющиеся полуфабрикатами для производства тканей, трикотажных и других тек­стильных материалов.

В зависимости от способа получения текстильные ни­ти подразделяются на пряжу (получаемые прядением из волокон ограниченной длины) и нити, получаемые без прядения из волокон неограниченной длины (ком­плексные нити и мононити). Мононитью называется одиночная нить, состоящая из одиночного волокна неопределенно большой длины и неделящаяся без раз­рушения в продольном направлении. Комплексная нить состоит из нескольких элементарных нитей, сое­диненных скручиванием или склеиванием.

Рис 3. Схема классификации текстильных волокон.

По виду отделки различают нити суровые (неотде­ланные), отбеленные и окрашенные, по структуре — однониточные (первичные) и многониточные, а по на­значению — для ткацкого, ниточного, коврового, трико­тажного и гардинно-тюлевого производств.

Характеристики текстильных волокон и нитей, их измерители

Важнейшими характеристиками текстильных воло­кон, определяющими способ их переработки, пригод­ность для текстильной промышленности и назначение, являются толщина (тонина), длина, прочность, растя­жимость, извитость, гигроскопичность, стойкость к дей­ствию воды, света, температуры, биологического и хими­ческого воздействий,

Толщина текстильных волокон колеблется в широ­ких пределах — от 5 до 60 мкм и более. Поскольку по­перечное сечение большинства текстильных волокон не имеет правильной цилиндрической формы, то их толщи­на измеряется относительными показателями — текс (начальная часть слова текстиль) или метрическим но­мером.

1 Текс — это масса M единицы длины L текстильного волокна, г/км:

.

Если в качестве единицы массы используется милли­грамм, то толщина волокна выражается в миллитексах (Мтекс); чем ниже текс, тем тоньше волокно.

Метрический номер N характеризуется отношением длины волокна (1 км, 1 м, 1 мм) к его массе (соответст­венно кг, г, мг); чем выше метрический номер, тем тонь­ше волокно.

Для перевода метрического номера в текс или на­оборот пользуются следующими соотношениями:

; ; .

Длина текстильного волокна характеризуется рас­стоянием между его концами в расправленном состоя­нии.

Прочность текстильных волокон определяется их растяжением и характеризуется величиной разрывной нагрузки (Н/волокно), относительной разрывной нагруз­кой (Н/текс) или разрывным напряжением (Н/мм²), где H — единица измерения силы, ньютон.

Растяжимость характеризует способность текстиль­ных волокон удлиняться под воздействием растягиваю­щей нагрузки. Она измеряется абсолютным ΔL или от­носительным L_отн удлинением:

;

где L₀ — начальная длина;

L₁ — длина растянутого (до момента разрыва) волокна.

Извитость текстильных волокон оценивается количе­ством извитков, приходящихся на 1 см длины, а гигро­скопичность — абсолютной и относительной влаж­ностью.

Основными характеристиками текстильных нитей яв­ляются толщина, крутка, прочность, удлиняемость и др.

Толщина нитей, как и текстильных волокон, характе­ризуется метрическим номером или текс, крутка — коли­чеством кручений (витков), приходящихся на 1 м нити К_ф, или коэффициентом крутки.

.

Прочность нитей измеряется разрывной нагрузкой (разрывной прочностью — Р_ф) или относительной раз­рывной нагрузкой , а удлиняемость — абсо­лютным удлинением.