Натуральний шовк

Натуральний шовк - це тонкі текстильні нитки, які отримують з коконів шовкопрядів: тутового та дубового. Кокони після замочування у гарячій воді розмотують та отримують нитку шовку-сирцю.

Б

&>

О сз

а о

б

Рис. 4. Будова волокон натурального шовку: а - коконна нитка; б - варений шовк

а

удова волокна (рис. 4). Коконна нитка складається з двох елементарних ниток, які покриті тонким шаром клейової природної речовини - сериціну. Після відварювання в мильному розчині, серицін розчиняється, і нитка шовку-сирцю розпадається на дві елементарні блискучі гладенькі шовковини. Елементарна нитка у повздовжньому вигляді має стрічкоподібну форму, у поперечному розрізі - неправильну круглу форму. Товщина нитки - 20-30 мкм, довжина - 400-1500 м.¶

Хімічний склад - основна речовина волокна - це білкова сполука, яка містить, в основному, білок фіброїн, до складу якого входять: водень, кисень, вуглець, азот, а також серицін (22-25%) та природні домішки: воски, фарбуючі та мінеральні речовини.

Властивості волокна

1. Механічні властивості: високі: міцність (27-32 сН/текс), у вологому стані міцність знижується на 10-20%, видовження (у сухому стані - 22-25%, у вологому - 25-30%), пружність; середня стійкість до стирання.

2. Фізичні властивості: високі: гігроскопічність (11%) та набухливість (об’єм збільшується на 30-40%); середня теплостійкість (110°С) та низька світлостійкість (різко зменшується міцність, волокно стає крихким, жовтіє).

3. Хімічні властивості: середня хемостійкість. Неконцен- тровані кислоти практично не руйнують волокно, навпаки, вони поліпшують його якість та зовнішній вигляд, надають йому ще більшого блиску та приємного хрусту на дотик. Шовк виявляє також адсорбційні якості, тобто він має здібність поглинати солі металів та інші речовини. Ця особливість волокна використовується при виготовленні шовкових тканин з доброю здібністю до драпірування та приємним блиском. Лужні обробки погіршують властивості шовку. Шовк не рекомендується відварювати та кип’ятити тому, що він втрачає блиск та міцність.

Природний колір шовку - білий або кремовий.

Характер горіння: горить шовк повільно, розповсюджує запах паленого пір’я, на кінці нитки створюється м’яка кулька темно - сірого кольору.

Використовують шовк для виготовлення легких платтєво- блузочних тканин, швейних ниток та штучних галантерейних виробів.

3. Хімічні волокна Процес виробництва хімічних волокон

Хімічні волокна виготовляються промисловим методом на комбінатах хімічних волокон за допомогою спеціального обладнання, яке називають умовно прядильними машинами.

Вихідною сировиною для виготовлення хімічних волокон є природні або синтезовані високомолекулярні сполуки - полімери.

Сучасні способи виробництва хімічних волокон базуються на протискуванні підготовленої вихідної маси полімеру крізь наконечник прядильної машини, який називається філь’єрою. Філь’єра - це ковпачок з антикорозійного металу, який має багато тонких отворів діаметром 0,07 - 0,08 мм. Кількість отворів філь’єри може нараховувати від декількох десятків до сотень тисяч залежно від виду волокон, що виготовляються.

Хімічні волокна випускають у вигляді текстильних ниток: елементарних та комплексних, а також у вигляді так званих штапельних волокон або штапелю. Елементарні нитки - це довгі одиничні волокна необмеженої довжини. Комплексна нитка складається з декількох елементарних, які з’єднані скручуванням. Штапель - це відрізки ниток довжиною 40-150 мм, які використовують для виготовлення пряжі з суміші волокон різної природи. Для виготовлення текстильних ниток використовують філь’єри з малою кількістю отворів (12-36). Для виготовлення штапелю використовують філь’єри з кількістю отворів 1200-1500, а іноді 12000-15000.

Загальна схема виробничого процесу здобування хімічних волокон складається з 5 етапів:

1. Здобування та попередня обробка сировини.

2. Приготування прядильної маси (розчину або розплаву полімеру).

3. Формування ниток.

4. Оздоблення.

5. Первинна текстильна переробка.

Характеристика етапів виробництва хімічних волокон

1. Здобування та попередня обробка сировини.

Сировину для виготовлення штучних волокон отримують з целюлозних або бавовнянопереробних заводів. Попередня її обробка складається з очищення та хімічного перетворення в інші полімерні сполуки.

Сировину для синтетичних волокон отримують методом синтезу на комбінатах хімічних волокон; попередньої обробки вона не потребує.

2. Приготування прядильної маси.

При виготовленні хімічних волокон необхідно з твердого вихідного полімеру отримати тонкі текстильні нитки. Для цього полімер необхідно перевести у рідкий або пом’якшений стан методом розчинення або розплавлення полімеру.

Розчини використовують при виготовленні штучних та більшості синтетичних волокон.

Розплави використовують при виготовленні деяких синтетичних волокон, вихідні полімери яких мають відносно невисокі температури плавлення (до 300°С) Це такі волокна, як капрон, анід, лавсан.

Прядильну масу готують за такою послідовністю операцій:

1. Розчинення або розплавлення полімеру з метою підготовки прядильної маси необхідної концентрації та в’язкості.

2. Змішування полімерів з різних партій для підвищення однорідності маси.

3. Фільтрування прядильної маси з метою вилучення з неї механічних домішок та запобігання засмічення отворів філь’єр, Що може викликати обрив ниток.

4. Вилучення бульбашок повітря з розчинів полімерів з метою запобігання закупорювання отворів філь’єр та обриву ниток.

3. Формування ниток складається з таких процесів:

1. Протискування прядильної маси певними дозами крізь філь’єру.

2. Переведення ниток у твердий стан.

3. Намотування ниток на бобіни.

Формування ниток та переведення їх у твердий стан може здійснюватися по-різному:

• з розплавів;

• з розчинів мокрим способом;

• з розчинів сухим способом.

При формуванні ниток з розплавів полімерів струмки ниток з філь’єри надходять у шахту прядильної машини, де вони охолоджуються потоком холодного повітря і стають твердими.

При формуванні ниток з розчинів полімерів сухим способом в шахту прядильної машини подається гаряче повітря, яке висушує нитки і вони переходять у твердий стан.

При формуванні ниток з розчинів мокрим способом струмки нитої: з шахти прядильної машини подаються в осаджувальні ванни, де внаслідок фізико-хімічних процесів нитка виділяється з розчину полімеру і переходить в твердий стан. Це найбільш трудомісткий спосіб формування.

Формування є важливішим етапом виробництва волокон, тому що на цьому етапі створюється первинна структура волокна, від чого залежить якість волокон.

Штапельні волокна, які виготовляються з розчинів полімерів, завжди формуються мокрим способом. При їх виготовленні збирають великі джути ниток з декількох філь’єр, гофрирують для' надання звитості та нарізають на штапель заданої довжини.

4. Оздоблення складається з таких процесів:

1. Вилучення домішок та забруднень з волокон (віскози, нітрону) після мокрого способу формування.

2. Відбілювання волокон.

3. Витягування та термічна обробка. Внаслідок цього, волокна стають тонкими, змінюється їх первинна структура, завдяки чому волокна стають більш міцними та менш розтягуються. Термообробка сприяє фіксації нових розмірів.

4. Поверхнева обробка - нанесення крохмальних речовин або мастил для надання волокнам більшої гладкості поверхні, зменшення сил тертя та електризуємості.

5. Висушування ниток після мокрого способу формування та після обробки їх різними рідинами.

5. Первинна текстильна переробка складається з таких операцій:

1. Скручування елементарних ниток в комплексні та фіксація скручування.

2. Перемотування ниток на великі бобіни.

3. Оцінка якості (сортування) ниток та волокон.

Штучні волокна Віскоза

Виробництво віскози складається з:

• підготовки целюлози;

• приготування прядильного розчину;

• формування волокна;

• оздоблення.

Підготовка целюлози складається з підсушування її до змісту вологи 6-8% і обробки 18-20% розчином їдкого натрію при температурі 40^45°С. Така обробка сприяє вилученню домішок з сировини; при цьому створюється так звана лужна целюлоза, яка потім на протязі певного часу витримується в даному розчині для передвизрівання. Це дає можливість отримати розчини необхідної в’язкості.

Приготування прядильного розчину складається з обробки підготовленої маси сірковуглецем для отримання ксантогенату целюлози, який розчиняють у слабкому розчині лугу, після чого утворюється розчин віскози, який містить 7,5% целюлози, 6,5% лугу, 86% води. Потім віскоза проходить стадію визрівання, завдяки чому вона набуває потрібну в’язкість та зменшує стійкість до кислотних обробок.

Формування волокна проводять мокрим способом. Розчин подається у прядильну машину, під тиском проходить через філь’єру та надходить до осаджу вальної ванни, яка містить розчин сірчаної кислоти та сірчанокислих солей. Внаслідок хімічних реакцій виникає вилучення віскози з розчину та перехід ниток у твердий стан. Потім нитки витягують та перемотують на бобіни.

Оздоблення волокна складається з:

• промивання ниток з метою вилучення домішок сірчаної кислоти та її солей, забруднень;

• відбілювання;

• кислування сірчаною кислотою для вилучення залишків відбілювача;

• обробка мильним розчином для надання м’якості;

• висушування;

• скручування та фіксація скручування.

Віскозу випускають у вигляді ниток та штапелю.

Будова волокна (рис. 5, а,б). Волокно має неправильну круглу ребристу форму у поперечному розрізі та вигляд гладенької блискучої трубочки зі штрихами на поверхні у поздовжньому виді.

За хімічним складом - це гідратцелюлоза.

Властивості волокна

І. Механічні: невисокі: стійкість до стирання та міцність (14-20 сН/текс);

у вологому стані міцність зменшується на 50-60%; високе видовження (21-26% у сухому стані), низька пружність.¶

У

°о°

г

<&/>

<з>

<Ь^и

ж

в

сз

д е

¶Рис. 5. Будова хімічних волокон в повздовжньому виді і в поперечному розрізі: а - віскозне глянцеве волокно; б - віскозне матове; в - ацетатне та триацетатне; г - полінозне, поліамідне (капрон, анід), поліефірне (лавсан), поліуретанове (спандекс); д - нітрон; е - хлорин та полівінілхлоридне; ж - вінол

2. Фізичні: високі: гігроскопічність (11-12%), набухливість (об’єм збільшується на 80-110%), теплостійкість (140-150°С) та світлостійкість.

3. Хімічні: хемостійкість середня.

Характер горіння. Горить подібно бавовні: інтенсивно, яскраво-жовтим полум’ям, з іскрами, утворює сірий попіл та розповсюджує запах паленого папіру.

Комплексні нитки використовують для виготовлення підкладкових та деяких платтєвих тканин. Штапель - у чистому виді та в суміші з вовною, бавовною та різними хімічними волокнами використовують для виготовлення тканин різного призначення, трикотажу, нетканих матеріалів, мережива та інших виробів текстильної галантереї.

Полінозне та віскозне високомодульне волокно сиблон - це поліпшені модифікації віскозного волокна. Вони мають більшу міцність та хемостійкість, меншу усадку та зниження міцності у вологому стані.¶Полінозне волокно більш пружне, менш видовжується, стійке до лужних обробок.

Сиблон має більш високу зносостійкість.

Ацетатне волокно

Ацетатне волокно виробляють з деревини або бавовняної целюлози, яка проходить обробку оцтовим ангідридом при присутності двох кислот: сірчаної, яка виконує роль каталізатора реакції, та оцтової, яка є розчинником. При цьому створюється ацетилцелюлоза - вихідна сировина для виробництва ацетатних волокон. Первинний ацетат (триацетилцелюлозу) обробляють милом в розчині сірчаної та оцтової кислот і отримують повторний ацетат (діацетилцелюлозу), який розчиняють в ацетоні при приготуванні прядильного розчину. Після фільтрації та вилучення повітря розчин подається до прядильної машини. Формування волокна виконується сухим способом. Прядильний розчин протискується через філь’єру з 24-120 отворами і у вигляді тонких струмків поступає до шахти, куди подається пароповітряна суміш при температурі 50-85°С. Ацетон випаровується і нитки стають твердими. Потім їх охолоджують, обробляють мастилами і намотують на бобіни. Оздоблення ацетатні волокна не потребують. При виробництві штапелю використовують філь’єри з кількістю отворів близько 200.

Будова волокна (рис. 5, в). У поздовжньому вигляді це тонка гладенька блискуча трубочка з великими штрихами на поверхні. У поперечному розрізі - неправильної форми ребристе коло.

Для зменшення гладкості поверхні, блиску та ковзання ацетатні нитки іноді випускають профільованими за допомогою філь’єр з некруглим профілем отворів. Такі нитки менш теплопровідні, мають більшу об’ємність та тертя, приємний іскристий блиск (рис. 6).

О © О О

V О. Сї . # ⁵

Рис. 6. Форми профільованих отворів фільєр (а) і форми поперечних розтинів профільованих волокон (б)

За хімічним складом волокно представляє оцтовокислий ефір целюлози.

Властивості волокна

1. Механічні: низькі: стійкість до стирання та міцність (11-14 сН/текс); у вологому стані міцність зменшується на 30-40%; високе видовження (28-35% у сухому стані); середня пружність.

2. Фізичні: середня гігроскопічність (7%), невисока набухли- вість (об’єм збільшується на 20-25%), низька теплостійкість (70-90°С), високі світлостійкість та електризуємість.

3. Хімічні: середня хемостійкість, волокно легко розчиняється в ацетоні.

Характер горіння. Горить жовтим полум’ям, розповсюджує кислий запах, на кінці нитки створюється наплив темного кольору, який легко роздавлюється рукою. Після виведення з полум’я волокно тліє, виділяє димок.

Нитки використовують для виготовлення платтєвих та підкладкових тканин, трикотажу. Штапель використовують в суміші з віскозою, вовною та іншими волокнами для виготовлення різноманітних тканин.

Триацетатне волокно

Триацетатне волокно виготовляють з деревини або бавовняної целюлози.

Підготовку сировини виконують так само, як і при виготовленні ацетатного волокна. Вихідна сировина для виробництва волокна - триацетилцелюлоза. Волокно може формуватися як сухим, так і мокрим способом з розчину триацетилцелюлози в суміші метиленхлориду (90-95%) та метилового спирту (5-10%). Комплексні нитки формують сухим способом; штапель - мокрим. Кількість отворів філь’єри до 15000. В осаджувальній ванні використовують розчин оцтової кислоти та ізопропіловий спирт. Після формування волокна промивають, обробляють мастила ми, гофрирують, нарізають на відрізки заданої довжини та висушують.

Будова волокна та хімічний склад такі самі, як у ацетатного волокна.

Властивості волокна

1. Механічні: низька міцність (10-14 сН/текс), у вологому стані міцність знижується на 60%, стійкість до стирання ще нижча, ніж у ацетатного волокна, високе видовження (25-30% у сухому стані), середня пружність.

2. Фізичні: низька гігроскопічність (5%), низька набухли- вість (об’єм збільшується на 20-25%), високі: теплостійкість (150-160°С) та світлостійкість.

3. Хімічні: висока хемостійкість, волокно стійке до дії мікроорганізмів, добре фарбується.

Горить і використовується, подібно ацетатному.

Металеві та металізовані нитки

Металеві нитки виробляють поступовим витягуванням тонкого дроту з м’яких ковких металів: міді, її сплаву з нікелем та іншими металами. Іноді металеві нитки покривають тонким шаром срібла або золота.

Основні види металевих ниток:

Волока - тонка кругла металева нитка товщиною 50-80 мкм, яка покрита шаром золота або срібла.

Плющенка - тонка стрічкоподібна металева нитка.

Використовують такі нитки для виготовлення нарядних та декоративних тканин типу парчі для вишивання, для виготовлення галунів, тасьм та інших прикрас.

Крім того, для декоративного оздоблення тканин та трикотажу використовують нові види металевих ниток, які не тьмяніють. Це такі нитки як люрекс, алюніт та інші. Виробляють їх з алюмінієвої фольги товщиною 0,01 мм, яка з обох сторін покрита прозорою поліефірною плівкою. Ширина ниток 0,2-1,6 мм. Плівка захищає нитки від окислення. За забарвленням такі нитки випускають золоченими або сріблястими. Такі нитки мають гладку поверхню, високі: міцність, пружність, гнучкість.

Все більший розвиток набуває виробництво металізованих ниток, таких як метаніт, пластилекс, мішура та інших. їх виробляють з тонких поліефірних плівок, на поверхню яких наносять тонкий шар алюмінію або іншого металу та накривають його ще одним шаром плівки, а потім нарізають на смужки заданої ширини. Металізовані нитки більш дешеві, ніж металеві, ще більш гнучкі та пружні, більш довговічні.

Синтетичні волокна Капрон

Сировиною для виробництва капрона є капролактам, який виробляють з продуктів переробки нафти та вуглю (фенолу, бензолу, циклогексану). Методом синтезу капролактаму виробляють полікапролактам смолу капрон, яка є вихідною сировиною для виготовлення волокон капрону та має досить низьку температуру плавлення (270-280°С). Тому формування волокна проводиться з розплаву. Формування комплексних ниток здійснюється за допомогою філь’єр з кількістю отворів 12-24, або 39; Діаметр отворів - 0,2-0,3 мм. Формування проходить з великою швидкістю - 1000 метрів волокна за хвилину. В шахті прядильної машини нитки витягують в 20-25 разів, а потім охолоджують. В процесі оздоблення нитки ще раз піддають витягуванню на 400-600%, внаслідок чого вони стають достатньо тонкими, надбають високі: міцність, пружність, стійкість до стирання. Потім нитки обробляють мастилами, висушують, піддають скручуванню та перемотують. Комплексні нитки виробляють різними за лінійною щільністю: 3,3; 5; 6,7; 15,6 та 29,4 текс. Мононитки випускають лінійною щільністю 2,2 та 1,7 текс. При виробництві штапельних волокон використовують філь’єри з кількістю отворів 200-250. Формування здійснюється зі швидкістю 400-500 м/хв. Джути волокон, які знімають з декількох філь’єр, витягують, гофрирують та нарізають на відрізки заданої довжини.

Будова волокна (рис. 5, г). У поздовжньому вигляді - гладенька, блискуча, щільна трубочка правильної круглої форми. Для зменшення блиску та гладкості поверхні іноді нитки випускають профільованими.

Властивості волокна

1. Механічні: високі: міцність (45-70 сН/текс); стійкість до стирання; видовження (28-30% у ниток; 50-60% у штапелю в сухому стані); пружність та еластичність. У вологому стані міцність зменшується на 10-15%. Волокно має здібність до пілінгу. Пілінгуємість - це утворення на поверхні виробів ворсу внаслідок порушення структури пряжі зі штапельних волокон при терті, який скатується у кульки (пілі) і погіршує зовнішній вигляд виробів.

2. Фізичні: низькі: гігроскопічність (до 5%); набухливість (об’єм збільшується на 10-14%; після віджимання в волокні зберігається лише 25% вологи); теплостійкість (100—110°С); світлостійкість. Під дією світла волокно жовтіє, стає жорстким та крихким. Своєрідною є дія на капрон гарячої води та насиченого пару: розміри та форма ниток, тканин, трикотажу та виробів різко зменшуються та фіксуються.

3. Хімічні: висока хемостійкість. Волокно стійке до лужних та кислотних обробок.

Характер горіння: при піднесенні до полум’я волокно дає теплову усадку, плавиться, потім загорається слабким блакитно- жовтим полум’ям, при горінні виділяється білий димок та характерний запах сургучу. При виведенні з полум’я горіння поступово припиняється, на кінці нитки утворюється темна тверда кулька.

Використання. З ниток виробляють швейні та хірургічні нитки, платтєві, підкладкові, курткові та декоративні тканини; трикотаж, вироби текстильної галантереї. Зі штапелю у чистому виді та в суміші з вовною, віскозою, лавсаном, бавовною виробляють різноманітні тканини, трикотаж, штучне хутро.

Модифіковані профільовані капронові нитки шелон, які мають поліпшені гігієнічні якості, використовують для виготовлення білизняних трикотажних виробів.

Анід

Сировиною для виробництва аніду є сіль АГ (сіль адіпінової кислоти та гексаметілендіаміну; речовин, які утворються внаслідок синтезу фенолу, бензолу, циклогексану та фурфуролу). Формування проводиться з розплаву полімеру аналогічно формуванню капрону. Анід випускають у вигляді моно - та комплексних ниток та у вигляді штапелю.

Будова волокна: кругла гладенька блискуча трубочка (рис. 5, г).

Властивості волокна

Анід має такі ж властивості, як і капрон, але він значно більш теплостійкий (150-160°С); м’який та еластичний.

Використовують анід для виготовлення еластичного трикотажу: верхнього та білизняного, панчішно-шкарпеткових виробів, штучного хутра, рукавичок, швейних ниток.

Лавсан

Сировиною для виробництва лавсану є діметиловий ефір терефталевої кислоти та етиленгліколь. Формують лавсан з розплаву полімеру аналогічно формуванню капрону і на тому ж обладнанні. Для формування комплексних ниток використоують філь’єри з 8^40 отворами діаметром 0,5-0,6 мм. Швидкість формування - 400-500 м/хв. Штапель формують за допомогою філь’єр з кількістю отворів 80-175. Волокна піддають витягуванню на 400 % при температурі 70-95°С і термофіксують гарячим повітрям при температурі 130-155°С на протязі 1-3 хвилин. Внаслідок витягування та термофіксації волокна надбають більші: міцність та еластичність, знижується на 15% усадка волокна.

Будова волокна (рис. 5, г) - гладенька блискуча трубочка правильної круглої форми. Для зниження блиску волокна обробляють двоокисом титану, тобто випускають матірованими. Нитки іноді випускають профільованими для надання більшої чіпкості та кращих якостей.

Властивості волокна

1. Механічні: високі: міцність (40-55 сН/текс), у вологому стані міцність не змінюється; видовження (нитки - до 25% у сухому стані; штапель - на 40-60%); пружність; еластичність; стійкість до стирання та пілінгуємість. Завдяки високій пружності виробу з лавсану, добре зберігаються фіксовані складки пліссе та гофре, навіть після прання та інших вологих обробок.

2. Фізичні: низькі: гігроскопічність (0,5%) та набухливість (об’єм збільшується на 3-5%); високі: теплостійкість (160-170°С) та світлостійкість.

3. Хімічні: висока хемостійкість. Волокно стійке до дії води, мікроорганізмів; не пошкоджується моллю.

За зовнішнім виглядом та теплозахисними властивостями лавсан нагадує вовну.

Характер горіння: горить слабо, жовтим полум’ям, виділяє чорну кіпоть. Після горіння на кінці волокна утворюється тверда кулька чорного кольору.

Використання. Нитки використовують для виготовлення плащових та технічних тканин, швейних ниток. Штапель використовують у чистому виді та в суміші з вовною, льоном, бавовною, віскозою та іншими волокнами для виготовлення різноманітних тканин, трикотажу, штучного хутра, нетканих матеріалів.

Нітрон

Сировиною для виготовлення нітрону є акрілонітрил, який синтезують з пропилену та аміаку, або з ацетилену та синильної кислоти. Формування ведеться з розчину полімеру. Комплексні нитки формують сухим способом, штапельні волокна - мокрим, кількість отворів філь’єр при формуванні штапелю - від 3000 до 12000. Швидкість формування - 3-6 м/сек. Осаджувальна ванна містить водний розчин діметилформальдегіду. Для надання волокнам пластичності їх витягують на 400-1200% при температурі 100-150°С, завдяки чому вони стають більш міцними та еластичними. Потім волокна термофіксують для підвищення теплостійкості та зниження усадки.

Будова волокна (рис. 5, д): у поздовжньому вигляді - гладенька блискуча трубочка, у поперечному розрізі має форму квасолі або гантелі.

Властивості волокна

1. Механічні: середня міцність (32-39 сН/текс), у вологому стані міцність знижується на 5%; високі видовження та пружність; низька стійкість до стирання. Подібно лавсану має здібність добре зберігати фіксовані складки; вироби з нітрону мають високу формостійкість.

2. Фізичні: низькі: гігроскопічність (до 1,5%) та набухли- вість (об’єм збільшується лише на 4-6%); висока теплостійкість (160-170°С), найбільш висока світлостійкість, волокно стійке навіть до ядерних випромінювань. При тривалому нагріванні (на протязі 60 годин) при температурі 200°С волокно чорніє та надбає особливо високої теплостійкості. Таке волокно, яке називають “чорний нітрон”, витримує нагрівання до температури 600-800°С, не руйнується та зберігає міцність та еластичність; використовується для виготовлення спецодягу.

3. Хімічні: низька хемостійкість, але волокно стійке до дії більшості органічних розчинників та слабких розчинів лугів та кислот.

Характер горіння. Горить дуже інтенсивно, зі спалахами, кіпоттю, іскрами, після виведення з полум’я горіння поступово припиняється, на кінці нитки залишається м’який темний наплив.

Використання. Штапельні волокна у чистому виді використовують для виготовлення високооб’ємної пряжі, вовняноподіб- них тканин та трикотажу, штучного хутра, ковдр, килимів, гардинних виробів; в суміші з вовною - для виготовлення тканин для пальт, суконь, костюмів, трикотажних полотен та штучних виробів.

Спандекс

Сировиною для виробництва спандексу є діїзоціанати та гліколі, з яких синтезують поліуретан - вихідну сировину для виготовлення спандексу. Формування волокна проводять з розчину полімеру як мокрим, так і сухим способами. Волокна випускають у вигляді комплексних ниток лінійною щільністю від 2,2 до 500 текс, а також у вигляді штапелю лінійною щільністю 0,66 текс.

Будова волокна (рис. 5, г) - гладка, кругла, блискуча, гладенька трубочка.

Властивості волокна

1. Механічні: низька міцність (7-12 сН/текс), у вологому стані міцність зменшується на 5%; висока стійкість до стирання; найбільш високі: видовження (500-800%), пружність (практично 100%) та еластичність.

2. Фізичні: низькі: гігроскопічність (0,8%), набухливість, теплостійкість (до 80°С), світлостійкість.

3. Хімічні: висока хемостійкість.

Головні достоїнства спандексу: легкість, м’якість, білий колір, висока стійкість до дії вологи, цвілі, поту, добра фарбуємість, незмінність якостей при намочуванні, високі розтяжність та еластичність (подібно гумі).

Волокна спандексу переробляють у вироби як у чистому виді, так і пряденими бавовною, штучними та синтетичними волокнами. Розтяжність прядених ниток спандексу знижується до 180-200%.

Характер горіння: горить слабо, жовтим полум’ям, виділяє чорну кіпоть, на кінці нитки залишається чорна тверда кулька.

Використовують спандекс для виготовлення еластичних виробів та полотен. З волокнами спандексу виробляють еластичні трикотажні полотна, тканини для жіночих корсетних виробів, спортивного та пляжного одягу, панчішно-шкарпеткові вироби, еластичні тасьми, стрічки, мереживо.

Хлорин

Сировиною для виробництва хлорину є вінілхлорид, який синтезують з етилену та ацетилену, оброблених хлористим воднем з метою виготовлення смоли хлорину - вихідної речовини для виробництва полівінілхлоридних волокон. Формування волокна ведеться з розчину полімеру в ацетоні мокрим способом. В осаджувальній ванні використовують 4-10% розчин ацетону. Швидкість формування ниток - 30-40 м/хв; штапелю - 15-20 м/хв. Нитки витягують на 130-150%, обробляють мастилами і намотують на бобіни. Штапель оздоблюють в джуті: його витягують, гофрирують, нарізають на відрізки заданої довжини та висушують.

Будова волокна (рис. 5, е) - відносно гладка, неблискуча трубочка неправильної круглої форми.

Властивості волокна

1. Механічні: невисока міцність (18-25 сН/текс), у вологому стані міцність не змінюється; високі: видовження (на 20-25%) та стійкість до стирання; низька пружність.

2. Фізичні: низькі: гігроскопічність (до 0,5%), теплостійкість (70-75°С), світлостійкість; висока електризуємість. Внаслідок тертя волокон на їх поверхні накопичуються значні електростатичні заряди, які мають лікувальні якості. Тому хлорин використовують для виготовлення білизни для лікування захворювань кістково - м’язової системи.

3. Хімічні: найбільш висока хемостійкість. Волокно не розчиняється навіть у “царській горілці”, тобто у суміші трьох концентрованих неорганічних кислот: сірчаної, соляної та азотної. Волокно стійке до дії води та мікроорганізмів.

Характер горіння: при піднесенні до полум’я волокно тане, дає теплову усадку, але не горить, розповсюджує запах хлору.

Використовують волокно в суміші з вовною для виготовлення тканин для пальт та суконь, для виготовлення верхнього трикотажу, килимів; в чистому виді - в технічних цілях для виготовлення фільтрувальних тканин для хімічної промисловості; тканин для спецодягу.

Полівінілхлоридне волокно за будовою та основними властивостями подібне до хлорину, але має більш високі: міцність, пружність, стійкість до стирання та стійкість до органічних розчинників.

Вінол

Сировиною для виготовлення вінолу є вінілацетат. Формування, в основному, ведеться мокрим способом. В осаджувальній ванні використовують водний розчин сульфату натрію. Волокна витягують на 200-400% та термофіксують. В процесі виготовлення волокна отримують проміжний продукт - волокно, яке здатне розчинятися у воді. Після обробки формальдегідом волокна стають нерозчинними у воді.

Будова волокна (рис. 5, ж) - гладенька щільна трубочка неправильної круглої форми.

Властивості волокна

І. Механічні: високі: міцність - 30-40 сН/текс (у вологому стані зменшується на 10-20%); стійкість до стирання; видовження (на 15-30% у сухому стані); пілінгуємість; низька пружність.

2. Фізичні: підвищена гігроскопічність (5-7%), висока набух- ливість (об’єм збільшується на 25%), високі: світлостійкість та теплостійкість (180-190°С). Волокно має низьку інерцію до забруднення, у вологому стані збільшує розтяжність, а після висушування - усаджується.

3. Хімічні: низька хемостійкість.

Характер горіння: при піднесенні до полум’я дає теплову усадку, потім починає горіти жовтим полум’ям, після горіння на кінці нитки залишається твердий наплив світло-бурого кольору.

Використовують волокно у чистому виді та в суміші з різними волокнами для виготовлення білизняних, платтєвих, костюмних тканин, швейних ниток, трикотажних та технічних виробів.¶ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ ТЕКСТИЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

4. ПРЯЖА ТА ТЕКСТИЛЬНІ НИТКИ Поняття про пряжу та прядіння

Більшість текстильних матеріалів виготовляється з текстильних ниток. Зовнішній вигляд, властивості та призначення матеріалів залежать від волокнистого складу, структури, товщини ниток, які їх формірують, а також від виду ткацького переплетення, щільності розташування ниток в полотні тканини та виду її оздоблення.

Існує три основних види текстильних ниток: мононитки, комплексні нитки та пряжа.

Мононитка - це одиночна нитка, яка не може бути поділена на більш дрібні елементи у поздовжньому напрямку без її руйнування, та придатна для безпосереднього використання у текстильному виробництві.

Комплексна нитка - це нитка, яка складається з декількох монониток, які скручені між собою або склеєні.

Пряжа - це нитка, яка складається з волокон обмеженої довжини, які скручені між собою.

Сировиною для виготовлення пряжі є прядильні волокна.

Сукупність процесів з виготовлення пряжі, в ході яких з коротких волокон виготовляють довгу, безперервну нитку, називають прядінням.

Існує три основні способи - системи прядіння: кардна, гребінна та апаратна.

Волокна переробляють у пряжу в декілька стадій; послідовність та зміст окремих операцій залежать від виду волокон та зовнішнього вигляду і якостей пряжі, що виготовляється.

Кардна система прядіння складається з таких процесів:

1. Пухління та тріпання волокнистої маси з метою роз’єднання спресованої кипи волокон на дрібні жмутики. Цей процес необхідний також для змішування волокон та одночасного їх очищення від різних домішок. Після даних операцій утворюється холст волокон, який намотується у рулон.

2. Чесання кардне на чесальній машині для роз’єднання волокон та їх орієнтації уздовж холста. Основний робочий орган чесальної машини - кардострічка - багатошарова товста тканина типу брезенту з закріпленими в ній металевими голками, тобто своєрідна щітка. Після чесання утворюється неоднорідна ущільнена стрічка округлої форми.

3. Вирівнювання та витягування стрічки волокон, внаслідок чого стрічка стає більш тонкою (у 4-6 разів), волокна в ній максимально розпрямлюються та розташовуються паралельними рядами.

4. Передпрядіння - це операція, яка виконується на рівничних машинах, в ході якої ще більш закріплюються волокна в стпічці; стрічка стає більш щільною та їй надається округла форма. Після передпрядіння отримують напівфабрикат готової пряжі - рівницю (пухку, товсту, слабо скручену нитку), яка може використовуватися як текстильна нитка в трикотажній промисловості, в ручному в’язанні.

5. Прядіння - це кінцевий процес закручування рівниці у пряжу, який виконується на прядильних машинах.

За кардною системою переробляють в пряжу волокна середньо- волокнистої бавовни та штапельні волокна віскози. Кардна пряжа має середню товщину, міцність, рівномірність і використовується Для виготовлення різноманітних за призначенням тканин, трикотажу, прошивних нетканих матеріалів, стрічок, тасьм, мережива.

Гребінна система, на відміну від кардної, має два додаткових процеси: підготовка до гребінного чесання та безпосередньо гребінне чесання, в ході яких з волокнистої маси вилучають¶короткі волокна та залишкові домішки. Довгі волокна при цьому стають ще більш розпрямленими та орієнтованими в холсті.

За гребінною системою переробляють у пряжу волокна: тонковолокнистої бавовни; льону; довгі волокна тонкої, напівтонкої та напівгрубої вовни; відходи шовку та штапельні хімічні волокна.

Гребінна пряжа має найбільшу рівномірність, найбільшу міцність, найменшу товщину. Її використовують для виготовлення тканин різноманітного призначення, панчішно-шкарпеткових виробів, бавовняних швейних ниток.

Апаратна система має найкоротший виробничий цикл і складається з 4 процесів:

1. Пухління і тріпання.

2. Розщипування та змішування.

3. Чесання кардне.

4. Прядіння.

Апаратна пряжа пухка, пушиста, товста і надає виробам з неї добрі теплозахисні якості. За апаратною системою переробляють в пряжу короткі волокна бавовни та вовни, очоси льону, відходи шовку.