ШВЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Виды нитей и их структура

В современном текстильном производстве используется обшир­ный ассортимент разнообразных по строению нитей. Помимо клас­сических видов пряжи, комплексных, комбинированных нитей и мононитей применяют пленочные нити и нитеподобные вязаные, тканые, плетеные текстильные изделия (цепочки, шнуры, ленты, тесьма и т. п.).

Текстильная нить представляет собой текстильный продукт не­ограниченной длины и относительно малого поперечного сече­ния, состоящий из текстильных волокон и (или) филаментов (ГОСТ 13784—94). Структурные элементы текстильной нити мо­гут соединяться склеиванием, круткой либо, в случае использова­ния филаментных нитей, без крутки.

Классификация и виды текстильных нитей (схема 1.2). Все тек­стильные нити можно разделить на следующие группы: монони­ти, комплексные нити, пряжу, пленочные нити и комбинирован­ные нити. По волокнистому составу они могут быть однородными, состоящими из одного вида волокна или нитей, и неоднородными

(в случае пряжи — смешанными), состоящими из волокон или нитей различного химического состава.

В зависимости от числа сложений и операций кручения разли­чают одиночные, трощеные, однокруточные и многокруточные нити. Одиночная нить — это некрученая или крученая нить, полу­ченная за одну операцию формования. Трощеная нить состоит из двух или более одиночных нитей, соединенных без скручивания. Однокруточная нить состоит из двух или более одиночных нитей, скрученных за одну операцию. Многокруточную нить получают в результате одной или более операций кручения двух или более текстильных нитей, одна из которых, по крайней мере, является однокруточной.

Мононити. Текстильная мононить, или монофиламентная нить, представляет собой элементарную нить достаточной толщины и прочности, чтобы быть пригодной для изготовления текстильного материала. Натуральной мононитью является конский волос, ко­торый используется при изготовлении прокладочных материалов. Химические мононити изготовляют из синтетических полимеров (чаще всего из полиамида). Они имеют круглое или плоско профи­лированное поперечное сечение. В последнем случае из-за наличия плоских граней нити приобретают повышенный блеск.

К мононитям относятся металлические нити. В древности их изготовляли из золота и серебра. В настоящее время их получают способом волочения (вытягивания) из меди или ее сплавов или путем разрезания на ленточки алюминиевой фольги. На поверх­ность таких нитей наносят тончайший слой золота или серебра и защитную пленку. Наиболее известные металлические нити: воло­ка — нить круглого сечения; плющенка — плоская нить в виде лен­точки; канитель — спиральная нить, полученная из волоки или плющенки. Люрекс, или алюнит, — ленточки шириной 1 — 2 мм из алюминиевой фольги с цветным покрытием (часто под золото или серебро) полиэфирной пленкой. Недостатком этих нитей являют­ся небольшая прочность, ломкость и жесткость.

К мононитям относят также пленочные нити, полученные пу­тем разрезания полимерной пленки или экструдированием в виде полоски. Пленки могут быть прозрачными и непрозрачными, цвет­ными и с металлическим напылением (под золото, серебро, бронзу, перламутр и т. п.). Иногда пленочные нити методом термообработ­ки слегка размягчают и деформируют, создавая эффекты неров­ности поверхности.

Металлические и пленочные мононити используют чаще всего в качестве просновок для создания декоративных эффектов во внеш­нем виде текстильных материалов.

Комплексные нити. Комплексные нити (мультифиламент) — тек­стильная нить, состоящая из двух и более элементарных нитей, длина которых равна или несколько больше длины комплексной нити.

В структуре простых комплексных нитей элементарные нити рас­полагаются более или менее параллельно друг другу, поэтому по­верхность нитей ровная и гладкая (рис. 1.11, а).

Трощеные химические комплексные нити — это первичные комп­лексные нити, получаемые с заводов-изготовителей, состоящие из параллельных или слабо скрученных элементарных нитей. Они имеют гладкую ровную поверхность.

Крученые комплексные нити бывают однокруточными и много - круточными (рис. 1.11, б). В зависимости от степени кручения разли­чают нити: пологой крутки (до 230 кр./м), средней крутки — мус­лин (230—900 кр./м) и высокой крутки — креп (1500 — 2500 кр./м). Элементарные нити в структуре крученых нитей располагаются по винтовым линиям, и поэтому на поверхности нитей заметны вит­ки, плотность расположения которых и угол наклона относитель­но продольной оси повышаются по мере увеличения степени крутки. Крепы отличаются значительной жесткостью, упругостью и не­уравновешенностью по крутке, что заставляет их в свободном со­стоянии извиваться и скручиваться, образуя сукрутины.

Комплексные нити из натурального шелка могут быть получе­ны склеиванием и скручиванием. При разматывании нескольких коконов шелковины, склеиваясь, образуют нить (Шелк-сырец). Ко­лебания в форме и размерах шелковин, неодинаковое их натяже­ние при сматывании с коконов, неравномерность распределения по поверхности серицина и, следовательно, плотности склеива­ния заметно отражаются на равномерности структуры шелка-сыр - ца. Крученые нити получают при однократной или двукратной крут­ке из шелковин, с которых в значительной мере был удален сери - цин. В зависимости от степени крутки шелковые нити бывают по-

Логой крутки (шелк-уток), средней крутки (муслин) и высокой крутки (креп). При двукратном кручении получают шелк-основу.

Текстурированная нить представляет собой химическую комп­лексную нить с измененной путем дополнительной обработки структурой (рис. 1.11, в, г). Элементарные нити имеют устойчивую извитость, благодаря которой текстурированные нити отличаются повышенной объемностью, рыхлостью и пористостью. Материалы из текстурированных нитей обладают хорошими драпируемостью, формоустойчивостью и гигиеническими свойствами. Отличитель­ная особенность текстурированных нитей — повышенная растя­жимость (до 400 %) с высокой долей обратимой деформации. Бла­годаря этому изделия из них хорошо сохраняют форму. Согласно классификации, предложенной Ф. К. Садыковой, текстурирован­ные нити по показателям разрывного удлинения подразделяются на три вида: обычной растяжимости (до 30 %), повышенной или средней растяжимости (30— 100 %) и высокой растяжимости (бо­лее 100%).

Большинство существующих способов текстурирования осно­ваны на механическом воздействии на комплексные нити (круче­ние, гофрирование, прессование и др.) при одновременном на­гревании для стабилизации изменений формы элементарных ни­тей. Поэтому текстурированию подвергаются чаще всего термопла­стические нити (полиамидные, полиэфирные, триацетатные). Наи­более распространенным способом текстурирования является спо­соб ложной крутки. Первичная комплексная нить подвергается скру­чиванию до 2000—4000 кр./м с последующей тепловой фиксаци­ей крутки. При раскручивании нити до первоначального состоя­ния элементарные нити под действием внутренних напряжений, стремясь сохранить фиксированную форму, изгибаются и прини­мают сложную пространственную форму. Комплексная нить при­обретает большую пушистость, объемность и высокую растяжи­мость. По такому способу получают высокоэластичные полиамид­ные нити типа эластик (см. рис. 1.11, в). Для получения нитей по­вышенной растяжимости уменьшают величину крутки до 2000— 2500 кр./м и нити подвергают вторичной тепловой обработке пос­ле раскручивания. Это снижает внутреннюю напряженность струк­туры и фиксирует изогнутую форму элементарных нитей, в ре­зультате чего уменьшается растяжимость. К нитям повышенной растяжимости относятся: полиамидные — мэрон, полиэфирные — Мэлан (см. рис. 1.11, г), белан.

Плоскую извитость элементарных нитей можно получать спо­собом гофрирования комплексной нити небольшой крутки (до 100 кр./м) в термокамере. Такая текстурированная нить обладает высокой объемностью, но меньшей растяжимостью, чем нити, полученные способом ложной крутки. В нашей стране по этому способу получают нити гофрон.

Трикотажный способ получения извитых нитей заключается в [распускании предварительно термофиксированного трикотажно­го полотна. Одним из преимуществ этого способа является воз­можность регулировать растяжимость, извитость, пушистость ни­тей путем изменения параметров структуры полотна.

Способ протягивания по грани заключается в том, что при про­тягивании по подогретой грани стальной пластины или ножа нить подвергается сильной деформации. Сторона, прилегающая к гра­ни, сжимается, а противоположная сторона растягивается. При непрерывном движении нить постоянно поворачивается внешней стороной к лезвию, что приводит к чередованию участков дефор­мации растяжения и сжатия по всей длине. Далее нить охлаждают и дополнительно термофиксируют. В результате отдельные элемен­тарные нити приобретают вид извитой пружины с разным направ­лением витков. В России по такому способу выпускают нить под названием рилон. За рубежом этот способ получил название эджи - лон (по названию нити).

Аэродинамический способ изменения структуры комплексных нитей основан на воздействии на них воздушного потока в специ­альной камере. Струя воздуха разъединяет и изгибает в петли эле­ментарные нити и перепутывает их между собой. Различают пнев - мосоединенные нити, имеющие компактную структуру, и пневмо - текстурированные нити, обладающие повышенной объемностью и (или) растяжимостью (ГОСТ 27244— 93). Аэродинамический спо­соб позволяет получать текстурированные нити не только из тер­мопластических, но и из других видов химических нитей (вискоз­ных, ацетатных). За рубежом такие нити имеют общее название Таслан, в России — аэрон (рис. 1.11, д).

К группе текстурированных нитей можно отнести комплекс­ные нити, получаемые из бикомпонентных элементарных нитей, имеющих устойчивую извитость.

Пряжа. Это текстильная нить, изготовленная из штапельных волокон, обычно скручиванием (ГОСТ 13784 — 94).

Пряжу вырабатывают из натуральных волокон (хлопка, льна, шерсти, шелка) и химических штапельных волокон (вискозных, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных и др.). В за­висимости от волокнистого состава пряжа может быть однородной, Состоящей из волокон одного вида, и смешанной — из смеси двух или более видов волокон. Однородную или смешанную пряжу из разноцветных волокон называют меланжевой. При создании сме­шанной пряжи состав смеси и ее пропорции подбирают с таким расчетом, чтобы максимально использовать положительные свой­ства составляющих волокон и нивелировать отрицательные свой­ства. При смешивании натуральных и химических волокон учиты­вают соответствие их размеров (толщины и длины) и формы (из­витость, профиль, шероховатость). Например, при смешивании шерстяных и химических волокон последние должны иметь устой­чивую извитость. Поэтому часто в этих смесях используют биком - понентные волокна.

По строению различают пряжу одиночную, трощеную и круче­ную. Одиночная пряжа образуется на прядильных машинах при скру­чивании элементарных волокон. Трощеная пряжа состоит из двух или более сложенных нитей, не соединенных между собой крут­кой. Это придает нитям большую уравновешенность, чем у оди­ночной или крученой пряжи, поэтому они часто используются в трикотажном производстве. Крученая пряжа получается скручива­нием двух или более нитей. Однокруточная пряжа скручивается из двух или трех одиночных нитей одинаковой длины. Многокруточ - ная пряжа получается в результате двух или более следующих друг за другом процессов кручения; чаще соединяют две однокруточ - ные пряжи. При получении крученой пряжи желательно, чтобы направление скручивания было противоположным крутке состав­ляющих нитей. В этом случае при окончательной крутке составля­ющие нити раскручиваются до тех пор, пока не оказываются за­крепленными витками повторной крутки. В результате составляю­щие нити огибают друг друга, располагаясь спиральными витка­ми, и образуют плотную нить округлой формы, равномерно за­полненную волокнами.

Образование пряжи из волокнистой массы происходит в про­цессе прядения — самого древнего способа получения текстиль­ных нитей. Классический процесс веретенного прядения скла­дывается из ряда операций: разрыхления и трепания, чесания, выравнивания и вытяжки, предпрядения и прядения. Основная цель этих операций — разделить волокнистую массу на отдельные волокна, очистить их от примесей и пыли, равномерно переме­шать, в той или иной степени распрямить и ориентировать в про­дольном направлении, сформировать нить требуемой толщины и придать ей необходимую крутку. На первом этапе волокнистая мас­са, которая часто подается в виде спрессованных кип, под удар­ным воздействием разрыхлителей и трепал разделяется на мелкие клочки и очищается от примесей и пыли. Операции чесания быва­ют двух видов: кардочесание и гребнечесание. При кардочесании клочки волокон расчесываются игольчатыми (кардными) поверх­ностями на отдельные волокна, при этом удаляются оставшиеся примеси, спутанные клочки волокон и частично короткие волок­на. Из прочесанного волокнистого холста формируется жгут, на­зываемый лентой. В дальнейшем ленты многократно подвергаются сложению и вытяжке, в результате чего происходит выравнивание лент по толщине, распрямление и ориентирование волокон в про­дольном направлении. Ленты подвергаются операции гребнечеса - ния, при этом помимо распрямления и ориентации волокон про­исходит вычесывание коротких волокон. В процессе предварительно-

ГО прядения ленты вытягиваются и рлегка подкручиваются, образуя ровни­Цу. Окончательное прядение проводит­ся на кольцепрядильных машинах, на которых ровница утоняется вытяжкой до требуемой толщины и приобретает окончательную крутку. В зависимости от набора операций и числа их повторов различают три основных способа пря­дения: аппаратное, кардное и гребен­ное.

Процесс аппаратного прядения наи­более короткий. После разрыхления и трепания волокнистая масса подверга­ется двух - или трехкратному кардоче - санию, после чего волокнистый холст разделяется на полосы и скатывается (ссучивается) в ровницу и далее на прядильной машине преобразуется в пряжу. Аппаратная пряжа вырабатывается из коротковолокнис - того4 хлопка, шерсти и смеси их с химическими волокнами. Кроме того, к ним добавляют волокна из отходов прядильного произ­водства и регенерированные волокна (из лоскута). Структура ап­паратной пряжи рыхлая. Она состоит из мало распрямленных и мало ориентированных волокон (рис. 1.12, а). Пряжа обладает по­вышенной пористостью и, следовательно, хорошими теплоза­щитными свойствами, которые являются важными для зимней одежды. Хлопчатобумажная аппаратная пряжа выпускается ли­нейной плотностью 85 — 250 текс и используется для изготовле­ния байки и хлопчатобумажных сукон. Шерстяная и полушерстя­ная аппаратная пряжа имеет линейную плотность 50— 300 текс; из нее изготовляют драпы, сукна, пальтовые ткани, реже костюмные и плательные ткани.

Кардная система прядения включает в себя все операции, кро­ме гребнечесания. Кардная пряжа вырабатывается из средневолок - нистого хлопка и химических волокон, из смеси хлопка или вис­козы с котонизированными льняными и синтетическими волок­нами. Кардная пряжа состоит из относительно распрямленных и ориентированных волокон, которые располагаются по винтовым линиям, переходя от центра к периферии и обратно (рис. 1.12, б). Структура пряжи отличается некоторой неуравновешенностью, так как напряженность волокон, находящихся в наружных слоях, боль­ше, чем в центральных. Кардная пряжа не всегда равномерна по толщине, что, в свою очередь, может вызвать неравномерность распределения крутки и появление сукрутин и петель. Хлопчато­бумажная кардная пряжа имеет несколько ворсистую поверхность
из-за выступающих кончиков волокон. Пряжа из равномерных по длине и толщине химических волокон имеет более гладкую поверх­ность и отличается большей равномерностью по толщине и крутке. Кардную пряжу выпускают линейной плотностью 15 — 85 текс и используют для изготовления тканей, трикотажных и некоторых видов нетканых полотен.

Гребенная система прядения наиболее продолжительная; в нее включены все виды операций: разрыхление, кардочесание, мно­гократное сложение и вытяжка лент, гребнечесание, при котором вычесываются короткие волокна, предпрядение и прядение. Гре­бенная пряжа вырабатывается из длинноволокнистого хлопка, льна, длинных волокон тонкой, полугрубой и грубой шерсти, шелковых волокон. Структура гребенной пряжи наиболее упорядоченная; распрямленные и ориентированные в долевом направлении во­локна равномерно распределены по длине и поперечному сече­нию пряжи. При прядении волокна располагаются по спиралям и плотно обвивают друг друга. Поверхность гребенной пряжи ровная и менее ворсистая, чем у кардной пряжи.

Гребенная пряжа из хлопковых, химических и смешанных во­локон вырабатывается линейной плотностью 6—20 текс и приме­няется в производстве блузочных, сорочечных, плательных, пла­щевых, костюмных тканей и трикотажных полотен. Шерстяная и полушерстяная гребенная пряжа из тонкой шерсти имеет линей­ную плотность 19 — 42 текс и используется для изготовления кам­вольных плательных, костюмных и пальтовых тканей и верхних трикотажных изделий. Из полугрубой и грубой шерсти, смешан­ной с химическими волокнами, получают гребенную пряжу по­верхностной плотностью 28 — 84 текс. Льняная гребенная пряжа чаще всего вырабатывается линейной плотностью 30— 170 текс и применяется в производстве столового и постельного белья.

Помимо классических видов прядения в производстве пряжи получили распространение безверетенные системы прядения (пнев­момеханическое, электростатическое и др.). Чаще всего использу­ют пневмомеханическое прядение, в основе которого лежит прин­цип механического и аэродинамического воздействия на волокна. Волокна из ленты воздушным потоком подаются в прядильную камеру, которая вращается с частотой 30000 мин-'. Центробежной силой волокна прижимаются к стенкам камеры, группируются в желобе в виде волокнистой ленты, скручиваются и выходят из камеры в виде пряжи.

В связи с особенностями формования пневмомеханическая пря­жа имеет слоистую структуру с различной плотностью распо­ложения волокон в поперечном сечении (рис. 1.12, в). Наибольшая плотность центрального слоя снижается в направлении наружных слоев. Это приводит к снижению прочности пряжи. По сравнению с кардной пряжей пневмомеханическая пряжа имеет более высо - toe крутку (на 10 — 15 %) и объемность (на 10 %) и меньшую вор­систость поверхности. Материалы из пневмомеханической пряжи 5олее устойчивы к истиранию, имеют большую упругость и не - бминаемость по сравнению с материалами из пряжи кольцевого прядения. Пряжа пневмомеханического прядения вырабатывается |l3 хлопковых, котонизированных льняных, химических и смешан­ных волокон.

Высокообъемная пряжа получается из смеси разноусадочных во­локон, повышенная растяжимость (30% и более), объемность, Пушистость и мягкость которой достигаются за счет усаживания аасти волокон в результате химической или тепловой обработки. Высокообъемная пряжа может быть получена при аэродинамичес­кой обработке, в результате которой потоком воздуха разрыхляет- ря структура и увеличивается ее объем.

■ Пленочные нити. Элементарные нити в виде пленочных ленто­чек получают либо разрезанием пленки, либо экспедированием НХ из расплава с последующим вытягиванием и термофиксацией. Комплексные пленочные нити скручиваются из элементарных пле­ночных нитей малой ширины.

, Фибриллированная пленочная нить представляет собой пленоч­ную текстильную нить с продольным расслоением на фибриллы, Имеющие между собой связи. Структура таких нитей отличается объемностью и пушистостью.

Комбинированные нити. Структура комбинированных нитей об­разуется соединением двух и более нитей различных видов, строе­ния и волокнистого состава. Вариантов таких комбинаций множество. Комбинированные нити могут состоять из различной по волокни­стому составу и (или) структуре пряжи; из разных по химическо­му составу и (или) структуре комплексных нитей; из пряжи и ком­плексной нити; из мононити, текстурированной нити и пряжи; из комплексной и текстурированной нити и т. д. (ГОСТ 13784—94). Комбинированные нити могут быть однокруточными и многокру - уочными. Их можно разделить на простые, армированные и фа­сонные нити.

Простые комбинированные нити получают соединением состав­ляющих нитей примерно одинаковой длины. Различные сочетания доставляющих нитей позволяют создавать многообразие комбини­рованных нитей, различающихся структурными параметрами, по­казателями физико-механических свойств и внешним видом, что, I свою очередь, расширяет ассортимент текстильных материалов, вырабатываемых из этих нитей.

Армированные нити имеют сердечник, плотно обвитый, опле - генный или покрытый равномерно по всей длине волокнами или другими нитями. В качестве сердечника используются различные Виды пряжи и комплексных нитей, полиуретановые мононити или Комплексные нити (спандекс, лайкра), резиновая жилка и т. п.

^wssssssssssss^mmmmm^ В

Рис. 1.13. Армированные нити: А — с внешней обмоткой; б — с эластичным стержнем; в — синель

Армированные нити имеют несколько вариантов получения и стро­ения.

Классическим видом армированной нити является стержневая нить любого вида, обкрученная в один или два слоя покровной нитью другого состава (рис. 1.13, а). Это позволяет сочетать в од­ной нити свойства, присущие составляющим нитям. Например, используя в качестве стержневой нити химическую комплексную нить, а в качестве покровной нить из натуральных волокон, полу­чают прочную упругую нить с хорошими гигиеническими свой­ствами. Если в качестве сердечника используют высокоэластичные нити (лайкра, спандекс, резиновая жилка), которые во время об­кручивания находятся в растянутом состоянии, то после снятия нагрузки получают высокообъемную, пушистую эластичную нить (рис. 1.13,6). Разновидностью армированных нитей является моос- креп, который представляет собой нить креповой крутки, обви­тую нитью пологой крутки. Усадка сердечника придает поверхнос­ти нити объемность и пушистость.

Другой вид армированной нити имеет сердечник в виде пряжи или комплексной нити, равномерно покрытый волокнами. Такие нити получают аэродинамическим способом путем подачи воздуш­ным потоком волокон в зону кручения нитей, где они захватыва­ются стержневой нитью и прочно закрепляются в ее структуре. Вариантом таких нитей является стержневая нить, покрытая пневмоперепутанными элементарными нитями.

Велюровые нити, или синель, состоят из сердцевинной одно - круточной нити, в которой перпендикулярно продольной оси за­креплено множество коротких волокон, создающих бархатистую поверхность нити (рис. 1.13, в).

Флокированные нити получают путем нанесения в электроста­тическом поле на стержневую нить, предварительно покрытую клеем, нарезанного ворса. Регулировкой натяжения стержневой нити и напряжения на электродах можно добиться равномерного радиального расположения ворсинок на поверхности нити.

Фасонные нити — текстильные нити, имеющие периодически повторяющиеся местные изменения структуры или окраски (рис. Д. 14). В фасонных нитях сердцевинная нить обвивается нагонной |цли эффектной нитью (иногда несколькими) большей длины, чем Основная. Местные эффекты, встречающиеся в фасонных нитях и определяющие их название, весьма многочисленны и разнообраз­ны. Это могут быть круглые или продолговатые узелки (узелковая нить); небольшие петли в виде колечек (петлистая); большие пу­шистые петли (букле); чередование заметных утолщенных и тонких участков (переслежистая); периодическое изменение плотности и 'наклона витков нагонной нити вокруг сердцевинной (спиральная); 1®пряденные комочки цветных волокон (непс); чередование спира­лей и рыхлых многоцветных узелков (эпонж) и т. д. Встречаются ((фасонные нити с вплетенными в структуру отрезками пленочных 'Нитей. Флокированные фасонные нити имеют на поверхности ворс, (Отличающийся длиной, толщиной, цветом, плотностью располо­жения. Благодаря фасонным нитям получают текстильные матери­ны с разнообразной фактурой поверхности. Фасонные нити мож - IJio получать способом пневмоперепутывания комплексных нитей, с периодическим образованием петель на поверхности нити, j' В последнее время иногда при создании текстильных материа­лов в качестве нитей используют нитеподобные текстильные изде­лия в виде ленточек, тесьмы, шнуров и т. п., полученных вязани­ем, ткачеством или плетением. Наибольшее разнообразие встреча­ется среди «трикотажных» нитей (рис. 1.15), простейшие из кото­рых вырабатываются в виде ластичной цепочки или ленточки ос - нововязаного переплетения. В армированных вязаных нитях роль сердечника играет цепочка, в которую могут вплетаться перпен­дикулярно расположенные отрезки волокон (плоский односторон-

Нии и двухсторонний «ершик», си­нель), нагонные нити, пневмосоеди - ненные волокна. На основе вязаных нитей создаются разнообразные фа­сонные нити: петлистые, узелковые, букле, с эффектом непса, с фасон­ным вплетением пленочных монони­тей, ленточек из нетканых клеевых или термоскрепленных полотен и т. п.

Основные характеристики струк­туры и свойств текстильных нитей. К основным структурным характе­ристикам текстильных нитей относят­ся линейная плотность, направление крутки, крутка, коэффициент крут­ки и величина укрутки.

Толщину текстильных нитей можно определять линейными раз­мерами и площадью поперечного сечения, измеряемыми под мик­роскопом. Однако зачастую сложная форма сечения, наличие ка­налов, пустот и различная плотность расположения элементарных волокон затрудняют правильную оценку толщины нитей. Поэтому в качестве стандартной характеристики толщины принята линей­ная плотность, имеющая условное название текс (от слова тек­стильный).

Линейная плотность представляет собой отношение массы нити Т, мг, к ее длине L, м:

Т= M/L.

Различают номинальную, номинально-расчетную, фактическую линейную плотности.

Номинальной Тн называют линейную плотность нити, запроек­тированную к выпуску. Ее используют при расчетах структурных параметров текстильных материалов. Номинально-расчетную плот­ность Тр трощеных и крученых нитей рассчитывают, суммируя ли­нейную плотность составляющих нитей, используя следующие формулы:

Если соединяются нити одинаковой линейной плотности,

Тр = Тнп,

Где п — число составляющих нитей;

Если соединяются нити разных линейных плотностей,

Тр = Г, + Т2 + ... + Т„,

Где Ть Т2, ..., Т„ — линейные плотности составляющих нитей;

Для многокруточной нити

Тр = 7> + Т2, или Тр = (Г[ + Т2) + (Г3 + Г4).

При скручивании нитей происходит укорочение длины состав­ляющих нитей, величина которого называется укруткой U, %. Рас - ■Гртная линейная плотность крученых нитей с учетом укрутки оп­ределяется по формуле

Тр. к = 1007^/(100 - U).

Фактическую линейную плотность Гф определяют опытным пу - рем, взвешивая отрезки нитей и рассчитывая по формуле

Тф = X m/Y, L,

Где ^т — суммарная масса отрезков нити, мг; ^L — суммарная илина отрезков, м.

F При определении линейной плотности текстурированных ни - |гей их длину измеряют при натяжении (5 ± 1) мН/текс (ГОСТ 18447.1-90).

? В стандартах на вс£ виды текстильных нитей регламентированы допустимое отклонение фактической линейной плотности от но­минальной или номинально-расчетной плотности, а также коэф­фициенты вариации линейной плотности по длине нити.

В нормативно-технической документации сохранилось косвен­ное обозначение тонины нити — номер метрический NM, м/г:

NM = L/m.

Номер метрический является характеристикой, обратной ли­лейной плотности: TNK = 1000.

Если известна плотность вещества волокна у, мг/мм3, можно ^Определить площадь поперечного сечения нити S, мм2, исходя из Зависимости

5=0,00177/, ЦК условный диаметр нити dycЛ, мм,

^= 0,03577777.

Значения площади поперечного сечения S и условного диаметра йштей Dycn, рассчитанные с учетом плотности вещества волокна у, ((характеризуют условное поперечное сечение нити, в которой воло­кна плотно прилегают друг к другу и внутри самих волокон и между ними отсутствуют поры и пустоты. В реальных текстильных нитях имеются пустоты из-за неплотного расположения волокон в пряже И элементарных нитей в комплексных нитях в зависимости от сте­пени их извитости и ориентации, а также из-за наличия в самих элементарных волокнах и нитях продольных каналов, микропор. По­этому фактические размеры поперечного сечения текстильных ни­тей характеризуют расчетным диаметром нити Dp, мм, при опреде­лении которого используют среднюю плотность, т. е. массу едини­цы объема нитей, измеренного по внешнему контуру, 8, мг/мм3:

Dp = 0,0357V778.

Ориентировочные значения линейной плотности Т, плотнос­ти у и средней плотности 8 основных видов нитей приведены в табл. 1.3.

Кручение является основным способом получения пряжи из коротких волокон, комплексных и комбинированных нитей. Сте­пень скрученности нитей оценивается следующими характеристи­ками.

Направление крутки характеризует расположение витков пери­ферийного слоя нити: при правой крутке (Z) составляющие нити направлены слева вверх направо, при левой крутке (S) — справа вверх налево (рис. 1.16). Для получения равновесных и прочных нитей направления крутки при первом и последующих процессах кручения должны быть противоположными.

При скручивании волокна периферийного слоя нити распола­гаются по винтовым линиям с заданным углом кручения [3, опре­деляемым между направлением расположения витка и продоль-

Рис. 1.16. Расположение витков

В пряжи: % — правая крутка; б — левая крутка

|ой осью нити. Чем больше угол кручения, тем сильнее скручена гь.

Стандартными характеристиками степени скручивания являются тщ нити и коэффициент крутки.

Крутка К, кр./м, определяется числом кручений (витков) пе - *ферийного слоя нити, приходящихся на 1 м длины нити. Ве - 1чина крутки зависит от угла кручения, линейной плотности ги и ее средней плотности 8 и может быть определена по фор- уле

К = 8911 tg pVsT.

На величину крутки оказывает влияние толщина нитей. При таковом угле р число кручений на единицу длины толстой нити Гньше, чем тонкой. Это видно из рис. 1.17, где показаны развер - гые витки периферийного слоя нитей с диаметрами и D2. Чем ролыие высота шага /г, и H2, тем меньше число кручений на 1 м 1ны нити.

Коэффициент крутки а, характеризующий интенсивность скру - зания нитей различной линейной плотности, рассчитывается формуле

А = 0,01 К4Т.

Так как при скручивании составляющие нити располагаются тральными витками, происходит укорочение их длины, или ук - утка. Величина укрутки U, %, определяется по формуле

И= 100(1, - L,)/Lb

Ifine I, — длина раскрученной нити, мм; L0 — длина крученой '"НИти, мм.

I Величина крутки оказывает существенное влияние на строение физико-механические свойства нитей. С повышением крутки во-

^ Byj°" 65

Локна сжимаются плотнее, трение между волокнами возрастает, диаметр нити уменьшается. Поэтому при пологой крутке нить по­лучается менее прочной и более мягкой, а при высокой крутке — более прочной и жесткой. Увеличение прочности нити с повыше­нием ее крутки происходит до определенного предела (критичес­кая крутка), после чего происходит снижение прочности. Это свя­зано с перенапряжением растянутых круткой наружных волокон или нитей. Однако на практике для получения малосминаемых тка­ней с красивой мелкозернистой поверхностью иногда используют нити с креповой круткой, превышающей критическую крутку.

Структура пряжи характеризуется ворсистостью, наличием на поверхности выступающих кончиков волокон, причем имеет зна­чение как количество, так и длина ворсинок. Если пряжа имеет заметную ворсистость, то структура поверхности ткани или три­котажного полотна менее выражена, а после отделочных опера­ций ворсования и валки образуется застил, который в той или иной степени полностью закрывает рисунок переплетения. Для материалов с четко выраженной фактурой поверхности требуются нити с малой ворсистостью. Степень ворсистости зависит от спо­соба прядения, величины крутки, извитости волокон. В качестве характеристик ворсистости чаще всего используют число ворси­нок пв, приходящихся на единицу длины нити (обычно 1 м), сред­нюю длину ворсинок /, мм, и суммарную или общую длину вор­синок Ьй, мм.

При растяжении текстильной нити до разрыва определяют ос­новные характеристики механических свойств нитей: разрывное усилие (нагрузку) Рр — наибольшее усилие, сН (гс), и разрывное удлинение /р, мм, — увеличение длины волокна. Для сравнения проч­ности нитей различной толщины используется показатель относи­тельного разрывного усилия (нагрузки) Р0, сН/текс, приходящегося на единицу линейной плотности нити:

Ро = Рр/Т.

Относительное разрывное удлинение ер, %, — это отношение аб­солютного разрывного удлинения к начальной (зажимной) длине нити LQ, Мм:

8Р= туц.

Прочность и удлинение пряжи зависят прежде всего от механи­ческих свойств составляющих их волокон, а также от степени их ориентации, распрямленности и закрепления в структуре. При раз­рыве пряжи разрывается только часть волокон, остальные растас­киваются. Например, степень использования прочности волокон в кардной пряже составляет около 40 — 50%, в аппаратной — 20 — 30 %. При растяжении комплексных нитей в разрыве участвуют все элементарные нити, поэтому прочность этих нитей больше по срав-

Ю с пряжей. Однако, если элементарные нити неравномерно эямлены и ориентированы, перепутаны и обладают разной ностью и удлинением, происходит ступенчатый разрыв ни - т, что значительно снижает прочность комплексных нитей. При йртяжении текстурированных нитей вначале при нагрузках, со - (ивляющих 2,5 —3 % разрывных, происходят распрямление и ори - иггация элементарных нитей, затем их деформация и, наконец, jppbiB. Поэтому текстурированные нити обладают значительным ^зрывным удлинением (до 400%). Кроме того, так как большие Дичины удлинения достигаются при малых нагрузках, они имеют рачительную долю упругой и эластической деформации, что обес - Ечивает высокую формоустойчивость материалов из этих нитей.

If,