Введение
В современных экономических условиях, а также в связи с возрастающим количеством новых материалов, в промышленности и торговле возрастает роль оптимального учета и использования свойств различных материалов и сырья. В частности, шелковое сырье, являющееся дорогостоящим и трудоемким в производстве, все шире заменяется альтернативными изделиями из искусственного шелка. Тем не менее, в промышленности и торговле высоко востребованы свойства как натурального, так и искусственного шелка. В связи с этим возникает необходимость изучения потребительских свойств и особенностей различных шелковых тканей и изделий из шелка для наиболее полной реализации их свойств.
Каждый метр текстильногоматериала, произведенного в наши дни, несет на себе память и знания, накопленные и аккумулированные веками и тысячелетиями, на протяжении которых человек занимался одной из древнейших технологий. По крайней мере шесть тысяч лет тому назад до появления первых химических волокон (в конце 19-ого века) человек уже знал и использовал четыре важнейших природных волокна: лен, хлопок, шерсть и шелк. Археологические раскопки доказывают, что еще на самых ранних стадиях развития люди умели эти волокна выращивать и перерабатывать в изделия.Родиной производства шелка был Китай. Легенда гласит, что китайская императрица Xен-Линг-Чи (~2600 лет до н.э.) первая открыла это замечательное волокно. Она случайно уронила кокон в горячую воду и увидела, что из размягченного кокона отделились шелковые нити. Императрица поняла возможность использования этих нитей. Так родилась древнейшая культура шелководства, основанная на жизнедеятельности тутового шелкопряда, питающегося листьями белой шелковицы (тутовник).Китайцы довели культуру и производство шелка и шелковых тканей до совершенства и примерно 1400 лет до н.э. ткани из шелка различного вида и одежда из них стали предметом обычного потребления в этих странах. В Китае существовал в это время налог на использование изделий из шелка.Таким образом, природные волокна были освоены и использовались для производства тканей доисторическим человеком по технологической схеме: выращивание прядение ткачество. Эта простейшая схема, изобретенная более чем 6 тысяч лет тому назад, не претерпела принципиальных изменений до сих пор, пройдя путь от ручной до высокоавтоматизированной скоростной (робототехника) технологии.После того как европейцы научились разводить шелкопряда и разматывать коконы, большую часть шелка продолжали доставлять из Китая. Долгое время этот материал ценился на вес золота и был доступен исключительно богачам. Только в нашем веке искусственный шелк несколько потеснил на рынке натуральный. Тем не менее, свойства натурального шелка поистине уникальны. Шелковые ткани невероятно прочны и служат очень долго. Шелк легок и отлично сохраняет тепло.
По объему выпуска шелковые ткани занимают второе место после хлопчатобумажных тканей. На долю тканей их натурального шелка приходится всего 2 %. Остальные 98% вырабатываются из химических волокон, производство которых в 90-е годы получило дальнейшее развитие. Увеличился его объем, совершенствовались эксплуатационные свойства традиционных волокон, созданы новые.
Опережающий темп роста производства химических волокон связан с увеличением численности населения земного шара и, как следствие этого, возрастание потребности в текстильных материалах (для изготовления одежды).
Совершенствование традиционных и создание новых химических волокон значительно расширяют область их применения, как для бытовых, так и технических целей.
Объем промышленной переработки химических волокон расширяется главным образом благодаря синтетическим волокнам. На их долю приходится более 93% в общем количестве производимых химических волокон, на долю целлюлозных – не менее 7%. С целью улучшения гигиенических свойств многие синтетические ткани вырабатываются и будут вырабатываться с вискозными нитями, хлопчатобумажной и штапельной пряжей.
Лидирующее положение среди синтетических волокон занимают полиэфирные, производство которых продолжает расширятся, в основном за счет микрофиламентов. Комплексные нити с филаментами различного профиля придают тканям эластичность, блеск, мягкость. Перспективно дальнейшее развитие производства креповых тканей из полиэфирных нитей. Эти ткани имеют оптический эффект и приятный гриф от мелкозернистого (крепдешин) до крупнозернистого (креп-марокен) и гладкого (креп-сатин).
Относительно высокими темпами продолжает развиваться производство полипропиленовых волокон. Незначительные темпы роста или стагнация наблюдается в производстве полиамидных и полиакрилонитрильных волокон. В производстве целлюлозных волокон наблюдается тенденция к сокращению. Такие преимущества целлюлозных волокон как возобновляемая сырьевая база, близость по комфортным свойствам к природным волокнам, не компенсируют в достаточной мере создаваемых современной технологией их получения проблем, связанных с загрязнением окружающей среды. Поэтому в западной Европе новые установки не создаются, а лишь максимально загружаются уже существующие.
Таким образом, актуальными и перспективными для текстильной промышленности являются полиэфирные нити малой линейной плотности. Использование их и текстурированных нитей разной степени растяжимости позволят получать легкие, тонкие, высококачественные, шелкоподобные ткани с креподобным эффектом, близкие по внешнему виду и свойствам к тканям из натурального шелка.
Цель настоящей работы – изучение ассортимента тканей из синтетических нитей и из синтетических нитей с другими волокнами. Предоставить классификацию шелковых тканей.
1. Общая характеристика ассортимента шелковых тканей
Шелковые ткани весьма разнообразны по виду применяемого сырья, пряжи и нитей, массе (весу), плотности, переплетению, характеру отделки и назначению.
Шелковые ткани вырабатывают из натурального, искусственного и синтетического шелка, из пряденого шелка и штапельной пряжи. Ряд тканей вырабатывают с применением хлопчатобумажной пряжи, металлических, металлизированных и текстурированных нитей.
Волокна шелка получают разматыванием коконов гусениц шелкопряда. Наиболее распространенным и ценным является шелк тутового шелкопряда. Выпускают шелк в виде нитей и в небольшом количестве – в виде волокон, получаемых из неразматываемого коконного сдира. Общая длина разматываемой коконной нити составляет в среднем 1000 – 1300 м.
Коконная нить состоит из белков фиброина (70 – 80%) и серицина (20 – 30%). При отварке серицин растворяется и коконная нить распадается на две шелковины. Несколько нитей, соединенных в одну после отварки, называется шелком-сырцом. Средний выход шелка-сырца составляет примерно 35% шелка.
Характеристика волокон: относительная разрывная нагрузка 30 – 34 сН/текс, удлинение при разрыве 15 – 20%. Гигроскопичность 11%. В воде нить набухает, при этом площадь поперечного сечения увеличивается на 16 – 18%. Разрывная нагрузка в мокром состоянии понижается примерно на 15%. Малая сминаемость, но большая, чем у шерсти. К действию щелочей, кислот шелк относится аналогично шерсти. Из всех текстильных волокон самая низкая светостойкость. Термостойкость такая же, как у шерсти – 100-110oС.
Химические волокна
Химические волокна (нити) получают из природных высокомолекулярных веществ (целлюлозы, белков и др.), из синтетических высокомолекулярных веществ (полиамидов, полиэфиров и др.) и в небольших количествах – из стекла и металлов. Выпускают их в виде волокон (для получения пряжи) и в виде нитей (моно-, комплексных, текстурированных); значительную часть волокон выпускают извитыми, некоторые – окрашенными в массе.
Искусственные волокна.
Получают из природных высокомолекулярных веществ, причем более 99,5% всех искусственных волокон – из целлюлозы. Исходным сырьем для получения вискозных волокон служит древесина ели ацетатных (диацетатных), триацетатных и медно-аммиачных – хлопковый пух или облагороженная древесная целлюлоза (с содержанием целлюлозы не менее 98%). Выпускают также модифицированные вискозные волокна (полинозные, сиблоновые или высокомодульные – ВВМ, мтилоновые), свойства которых лучше, чем обычных вискозных.
Основные свойства и применение искусственных волокон (нитей) приведены в табл. 4.
Синтетические волокна.
Вырабатывают из синтетических высокомолекулярных веществ, получаемых путем химического синтеза из низкомолекулярных веществ. Синтетические волокна подразделяются на гетеро- и карбоцепные. Их отличие состоит в химическом составе основных цепей макромолекул: в гетероцепных волокнах, кроме атомов углерода, содержатся атомы кислорода, азота и других элементов, в карбоцепных – только атомы углерода.
Синтетические волокна по сравнению с искусственными обладают более высокими свойствами надежности (деформационно-прочностными), но низкой гигиеничностью.
Основные свойства и применение наиболее распространенных синтетических волокон (нитей) приведены ниже.
| Наименование волокон | Свойства | Применение |
| ИскусственныеВискозные (обычное) | Относительная разрывная нагрузка волокна 12-17 сН/текс, нити 13-20 сН/текс. Удлинение при разрыве волокна 15-25%, нити 18-24%. Высокая гигроскопичность 11-12%. Сильная набухаемость в воде, при этом площадь поперечного сечения увеличивается на 45-65%. Достаточно высокая устойчивость к истиранию (в два раза выше, чем у натурального шелка). Высокая термостойкость. Химические свойства аналогичны свойствам хлопка и льна. Недостатки: снижение разрывной нагрузки в мокром состоянии на 50-60%, высокая сминаемость, большая усадка (до 6%). | Волокна в чистом виде и в смеси с другими волокнами - для платьево-костюмных, сорочечных тканей, верхнего трикотажа. Нити - в чистом виде и в сочетании с другими волокнами или нитями - для подкладочных, платьевых, сорочечных, бельевых, деко-ративных тканей, верхнего, бельевого трикотажа, чулочно-носочных, текстильно-галанте-рейных изделий (ленты, тесьмы, галстуки) |
| Полинозное, сиблоновое (высоко-модульное) | Аналогичны хлопку. Отличаются от вискозного волокна большими прочностью и устойчивостью к действию щелочей; меньшими сминаемостью, набухаемостью, снижением прочности в мокром состоянии до 30%, усадкой – до 3%. Сиблоновое волокно более прочное по сравнению с полинозным, но менее устойчивое к действию щелочей. Недостаток полинозно-го волокна: повышенная хрупкость, уменьшающая износостойкость изделий | Только волокна – главным образом в смеси с хлопком для производства таких же изделий, как и хлопок |
| Ацетатные: диацетатное | Относительная разрывная нагрузка 10-14 сН/текс. Удлинение при разрыве 21-30%. Гигроскопичность 6,2%. Меньше, чем у вискозного волокна: набухаемость в воде, при этом площадь поперечного сечения увеличивается на 21-22%; снижение прочности в мокром состоянии - на 30-40%. Усадка до 1,5%. Термостойкость 140-150°С. Устойчивость к действию микроорганизмов. Недостатки: неустойчивость к действию концентрированных щелочей, кислот, света | Волокна в смеси в основном с шерстяными и другими волокнами – для платьево-костюмных тканей; в чистом виде – для сигаретных фильтров, обладающих повышенной сорбционной способностью. Нити в чистом виде и в сочетании с другими нитями, волокнами – для платьевых, блузочных, сорочечных тканей, верхнего трикотажа, галстуков, шарфов, кружев |
| триацетатное | Относительная разрывная нагрузка 10-12 сН/текс, удлинение при разрыве 22-39%. По сравнению с диацетатным волокном меньше гигроскопичность – 4,5%, набух-аемость, снижение прочности в мокром со стоянии - до 35%; лучше окрашиваемость; больше свето- и термостойкость – 180°С. Общие положительные свойства ацетатных волокон: малые сминаемость и усадка, способность сохранять в изделиях эффекты гофре, плиссе даже после мокрых обработок. Общие недостатки: высокая элсктризуемость, самая низкая (из всех волокон) устойчивость к истиранию, склонность к образованию заломов в мокром состоянии | |
| СинтетическиеПолиамидные: капроновое | Относительная разрывная нагрузка 32 - 46сН/текс, удлинение при разрыве 40 - 60%. Снижение прочности в мокром состоянии небольшое – до 10%. Малые сминаемость и усадка. Наибольшая из всех волокон устойчивость к истиранию и изгибам. Устойчивость к действию микрооргаиизмов. Недостатки: малые гигроскопичность и термостойкость, повышенные жесткость, электризуемость, пиллингусмость, неустойчивость к действию щелочей, минеральных кислот, свету | Волокна главным образом в смеси (обычно 10-20%) с шерстью, хлопком – для костюмных тканей.Тонкие комплексные, текстурированые, мононити – для легких тканей (блузочных, платьевых, плащевых), бельевого трико-тажа, чулочно-носоч ных изделий, кружев. |
| Полиэфирные: лавсановое | Относительная разрывная нагрузка 22-40 сН/текс, удлинение при разрыве 35 – 400%. Малые сминаемость (превосходит шерсть) и усадка, высокие теплозащитные свойства, термо- и светостойкость волокон, устойчивость к истиранию, изгибам, действию кислот. Благодаря термопластичности способность сохранять в изделиях эффекты гофре, плиссе. Недостатки: низкая гигроскопичность – до 1%, плохая окрашиваемость, повышенные жесткость, электризуемость, пиллингуемость | Толстые комп лексные нити-корд – для изготовле ния автопокрышек, крученых изделий, мебельных тканей и др., мононити - в качестве заменителей щетины, лески 3/4 – в виде волокон, 1/4 – нитей, в основном текстурированных. |
| Полиакрило-нитрильные: нитроновое | Относительная разрывная нагрузка 20 - 30 сН/текс, удлинение при разрыве 30-45%. По внешнему виду напоминает шерсть. Малые сминаемость и усадка, высокие теплозащитные свойства. По светостойкости превосходит все волокна, кроме фторлоновых. Высокая устойчивость к действию микроорганизмов, высокая термостойкость – 180-200°С. Недостатки: малая гигроскопичность – до 2%, плохая окрашиваемость, невысокая устойчивость к истиранию (в 5 – 10 раз меньше, чем капроновых, лавсановых волокон) ; повышенные хрупкость, электризуемость, пиллингуемость, низкая устойчивость к действию щелочей, минеральных кислот | Волокна главным образом в смеси с шерстью, хлопком, льном, вискозным волокном – для различных тканей, трикотажа, искусственного меха. Текстурированные нити – для верхнего трикотажа; мононити – для сеток, щеток и др. |
| Полиоле-феновые: полипро пиленовое, полиэтиленовое | Относительная разрывная нагрузка 35 -40 сН/текс, удлинение при разрыве 30-40%. Самые легкие волокна; устойчивы к истиранию, химическим воздействиям. Недостатки: низкие гигроскопичность - 0,02%, свето-, термостойкость (при температуре 50-60°С происходит значительная усадка волокна) | Волокна в чистом виде и в смеси с шерстью – для платьево-костюмных тканей, искусственного меха, различных трикотажных изделий. Комплексные нити – для изделий подвергающихся инсоляции (гардинно-тюлевые изделия, рыболовные снасти и др.) |
| Полига-логеновые: поливинилхло- ридное (ПВХ) | Высокие прочностные свойства, устойчивость к истиранию, химическим воздействиям, свету, погоде. Высокая теплоизоляционная способность, Недостатки: низкие гигроскопичность - 0,2-0,3%, термостойкость – 70-75°С; плохая окрашиваемость | Моно- и комплексные нити – для веревочно-канатных изделий, парусных тканей, Волокна в чистом виде и в смеси с шерстью, хлопком - для ковров, мебельно-декоративных тканей, скатертей, одеял |
| хлориновое | Отличается от ПВХ очень высокой устойчивостью к химическим воздействиям. Термостойкость несколько выше. Недостатки: низкие гигроскопичность – 0,1-0,15%, светостойкость, плохая окрашиваемость | Волокна в чистом виде и чаще в смеси с натуральными волокнами – для фильтровальных тканей, сукон, трикотажного лечебного белья. На белье из ПВХ вследствие высокой электризуемости волокон накапливаются электростати-ческие заряды, имеющие лечебный эффект при болезнях суставов. Нити – для фильтровальных тканей, рыболовных сетей |
Для выработки глелковых тканей используют нити различных круток, одиночные, крученые и фасонной крутки. Использование их в различных комбинациях дает разнообразные по внешнему виду и свойствам ткани.