Общие сведения о текстильных материалах

К текстильным относятся материалы, состоящие из текстильных волокон и нитей, и, конечно, сами волокна и нити.

Текстильные материалы служат для удовлетворения потребностей человека в одежде, бытовых и хозяйственных вещах (постельное белье и одеяла, полотенца, скатерти, салфетки, отделочные материалы, занавески, ковры и др.). Текстильные материалы используются почти во всех отраслях промышленности. Широкое применение они нашли в технике. Достаточно вспомнить о канатах и тканых приводных ремнях, конвейерных лентах и корде — редкой ткани из крученых нитей, составляющей основу автомобильных, авиационных и других шин, разнообразной таре и упаковочных материалах, о парусах, рыболовных снастях, о разнообразной тепловой, электрической и других видах изоляций, о ситах и фильтрах и т.д. Парашюты, костюмы космонавтов и многое другое, необходимое для авиации и космоса, также изготовляется из текстильных материалов. Медицина применяет их в качестве перевязочных и протезных материалов. Также текстильные материалы используются при оформлении интерьера театральных, клубных, школьных помещений, в переплетном деле.

Области применения текстильных материалов подвержены изменениям: в одних сферах их использование сокращается, в других возникают новые, ранее неизвестные виды применения.

Так, с развитием производства пленочных материалов ими часто стали заменять ткани при производстве отдельных видов верхней одежды; нетканые полотна широко используются как основа искусственной кожи, фильтры, материалы для покрытия дорог и др.; появились трикотажные протезы кровеносных сосудов, световоды из стеклянных нитей и др. Широкое распространение получили пластики, армируемые различными видами волокон, в том числе стеклянными, углеродными. Появились новые волокна, получаемые дроблением пленок.

Существует множество видов текстильных материалов, которые обычно классифицируют по особенностям строения, происхождению материалов или способам выработки, химическому составу, а иногда и области их использования.

Первый из данных признаков наиболее удобен для построения общей классификации основных текстильных материалов, так как они наиболее существенно отличаются друг от друга прежде всего по строению.

На рис. 8.1 представлена общая классификация текстильных материалов, включающая три основные группы: I — исходные материалы (волокнистые и элементарные нити), II — первичные и вторичные нити, III — разнообразные изделия. Различные полуфабрикаты занимают переходную позицию между группами. Поскольку полуфабрикаты представляют собой промежуточные состояния материалов, в которых они обычно находятся кратковременно в следующих один за другим процессах переработки, они не вводятся в классификацию основных материалов, поэтому ограничимся лишь кратким перечислением некоторых видов полуфабрикатов.

Так, для того чтобы получить пряжу из большинства видов волокон, их обычно последовательно превращают в следующие полуфабрикаты: холсты, прочес, ленту и, наконец, в ровницу, из которой вырабатывается собственно пряжа. При этом материалы очищаются от примесей и сора, волокна в них распрямляются, параллелизуются, а сами полуфабрикаты выравниваются вдоль своей длины, уменьшаются по толщине и ширине, постепенно превращаясь в пряжу.

Ткани на разных этапах выработки также имеют разные наименования. Например, сотканная неотделанная ткань носит название суровой, прошедшая операции химического облагораживания, крашения и другой обработки — окрашенной и отделанной.

Из общей классификации видно, что текстильные материалы последовательно усложняются по своей структуре.

В I группу входят исходные текстильные материалы (волокна, элементарные нити, мононити, полоски), из которых получают другие текстильные материалы.

Текстильными волокнами называются протяженные тела, гибкие и прочные, с малыми поперечными размерами, ограниченной длины, пригодные для изготовления текстильных изделий.

Текстильные нити представляют собой прочные тела со сравнительно небольшими поперечными размерами, но значительной длины, используемые для изготовления текстильных изделий. Тонкие единичные нити, которые не делятся в поперечном и продольном направлениях без разрушения, называются элементарными.

Полоски — узкие бумажные или пленочные ленточки, получаемые из различных полимеров.

Сами исходные текстильные материалы слагаются из волок-нообразующих полимерных веществ. По источникам получения волокна и нити делят на два типа — натуральные и химические.

К натуральным относятся волокна и нити, которые образуются в природе без непосредственного участия человека, например, развиваются в растениях (хлопок, лубяные волокна (лен, пенька, джут и др.), на коже животных (шерсть), выделяются железами насекомых (шелк).

Химические волокна и нити изготавливаются заводским путем в результате проведения различных химических, физико-химических и других процессов и подразделяются на искусственные, которые производят из природных полимеров, и синтетические, для получения которых сами полимеры предварительно синтезируют из более простых соединений (мономеров).

Натуральные волокна используются такими, какими они формируются в природе. Для выделения из сырья, очистки от примесей и сора натуральные исходные материалы до поступления на перерабатывающие их текстильные фабрики проходят процессы так называемой первичной обработки, обычно выполняемые на специальных предприятиях или в особых цехах.

Химические волокна получают путем нарезания или разрыва жгутов, составленных из большого числа элементарных нитей, на короткие отрезки или иногда путем дробления пленочных материалов на короткие продольные части (волокна).

Элементарные нити среди исходных натуральных материалов представлены только шелковинами, а среди исходных химических — многими видами, отличающимися друг от друга по своему химическому составу и другим особенностям. При этом,

будучи очень тонкими, они всегда входят пучком из нескольких единиц или десятков в комплексные нити, так как формируются не поодиночке, а комплексом. В дальнейшем перерабатываются именно комплексные нити.

Мононити представляют собой несколько более толстые элементарные нити, которые используют поодиночке для изготовления рыболовных лесок, производства тонких чулок и др.

Из узких полосок путем скручивания также образуют своеобразные комплексные нити, используемые преимущественно как бечевки для упаковочных целей.

Во 11 группу классификации входят нити всех видов: первичные — пряжа, комплексные и разрезные нити, и вторичные — крученые, фасонные, текстурированные и другие нити, получаемые дальнейшей обработкой первичных.

Пряжа является основным видом первичных нитей. Она изготовляется из волокон почти всех видов, а также их смесей. Волокна в пряже располагаются по ее длине в более или менее распрямленном виде и соединяются в основном скручиванием, а иногда склеиванием.

Комплексные нити являются вторым по своему значению видом первичных нитей. Кроме нитей из натурального шелка, все они относятся к химическим. В подавляющем большинстве случаев все составляющие их элементарные нити получают из одного и того же полимера. Чтобы удерживать элементарные нити в комплексной вместе, при выработке последней ей сообщают крутку или перепутывают составляющие ее элементарные нити между собой воздушной струей (нневмокомпактирование).

Разрезные нити получают путем скручивания узких полосок.

Непосредственно из первичных нитей простого и сложного строения (фасонных, текстурированных и др.) вырабатывают многие виды изделий, однако в ряде случаев для увеличения разнообразия изделий первичные нити сначала перерабатывают во вторичные. Для этого одинаковые или разнородные комплексные нити или пряжу продольно складывают в несколько концов (отращивают) и скручивают вместе, получая крученые нити. Видоизменяя их структуру последовательным кручением в разных направлениях, получают крученые текстурированные нити, а сообщая специальную крутку, добиваются получения на них петелек, утолщений и других эффектов (фасонные нити) и т.д.

Большая часть нитей непосредственно к потребителю не поступает. Они предварительно перерабатываются в различные изделия.

III группа общей классификации охватывает разнообразные изделия. Основная их часть делается изизготовленных из нитей полотен. К таким изделиям относятся ткани, трикотаж, нетканые и вязано-тканые материалы.

Ткани представляют собой гибкие прочные изделия относительно малой толщины, сравнительно большой ширины и различной длины. Они обычно образованы двумя взаимно-перпендикулярными системами нитей (продольные — основные и поперечные — уточные), соединенными переплетением за счет поочередного перекрытия друг друга.

Трикотаж — гибкие прочные изделия малой толщины и разнообразной формы, получаемые из одной или многих параллельных нитей путем образования петель и их взаимного переплетения.

В последнее время появились изделия, называемые вязано- тканые. В них уток включает небольшие участки, формируемые из трикотажных петель.

Нетканые материалы, как и ткани, вырабатываются в виде полотен, получаемых из нитей. В отличие от тканей, в них две системы нитей, лежащие под углом друг к другу, не переплетаются, а провязываются дополнительной нитью. Этот способ получения нетканых полотен не является единственным. Многие из них вырабатываются непосредственно из волокон.

К текстильным изделиям, изготовляемым из нитей, относятся галантерейные, сетеснастные, трикотажные, крученые.-'

Галантерейные изделия включают в себя ленты, кружева, тюли, плетеные изделия (тесьму и шнуры).

Сетеснастные изделия представлены рыболовными сетями. Это тонкие, редкие, прочные и гибкие изделия, получаемые из нитей двух систем, образующих при перекрещивании ромбовидные ячейки, для сохранения размеров которых нити связывают узлами или проводят одни через другие.

К трикотажным относятся целыновязаные изделия: чулочно-носочные, перчаточные, шарфы, платки.

Кручеными называются нитеподобные изделия, отличающиеся от крученых нитей прежде всего тем, что они непосредственно или после небольшой дополнительной обработки идут к потребителю, тогда как крученые нити перерабатываются в различные изделия. Кроме того, крученые изделия во многих случаях значительно толще крученых нитей. К ним относятся различные виды канатов, веревок, кордные нити, используемые в шинном производстве, швейные и другие нитки и т.д. *

Часть изделий вырабатывается непосредственно из волокон. К таким изделиям относятся нетканые полотна, валяльно-вой-лочные, рыхловолкнистые.

Нетканые полотна получают из холста, состоящего из па-раллелизированных волокон, скрепленных между собой различными способами — механическими (провязыванием и др.) или химическими (проклеивавшем, сваркой и др.).

Валялъно-войлочные изделия представляют собой гибкие, прочные, различной формы и размеров полотна, получаемые путем перепутывания, сцепления и уплотнения слоев волокон, в основном шерстяных (иногда в смеси с другими). Такими изделиями являются войлоки, шляпные изделия и др.

Рыхловолокнистые изделия (вата и ватные изделия различных видов) представляют собой рыхлую массу волокон с несколько упорядоченным расположением (некоторой паралле-лизацией), в той или иной мере очищенную от посторонних примесей.

Существуют также комбинированные изделия, которые вырабатываются из материалов разных видов путем их дублирования. Например, некоторые виды нетканых материалов получают путем накладывания холста из волокон на ткань иих последующего скрепления; ковры — провязыванием жгутиками полотен; рыхловолокнистые изделия иногда комбинируют с тканями, бумагой и другими материалами путем их наклеивания на последние (так называемые ватилины). Наконец, для пальтовых и других готовых изделий тканые, трикотажные, нетканые полотна порой склеивают с пористыми пленками, утепляющими эти изделия.