Неметаллические материалы

Кардную пряжу  получают из сырья (хлопок, шерсть и др.) средней длины, которое обрабатывается различными способами, исключая гребнечесание. Ткань из данной пряжи прочная, эластичная, но не одинаковой ровности, отличается небольшой пушистостью. По аппаратной системе прядения получают пряжу мягкую, пушистую, пониженной прочности, не отличающуюся равномерностью. Из аппаратной пряжи изготовляют тонкосуконные и грубосуконные ткани зимнего назначения (фланель, бумазея, бобрик, сукно шинельное и др.). Ткани из этой пряжи прессуют, вальцуют.

  Натуральные ткани

Натуральные хлопчатобумажные ткани — это ткани мягкие, теплые, хорошо впитывающие пот; они применяются как ткани бельевые, сорочечные, блузочные, плательные. Ткани данного типа эластичные, отличаются ровностью и одинаковой толщиной. Отрицательная характерная особенность тканей из хлопка — они обладают значительной сминаемостью и усадкой при стирке.

Натуральные льняные ткани блестящие, гладкие, не раздражают кожу, поскольку к действию разбавленных кислот более устойчивы, чем хлопок. Изделия изо льна обладают лучшими по сравнению с хлопком гигиеническими свойствами, ибо гигроскопичность льна выше, нагревание льняное полотно переносит более легко, оно более теплопроводно. Поэтому из льняных тканей рекомендуют шить летнюю одежду. Лён обладает высокой светостойкостью, от солнечных лучей ткань не теряет цвет. Льняное полотно используют на скатерти и полотенца. Недостаток льна — малая растяжимость и низкая упругость волокна, ткани сильно сминаются, одежда из льняных тканей деформируется.

Натуральные шерстяные  ткани — нежные на ощупь, мягкие, тонкие, одинаковой толщины, эластичные, лёгкие, воздухопроницаемы. Они умеренно сминаются. Шерстяные ткани, полученные из пряжи, выработанной по гребенной системе прядения, наиболее высококачественные, обладают несминаемостью. По аппаратной системе прядения шерсти перерабатывают короткую шерсть (тонкую и грубую), получая толстую, рыхлую, малопрочную пряжу, из которой вырабатывают тонкосуконные и грубосуконные ткани; из них шьют платья, костюмы, пальто.

Шёлковые  ткани

Натуральные шёлковые ткани; их вырабатывают из тончайших нитей, получаемых из коконов, завиваемых гусеницами шелкопряда (шелковичными червями). Шёлковое волокно (нить) равномерное по толщине, эластичное, блестящее и прочное. Ткани из таких волокон лёгкие, блестящие, воздухопроницаемы, быстро впитывают влагу и быстро сохнут, гигроскопичны. Из шёлковых тканей шьют нарядную одежду — платья, блузы. Недостаток тканей из натурального шёлка — невысокая прочность окраски к свету; этой ткани противопоказаны солнечные лучи, которые снижают её прочность, ультрафиолетовые лучи действуют на неё губительно.

Искусственные шёлковые ткани. Такие ткани (вискоза, ацетатный шёлк) изготовляют из целлюлозы, получаемой из еловой щепы. Искусственную шёлковую ткань рекомендуют для подкладки на костюмы, пальто и другие верхние вещи. При формировании искусственного (вискозного) волокна элементарные твёрдые тонкие нити, выходящие из осадительной ванны, соединяются на центрифугальных прядильных машинах в одну комплексную нить. Эта нить проходит систему прядильных дисков, при помощи которых она получает необходимую вытяжку. Вискозное волокно получают в виде филаментных нитей (шёлка) разной толщины, из которых изготовляют плательные, бельевые и подкладочные ткани. Вискозное волокно обладает хорошей гладкостью и гигроскопичностью, светостойкостью, блеском, в тканях — скольжением, даёт раздвижку и осыпаемость нитей.

Синтетические шёлковые ткани. Их вырабатывают из синтетических  волокон, полученных из высокомолекулярных соединений, образованных синтезом из простых низкомолекулярных веществ, которые получены из каменного угля, нефти и природного газа. Полиэстерные (РЕ8Ь) и полиамидные (РАОЬ) шёлка можно обработать таким образом, что они будут водоупорными, им не страшны масляные пятна. В последнее время синтетическим волокнам придаются новые качества — путём механической или химической обработки, например сжатым воздухом, скручиванием. Из таких волокон изготовляют синтетические ткани — чулочную, ткань для верхней одежды. Ткань подобного типа используют для отделки, в изделиях из натуральных тканей.

Смешанные ткани

В целях увеличения срока износа тканей и поднятия износостойкости, что позволит расширить диапазон использования синтетических тканей, учитывая их положительные качества (несминаемость, долговечность, воздухопроницаемость), выпускают смешанные ткани. Состав их может быть таков: 70 % шерсти и 30 % синтетического волокна; 40 % шерсти и 60 % синтетического волокна; 45 % шерсти и 55 % полиэстерного шёлкового волокна (РЕ8з); 20 % шерсти и 80 % полиакрилонитрилового волокна (РАИ) и др. Смешанные ткани эластичны, несминаемы, их не требуется утюжить, они не вызывают аллергию у людей с чувствительной кожей. Смешанные ткани стойкие на износ, у них много преимуществ по сравнению с обычными классическими тканями. Поэтому в последние годы заметно возрос спрос на смешанные ткани.

Названия  тканей по фактуре

Эстергаз — это рисунок ткани в крупные двухцветные или многоцветные квадраты, расположенные в шахматном порядке, с поперечными и продольными полосами. Такой рисунок получают путём использования цветной нити в основе и в утке.

Филь-а-филь (Ш-а-Ш — гуськом, шеренгой, ступенчато) — это рисунок ткани с косыми, чётко выступающими ступенчатыми диагоналями или полосами. Подобный рисунок образуется путём комбинации в саржевом переплетении двух контрастных по цвету нитей в основе и в утке. Соотношение основных и уточных перекрытий в раппорте 1:1.

Ткань в крапинку, точками — рисунок с характерными светлыми точками на темном фоне. Такой рисунок образуется при сложном саржевом переплетении (8 нитей) с использованием нитей контрастного цвета. Соотношение основных и уточных перекрытий в раппорте 2 : 2.

Ткань в клетку — рисунок квадратами, прямоугольниками, ромбиками, расположенными в шахматном порядке, образуется путём использования нитей не менее двух цветов в основе и в утке.

«Гусиные лапки» — такой рисунок на ткани образуется путём переплетения нитей различного цвета, иногда и с помощью набивки.

Ткань «омбре» (растушеванная, с наложенными тенями) — одноцветная или многоцветная, в долевую полоску, которая образуется путём переплетения нитей способом сложной саржи (основное, уточное или равностороннее переплетение).

«Пепита» — ткань в мелкую клетку (квадраты, ромбы, прямоугольники), расположенную в шахматном порядке; обычно двухцветная или пестротканая, причём одна нить всегда белого цвета.

«Райе» — ткань с хорошо заметными долевыми полосами одинаковой или различной ширины. Такая ткань изготовляется путём использования нитей контрастных цветов и соответствующим переплетением. Рисунок создается основным переплетением.

«Ёлочка» — рельефный рисунок на ткани в виде косых ломаных линий различной ширины. Образуется в результате переплетения нитей по типу ломаной саржи при изменении диагоналей саржи под прямым углом. Благодаря различному отражению света диагоналями, идущими в разных направлениях, на поверхности ткани видны продольные полоски из чередующихся основных и уточных перекрытий.

«Шине» — ткань с характерным контуром рисунка (в клетку, Филь-А-Филь и др.), который получают путём печатания — нанесения на ткань различных печатных красок по заданному рисунку.

Травер — это рисунок на ткани с поперечными полосами одинаковой или различной ширины. Такой рисунок создается путём использования нитей контрастных цветов или соответствующим способом переплетения нитей. Рисунок образует уточное переплетение. 
1.3  Ассортимент и свойства натуральных волокон и нитей

Природные высокомолекулярные соединения образуются в процессе развития и роста волокон. Основным веществом всех растительных волокон является целлюлоза, животных волокон — белок: у шерсти — кератин, у шелка — фиброин. 
Хлопок получают из коробочек хлопчатника. Он представляет собой тонкие, короткие, мягкие пушистые волокна, покрывающие семена однолетних растений хлопчатника. Он является основным видом сырья текстильной промышленности. Хлопковое волокно представляет собой тонкостенную трубочку с каналом внутри. Для хлопка характерны относительно высокая прочность, теплостойкость (130-140 °С), средняя гигроскопичность (18-20%) и малая доля упругой деформации, вследствие чего изделия из хлопка сильно сминаются. Хлопок отличается высокой устойчивостью к действию щелочей и незначительной — к истиранию. Последние открытия в генной инженерии позволили вырастить цветной хлопок. 
Лен — лубяные волокна, длина которых составляет 20-30 мм и более. Состоят из удлиненных цилиндрических клеток с довольно гладкими поверхностями. Элементарные волокна соединены между собой пектиновыми веществами в пучки по 10-50 шт. Гигроскопичность составляет от 12 до 30%. Льняное волокно плохо окрашивается из-за значительного содержания жировосковых веществ. По устойчивости к свету, высоким температурам и микробным разрушениям, а также по теплопроводности превосходит хлопок. Льняное волокно используют для изготовления технических (брезент, парусина, приводные ремни и др. ), бытовых (бельевое полотно, костюмные и платьевые ткани) и тарных тканей. 
Шерсть представляет собой волосяной покров овец, коз, верблюдов и других животных. Волокно шерсти состоит из чешуйчатого (внешнего), коркового и сердцевинного слоев. На долю белка кератина в химическом составе волокна приходится 90%. Основную массу шерсти для предприятий текстильной промышленности поставляет овцеводство. Овечья шерсть бывает четырех типов: пух, переходной волос, ость и мертвый волос. Пух — это очень тонкое, извитое, мягкое и прочное волокно, без сердцевинного слоя. Используется гагачий, гусиный, утиный, козий и кроличий пух. Переходный волос — это более толстое и грубое волокно, чем пух. Ость — это волокно более жесткое, чем переходный волос. Мертвый волос — очень толстое в поперечнике и грубое неизвитое волокно, покрытое крупными пластинчатыми чешуйками. Волокно могер (ангора) получают от ангорских коз. От кашмирских коз получают волокно кашемир, отличающееся мягкостью, нежностью на ощупь и преимущественно белым цветом. Особенностью шерсти является ее способность к свойлачиванию и высокая теплозащитность. Благодаря этим свойствам из шерсти вырабатывают ткани и трикотажные изделия зимнего ассортимента, а также сукна, драпы, фетр, войлочные и валяные изделия. 
Шелк — это тонкие длинные нити, вырабатываемые шелкопрядом с помощью шелкоотделительных желез, и наматываемые им на кокон. Длина такой нити может составлять 500-1500 м. Самым высококачественным сортом шелка считается крученый шелк из длинных нитей, добываемых из середины кокона. Натуральный шелк широко используется при выработке швейных ниток, плательных тканей и штучных изделий (головных платков, косынок и шарфов). Особенно чувствителен шелк к действию ультрафиолетовых лучей, поэтому срок службы изделий из натурального шелка при солнечном освещении резко уменьшается.

1.3.1 Ассортимент и свойства химических волокон и нитей

Искусственные волокна

Вискозное волокно — самое натуральное из всех химических волокон, получаемое из природной целлюлозы. В зависимости от назначения вискозные волокна производят в виде нитей, а также штапельного (короткого) волокна с блестящей или матовой поверхностью. Волокно обладает хорошей гигроскопичностью (35-40%), светостойкостью и мягкостью. Недостатками вискозных волокон являются: большая потеря прочности в мокром состоянии, легкая сминаемость, недостаточная устойчивость к трению и значительная усадка при увлажнении. Эти недостатки устранены в модифицированных вискозных волокнах (полинозное, сиблон, мтилон), которым свойственны значительно более высокая прочность в сухом и мокром состоянии, большая износоустойчивость, меньшая усадка и повышенная несминаемость. Сиблон, по сравнению с обычным вискозным волокном, имеет меньшую степень усадки, повышенные показатели несминаемости, прочности в мокром состоянии и устойчивости к щелочам. Мтилан обладает антимикробными свойствами и используется в медицине в качестве нитей для временного скрепления хирургических швов. Вискозные волокна применяются при производстве одежных тканей, бельевого и верхнего трикотажа как в чистом виде, так и в смеси с другими волокнами и нитями. 
Ацетатные и триацетатные волокна получают из хлопковой целлюлозы. Ткани из ацетатных волокон внешне очень похожи на натуральный шелк, обладают высокой упругостью, мягкостью, хорошей драпируемостью, малой сминаемостью, способностью пропускать ультрафиолетовые лучи. Гигроскопичность меньше, чем у вискозы, поэтому электризуются. Ткани из триацетатного волокна имеют малую сминаемость и усадку, но теряют прочность в мокром состоянии. Благодаря высокой упругости ткани хорошо сохраняют форму и отделки (гофре и плиссе). Высокая термоустойчивость позволяет гладить ткани из ацетатных и триацетатных волокон при 150-160°С.

Синтетические волокна

Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Общими достоинствам синтетических  волокон являются высокая прочность, устойчивость к истиранию и микроорганизмам, несминаемость. Основной недостаток —  низкая гигроскопичность и электризуемость. 
Полиамидные волокна — капрон, анид, энант, нейлон — отличаются высокой прочностью при растяжении, стойкостью к истиранию и многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов. Основными их недостатками являются низкая гигроскопичность, термостойкость и светостойкость, высокая электризуемость. В результате быстрого «старения» они желтеют, становятся ломкими и жесткими. Полиамидные волокна и нити широко используются при выработке бытовых и технических изделий. 
Полиэфирные волокна — лавсан — разрушаются при действии кислот и щелочей, гигроскопичность составляет 0,4%, поэтому для выработки тканей бытового назначения в чистом виде не применяется. Характеризуется высокой термостойкостью, малой усадкой, низкой теплопроводностью и большой упругостью. Недостатками волокна являются его повышенная жесткость, способность к образованию пиллинга на поверхности изделий, низкая гигроскопичность и сильная электризуемость. Лавсан широко применяется при выработке тканей, трикотажных и нетканых полотен бытового назначения в смеси с шерстью, хлопком, льном и вискозным волокном, что придает изделиям повышенную стойкость к истиранию, упругость и формоустойчивость. Кроме того, волокно используется в медицине для изготовления хирургических нитей и кровеносных сосудов. 
Полиакрилонитрильные волокна — нитрон, дралон, долан, орлон — по внешнему виду напоминают шерсть. Изделия из него даже после стирки обладают высокой формоустойчивостью и несминаемостью. Устойчивы к воздействиям моли и микроорганизмов, обладают высокой стойкостью к ядерным излучениям. По стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам. Применяется в производстве верхнего трикотажа, тканей, а также искусственного меха, ковровых изделий, одеял и тканей. 
Поливинилспиртовые волокна — винол, ралон — обладают высокой прочностью и устойчивостью к истиранию и изгибу, действию света, микроорганизмов, пота, различных реагентов (кислот, щелочей, окислителей, нефтепродуктов). Винол отличается от всех синтетических волокон повышенной гигроскопичностью, что дает возможность использовать его при выработке тканей для белья и верхней одежды. Штапельные (короткие) поливинилспиртовые волокна применяют в чистом виде или в смеси с хлопком, шерстью, льном или химическими волокнами для получения тканей, трикотажа, фетра, войлока, парусины, брезентов, фильтровальных материалов. 
Полиуретановые волокна — спандекс, лайкра — обладают высокой эластичностью: могут многократно растягиваться и увеличиваться по длине в 5-8 раз. Имеют высокую упругость, прочность, несминаемость, устойчивость к истиранию (в 20 раз больше, чем у резиновой нити), к светопогоде и химическим реагентам, но низкую гигроскопичность и термостойкость: при температуре более 150°С желтеют и становятся жесткими. С использованием этих волокон вырабатывают эластичные ткани и трикотажные полотна для верхней одежды, и предметов женского туалета, спортивной одежды, а также чулочно-носочные изделия. 
Поливинилхлоридные волокна — хлорин — отличаются устойчивостью к износу и действию химических реагентов, но в то же время мало поглощают влагу, недостаточно устойчивы к свету и высоким температурам: при 90-100°С волокна «садятся» и размягчаются. Используют в производстве фильтровальных тканей, рыболовных сетей, трикотажного лечебного белья. 
Полиолефиновые волокна получают из полиэтилена и полипропилена. Они дешевле и легче других синтетических волокон, обладают высокими показателями прочности, устойчивости к химическим реагентам, микроорганизмам, износу и многократным изгибам. Недостатки: низкая гигроскопичность (0,02%), значительная электризуемость, неустойчивость к высоким температурам (при 50-60°С — значительная усадка). В основном используют для изготовления технических материалов, ковровых изделий, плащевых тканей и т. д.