Материаловедение

Материаловедение
Текстильная промышленность вырабатывает
ткани, нетканые материалы,
искусственный мех, лентоткацкие,
крученые гардинно-тюлевые изделия,
ковры и ковровые изделия, вату и другие
материалы.
Текстильные товары представляют собой материалы
сложных структур, формируемые в процессе
выработки из отдельных элементов (волокон,
нитей); их свойства и качество зависят как от
исходного сырья, так и от технологии выработки.
Текстильные волокна — протяженные гибкие и
прочные тела малых размеров, пригодные для
изготовления текстильных изделий.
Текстильные нити — волокна, длина которых составляет
десятки и сотни метров, пригодные для производства
текстильных изделий (нити натурального шелка,
химические нити).
По волокнистому составу волокна
подразделяются:
1. Натуральные (хлопок, шелк, шерсть,
лен)
2. Искусственные (гидратцеллюлозные вискоза, эфироцеллюлозные ацетатные)
3. Синтетические (ПА, ПЭФ, ПАН)
Натуральные волокна подразделяются
Растительного происхождения
 Хлопок
 Лубяные волокна
лён, кенаф, конопля,
джут
Состав целлюлозных волокон
лен
целлюлоза
хлопок
75-79 96
вискоза
98
Пектиновые 5
вещества
1,5
1,2
Жировосков 2,5
ые
вещества
1
0,5
Животного происхождения
 Шёлк
 Шерсть
Состав белковых волокон
состав
шерсть
шелк
Белоккератин
Белок фиброин
90%
-
-
70-80%
Белоксерицин
-
20-30%
Особенности организма человека:
1. В течении суток выделяется около 5 л углекислого
газа
2. Поступает 2 л кислорода
3. Допустимое содержание углекислого газа в
пододежном пространстве составляет 0,06-0,08%
(при увеличении содержания до 0,1% наступает
обморочное состояние)
Преимущества натуральных волокон
1. Гигроскопичность 6-14% (х/б – 7-9%, лен – 911%, шерсть – 12-14%)
2. Не электризуются, не накапливают
электрического заряда
3. Воздухо- и паропроницаемы
Идентификация
текстильных изделий
План
1. Идентификация волокнистого состава
текстильных изделий
2. Идентификация тканей по виду пряжи
3. Идентификация линейной плотности нитей,
линейных размеров и массы ткани
4. Идентификация тканей по виду переплетения
5. Идентификация ткани по ассортиментным
признакам
Наиболее часто фальсификации
подлежит текстильные изделия путем:
Замены натурального сырья искусственным
или синтетическим ( более дорогого сырья
более дешевым):
Хлопок – вискоза; тактель (ПА)
Шерсть – нитрон (ПАН)
Шерсть – лавсан (ПЭФ)
Шелк – полиэстер (ПЭФ)
Идентификация по реакции
горения:
1. Хлопок, лен, вискоза : легкое
воспламенение, быстрое горение,
запах жженой бумаги, серый
растирающийся в руке пепел
Последствия фальсификации:
1. Вызывает аллергические реакции
2. Электризуются изделия
3. Быстрое физическое старение
(появление пиллинга, блеска и тд.)
Цель создания искусственных и
синтетических волокон –
создание заменителей
натурального сырья
Идентификация сырьевых
материалов, используемых для
производства тканей:
1. Физические методы (реакция горения)
2. Химические методы (действие реактивами)
3. Органолептические (по туше)
Вискоза – продукт переработки
древесиной целлюлозы (ели) или
коротких хлопковых волокон.
Химический состав (С6Н10О5).
Степень полимеризации – 300-600
Идентификация шерстяных и
шелковых волокон по реакции
горения:
1. При горении выделяют запах жженого рога
2. Вне пламени горение прекращается
3. Образуется остаток , растирающийся в руках
Идентификация искусственных
волокон по реакции горения:
1. Вискоза аналогична хлопку и льну
2. Ацетатный шелк горит, вызывая
запах уксусной кислоты, на конце
волокна спекаются в шарики
Идентификация синтетических волокон по
реакции горения:
1. Нитроновое волокно (ПАН) – коптящее пламя,
черный остаток неправильной формы
2. Капроновое волокна (ПА) – наличие белого
дыма. Горит вспышками. Остаток янтарного
цвета, вытягивается в нити
Реакция горения не позволяет достоверно определить
волокнистый состав, так как используются
отдушки, смеси волокон
Идентификация волокон с помощью
реактива – хлорцинкйода:
1. Хлопок – синий цвет;
2. Лен – фиолетовый цвет;
3. Шерсть, шелк – желтый цвет;
4. Вискоза – красно-фиолетовый цвет
Распознавание волокон в смешенном виде:
1. Органолептически определить основной
сырьевой состав
2. Реакцией горения определяют наличие
неоднородных волокон
Пример: Если горение волокон сопровождается
запахом жженого пера, коптящим пламенем,
после вынесения из пламени образуется твердый
остаток Смесь содержит шерсть и
ПАН волокна
Выделение волокон из смеси:
1. Воздействие на ткань концентрированной
серной или соляной кислотой – ПАН
устойчивы к действию кислот
2. Ацетатные волокна растворяются в ацетоне
3. Триацетатные волокна растворяются в
уксусной кислоте
4. . Лавсан растворяется в 90% р-ре фенола
Поведение волокон при воздействии
химических реактивов:
Хлопок
1. Разрушается под действием растворов
неорганических кислот
2. Устойчив к действию щелочей
3. Окрашивается в синий цвет под воздействием
хлорцинкйода
Шерсть:
1.1. Растворяется в р-ре NaOH (10-15%)
1.2 Разрушается в азотной кислоте
1.3 Устойчива к действию серной и соляной к-т
1.4 Хлорцинкйодом окрашивается в желтый цвет
Полиамидное (капроновое, ПА)
1.1 Растворяется в муравьиной и уксусной кислоте
1.2 Окрашивается хлорцинкйодом в желтый цвет
Лавсановое (полиэфирное, ПЭФ, полиэстер)
1.1 Растворяется в 3-5% р-ре NaOH при
кипячении
1.2 Растворяется при нагревании в 90% р-ре
фенола
1.3 Устойчиво к действию концентрированного
р-ра неорганических кислот
Нитроновое ПАН
1.1 В 3-5 % р-ре NaOH при кипячении
окрашивается в кирпичный цвет
1.2 Растворяется при кипячении в 10-15 % р-ре
NaOH
1.3 Устойчиво к действию концентрированного
р-ра неорганических кислот (кроме азотной
кислоты)
Идентификация тканей по
несминаемости:
Несминаемость – свойство ткани,
обеспечивающее
упругоэластическое восстановление
до первоначальной формы после
прекращения действия усилий,
вызывающих изгиб
2. Идентификация тканей по виду
пряжи
Фальсификации подвергается не
только волокнистый состав , но и вид
пряжи: используется
коротковолокнистые материалы,
отходы текстильного производства
(угары)
Нить получают следующими способами
прядения:
1. Гребенным (более ровная, гладкая, прочная)
Используются длинно- и средневолокнистые
(более дорогие) волокна
2. Кардным
3. Аппаратным (из коротких волокон, отходов)
4. Сухим и мокрым способом прядения (лен)
При определенном способе прядения используется
сырье определенной градации качества
В ТУ на ткань указывается вид используемой пряжи
В зависимости от структуры , пряжу вырабатывают
Простую
Фасонную
Текстурированную
Простая пряжа – одинаковая по всей длине
Фасонная пряжа – пряжа с местными эффектами,
получаемыми в процессе прядения
Текстурированная пряжа – пряжа, полученная из
разноусадочных волокон
Пример: 50% шерсти и 50% ПАН
При фальсификации вида используемой пряжи нить
подвергают усиленной крутке
Используя различные виды круток в основе и утке
получают креповый эффект или ворсовый застил
Высокообъемные нити отличаются растяжимостью, большой
извитостью, мягкостью и высокой упругостью.
Различают текстурированные нити высокой (100% и более),
повышенной (до 100%) и обычной (до 30%) растяжимости.
К высокорастяжимым нитям относятся эластик,
акон и комэлан.
Эластик используется для выработки чулочно-носочных
изделий, трикотажных полотен, тканей для купальников,
спортивной одежды. Более широкому использованию
препятствует его значительная усадка (до 70%).
Акон состоит из капроновой и ацетатной нитей,
скрученных в два приема
нить комэлан – из капроновой и комплексной ацетатной
нитей. Эти нити используются так же, как и эластик.
К нитям повышенной растяжимости относятся мэрон,
мэлан, гофрон и рилон.
Мэрон (из капроновых комплексных нитей) и мэлан (из
лавсановых комплексных нитей) получают способом
ложной крутки, как и эластик, с дополнительной
обработкой во второй термокамере.
Указанные нити широко используются при выработке
разнообразных трикотажных полотен и костюмноплательных тканей. Изделия из этих нитей отличаются
хорошей формоустойчивостью и продолжительным
сроком службы.
Гофрон получают из полиамидных комплексных нитей
путем гофрирования их в термокамере, где при этом
образуются зафиксированные зигзагообразные извитки.
Рилон получают из полиамидных комплексных нитей
путем их протягивания по кромке горячего ножа.
Используют рилон так же, как мэрон и мэлан.
К нитям обычной растяжимости относится аэрон.
На поверхности аэрона под воздействием мощной
струи сжатого воздуха образуются мелкие петли,
которые придают ей пушистость и объемность.
Аэрон используется при изготовлении тканей,
трикотажных полотен, а также при получении
искусственного меха.
К высокорастяжимым нитям относятся эластик, акон
и комэлан.
Эластик используется для выработки чулочноносочных изделий, трикотажных полотен, тканей для
купальников, спортивной одежды.
Недостаток:
значительная усадка (до 70%).
Акон состоит из ПА и ацетатной нитей,
скрученных в два приема;
Комэлан – из ПА и комплексной ацетатной нитей.
Фасонная пряжа:
непсом
Пряжа с
– пряжа с впряденными
комочками волокон другого цвета или вида
Переслежистая пряжа – пряжа с
чередованием утолщенных и утоненных мест
Петлистая пряжа – пряжа с с эффектом в виде
петель
Эпонж – нить двойного кручения в виде
рыхлых утолщений
По степени крутки, пряжа
подразделяется:
1. Пологой крутки – вискозные, ацетатные,
триацетатные нити 100-300 круток на 1 м,
используются для изготовления гладких
тканей
2. Муслиновой крутки – 900-1500 кр\м –
применяют для малоплотных упругих тканей
3. Креповой крутки- 1500-200 крм – для тканей с
шероховатой поверхностью, большой
растяжимостью.
3. Идентификация тканей по
линейной плотности нитей,
линейным размерам и массе
Волокна используемые в текстильном производстве,
должны иметь определенную толщину (тонину) и длину,
а также обладать определенными физикомеханическими свойствами.
 Толщина волокон (нитей) — Т — характеризуется массой (весом)
единицы их длины и обозначается через текс (текс — начальная часть
слова «текстильный»):
 Т -=• м / L г/км, или текс
где м — масса волокна в г, a L —его длина в км
Если.в качестве весовых единиц используется миллиграмм, то толщина
волокна выражается в миллитексах (мтекс), а если в килограммах, то в
килотексах (ктекс ).
Чем ниже текс, тем тоньше волокна!!!
 Метрическим номером волокна называется отношение длины волокна
L в мм, м, км к его весу G в мг, г, кг.
 N = L /G(мм/мг; м/г; км/кг)
Чем выше номер, тем тоньше волокно!!!
 Между тексом Т и метрическим номером N имеется следующая
зависимость:
 Т N=1000, или Т= 1000 / N
 Гигроскопичность волокон (нитей ) (Н, %)
 Извитость волокон ( И )
Линейная плотность ( толщина) –
масса, приходящаяся на единицу
длины (г/км) – ТЕКС (Т)
Линейная плотность ткани определяется:
Из ткани вырезаются пробы 100х100 мм
Из двух проб берут по 25 основных и уточных нитей
Из 3 пробы берут 25 уточных нитей
Пучки по 50 основных и уточных нитей взвешивают
Линейная плотность определяется по формуле
Т=m/L*1000=m/5*1000
Ситцы должны вырабатываться:
18,5 и 20 текс по основе
15,4 и 20 текс по утку
Бязи:
25 текс по основе; 29 текс по утку
Уплотненные
25 по основе и утку
29 текс по основе и утку
Огрубленные
33,3 тек по основе и 36 текс по утку
Плотность ткани – кол-во
основных и уточных нитей на
100 мм длины или ширины
Уменьшение плотность ткани ведёт к
снижение себестоимости и получение
прибыли!!!
Плотность ткани определяется:
1. Определение количества нитей
основы и утка на участке 20 мм
при помощи препаровальной иглы
2. Полученный результат умножается
на 5
Плотность каждого вида ткани нормируется
стандартом
Линейные размеры ткани (длину и ширину)
определяют по з измерениям: по
середине и на расстоянии 5 см от края с каждой
стороны
Допустимы следующие отклонения:
1. Ширина до 70 см - (+-) 1 см
2. Ширина от 100 до 150 см – (+-) 2 см
Поверхностная плотность ткани
(масса 1 м2) – отношение массы
образца ткани к его площади –
определяют по формуле:
M = m/l0*b0, где
b0 – средняя ширина
образца,см
Поверхностная плотность нормируется:
Ситцы
92-103
Бязи
138-150
Санины
107-130
поплин
105-114
Уменьшение поверхностной
плотности влияет на
прочностные свойства ткани,
которые определяются с
помощью разрывной
машины и прибора ДИТ-М
Виды переплетения
и их фальсификация
Переплетением нитей в ткани называется
порядок взаимного перекрытия основных
нитей уточными.
Перекрытия чередуются в определенной
последовательности в каждом ряду основы и в
каждом ряду утка, образуя на поверхности ткани
один и тот же повторяющийся рисунок, который
называется раппортом и обозначается буквой R.
При выработке тканей используют четыре класса
переплетений:
1. простые (главные),
2. мелкоузорчатые,
3. сложные
4. крупноузорчатые
Особенности простых переплетений
состоят в следующем:
 paппорт по основе всегда равен
раппорту по утку:
 в пределах paппорта каждая основная
нить переплетается с уточной только
один раз.
К простым (главным)
переплетениям относятся
полотняное, саржевое и
атласное (сатиновое).
Полотняное переплетение :
•Ткани имеют ровную матовую поверхность ;
• одинаковый внешний вид лицевой и изнаночной
сторон;
•Каждая нить основы переплетает каждую нить утка
Полотняным переплетением вырабатывается
большое количество бельевых, плательных и
одежных тканей. При большой разнице в линейной
плотности основной и уточной пряжи в ткани полотняного
переплетения образуются продольные или поперечные
рубчики.
При использовании нитей повышенной крутки на ткани
образуется креповый эффект.
Саржевое переплетение
характеризуется наличием на
поверхности ткани диагоналевого
рубчика.
На лицевой поверхности ткани рубчик
направлен снизу вверх слева направо
Саржевым переплетением
вырабатывают ткани
1. хлопчатобумажные плательные и
подкладочные
2. льняные (для обивки матрацев)
3. шелковые подкладочные
Атласное (сатиновое) переплетение
характеризуется удлиненными перекрытиями,
размещенными равномерно по всему раппорту.
!Если на лицевой стороне ткани выступают
длинные основные перекрытия, переплетение
называется атласным.
Ткани атласного и сатинового переплетений обычно
имеют различные плотности по основе и утку.
Система нитей, которая выходит на поверхность
ткани, имеет большую плотность.
Ткани атласных (сатиновых) переплетений
отличаются:
1. Гладкостью поверхности, блеском, повышенной
стойкостью к истиранию, высокой прочностью.
Для атласного переплетения используют:
химические комплексные нити и натуральный шелк.
К мелкоузорчатым переплетениям
относятся:
1) производные от простых переплетений
(полотняного, саржевого и атласного)
2) комбинированные.
Это наиболее многочисленный класс ткацких переплетений.
Такие переплетения создают на тканях несложные рисунки в
виде рубчиков, полос, «елочек», квадратиков, ромбов и т.д.
Размеры рисунков обычно не превышают 1 см и зависят от
раппорта по основе (до 24 нитей) и толщины нитей основы и
утка.
В отличие от простых переплетений в мелкоузорчатых раппорты
по основе и по утку могут быть различными.
Производные переплетения получают путем
увеличения количества основных и уточных нитей
К производным полотняного переплетения
относятся переплетения репс
и рогожка
К производным саржевого переплетения относятся
усиленная, сложная и ломаная саржа
К комбинированным переплетениям относятся
переплетения, образуемые из комбинации различных
переплетений.
Такие переплетения могут состоять из полотняного и
репсового, саржевого и рогожки, атласного и т. д.
Комбинированным переплетением вырабатывают
сорочечные, костюмные, полотенечные и другие
ткани.
Сложные переплетения –переплетения,
полученные из нескольких основных и уточных нитей,
используемых для разрезного ворса или объединяющих
две самостоятельные ткани.
Такие ткани вырабатывают из нескольких (трех и более) систем
основных и уточных нитей.
Дополнительные системы нитей при выработке этих тканей вводятся
для увеличения толщины, плотности улучшения теплозащитных
свойств. Сложные крупноузорчатые переплетения образуются из
трех и более систем нитей и могут иметь разнообразные по фактуре
узоры: ворсовые, петельные, рельефные, плоские многоцветные и
др. Сложными крупноузорчатыми переплетениями вырабатываются
ковры, гобелены, пикейные покрывала, мебельно-декоративные
ткани, разнообразный ассортимент тканей для одежды.
Наиболее распространены: двойные, двухлицевые,
двухслойные, ворсовые, перевивочные переплетения.
Двухслойные переплетения
вырабатываются из двух систем основных и двух
систем уточных нитей.
Достоинства:
толстые ткани, обладающие хорошими
теплозащитными свойствами.
Применяются при выработке пальтовых тканей, драпов
и т. п.
Ворсовые переплетения получают из трех
систем нитей: одна – ворсовая и две – основа и
уток
Различают осново- или уточно-ворсовые ткани
Вырабатывают:
бархат, полубархат, велюр, плюш, вельветы и
искусственный мех.
Петельный ворс используют для выработки
полотенец, простынь и халатов
Крупноузорчатые переплетения вырабатывают на
машине Жаккарда.
Отличие:
крупные узоры разнообразных форм на ткане.
Жаккардовые переплетения используют при выработке
костюмно-платьевых тканей, мебельно-декоративных
тканей, ковров, гобеленов, пикейные покрывала и др.
Сложные крупноузорчатые переплетения образуются из трех и
более систем нитей и могут иметь разнообразные по фактуре узоры:
ворсовые, петельные, рельефные, плоские многоцветные и др.
5. Идентификация ткани
по ассортиментным
признакам
Ситцы - вырабатывают полотняным переплетением
из кардной пряжи средней линейной плотности (18
текс основа, 15 текс уток), поверхностная плотность в
среднем 100 г/м2, ширина 65-95 см. Ситцы чаще
набивные. Применяются для легкого платья, белья.
Бязи - вырабатывают полотняным переплетением из
кардной пряжи. Они плотнее и тяжелее ситца.
Поверхностная плотность в среднем 140 г/м2, ширина
60-100 см. Выпускают их гладкоокрашенными и
набивными. Применяются для легкого платья, белья,
прокладки.
Сатины - вырабатывают сатиновым переплетением
из гребенной кардной пряжи с поверхностной
плотностью 100-140 г/м2. Выпускают
гладкоокрашенными, набивными и тисненными.
Сатины мерсеризуют с целью придания устойчивого
блеска. Применяют для легкого платья, белья,
подкладки.
Поплин - рубчиковая ткань полотняного переплетения
из кардной пряжи. Поперечный рубчик образуется изза более толстого утка или большей плотности по
утку. Мерсеризация придает блеск и шелковистость
ткани. Применяют для пошива платьев, блузок,
сорочек.
Вольта - тонкая полупрозрачная ткань из гребенной
пряжи полотняного переплетения. Поверхностная
плотность 60 г/м2, ширина 90 см, относительная
плотность по основе 45%. Обычно с набивным
рисунком. Применяется для платьев, блузок, ночных
сорочек.
Батист - тонкая прозрачная гребенная ткань
полотняного переплетения, несколько плотнее
вольты. Поверхностная плотность 71 г/м2, ширина
70-90 см. Обычно с набивным бело-земельным
рисунком. Применяется для платьев, блузок, ночных
сорочек.
Фланель - ткань полотняного и саржевого
переплетения с двусторонним редким начесом.
Поверхностная плотность до 250 г/м2, ширина 90
см. Фланель выпускают гладкоокрашенной или
набивной. Используют для пошива зимнего
детского платья, домашних халатов, пижам,
сорочек.
Бумазея - отличается от фланели тем, что
вырабатывается саржевым переплетением с
односторонним редким начесом с лицевой или
изнаночной стороны. Используют бумазею так же,
как и фланель.
Байка - самая толстая и тяжелая ткань
двулицевого переплетения с двусторонним
густым начесом. Выпускают гладкоокрашенной,
ширина до 100 см. Применяют для верхней
одежды, пледов, утеплителя в обувь.
Бархат уточно-ворсовая ткань с поверхностной
плотностью 340 г/м2. Ткань мягкая, с хорошими
теплозащитными свойствами. Применяют для
зимнего платья. Очень трудная в обработке ткань.
Вельвет - рубчик и вельвет-корд имеют ворс в виде
рубчиков разных по ширине.
Креп - вырабатывается креповым переплетением
из нитей повышенной крутки, может быть
чистошерстяной и полушерстяной, обычно
гладкокрашеный по расцветке. Хорошо
драпируется, но сложен в обработке из-за
большой осыпаемости и растяжимости. Ширина
140 см.
Кашемир - ткань саржевого переплетения,
применяется для платьев, шалей (ПавловоПосадские платки). Ширина 140 см.
Шотландка - чистошерстяная или полушерстяная
ткань полотняного или саржевого переплетения в
клетку (редко мелкоузорчатая).
Ширина 140 см.
Шевиоты - недорогие полушерстяные ткани саржевого
переплетения с добавлением хлопчатобумажной пряжи
в основе, ширина 142 и 152 см.
Креп-шифон - наиболее тонкая, легкая прозрачная
креповая ткань полотняного переплетения.
Выпускается гладкоокрашенными и набивными.
Креп-жоржет - тонкая полупрозрачная креповая
ткань полотняного переплетения. Отличается
повышенной жесткостью, упругостью.
Крепдешин - полукреповая ткань полотняного
переплетения с относительной плотностью. Ткань
непрозрачная, с умеренным блеском и
мелкозернистой поверхностью.
Бархат - ткань основоворсового переплетения,
поверхностная плотность 63 г/м2, выпускают
гладкокрашенной, набивной.
Промышленность выпускает вытравной бархат
(основа из натурального шелка, ворс из
искусственных нитей вытравляется по трафарету
кислотным составом).