Курсовая работа: Классификация волокон

Курсовая работа: Классификация волокон

Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан Казахский Агротехнический университет им. С. Сейфуллина

Кафедра дизайна

Курсовая работа

На тему:

«КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЛОКОН»

Выполнил: Мелешенко Семён

23 гр. ДИЗАЙН

Астана 2010

СОДЕРЖАНИЕ

1.  Введение

2.  Классификация волокон

3.  Свойства ткани

4.  Основной ассортимент материалов для костюмов и плащей

5.  Заключение

6.  Список использованной литературы

1.  ВВЕДЕНИЕ

Основу всех материалов и тканей составляю волокна. Друг от друга волокна отличаются по химическому составу, строению и свойствам. В основу существующей классификации текстильных волокон положено два основных признака - способ их получения (происхождение) и химический состав, так как именно они определяют основные физико-механические и химические свойства не только самих волокон, но и изделий, полученных из них.

Классификация волокон

С учетом классификационных признаков волокна делятся на:

- натуральные

- химические.

К натуральным волокнам относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения: хлопок, лен, шерсть и шелк К химическим волокнам - волокна, изготовленные в заводских условиях. При этом химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.

Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, которые образуются в процессе развития и роста волокон (целлюлоза, фиброин, кератин). К тканям из искусственных волокон относятся: ацетат, вискоза, штапель, модаль. Эти ткани прекрасно пропускают воздух, очень долго остаются сухими и приятны на ощупь. Сегодня все эти ткани активно используются производителями белья, а, благодаря новейшим технологиям, способны заменять натуральные.

Синтетические волокна получают путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.) в результате реакции полимеризации или поликонденсации в основном из продуктов переработки нефти, каменного угля и природные газов. На сегодняшний момент рынок готовых изделий может быть представлен широким ассортиментом белья, трикотажных изделий, одежды, ковровых изделий и прочими товарами повседневного спроса, сезонного спроса или длительного использования. Естественно, что хлопок может быть представлен в продуктах конечного спроса как сырьевой элемент. Отсутствие в Казахстане полного цикла производства тканей, используемых в производстве готовых текстильных изделий конечного использования, приводит к снижению производства готовых текстильных изделий, высокой их себестоимости и росту объемов импорта. Так, доля импорта одеял и пледов в объеме текущего потребления в отдельные годы достигает 90 % (из них китайского производства - 53 %, российского - 10 %), свитеров и джемперов - 83 %, ковров - 97 %, одежды из трикотажного полотна - 46 %, белья постельного - 12 %.

70-80 % предприятий текстильной и швейной промышленности Казахстана работает на рынке одежды, в основном ориентируя свой ассортимент для нужд силовых структур и выпуска спецодежды.

В Южно – Казахстанской области данный сегмент производственной цепочки не развит. В области существует компания "Восход", которая ранее была крупным производителем готовых изделий из ткани, в настоящее время предприятие работает только по государственным заказам, а также производит униформу и спецодежду для нефтегазовых компаний.

ТЕКСТИЛЬНЫЕ ВОЛОКНА

Натуральные волокна растительного происхождения

Хлопком называют волокна, растущие на поверхности семян однолетних растений хлопчатника. Он является основным видом сырья текстильной промышленности. Собранный с полей хлопок-сырец (семена хлопчатника, покрытые волокнами) поступает на хлопкоочистительные заводы. Здесь происходит его первичная обработка, которая включает в себя следующие процессы: очистку хлопка-сырца от посторонних сорных примесей (от частиц стеблей, коробочек, камней и др.), а также отделение волокна от семян (джинирование), прессование волокон хлопка в кипы и их упаковку. В кипах хлопок поступает на дальнейшую переработку на хлопкопрядильные фабрики.

Хлопковое волокно представляет собой тонкостенную трубочку с каналом внутри. Волокно несколько скручено вокруг своей оси. Поперечный срез его имеет весьма разнообразную форму и зависит от зрелости волокна.

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. Стойкость хлопка к истиранию невелика.

Льняное волокно получают из стебля травянистого растения - льна. Для получения волокна стебли льна замачивают с целью разъединения лубяных пучков друг от друга и от соседних тканей стебля путем разрушения пектиновых (клеящих) веществ микроорганизмами, развивающимися при намокании стебля, а затем мнут для размягчения древесной части стебля. В результате такой обработки получают лен-сырец, или мятый лен, который подвергают трепанию и чесанию, после чего получают техническое льняное волокно (трепаный лен). Элементарное волокно льна имеет слоистое строение, что является результатом постепенного отложения целлюлозы на стенках волокна, с узким каналом посередине и поперечными сдвигами по длине волокна, которые получаются в процессе образования и роста волокна, а также в процессе механических воздействий при первичной обработке льна. В поперечном сечении элементарное волокно льна имеет пяти- и шестиугольную форму с закругленными углами.

Шерстью называют волосяной покров овец, коз, верблюдов и других животных. Основную массу шерсти (94-96%) для предприятий текстильной промышленности поставляет овцеводство.

Шерсть, снятая с овец, обычно очень сильно загрязнена и, кроме того, весьма неоднородна по качеству. Поэтому, прежде чем отправить шерсть на текстильное предприятие, ее подвергают первичной обработке. Первичная обработка шерсти включает следующие процессы: сортировку по качеству, разрыхление и трепание, мойку, сушку и упаковку в кипы.

Овечья шерсть состоит из волокон четырех типов:

пуха - очень тонкого, извитого, мягкого и прочного волокна, круглого в поперечном сечении переходного волоса - более толстого и грубого волокна, чем пухости - волокна, более жесткого, чем переходный волос мертвого волоса - очень толстого в поперечнике и грубого неизвитого волокна, покрытого крупными пластинчатыми чешуйками.

Шерсть, которая состоит преимущественно из волокон одного типа (пуха, переходного волоса), называют однородной. Шерсть, содержащая волокна всех указанных типов, называют неоднородной. Особенностью шерсти является ее способность к свойлачиванию, что объясняется наличием на ее поверхности чешуйчатого слоя, значительной извитостью и мягкостью волокон. Благодаря этому свойству из шерсти вырабатывают довольно плотные ткани, сукна, драпы, фетр, а также войлочные и валяные изделия. Шерсть обладает малой теплопроводностью, что делает ее незаменимой при выработке пальтовых, костюмно-плательных тканей и трикотажных изделий зимнего ассортимента. Шелком называют тонкие длинные нити, вырабатываемые шелкоотделительными железами шелковичного червя (шелкопряда) и наматываемые им на кокон. Коконная нить представляет собой две элементарные нити (шелковины), склеенные серицином - природным клеящим веществом, вырабатываемым шелкопрядом. Особенно чувствителен шелк к действию ультрафиолетовых лучей, поэтому срок службы изделий из натурального шелка при солнечном освещении резко уменьшается. Натуральный шелк широко используется при выработке плательных тканей и штучных изделий (головных платков, косынок и шарфов), швейных ниток.

Искусственные волокна

Вискозные волокна - это волокна из щелочного раствора ксантогената. По своему строению вискозное волокно неравномерно: внешняя его оболочка имеет лучшую ориентацию макромолекул, чем внутренняя, где они располагаются хаотически. Вискозное волокно представляет собой цилиндр с продольными штрихами, образующимися при неравномерном затвердевании прядильного раствора. Вискозное волокно обладает хорошей гигроскопичностью (35-40%), светостойкостью и мягкостью. Вискозное волокно применяется при производстве тканей для одежды, бельевого и верхнего трикотажа, как в чистом виде, так и в смеси с другими волокнами и нитями.

Полинозное волокно - это модифицированное вискозное волокно. По свойствам оно приближается к хлопку. Полинозное волокно отличается однородной структурой поперечного сечения, имеет большую, чем вискозное волокно прочность. Волокно обладает повышенной упругостью. Область использования его аналогична вискозному.

Ацетатное и триацетатное волокна по своему строению аналогичны вискозному, но имеют более крупные бороздки вдоль волокна. Прочность ацетатного волокна ниже вискозного. Указанные волокна достаточно упругие, отличаются устойчивостью к действию микроорганизмов, светостойкие, обладают диэлектрическими свойствами. Область их использования аналогична области использования вискозного волокна.

Синтетические волокна

Полиамидные волокна - капрон, анид, энант - наиболее широко распространены. Исходным сырьем для него являются продукты переработки каменного yгля или нефти - бензол и фенол. Волокна имеют цилиндрическую форму, поперечное сечение их зависит от формы отверстия фильеры, через которое продавливаются полимеры. Полиамидные волокна отличаются высокой прочностью при растяжении, стойки к истиранию, многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов. Основными их недостатками являются низкая гигроскопичность и светостойкость, высокая электризуемость и малая термостойкость. В результате быстрого "старения" они на свету желтеют, становятся ломкими и жесткими. Полиамидные волокна и нити широко используются при выработке чулочно-носочных и трикотажных изделий, швейных ниток, галантерейных изделий (тесьмы, ленты), кружев, канатов, рыболовных сетей, конвейерных лент, корда, тканей технического назначения, а также при выработке тканей бытового назначения в смеси с другими волокнами и нитями.

Полиэфирное волокно - лавсан, вырабатываются из продуктов переработки нефти. В поперечном сечении лавсан имеет форму круга. Одним из отличительных свойств лавсана является его высокая упругость, при удлинении до 8% деформации полностью обратимы. В отличие от капрона лавсан разрушается при действии на него кислот и щелочей, гигроскопичность его ниже, чем капрона (0,4 %), поэтому для выработки тканей бытового назначения лавсан в чистом виде не применяется. Волокно является термостойким, обладает низкой теплопроводностью и большой упругостью, что позволяет получать из него изделия, хорошо сохраняющие форму; имеют малую усадку. Недостатками волокна являются его повышенная жесткость, способность к образованию пиллинга на поверхности изделий и сильная электризуемость. Лавсан широко применяется при выработке тканей бытового назначения в смеси с шерстью, хлопком, льном и вискозным волокном, что придает изделиям повышенную стойкость к истиранию и упругость. Он также с успехом применяется при производстве нетканых полотен, швейных ниток, гардинно-тюлевых изделий, технических тканей и корда. Кроме того, волокно используется в медицине для изготовления хирургических нитей и кровеносных сосудов.

Полиакрилонитрильное волокно- нитрон. Полиакрилонитрильные волокна вырабатываются из акрилонитрила - продукта переработки каменного угля, нефти или газа. Акрилонитрил полимеризацией превращается в полиакрилонитрил, из раствора которого формуется волокно. Затем волокна вытягивают, промывают, замасливают, гофрируют и сушат. Волокна вырабатываются в виде длинных нитей и штапеля. По внешнему виду и на ощупь длинные волокна похожи на натуральный шелк, а штапельные - на натуральную шерсть. Изделия из этого волокна после стирки полностью сохраняют форму, не требуют глажения. Волокно нитрон обладает рядом ценных свойств: по теплозащитным свойствам оно превосходит шерсть, имеет низкую гигроскопичность (1,5%), мягче и шелковистее капрона и лавсана, стойко к действию минеральных кислот, щелочей, органических растворителей, бактерий, плесени, моли, ядерным излучениям. По стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам. Используется нитрон при производстве верхнего трикотажа, плательных тканей, а также меха на трикотажной и тканевой основе, ковровых изделий, одеял и тканей технического назначения.

Полиуретановое волокно - спандекс. Волокно, обладающее низкой гигроскопичностью. Особенностью всех полиуретановых волокон является их высокая эластичность - разрывное удлинение их достигает 800%, доля упругой и эластичной деформации - 92-98%. Именно эта особенность и определяет область их использования. Спандекс применяется в основном при изготовлении эластичных изделий. С использованием этого волокна вырабатывают ткани и трикотажные полотна для предметов женского туалета, спортивной одежды, а также чулочно-носочные изделия.

Строение ткани

Строение ткани определяется взаимным расположением продольных (основа) и поперечных (уток) нитей, видом и толщиной основных и уточных нитей, числом нитей по основе и утку, приходящимся на единицу длины ткани, видом переплетения нитей в ткани. При изменении толщины нитей основы или утка изменится и их изгиб в ткани, что приведет к изменению строения ткани, а, следовательно, и к изменению ее физико-механических свойств.

Кроме перечисленных факторов на строение ткани также оказывает влияние вид нити (род волокна, способ изготовления и обработки нити и пряжи). В ткацком производстве для основы и утка применяют комбинации различных по волокнистому составу видов пряжи, крученые нити, химические нити. Эти нити имеют различную структуру и при одинаковой толщине обладают разными физико-механическими свойствами, что, в свою очередь, влияет на строение и свойства ткани.

Количество нитей, приходящихся на единицу длины ткани, называют плотностью ткани. Плотность ткани определяют по двум направлениям - по основе и утку. Плотность ткани характеризует частоту расположения нитей в ткани. Чем дальше расположены нити друг от друга, тем плотность меньше и ткань реже. В соответствии с размером промежутков между нитями основы и между нитями утка ткани по плотности можно подразделить на редкие, когда промежутки больше диаметра нитей, плотные, когда промежутки между нитями меньше их диаметра, средней плотности, когда промежутки между нитями почти равны диаметру нитей. Различают ткани уравновешенные по плотности, т.е. имеющие одинаковую плотность по основе и утку, и неуравновешенные, т.е. ткани, у которых плотность по основе и утку неодинакова.

Если при переплетении на лицевой стороне ткани нить основы перекрывает нить утка, перекрытие называется основным, если нить утка перекрывает нить основы - уточным перекрытием. Последовательность расположения перекрытий через определенное число нитей, после которого эта последовательность расположения перекрытий пoвторяется (т.е. число разнопереплетающихся нитей), называется раппортом переплетения. Различают раппорт переплетения по основе - число нитей основы, после которого порядок расположения перекрытий в направлении утка повторяется, и раппорт переплетения по утку - число уточных нитей, после которого порядок расположения перекрытий повторяется в направлении основы. Переплетение характеризуется также сдвигом - числом, показывающим, на сколько нитей удалено перекрытие одной нити от предыдущей. Различают вертикальный сдвиг - между рядом расположенными основными нитями и горизонтальный сдвиг - между рядом расположенными уточными нитями.

Таким образом, при помощи различного расположения нитей можно создать большое количество разнообразных переплетений. Их сочетание во многом и определяет строение ткани.

2.  СВОЙСТВА ТКАНИ

Геометрические свойства

Длину ткани определяют ее измерением в направлении нитей основы. При настилании ткани перед раскроем, длина куска может увеличиваться в результате растяжения. Поэтому ткани с большой растяжимостью должны укладываться в настил с использованием специального настилочного оборудования без растяжения.

Ширина ткани - расстояние между краями ткани. Ее определяют измерением в направлении, перпендикулярном нитям основы. Ширину измеряют с кромками или без кромок. Однако при раскрое изделий на ткани, не все ширины тканей являются рациональными с точки зрения швейного производства. Качество сырья, а также нарушение технологических режимов производства тканей приводит к тому, что кусок ткани на разных участках имеет разную ширину. Это неблагоприятно сказывается на процессах раскроя тканей в швейном производстве: усложняется процесс настилания, и увеличиваются отходы тканей.

Толщина тканей колеблется в широких пределах: от 0,14 мм у очень тонких платьевых до 3,5 мм у очень толстых пальтовых. Под толщиной материала принято понимать, расстояние между наиболее выступающими участками поверхности нитей на лицевой и изнаночной сторонах. Толщина ткани зависит от линейной плотности нитей (пряжи), переплетения, плотности, фаз строения и отделки тканей. Применение нитей высокой линейной плотности, увеличение абсолютной плотности ткани, применение многослойных переплетений и такие операции отделки, как аппретирование, валка, ворсование, увеличивают толщину тканей, а опаливание, стрижка, прессование уменьшают ее.

Механические свойства

В процессе эксплуатации одежды, а также при переработке ткани подвергаются разнообразным механическим воздействиям. Под этими воздействиями ткани растягиваются, изгибаются, испытывают трение.

Способности растягиваться, изгибаться, изменяться под действием трения являются основными механическими свойствами тканей Каждое из этих свойств описывается рядом характеристик:

·  растяжение - прочностью на разрыв, разрывным удлинением выносливостью и др.;

·  изгиб - жесткостью, драпируемостью, сминаемостью и др;

·  изменение под действием трения - раздвижкой нитей, осыпаемостью и др.

Прочность на разрыв при растяжении ткани определяют по нагрузке, при которой образец ткани разрывается. Эта нагрузка называется разрывной нагрузкой, она является стандартным показателем качества ткани. Разрывную нагрузку ткани определяют на разрывной машине. Испытуемый образец ткани шириной 50мм закрепляют в двух зажимах разрывной машины. Расстояние между зажимами при испытании шерстяной ткани 100 мм, а при испытании всех прочих тканей - 200 мм. Закрепленный образец растягивают до разрыва. Зафиксированная в момент разрыва нагрузка является разрывной нагрузкой. Испытанию подвергают три прямоугольные полоски ткани, выкроенные по основе, и четыре, выкроенные по утку. Образцы выкраивают таким образом, чтобы один не был продолжением другого. Крайние долевые нити в полосках должны быть целыми. Необходимо, чтобы длина полосок была на 100-150 мм больше зажимной длины. Прочностью ткани на разрыв по основе считается среднее арифметическое из трех испытаний образцов, выкроенных по основе, округленное до третьей значащей цифры.

С целью экономии тканей разработан метод испытания малых полосок, при котором разрывают полоски шириной 25 мм при зажимной длине 50 мм.

Выражается разрывная нагрузка в ньютонах (Н) или дека ньютонах (даН)

10 Н= 1 даН

При оценке качества ткани в лабораториях определяют разрывную нагрузку и сравнивают ее величину с нормативами стандарта.

Страницы: 1, 2