Волокно і тканина (1)

  Класифікація волокон

Волокно є основною одиницею тканини. Текстильні волокна можна розділити на 4 основні групи:

1. Натуральні рослинні волокна.

2. Натуральні білкові волокна.

3. Регенеровані волокна, які використовують деякі природні речовини як сировину.

4. Синтетичні волокна, в якості вихідних матеріалів яких використовуються прості штучно отримані органічні сполуки.

Основу хімічного складу всіх рослинних волокон становить целюлоза, яка присутня в більшій чи меншій кількості. Окрім цих рослинних волокон, деякі штучні волокна, такі як волокна віскози та медного волокна, також складаються з целюлози. Щоб відрізнити їх від штучних целюлозних волокон, рослинні волокна називають натуральними целюлозними волокнами. Натуральні целюлозні волокна зазвичай поділяються на 4 типи: волокна насіння (наприклад, бавовна і капок), волокна лубу (такі як льон, джут і рамі), волокна листя (такі як сизаль і піна) і волокна плодів (такі як койра).

Натуральні протеїнові волокна, такі як вовна і шовк, отримують з шерсті тварин і виділень тварин. Усі ці волокна складаються з білка, в якому повторюваною одиницею є амінокислота. Амінокислоти з’єднані одна з одною пептидними зв’язками, утворюючи білковий полімер. Деякі штучні волокна також виготовляються з амінокислот, але тільки тваринні волокна є природними білковими волокнами. Натуральні протеїнові волокна мають вищий рівень відновлення вологи та тепла, ніж натуральні целюлозні волокна. Натуральні білкові волокна мають добру пружність і хороше відновлення еластичності, але мають низьку стійкість до лугів.

Існує 3 типи регенерованих волокон: віскозні волокна, ацетатні волокна та протеїнові регенеровані волокна. Перші два види виготовляються з натуральних полімерів, які зазвичай отримують з деревного і бавовняного волокна. Останні можуть вироблятися з тваринних і рослинних білків. Потік виробництва віскозного шовку в основному включав: екстракцію та окислення целюлози, модифікацію целюлози, екструзію ниток та подальшу обробку.

Першим синтетичним волокном є нейлон (одне з поліамідних волокон), яке було комерційно вироблено в США в 1939 році. Основні види синтетичних волокон включають: поліамідні, поліефірні та поліакрилонітрильні волокна, які широко використовуються в текстильній промисловості.

Властивості клітковини

Волокно характеризується високим співвідношенням довжини до діаметра, міцністю та гнучкістю. Волокна можуть бути природного походження або штучно виготовлені з природних або синтетичних полімерів. Вони доступні в різноманітних формах. Штапельні волокна короткі, із співвідношенням довжини до діаметра приблизно від 103 до 104, тоді як це співвідношення для безперервних ниток становить принаймні кілька мільйонів. Форма та властивості натурального волокна, наприклад бавовни, є фіксованими, але для штучних волокон доступний широкий вибір властивостей. Варіанти включають штапельні волокна будь-якої довжини, окремі безперервні нитки або пряжу, що складається з багатьох ниток. Волокна або нитки можуть бути блискучими, матовими або напівматовими, тонкими або ультратонкими, круглими або мати багато інших поперечних перерізів, прямими або звивистими, звичайними або хімічно модифікованими, твердими або порожнистими. Блиск і ручка залежать від форми поперечних перерізів і ступеня гофрування.

Натуральні волокна мають ряд недоліків. Вони демонструють значні варіації довжини скоби, тонкості, форми, звивистості та інших фізичних властивостей залежно від місця та умов зростання. Тваринні та рослинні волокна також містять значну та змінну кількість домішок, видалення яких перед фарбуванням є суттєвим і вимагає значної обробки. Штучно виготовлені волокна мають набагато однорідніші фізичні характеристики. Єдиними забруднювачами є невелика кількість малорозчинних полімерів з низькою молекулярною масою та деякі поверхневі мастила та інші хімічні речовини, додані для полегшення обробки. Їх відносно легко видалити порівняно з труднощами очищення натуральних волокон.

Водопоглинання – одна з ключових властивостей текстильного волокна. Білкові або целюлозні волокна є гідрофільними і поглинають велику кількість води, що викликає набухання. Однак гідрофобні синтетичні волокна, такі як поліестер, майже не вбирають воду і не набухають. Гідрофільний або гідрофобний характер волокна впливає на типи барвників, які воно поглинає. Фарбування в широкий діапазон відтінків і глибин є ключовою вимогою для майже всіх текстильних матеріалів.

Відновлення волокна - це вага води, поглиненої одиницею ваги повністю висушеного волокна, коли воно перебуває в рівновазі з навколишнім повітрям при даній температурі та відносній вологості. Відновлення збільшується з підвищенням відносної вологості, але зменшується з підвищенням температури повітря.

Під час фарбування кількість використовуваних барвників зазвичай виражається у відсотках від ваги матеріалу, який фарбується. Таким чином, 1 відсоток фарбування відповідає 1 г барвника на кожні 100 г волокна, зазвичай зваженого за умов навколишнього середовища. Тому для гідрофільних волокон зміна ваги волокна в залежності від атмосферних умов є важливим фактором, що впливає на відтворюваність кольору при повторному фарбуванні. Наприклад, вага 100 г сухої бавовни коливається приблизно від 103 г до 108 г, оскільки відносна вологість повітря змінюється від 20 до 80 відсотків при кімнатній температурі.

Скрутка пряжі

Волокно формують у пряжу з певною кількістю кручення в кінцевій пряжі. Ступінь скручування іноді визначають у широкому сенсі як низьку, середню або високу. Кількість необхідної крутки визначається кінцевим використанням пряжі в полотні. Як одношарові, так і одношарові нитки мають кручення. Зазвичай пряжа стає тоншою, вона вимагає більше кручення; важча пряжа може мати дуже низьку крутку. Міцність пряжі частково залежить від кількості кручення, яке було надано. Міцна пряжа потребує значного кручення. Однак за межами оптимальної точки додаткове скручування призведе до того, що нитки перегинаються і, зрештою, втрачають міцність.

Скрутка визначається як кількість витків навколо своєї осі на одиницю довжини волокна або пряжі. Він виражається в обертах на дюйм або обертах на метр.

Лічильник круток — це прилад, який визначає кількість витків крутки на дюйм у всіх типах пряжі. Він також використовується для визначення кількості намотування пряжі через кручення. Випробуваний зразок вставляється між двома затискачами, один з яких є нерухомим, а другий можна обертати в будь-якому напрямку та з’єднувати з лічильником обертів, щоб видалити кручення з пряжі. Відстань між затискачами регулюється і може бути встановлена ​​відповідно до стандартних вимог тестування. Натяг зразка або зразка також регулюється, лічильник оснащений пристроєм для реєстрації фактичної величини кручення пряжі.

Важливе значення має і напрямок скручування. Пряжу можна скручувати S- або Z-круткою. Напрямок скручування підтверджується центральною смугою літери S або Z.