Текстильные волокна. Производство ткани.
Для удовлетворения различных потребностей человек создаёт свой предметный мир, используя изделия, изготовленные из различных материалов: глины, камня, дерева, металлов, пластмасс, кожи, ткани. Для защиты тела от холода 40—25 тысяч лет назад люди с помощью костяных швейных игл научились изготавливать первобытную одежду, сшивая шкуры и мех животных. Современную одежду шьют из ткани. А как и из чего изготавливают саму ткань? Как осуществляется технологический процесс получения и преобразования текстильных материалов в конкретное изделие, мы с вами узнаем в этой главе.
Ткань вырабатывают из пряжи на ткацких станках, а пряжу — из волокон. Наука, которая изучает строение и свойства материалов, используемых для изготовления швейных изделий, называется материаловедением швейного производства. А группа отраслей лёгкой промышленности, занятых переработкой волокон в пряжу, нити, ткани, называется текстильной промышленностью.
Ответим на вопросы:
1. Назовите растения из предложенного списка (хлопок, лён, джут, кенаф, конопля, рами, сизаль), которые являются сырьём для производства бельевых тканей. 2. По каким признакам можно отличить волокна хлопка от волокон льна? 3. Какими свойствами обладают ткани из растительных волокон? 4. Расставьте в правильной последовательности этапы производства тканей: отделка, прядение, производство текстильных волокон, ткачество. 5. Что такое кромка ткани? 6. Перечислите признаки, по которым определяются лицевая и изнаночная стороны ткани.
Т
екстильные волокна
Для изготовления одежды используется большое количество разнообразных тканей, которые отличаются друг от друга свойствами, прочностью, возможностью пропускать воздух, поглощать влагу, сохранять тепло и т. д. Эти свойства зависят от состава и толщины волокон, вида переплетения нитей и особенностей отделки.
Сырьём для производства ткани служат текстильные волокна. По происхождению все волокна делятся (классифицируются) на две группы: натуральные и химические (рис. 5.1).
В
этом учебном году вы познакомитесь с натуральными волокнами и тканями растительного происхождения и научитесь изготавливать из них красивые и нужные изделия.
Растения, из которых получают пригодное для текстильной промышленности волокно, называются прядильными. Прядильных растений в мире много, но первое место среди них принадлежит хлопчатнику.
Х
лопчатник — это одно из древнейших растений, в настоящее время является одной из основных технических культур. Наибольшие посевные площади хлопчатника (рис. 5.2) находятся в Индии, США, Китае, Египте. Плод хлопчатника наполнен семенами, которые покрыты волосками (волокнами).
Эти волокна обычно белые, но существуют сорта хлопчатника с волокнами бежевого, зеленоватого и других цветов. Чем длиннее и тоньше волокно хлопчатника, тем оно ценнее. Из волокон хлопка путём переработки получают различные ткани: байку, фланель, ситец, сатин, батист, бязь, маркизет и др.
Ткани, вырабатываемые из хлопка, мягкие, сохраняют тепло, хорошо впитывают влагу, способны значительное время сохранять прочность и приятный внешний вид после многократных стирок.
Лён известен человеку с давних пор. О прядении и изготовлении льняного полотна упоминается в древнейших славянских летописях. В настоящее время лён возделывается во многих странах мира: в России, Египте, Турции, Индии, США, Аргентине и др.
Для получения из стеблей волокон выращивают специальный вид льна — лён-долгунец. Это однолетнее травянистое растение с одиночным прямым неветвящимся стеблем высотой до 150 см и диаметром 1—2 мм (рис. 5.3).
Цвет льняных волокон — от светло-серого до тёмно-серого. Лён обладает характерным блеском, так как его волокна имеют гладкую поверхность, жёсткие на ощупь. Особенностью льна является его способность проводить тепло, поэтому волокна льна на ощупь всегда кажутся прохладными. Такие гигиенические свойства льна, как способность быстро впитывать влагу и быстро её испарять, высокая теплопроводность, делают лён незаменимым для летней одежды.
Волокно льна используют для производства тканей, из которых изготавливают бельё и постельные принадлежности, а также полотенца, салфетки, скатерти, ткани костюмно-платьевого ассортимента, декоративные (мебельные, портьерные) и большое количество тканей специального технического назначения (чехлы, холсты для живописи, парусину, мешочные и паковочные).
Ткани, вырабатываемые изо льна, очень прочные и служат дольше, чем хлопчатобумажные. Недостаток этих тканей — большая сминаемость. Льняные ткани лучше разутюживаются во влажном состоянии, следовательно, лучше их чуть-чуть недосушивать.
Высокие температуры лён переносит лучше, чем хлопок, поэтому льняные ткани утюжат сильно нагретым утюгом (t = 300°). Волокна хлопка и льна горят жёлтым пламенем и сгорают полностью, образуя серый пепел. При сжигании волокон ощущается запах жжёной бумаги.
В странах Юго-Восточной Азии, в Индии, Японии, Китае культивируется ещё одно прядильное субтропическое растение — рами («китайская крапива»). Волокно, получаемое из стебля, обладает значительной прочностью и почти не подвержено гниению. Из него изготавливают канаты и парусные ткани.
Среди технических волокон первое место в мире занимает джут. Эта однолетняя тропическая трава растёт в Азии, Африке, Америке, Австралии. Наибольшее количество джута производится в Индии и Бангладеш. Ткани из этого волокна не пропускают воду и используются для упаковки сахара, соли, кофе, чая, цемента и других товаров. Из джутового волокна изготавливают также ковры и мебельные ткани. Существуют признаки (табл. 5.1), позволяющие легко различить хлопчатобумажные и льняные ткани.
Производство ткани.
П
роизводство ткани состоит из следующих процессов: подготовительные операции (получение пряжи), ткачество (получение ткани из пряжи) и отделка (рис. 5.4).
Получение пряжи. Пряжей называется текстильная нить, состоящая из последовательно скрученных волокон.
Для изготовления тканей различного назначения требуется разная пряжа. В одних случаях нужна пряжа тонкая и гладкая (костюмные или бельевые ткани), в других —толстая и пушистая (фланель, байка). Производство пряжи из натуральных волокон сводится к тому, что отдельные короткие волокна скручиваются в тонкие гибкие длинные нити. Процесс образования пряжи путём вытягивания и скручивания волокон называется прядением.
Ткацкие переплетения. Ткань получают путём переплетения нитей. От вида переплетения зависят внешний вид ткани (блеск, рельефность и рисунок лицевой поверхности) и её свойства. Вид переплетения зависит от того, как расположены нити основы и утка. Нити, идущие вдоль ткани (долевые), называются основными (основа).
Н
ити, идущие поперёк ткани, называются уточные (уток). Более плотная, неосыпаюшаяся краевая часть вдоль ткани называется кромкой. Расстояние между кромками называют шириной ткани (рис. 5.5).
Н
атянутые на станке нити основы с помощью челнока переплетаются нитями утка. Нити основы, как правило, тонкие и прочные. Нити утка более толстые и пушистые, они менее прочные, чем нити основы. Переплетения очень разнообразны и делятся на четыре класса: простые, мелкоузорчатые, крупноузорчатые, сложные. Самое простое переплетение нитей в ткани — полотняное, в котором нити переплетаются через одну (рис. 5.6).
Полотняное переплетение применяется для выработки хлопчатобумажных тканей (ситец, бязь, миткаль, маркизет, батист и др.), льняных тканей (полотно, бортовая ткань, парусина и др.), а также шёлковых и шерстяных тканей. Полотняное переплетение придаёт ткани наибольшую прочность. Оно используется для тонких полотен платьевого, сорочечного или бельевого назначения.
Также из хлопковых волокон на вязальных машинах вырабатывают трикотажное полотно, которое растягивается в любом направлении, оно используется для изготовления нательного белья, верхнего платья и спортивной одежды.
Для утепления плащей, спортивных курток, пальто, обуви производят нетканые материалы из коротких волокон, которые не годятся для прядения. Главным достоинством нетканых материалов являются их высокие теплозащитные свойства, а отличительной особенностью — отсутствие переплетения нитей.
В настоящее время тысячи метров ткани производят ткацкие станки, а когда-то ткань изготавливали на ткацких рамах вручную (рис. 5.7, а). Попытки ускорить труд ткачей привели к появлению механического ткацкого станка (рис. 5.7, б), а затем автоматизированных современных устройств (рис. 5.7, в) для производства тканей.
Д
ля улучшения внешнего вида и качества суровая (суровьё) ткань, снятая с ткацкого станка, подвергается отделке: удаляют с поверхности ткани кончики волокон, отбеливают, красят (опусканием в краситель) (рис. 5.8, а) или печатают (наносят) рисунок (рис. 5.8, б).
При производстве некоторых видов ткани после процесса прядения готовую пряжу можно окрашивать в разные цвета. Окрашенные нити переплетаются на ткацких станках, и в результате получают пестротканую ткань, у которой рисунок с обеих сторон яркий и чёткий, в отличие от тканей с печатным рисунком (рис. 5.8, в).
Почти все ткани подвергаются аппретированию — обработке специальными составами, чтобы продлить срок службы ткани и сделать её гладкой, плотной и малосминаемой.
Заключительными операциями ткацкого производства являются измерение длины ткани на мерильных машинах и контроль качества. После этого ткань готова к отправке в магазины и на швейные фабрики.
Задания для дополнительных исследований.
Задание 1
Узнайте в магазине «Ткани» названия хлопчатобумажных тканей и запишите их в рабочую тетрадь. Определите их сходство и различия по внешнему виду.
Задание 2
Подготовьте сообщение об экохлопке. Свой рассказ сопроводите мультимедийной презентацией.
Задание 3
Подготовьте сообщение на 5—7 минут об истории создания ткацкого станка. Свой рассказ сопроводите мультимедийной презентацией.