книги из ГПНТБ / Рукавцев, Г. И. Применение профилированных волокон и нитей в легкой промышленности
.pdfэ к с п р е с с — ;
ИНФОРМАЦИЯ ЬЧ И Т Л , *• ДАЛА \
/ о - 4 у ' - / С -
Серия А. Текстильная промышленность
УДК 677.4.061.2.004.14
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОФИЛИРОВАННЫХ ВОЛОКОН И НИТЕЙ В ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Украинский научно-исследовательский институт по переработке искусственных и синтетических волокон (УкрНИИПВ)
Инженер Г. И. РУКАВЦЕВ, д-р. техн. наук Л. С. СМИРНОВ, канд. техн. наук Я. Г. ШИНДЕЛ Ь
В Советском Союзе за 1968—1973 гг. общий объем производст ва химических волокон увеличился в 1,76 раза, в том числе про изводство синтетических волокон удвоилось, а выпуск искусствен ных волокон возрос та 28,4%. В производстве синтетических воло кон преобладают полиамидные (62,7%) и полиэфирные (24,7%) волокна [1].
Одним из возможных путей улучшения свойств волокон явля ется получение волокон с некруглым профилем поперечного сече ния (профилированные волокна).
Профилированные нити, выпускаемые в настоящее время мно гими зарубежными фирмами, используются для производства раз нообразных трикотажных изделий, тканей и ковров.
В нашей стране на многих комбинатах химических волокон также освоен выпуск некоторых видов профилированных нитей.
11(>нтральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исоле.тиканий легкой промышленности. 1974.
1
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОФИЛИРОВАННЫХ ВОЛОКОН И НИТЕЙ В ТРИКОТАЖНОЙ И ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Химические волокна, выпускаемые в нашей стране и за рубе жом, различаются по форме поперечного сечения. Большинство волокон, например, капроновые, лавсановые и другие, имеют прак тически круглую форму сечения. Получение такого вида волокон не вызывает затруднений. Вместе с тем круглое сечение волокон снижает их потребительскую ценность и является причиной неко торых отрицательных свойств, ограничивающих область их приме нения.
Гладкая поверхность волокон придает им неприятный блеск, для уменьшения которого применяют различные матирующие реа генты, снижающие (Прочность волокна.
В'олокно с круглым поперечным сечением обладает минималь ной поверхностью и, следовательно, низкой застилистостью.
Кроме того, волокна с (круглым сечением имеют малое танген циальное сопротивление и малую сцепляемость, что является одной из причин образования пиллинга на изделиях, ухудшающих их внешний вид.
Низкий коэффициент трения нитей является причиной повы шенного 'спуска (Петель в чулочно-носочных изделиях. Для устра нения выше указанных недостатков были предложены способы по лучения профилированных волокон, в основном с помощью филь ер с некруглым профилем отверстий. Изменяя форму выходного отверстия в фильере и 'подбирая соответствующие условия формо вания, можно получить волокна желаемого профиля. При этом форма отверстий фильеры 'определяет не только форму поперечно го сечения волокна, но и его физико-механические свойства.
Различают два вида 'профилированных волокон: сплошные и полые (волокна с воздушным каналом).
При создании профилированных волокон преследовалась цель максимально приблизиться к форме поперечного сечения нату рального волокна. Так, например, волокна с трехлепестковым или треугольным сечением хорошо имитируют натуральный шелк, по перечный срез которого имеет звездообразное сечение, благодаря которому он обладает жемчужноподобным блеском, хорошим ту ше и высокими упругими свойствами.
Для изделий, выработанных из непрерывных полиамидных ни тей с треугольным сечением (рис. 1), также характерен своеоб разный мерцающий эффект, основанный на отражении света плос кой поверхностью .волокна. Этот эффект сохраняется при чистке готовых изделий. Благодаря блеску усиливается яркость окраски изделий, полученных из профилированных нитей. Кроме того, нити с указанной формой сечения, отличаются повышенной кроющей способностью и упругостью [2, 3].
2
содержится воздух, имеет повышенную упругость, а изделия из него более легкие и обладают повышенными теплозащитными свойствами [4].
Способы получения профилированных и полых профилирован ных волокон и нитей с помощью фильер, имеющих отверстия раз личной конфигурации, разработаны в ГДР, Англии, США и др. Согласно этим работам формующие отверстия могут быть щеле видные, расположенные по отношению друг к другу под острым, прямым и тупым углами, отверстия в форме дуг и сегментов, в виде незамкнутых треугольников с отростками и в форме одного или двух сочлененных! витков и т. д.
Практически в настоящее время можно получить волокно лю бого поперечного сечения. Форма поперечного сечения волокна должна выбираться в зависимости от его .назначения. Исходя из данных, опубликованных в отечественной [5] и зарубежной [4, 6] литературе, а также данных, полученных в результате исследова ний процесса производства текстурированных профилированных нитей для коврового производства (совместные работы УкрНИИЛВ, Киевского комбината химических волокон и Киевско го филиала ВНИИВа), отмечены некоторые особенности процес
са получения полиамидных профилированных нитей.
При формовании очень важно сохранить в затвердевшей нити требуемый профиль, который приобретает струя жидкого расплава благодаря специфической форме отверстий фильеры.
Определено, что лучший профиль получается из полимера с со держанием низкомолекулярных соединений, не превышающих 4%, и повышенной относительной вязкостью (р не менее 2,5). Чтобы обеспечить задаваемую форму сечения, нити, сформованные из расплава поликапроамида, должны охлаждаться непосредственно по выходе из фильеры путем обдувки воздухом. Температура в зоне формования у фильеры не должна превышать 45°С.
При формовании полых профилированных нитей сохраняются в основном те же параметры, что и для процесса формования сплошных профилированных нитей. Величина полости в нити за висит от геометрических размеров отверстий фильеры и от усло вий формования. Можно получать нити с одной или несколькими полостями. Чем меньше соотношение между наружной поверх ностью и полостью, тем меньше удельный вес волокна, стях.
В табл. 1 приведен перечень некоторых зарубежных фирм и за водов, освоивших выпуск различного ассортимента профилирован ных нитей и волокон и области их применения.
4
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
Фирмы |
Виды |
Торговое |
Линейная |
Поперечное |
Область |
Страна |
название |
плотность, |
сечен/ие |
применения |
|
|
Н И Т И |
текс (номер) |
ФЭБ |
ХемифазерГДР |
Полиамидные |
|
Бриллиант |
|
верк |
«Фридрих |
|
|
Флиррет |
|
Энгельс», |
ФЭБ |
|
|
||
Хемифазерверк |
Полиамидное |
шта- |
|
||
Шварце |
«Виль |
_ _ |
|||
гельм |
Пик» |
пельное волокне |
|
Полиамидные —
Амэрикен «Энке» |
США |
Полиамидная |
Энкалофт |
|
|
гладкая и |
тек |
стурированная
Энкалюр
Силлук
2,22 (№ 450)
33,3 (№ 30')
0,44 (№ 2270)
1,66 ( № 600)
50,0 ( jN b 20)
2,22 ( № 450)
3,33 ( № 300)
4,44 ( № 227)
7,81 (№ 128)
11.1 ( № 90)
15,9 ( № 63)
22.2 ( № 45)
58,6 ( № 17)
Треугольное Трикотажные чу- лочно-носочиые
Треугольное изделия
Полое профиПальтовые ткани, лированное изделия верхне
го трикотажа
Пяти и десяти Ткани для раболучевое чей одежды, га бардиновые поплиновые и не-
промокаемые
ткани Чулочные изделия
ТрехлепесткоТрикотажное провое изводство
O'
Фирма Страна
«Дюпон» США
«Глен Рейвен» |
США |
«Ай-Си-Ай» Англия
«Юнитекс» Япония
«Торэй» Япония
|
|
|
|
Продолжение |
Виды |
Торговое |
Линейная |
Поперечное |
Область |
|
|
плотность, |
сечение |
применения |
нити |
название |
текс (номер) |
Полиамидная |
Антрон |
1,67 |
(№ 600) |
|
гладкая тексту |
|
2,22 |
(№ |
450) |
рированная |
Антрон 24 |
3,33 |
(.№> |
300) |
|
4,44 |
(№ 227) |
||
|
|
7,81 |
(№ |
120) |
|
|
15,9 |
(№ |
62,9) |
|
|
22,2 |
(№ |
45) |
|
|
57,6 |
(№ |
17,4) |
|
|
133 |
(№ |
7,52) |
Трехлепестко |
Трикотажное |
про |
вое и треу |
изводство |
ме |
гольное |
Костюмные и |
|
|
бельно-декора |
|
|
тивные ткани |
Полиамидная тек Букарони |
4,44 |
(№ 227) |
Трехлепестко |
Изделия |
верхнего |
|
стурированная |
7,81 |
(№ |
128) |
вое и тре |
трикотажа |
|
|
15,9 |
(№ |
63) |
угольное |
Мебельно-декора |
|
|
87.0 |
(Jv? |
11,5) |
|
тивные |
ткани |
|
115.0 |
(№ |
6,67) |
|
|
|
Полиамидная |
тек |
Найлон |
стурированная |
тип 1200 |
|
Полиамидная |
и |
Юнитека-най- |
полиэфирная |
|
лон-профиль; |
нити, штапель |
Юнитека- |
|
ное волокно |
|
Эстер- |
|
|
лрофиль; |
Полиамидная |
и |
Торейнайлон; |
полиэфирная |
|
Силлук |
45 (№ 22,2) |
» |
Изделия |
верхнего |
||
и др. |
|
трикотажа |
|
||
4,4 ч-133 |
Трехлепестко |
Изделия |
верхнего |
||
(№ |
220ч-7,5) |
вое |
трикотажа, |
ме |
|
|
|
|
бельно-декора |
||
0,5ч-0,25 |
|
тивные ткани |
|||
(№ 2000ч-4000) |
|
|
|
|
|
20,0 |
(№ 45) |
Трехлепестко- |
Трикотажное |
про- |
|
и др. |
вое треуголь 1 изводство |
|
|||
|
|
ное |
1 |
|
|
«Каыегафучи |
Япония |
Полиамидная |
|
Сойестар |
3,3 |
(№ 300) |
Шестилучсво- |
Для производства |
|||||
Спиннинг» |
|
|
|
|
|
|
4.0 |
(№ 250) |
го сечения |
платьевых |
тка |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
6.0 |
(№ |
167) |
|
ней |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
7,8 |
(№ |
128) |
|
|
|
«Сосьетэ |
де ля |
Швейцария |
Полиамидная |
тек |
Фликсор |
115—120 |
Трехлепестко- |
Мебельно-декора |
|||||
вискоз Сюисс» |
|
стурированная |
|
"(№ 8,7—8,33) |
<вое |
тивные ткани |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Дорсюисс |
61,0 |
(№ |
16,4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
122 |
( № 8,2) |
|
|
|
|
«Хемосвит» |
|
ЧССР |
Полиамидная |
тек |
Хемлон |
133 |
(№ 7,5) |
Треугольное |
Мебельно-декора |
||||
|
|
|
стурированная |
|
|
|
|
трехлепест |
тивные ткани |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ковое |
|
|
«Элана |
|
ПНР |
Полиэфирная |
тек |
Торлен |
16,6 |
(№ 60) |
Трехлепестко |
Трикотажное |
про |
|||
|
|
|
гладкая |
и |
|
|
|
|
вое |
изводство |
|
||
|
|
|
стурированная |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Клинский |
комби |
СССР |
Полиамидная |
|
Капрон |
2,22 |
(№ 4-50) |
Треугольное |
Трикотажное |
и |
|||
нат химического |
|
нить |
и |
штапель |
|
33,3 |
(№ 30) |
|
текстильное |
про |
|||
волокна |
|
|
ное |
волокно |
|
|
Полое профи |
||||||
|
|
|
|
изводство |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5—0,357 |
лированное |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
( № |
|
2000— |
|
|
|
2800)
Повышенная сцепляемость профилированных нитей способст вует образованию сплошной застилистой поверхности трикотажа и ткани. Профилированные нити обладают большей кроющей спо собностью примерно на 20—25% • Это положительно сказывается на поведении изделий в процессе носки. Так, например, в чулочных изделиях, выработанных из перлона профилированного сечения, количество затяжек уменьшается почти в два раза. Технологиче ский процесс при производстве чулок из профилированной нити такой же, как при переработке обычной полиамидной нити. При этом не требуется ни особой переналадки машин, ни введения до бавочных устройств, облегчающих производственный процесс. Об рывность профилированной нити в процессе вязания не увеличи вается.
Форма поперечного сечения влияет на внешний вид изделия и определяет его гриф (чулки из профилированной нити более жест кие на ощупь, чем чулки из нити круглого сечения). Профилиро ванные .нити с указанной формой сечения получили более широкое применение в производстве изделий верхнего трикотажа, носков.
Процесс выработки трикотажных изделий из профилированных нитей должен осуществляться при повышенной влажности и не большом натяжении. Других дополнений в технологический про цесс. не требуется.
В ткачестве профилированные нити используются для произ водства платьевых и пальтовых, мебельно-декоративных и обивоч ных тканей.
Трикотаж и ткани, выработанные из нитей треугольного и трехлепесткового сечения, имеют хороший гриф, меньшую светопрони цаемость, более яркую окраску, а ткани, также и повышенную стойкость к раздвижкам.
Необходимо отметить, что равномерность окраски профилиро ванных нитей по сравнению с нитями круглого сечения хуже. , Профилированные нити треугольного и трехлепесткового сече ния являются исходным сырьем для производства непрерывных текстурированных нитей. Для текстурирования могут быть приме нены различные 'методы: ложной крутки, роспуск трикотажа, гоф
рирование шестеренками, метод прессования в камере и др. Общеизвестны и выпускаются под различными наименования
ми верхние трикотажные изделия из текстурированных профилиро ванных нитей [6]. Кроме того, они используются ,в виде уточной нити в дорогостоящих тканях (например, в крепдешине). Спе циально для верхних трикотажных изделий английской фирмой «Ай-Си-Ай» выпускается найлоновая нить (тип 1200) линейной плотностью (толщиной) 45 текс (№ 22,2) трехлепесткового попе речного сечения.
Фирма «Глен Рейвен» (США) освоила выпуск текстурирован ной профилированной нити букарони букле, которая используется в большом ассортименте трикотажных изделий: мужские сорочки, женская верхняя одежда, купальники, чулочные изделия, производ
9
ство обивочных и мебельно-декоративных тканей. Изделия из этой нити отличаются высокой формсустойчивостью.
В текстильном институте ПНР разработана технология произ водства и переработки полиэфирных те1К1стурировэнных профилиро ванных нитей с двойной стабилизацией [7].
Текстурирование нитей осуществлялось методом ложной крут
ки на |
машинах |
FZ-25 фирмы «Хаберляйн» |
(Швейцария), |
ТК-300 |
фирмы |
«Ковостов» (ЧССР), FTF-480 |
фирмы АРКТ |
(Франция). Для текстурирования применялась полиэфирная нить терилен линейной плотностью (толщиной) 8,3-1-22,2 текс (№ 120—
45) |
и торлен |
линейной плотностью (толщиной) 16,6 текс |
(№ 60) |
||||||||||
трехлепесткового поперечного сечения. |
|
|
|
|
|
||||||||
Текстурирование профилированных нитей осуществлялось в ус |
|||||||||||||
ловиях аналогичных для нити круглого сечения. |
|
|
|
||||||||||
В табл. 2 приведены показатели физико-механических |
свойств |
||||||||||||
нитей с двойной стабилизацией из волокон профилированного |
и |
||||||||||||
круглого сечения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Профилированные |
|
Круглого сечения |
||||
|
|
Показатели |
Терилен |
|
Торлен |
|
Торлен |
Теторон |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
FZ-25 ТК-300 FZ-25 |
FTF-480 |
FTF-480 |
|
||||
Линейная |
|
плотность, |
16,49 |
17,1 |
18,7 |
18,28 |
18,28 |
18,8 |
18,7 |
|
|||
(толщина), |
|
текс (но |
(61) |
(58,5) |
(53,5) |
(54,6) (54,6) |
(53,2) |
(53,5) |
|
||||
мер) |
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
|
вариации |
1,73 |
0,58 |
0,6 |
0,37 |
0,8 |
0,3 |
|
||||
по |
линейной |
плотно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
сти, % |
|
|
|
|
27,8 |
|
|
|
|
|
|
||
Относительная |
|
разрыв |
30,36 |
32,3 |
33,62 |
33,15 |
32,4 |
38,7 |
|
||||
ная нагрузка, гс.'текс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Коэффициент |
|
вариации |
8,75 |
5,43 |
3,4 |
4,09 |
4,04 |
— |
|
|
|||
по |
относительной раз |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
рывной нагрузке, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Разрывное |
удлинение, % |
22,4 |
18,9 |
24,6 |
28,2 |
26,5 |
32,1 |
29,6 |
|
||||
Степень |
извитости мето |
12,5 |
9,0 |
12,32 |
11,94 |
11,24 |
12,6 |
13,4 |
|
||||
дом замера пасмы. % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Коэффициент |
|
вариации |
5,98 |
2,0 |
7,16 |
5,93 |
5,53 |
4,0 |
4,9 |
|
|||
" 1 о |
степени |
извитости, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
% |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
2,0 |
3,0 |
|
|
|
|
Усадка |
при |
температу |
1,65 |
4,0 |
3,8 |
3,4 |
|
||||||
ре |
100°С |
|
в |
течение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 мин., % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Показатель |
равновесно |
29,0 |
6,5 |
26,3 |
44,0 |
40,7 |
68,0 |
69,4 |
|
||||
сти по крутке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10