Современные технологии производства тканей из натуральных волокон. Хлопковая (хлопчатобумажная, х\б) ткань

Ткачество

Образование полотна ткани происходит в резуль­тате взаимного переплетения двух систем нитей, расположенных по двум взаим­но перпендикулярным направлениям. Нити, идущие вдоль ткани, называются ос­новными (основой), а нити, располагающиеся поперек ткани, - уточными (утком). Последовательные операции технологического процесса выработки ткани назы­ваются ткачеством. Ткачеству принадлежит основная роль в формировании струк­туры тканей, которая является вторым (после сырьевого состава) фактором, обус­ловливающим их эксплуатационные свойства.

Процесс ткачества включает подготовительные операции и собственно ткачество.

Подготовительные операции. Цель этих операций - подготовка нитей осно­вы и утка к ткачеству.

Подготовка нитей основы к ткачеству состоит из перематывания, снования, шлихтования и проборки.

Перематывание осуществляется на мотальных машинах и заключается в пе­ремотке нитей с небольших паковок (початков, мотков) на большие (бобины или паковки) с целью увеличения их длины. При перемотке нити на бобине разме­щаются с определенным натяжением, что повышает равномерность их располо­жения на ткацком станке и в ткани, а это обеспечивает большую однородность ее структуры. При перемотке нити очищаются от пуха, сора, кроме того, удаляют­ся наиболее выраженные дефекты.

Снование - это наматывание нитей основы в определенном порядке на сно­вальной машине с большого числа накопок на сновальный валик.

Шлихтование - пропитывание нитей основы клеящими и смягчающими ве­ществами для придания им большей гладкости и увеличения прочности, что обес­печивает меньшую обрывность нитей на ткацком станке. В качестве клеящих ве­ществ при приготовлении шлихты используют крахмал, желатин, синтетические вещества (полиакриламид, карбоксимстилцеллюлозу), столярный клей. Состав шлихты для нитей основы разного сырьевого состава неодинаков. Некоторые основы из крученой пряжи, из нитей шелка-сырца и синтетических нитей не шлих­туют. Прошлихтованная основа наматывается на ткацкий навой.

Проборкой называют продевание (пробивание) основы в глазки галев ремизок между зубьями берда и в отверстия металлических пластинок (ламелей).

Подготовка уточных нитей заключается в перема­тывании и увлажнении их. Нити утка перематывают на наковки, форма и размеры которых удобны для про­цесса ткачества (челночные шпули, бобины). При этом нити очищаются от сора, удаляются некоторые пря­дильные дефекты, а также увеличивается длина намот­ки. Нити утка для придания им повышенной эластич­ности, закрепления крутки, устранения сукрутин, слетов нити со шпули и уменьшения обрывности увлажняют, обрабатывают паром или эмульсиями.

Собственно ткачество. Структура ткани формируется из нитей основы и утка в процессе ткачества на ткацком станке. Для выработки тканей применяют различные виды ткацких станков.

Автоматические ткацкие станки, в которых смена шпуль в челноке (или смена челноков) производится автоматически, в зависимости от числа используемых челноков бывают одночелночные и многочелночные. Многочелноч­ные станки применяют для выработки тканей с различными по цвету, сырью, структype нитями утка. Для выработки тканей с более сложным ткацким рисунком нитиосновы распределяют на большое количество ремизок (10-20). Подъем ремизок осуществляется с помощью специального приспособления - кареток (кареточные станки). В настоящее время в ткацком производстве широко применяют более произ­водительные бесчелночные ткацкие станки.

Прокладка уточной нити осуществляется гидравлическим (каплей воды), пнев­матическим (струей воздуха), механическим (прокладчиками утка) и смешанным способами. Наиболее распространены ткацкие станки, в которых уточная нить прокладывается механическим (станки СТБ, рапирные) и пневмомеханическим (пневморапирные) способами.

Для выработки тканей со сложным (крупным) рисунком применяют ткацкие станки со специальным зевообразовательным механизмом, называемым машиной Жаккарда.

В процессе ткачества определяются основные характеристики строения ткани в зависимости от нитей, вида ткацкого станка и его заправочных параметров: ширина полотна, число нитей основы и утка на единице длины (на 10 см), рису­нок переплетения.

Ткацкие переплетения

Переплетением нитей в ткани называется порядок взаимного перекрытия нитей основы нитями утка. Рисунок, который получается на поверхности ткани в результате переплетения нитей, называется ткацким, а графическое изображение переплетения нитей в ткани - рисунком.

Переплетение ткани состоит из непрерывного ряда основных и уточных пере­крытий. Длину перекрытия обозначают числом нитей, одновременно перекрывае­мых нитями противоположной системы. Длина перекрытия может быть равна одной, двум, трем и более нитям. Перекрытия чередуются в тканях по-разному, образуя соответствующее переплетение.

Раппортом переплетения называется законченная часть переплетения, при по­вторении которой получается непрерывный рисунок в направлении основы и утка. Общий раппорт переплетения ткани (R) определяется раппортом переплетения по основе (R o) и раппортом переплетения по утку (R y).

Сдвиг характеризует величину смещения (сдвига) каждого последующего пе­рекрытия (по вертикали) по отношению к перекрытию предшествующей нити. Различают сдвиг вертикальный - по основе и сдвиг горизонтальный - по утку.

При выработке тканей используют разнообразные виды переплетений. Ткац­кие переплетения делят на простые, или главные, мелкоузорчатые, сложные и крупноузорчатые.

Простые переплетения. Переплетения этого класса (полотняное, саржевое и атласное) характеризуются числом нитей в раппорте и величиной сдвига. В про­стых переплетениях раппорт по основе всегда равен раппорту по утку, каждая нить одной системы переплетается в раппорте с каждой нитью другой системы только один раз.

Полотняное переплетение - наиболее простое и самое распространенное. Оно имеет наименьшую величину раппорта - две нити по основе и утку. Длина перекрытия и сдвиг равны единице: перекрытия расположены в шахматном по­рядке (рис 3.1-1). Лицевая и изнаночная стороны ткани имеют одинаковое стро­ение и ровную (без рисунка) поверхность. В этом переплетении основные нити наиболее часто (через одну) перекрываются уточными, что обеспечивает относительную жесткость ткани, хорошую прочность, устойчивость к относительному сдвигу как основных, так и уточных нитей и невысокую растяжимость.

Рис 3.1 Рисунки переплетений тканей и их графическое изображение: 1 – полотняное, 2 – саржевое, 3 – сатиновое, 4 - атласное

Саржевое переплетение имеет в раппорте по основе и утку не менее трех нитей; основные и уточные перекрытия располагаются со сдвигом в одну сторо­ну на одну нить (рис 3.1-2). В результате на ткани образуются косые (саржевые) полосы, расположенные под некоторым углом снизу вверх. Угол наклона полос зависит от соотношения плотности нитей основы и утка. Направление сдвига пе­рекрытий может быть слева направо или справа налево: в этих случаях направ­ление полос различно.

Для атласного переплетения характерны длинные (до 4 нитей и более) ос­новные или уточные перекрытия, чередующиеся с одиночными перекрытиями противоположной системы. Величина сдвига одиночных перекрытий больше единицы (на 2, 3 и более нитей). В раппорт ткани входит не менее 5 нитей (рис 3.1-4). Плотность лицевых нитей значительно больше, чем изнаночных. Благодаря тако­му строению одна из систем нитей (основа или уток) создает ровный плотный настил на лицевой стороне ткани, в результате лицевая сторона приобретает глад­кость и повышенный блеск. Если лицевой застил образован нитями основы, то переплетение называется атласным с основным застилом, или собственно атлас­ным. Когда на лицевой стороне преобладают нити утка, переплетение называется с уточным застилом, или сатиновым (рис 3.1-3).

Мелкоузорчатые переплетения. В зависимости от характера получения их подразделяют на производные и комбинированные.

Производными переплетениями называются переплетения, в рисунке которых сохраняется расположение перекрытий какого-либо главного переплетения. Они получаются при усложнении (увеличении длины перекрытия) главных переплете­ний и характеризуются отсутствием одиночных перекрытий. Их подразделяют на производные полотняного, саржевого и атласного переплетения.

Производными полотняного переплетения являются репсовые и шашечные (ро­гожка) переплетения.

Репсовые переплетения получают при удлинении перекрытий полотняного переплетения в направлении основы или утка. При удлинении перекрытий в на­правлении основы получают основной (поперечный) репс. Раппорт его состоит из 2 основных и 4 уточных нитей (рис. 3.2-1). При удлинении перекрытий в направлении утка получают уточный (про­дольный) репс (рис. 3.2-2), раппорт которого состоит из 4 основных и 2 уточных нитей.

Лицевая и изнаночная стороны тканей репсового переплетения одинаковы. Ткань по этой системе имеет большую плотность и рубчики получаются более рельефными. Ткани репсового перепле­тения характеризуются хорошей механической прочностью, они тяжелее и толще тканей полотняного переплетения.

Рис 3.2 Производные полотняного переплетения: 1 – основной репс, 2 – уточный репс, 3 – виды шашечного переплетения

Шашечные переплетения образуются при удлинении одновременно основ­ных и уточных перекрытий (рис 3.2-3). При этом на поверхности ткани получа­ются прямоугольные, чаще квадратные, шашки, величина которых определяется рап­портом переплетения, плотностью и толщиной нити.

Производные саржевого переплетения получают путем увеличения длины пе­рекрытий, числа нитей в раппорте (усиленная саржа, сложная саржа) и изменения направления саржевых линий (ломаная и зигзагообразная саржа).

Усиленная саржа-наиболее простое и широко распространенное производ­ное переплетение. Для нее характерны более длинные (отсутствуют одиночные) основные и уточные перекрытия. Если на лицевой стороне ткани основных перекрытий больше, чем уточных, усиленная саржа называется основной, если преобладают уточные перекрытия - уточной, а если количество основных и уточных перекрытий на обеих сторонах ткани одинаково - двухлицевой, или равносторонней (рис 3.3).

Рис 3.3. Усиленная саржа

Сложную саржу (рис 3.4) получают комбинацией переплетений простой или усиленной саржи. В рисунке переплетения сложной саржи имеются диагональ­ные полосы разной ширины.

Рис 3.4. Производное саржевого переплетения – сложная саржа

Ломаная и зигзагообразная саржа образуется из простой, усиленной или слож­ной саржи при изменении направления саржевых линий. В результате получает­ся узор в виде зубцов различной формы или в виде продольных полос, имеющих различное направление и смещенных относительно друг друга.

К производным атласного переплетения относятся усиленные атласы и са­тины.

Усиленные сатины и атласы получают путем увеличения длины перекрытий (ос­новных или уточных) (рис 3.5). Благодаря увеличению длины перекрытий укреп­ляется связь между нитями основы и утка, а следовательно, и прочность ткани. Ткани усиленных атласных (сатиновых) переплетений имеют более гладкую, плот­ную поверхность, значительную устойчивость к истиранию.

Рис 3.5. Производные атласного переплетения: 1 – усиленный сатин, 2 – усиленный атлас

Комбинированные переплетения получают путем использования (комбинации) нескольких видов простых или производных переплетений либо построением на их основе нового переплетения.

Комбинированные мелкоузорчатые переплетения характеризуются сравнитель­но большим раппортом, для их образования требуется большое количество ре­мизок. Эти виды переплетений весьма многочисленны и разнообразны по строению, разме­рам раппорта и внешнему эффекту. Орнаментные переплетения образуют ткац­кий рисунок в виде продольных и поперечных полос, клеток, различных контуров, полученных за счет сочетания в раппорте разных переплетений.

Креповые переплетения характеризуются одиночными и групповыми пере­крытиями в раппорте ткани, размещенными в определенном порядке, в результа­те чего ткань имеет зернистую, однородно-шероховатую поверхность. Креповые переплетения могут быть получены разными способами: перестановкой основных или уточных нитей одного или двух различных переплетений в определенном порядке; наложением одного переплетения на другое; произвольным размеще­нием основных и уточных перекрытий. Креповые переплетения бывают основные и уточные.

Рельефные переплетения - вафельные и диагоналевые. На поверхности ткани при выработке рельефным переплетением образуется рисунок с выступающими основными и уточными перекрытиями.

Просвечивающие переплетения. Особенность этих переплетений - образо­вание в определенных местах ткани просветов разной величины, вследствие чего ткань имеет ажурный вид. Ткани этих переплете­ний отличаются небольшим заполнением, высокой проницаемостью, легкостью.

Сложные переплетения. Ткани сложных переплетений изготовляют трех и более систем нитей. Они имеют специфическую структуру, которую невозможно получить переплетениями, рассмотренными выше. В зависимости от особенностей получения сложные перепле­тения подразделяют на виды.

Полутора- и двухслойные переплетения. Полутораслойные (двухлицевые) переплетения образуются из 3 систем нитей: из 2 основ (лицевой и подкладоч­ной) и 1 утка или 1 основы и 2 утков (лицевого и подкладочного).

Переплетение пике (пикейное) по строению является разновидностью двух­слойного. Для его образования требуются 2 основы и 1 уток (простое пике) или 2 основы и 2 утка (сложное пике). При получении ткани простого пике лицевая основа переплетается с утком полотняным переплетением. Коренная (вторая) основа, расположенная на изнаночной стороне под большим натяжением, пере­плетается с утком лишь на определенных участках в зависимости от рисунка. Вследствие большого натяжения нитей коренной основы уточные нити в местах переплетения оттягиваются с лицевой стороны на изнаночную, при этом образу­ются углубления. Совокупность этих углублений и создает узор. Лицевая повер­хность ткани вырабатывается с большой плотностью.

Сложное пике отличается от простого дополнительной системой уточных ни­тей (подкладочного утка). Благодаря этому увеличиваются выпуклость узора, а также толщина и плотность ткани. Рисунки на ткани пикейного переплетения очень разнообразны - полосы, клетки, различные орнаменты. Переплетение применяют для выработки тканей пике хлопчатобумажных и шелковых, одеял, покрывал.

Ткани ворсовых переплетений изготовляют с ворсом из волокон разре­занных нитей (разрезной ворс). Ворсовые переплетения имеют 3 системы ни­тей, причем третья (дополнительная) является ворсовой. В зависимости от того, какая система образует ворс, различают уточно-ворсовые и основоворсовые переплетения.

Петельное (махровое) переплетение тканей получается при использовании двух систем основы (коренной и ворсовой) и 1 утка. Ворсовые нити основы в процессе ткачества имеют малое натяжение и при прибое подвигаются к опушке ткани вместе с утком, образуя петли (рис 3.6). Поэтому особенность таких тка­ней - наличие на поверхности петельного ворса. Махровые ткани характеризуются хорошими влаговпитывающи­ми и теплозащитными свойствами.

Рис 3.6. Петельное (махровое) переплетение

Перевивочные (ажурные) переплетения применяют для выработки легких, малоплотных тканей. При образовании перевивочного переплетения дополнитель­ная (перевивочная) система основы с помощью специальных ремизок перемеща­ется в процессе ткачества относительно соответствующих коренных нитей осно­вы. В результате этого перевивочные нити обвивают стоевые нити основы, а уточные при каждой прокладке закрепляют взаимное расположение перевивочных и стоевых нитей.

Крупноузорчатые переплетения. Для этих переплетений характерно образо­вание на поверхности ткани крупных узоров за счет сочетания различных перепле­тений. Ткани крупноузорчатых переплетений вырабатывают на машинах Жаккарда, они имеют большие раппорты. Для построения крупноузорчатых переплетений применяются все виды и разно­видности простых, мелкоузорчатых и сложных переплетений. В зависимости от ха­рактера используемых переплетений их подразделяют на простые и сложные.

Простые крупноузорчатые переплетения строятся на основе простых и мелко­узорчатых переплетений, и, следовательно, для их образования необходимы 1 ос­нова и 1 уток. Этими переплетениями вырабатывают платьевые и подкладочные ткани, некоторые виды пальтовых, драпировочные ткани, скатерти, салфетки и др.

Сложные крупноузорчатые переплетения получают на базе сложных, поэтому они образованы из нескольких систем нитей основы и утка. Крупноузорчатые переплетения бывают полутора- и двухслойные, ворсовые.

Отделка тканей

Ткани, снятые с ткацкого станка, называются суровыми, или суровье. Они со­держат большое количество примесей и загрязнений в виде шлихты, жиропота (в шерстяных тканях), сопутствующих веществ (воскообразных, пектиновых, лигниновых) и др. Поэтому такие ткани жесткие, плохо смачиваются, имеют серо-жел­тую окраску и некрасивый внешний вид. В суровом виде ткани применяют срав­нительно редко.

Для улучшения внешнего вида и других потребительских свойств ткани под­вергают комплексному воздействию химических и физико-механических процес­сов, называемому отделкой тканей.

Цель каждой отделочной операции - придать ткани определенные свойства и одновременно сохранить полезные свойства волокна, из которого она выработа­на. Значение отделки тканей велико еще и потому, что из одной и той же суро­вой ткани в результате различных отделочных операций получают ткани с нео­динаковыми свойствами, а следовательно, различного назначения.

Виды отделочных операций различны в зависимости от сырьевого состава, ис­пользуемых текстильных нитей, назначения тканей. Однако весь процесс отделки тканей можно разделить на несколько основных, последовательных этапов: пред­варительная отделка, крашение, узорчатое расцвечивание, заключительная отдел­ка, специальная отделка.

Предварительная отделка

Цель предварительной отделки тканей - подготовка их для колористической отделки (крашения или узорчатого расцвечивания) или придание необходимых свойств тканям, выпускаемым отбельными.

Предварительной отделке всегда предшествует проверка качества поступающих на отделку суровых тканей. При этом устанавливают соответствие тканей требо­ваниям стандарта и выявляют ткацкие дефекты и их характер, что необходимо для выбора способа отделки.

Крашение тканей

Под крашением текстильных материалов понимается изменение природного цвета волокна в результате поглощения им красящих веществ. В процессе кра­шения ткань прокрашивается насквозь по всей площади и приобретает ровную устойчивую окраску; такие ткани называются гладкокрашеными.

Красящими веществами, или красителями, называются применяемые для крашения волокнистых материалов окрашенные соединения, способные окрашивать волок­но. По химическому составу все красящие вещества (красители) подразделяют но минеральные и органические. Минеральные красители немногочисленны - охра, сурик, ультрамарин и др., для окрашивания текстильных материалов применяются ограниченно (для узорчатого расцвечивания).

Органические красители были известны и использовались для окрашивания текстильных материалов еще в глубокой древности. В настоящее время вместо естественных (индиго, ализарин, пурпур, кошениль и др.) применяют синтетичес­кие красители, которые по разнообразию цветов и оттенков, интенсивности, а многие и по прочности окраски значительно превосходят их.

Прочность окраски зависит прежде всего от молекулярной структуры красите­ля. Однако определенное влияние оказывают концентрация красителя и харак­тер его расположения на волокне. Прочность окраски различных красителей по отношению к каждому из указанных факторов неодинакова. И лишь немногие красители дают окраску, устойчивую ко всем воздействиям. Однако ткани разно­го назначения в разной степени подвергаются воздействию физико-химических факторов в процессе эксплуатации. Так, бельевые и подкладочные ткани в боль­шей степени испытывают действие трения, пота, влаги, а пальтовые - действие света и светопогоды. Поэтому требования, предъявляемые к прочности окраски, различны и нормируются с учетом условий эксплуатации тканей.

Узорчатое расцвечивание

Узорчатые цветные рисунки на белой или гладкокрашеной ткани получают путем печатания (набивки): на определенные участки ткани наносят по заданному рисунку красители, которые затем закрепляют. Печатание отличается от гладко­го крашения приготовлением печатных красок, выбором марок красителей, при­емами их нанесения и закрепления.

Для узорчатого расцвечивания текстильных материалов применяют следующие способы печатания: машинное, с помощью сетчатых шаблонов, аэрографное, су­хую печать.

Машинная печать . Узорчатый рисунок на ткани получают на печатных маши­нах. Схема простейшей одновальной печатной машины представлена на рис 3.7. Ткань 2 проходит между цилиндром (грузовиком) 1 и гравированным печатным валом 3. На печатный вал краска наносится непрерывно с помощью щетки 4 из корыта 5. Печатный вал представляет собой медный полый цилиндр, на поверх­ности которого выгравирован узор. С погравированной поверхности печатного вала краска снимается прижатой к нему острой стальной пластиной - раклей 6. Печатный вал от прилипающих к нему подокон очищает контрракля 7. Благода­ря прижиму печатного вала к цилиндру (грузовику) краска из углубленной гра­вюры печатного вала отпечатывается на ткань в виде определенного рисунка.

Рис 3.7. Схема печатной машины

После нанесения печатной краски ткань сушат, а затем в зависимости от вида красителя направляют на промывку или в зрельник. В зрельнике под действием температуры, влажности и состава компонентов печатной краски протекают хи­мические процессы восстановительного и окислительного характера. При про­мывке с напечатанных тканей удаляются загустка и непрочно закрепленный на поверхности волокна краситель.

Кроме того, различают прямую печать растровую, трехцветную и под акварель.

При растровой печати рисунок состоит из системы точек или штриховых по­лос разной величины. Гравюра печатного вала в этом случае представляет собой точечные или штриховые углубления, от величины, глубины и частоты расположе­ния которых зависит интенсивность окрашивания ткани.

Трехцветная печать характеризуется многокрасочным рисунком, получаемым за счет взаимного наложения при печати красок трех цветов.

Печать под акварель - это печатание по увлажненной ткани, вследствие чего рисунок напоминает акварельный. При значительном увлажнении можно получить рисунок, у которого размыты края элементов.

Печатный рисунок может быть нанесен с одной стороны ткани (односторон­няя печать) или с двух сторон (двухсторонняя печать).

При вытравной печати на гладкокрашеные ткани наносят загущенные химичес­ки действующие составы, которые на напечатанных местах разрушают и обесцве­чивают первоначальную окраску. В результате получается белый рисунок по ок­рашенному фону (белая вытравка). Для получения цветного рисунка на окрашенный фон вместе с вытравным составом наносят красители, устойчивые к вытравляющему реагенту и более яркие, чем гладкокрашеный фон. В напечатан­ных местах краситель, образующий фон, разрушается, и эти участки ткани закра­шиваются другим красителем (цветная вытравка). Вытравная печать - более высококачественный вид отделки и применяется реже, чем прямая печать, глав­ным образом для гребенных хлопчатобумажных и некоторых шелковых тканей. Рисунки, получаемые вытравной печатью, не очень разнообразны.

При резервной печати на предварительно отбеленную ткань наносят печатным валом защитный состав (резерв), после чего ткань подвергают гладкому краше­нию. На участках ткани, покрытых резервом, рисунок белый. Цветной рисунок получается при нанесении вместе с резервирующим составом устойчивого к нему красителя. Резервную печать применяют редко из-за сложности ее выполнения.

Печатание сетчатым шаблоном. Этим способом наносят печатные рисунки на ткани с мягкой подвижной структурой (из натурального шелка, некоторые ткани из химических волокон), которые нельзя расцвечивать машинным печатанием из-за перекосов ткани и рисунков. Для нанесения рисунка печатную краску проти­рают через сетчатый шаблон. Шаблоны для печатания представляют собой раму, на которую натянута капроновая сетка. Поверхность сетки, за исключением от­дельных участков в виде определенного рисунка, покрывают пленкой (лаком). Пленки (лак) на сетке шаблона получают фотохимическим способом, поэтому рисунки называются фотофильм-печатью. Ткань, предназначенную для печатания, расстилают, закрепляют на столе и кладут на нее сетчатый шаблон. Раму шабло­на заполняют печатной краской, которая с помощью валика протирается через сетку шаблона. Краска наносится только на открытые участки ткани, и получает­ся одноцветный рисунок. Для получения многоцветного рисунка число шабло­нов должно соответствовать количеству цветов в рисунке. Рисунки этого спосо­ба печатания различны по размеру, сложности и колористическому оформлению.

Аэрографная печать. Аэрографный способ печатания заключается в следующем. Ткань закрепляют на специальном столе и помещают на нее шаблоны (трафареты) с вырезанными узорами. Краситель наносится на ткань аэрографом путем распыле­ния. Изменяя расстояние от аэрографа до ткани и продолжительность распыления, получают окраску разной интенсивности и добиваются постепенного перехода то­нов. Рисунки, нанесенные аэрографным способом, высокохудожественные, с постепен­ным переходом от темных тонов к светлым, а также с наложением разных цветов. Однако применение аэрографии ограничено из-за низкой производительности. Так расцвечивают главным образом штучные шелковые изделия, искусственный мех.

Сухая, или теплопереводная, печать («сублистатик»). При этом способе узор, напечатанный на бумаге дисперсными красителями, переводится с помощью нагретого каландра на сырую ткань. Бумагу с нанесенным на нее рисунком на­кладывают на смоченную поверхность ткани и направляют на тепловой каландр (температура нагрева 210 °С, время обработки 30 с).

В зависимости от сложности печатные рисунки подразделяют на группы: А, Б, В, Г и Д. В первую группу входят несложные одно- или двухвальные рисунки, а в каждую последующую группу объединены рисунки большей сложности.

Заключительная отделка

Ткани после беления, крашения или печатания обычно сильно деформируются. В результате многочисленных механических воздействий они вытягиваются мо основе и садятся по утку, происходит смещение уточных нитей и т. п. Кроме этого, поверхность ткани шероховатая, сильно измята. Поэтому для восстановле­ния нормальной структуры, придания красивого внешнего вида и улучшения не­которых эксплуатационных свойств ткани подвергают заключительной отделке. Под заключительной отделкой понимается ряд механических и физико-химичес­ких процессов, которые, придавая тканям некоторые специфические свойства, спо­собствуют улучшению их внешнего вида и качества. В зависимости от волокнистого материала, вида и назначения тканей заключительные отделочные операции, а также их количество и последовательность различны.

Специальные виды отделки

Противосминаемое и противоусадочное пропитывание проводится для хлопчатобумажных, льняных и вискозных тканей и представляет собой обработку, в процессе которой образуется пленка смолы, снижающая набухание и сминаемость волокон.

Стойкое тиснение (СТ) сатинов, платьевых тканей - нанесение рельефного тисненого рисунка из пленки на ткани.

Серебристо-шелковистая отделка (СШО) придает тканям из целлюлозных волокон серебристый блеск, устойчивый к мокрым воздействиям.

Все перечисленные выше отделки снижают гигроскопичность, воздухо- и паропроницаемость тканей и неустойчивы к повторным стиркам. Максимальное число стирок, которое они могут выдержать, - 8...10.

Отделка ЛО (легкость отстирывания) хлопколавсановых тканей осуществляется препаратом эмукрил.

Стойкое аппретирование (несмываемые аппреты) - это пропитывание тканей эмульсиями или латексами термопластичных смол и каучуков с последующей термообработкой, в процессе которой на ткани образуется тонкая пленка. Обработка придает тканям несминаемость, упругость, устойчивость к многократным стиркам, улучшает механические, но снижает гигиенические свойства тканей.

Водонепроницаемая отделка - получение на тканях пленочных покрытий, создаваемых нанесением слоя резины, высыхающих масел, битумов или синтетических смол. Применяется для брезентов, палаток и синтетических плащевых и курточных тканей.

Водоотталкивающая отделка - обработка плащевых тканей гидрофобизирующими препаратами, содержащими воск, стеарин, силиконы и др. Добавление к гидрофобизирующим препаратам аминопластов или фторсодержащих соединений одновременно придает и грязеотталкивающие свойства.

Огнезащитная отделка - пропитывание ткани солями борной, фосфорной, кремниевой кислот и др. Применяется для театральных занавесов, обивочно-декоративных тканей на кораблях и самолетах, для спецодежды. После стирки отделка должна возобновляться.

Антимикробное и противогнилостное пропитывание тканей выполняется специальными и химическими препаратами.

Благодаря современным технологиям прилавки магазинов пестрят изобилием синтетических и искусственных тканей. Но все же самыми ценными для нас остаются ткани из натуральных материалов. Ткани искусственного происхождения имеют некоторые преимущества в прочности и эластичности. Они почти не мнутся. При этом уступают натуральным в гигроскопичности, поэтому современное ткачество научилось производить ткани со смешанными волокнами.

В истории ткачества судьбоносным стал 1910 год, в котором Американская вискозная компания впервые произвела на свет коммерческую партию искусственного шелка. Эта область развивалась за счет двух различных химических веществ и совершенствования технологий.

1924 год ознаменовался первым коммерческим производством ацетатного волокна американской корпорацией Celanese.

1939 год – в США впервые был выпущен нейлон.

Рассмотрим технологию производства тканей.

Она состоит из нескольких стадий. Натуральные ткани требуют внимательной последовательной обработки сырья, цель которой – в результате прядения получить нить. Сначала в процессе прядения получается пряжа. Сам процесс делится на отдельные фазы. На текстильных предприятиях плотно спрессованные тюки волокна хорошенько рыхлят и трепают. Чтобы из коротких волокон получилась непрерывная нить, волокна делят на комочки, очищают от сора и перемешивают. Так получается целый слой волокна, называемый холстом. В нем волокна расположены произвольно в форме маленьких клочков. Холст постепенно наматывается на скалки, образуя рулон. Потом холст отправляют на чесальные машины, там его разделяют на волокна и окончательно очищают от остатков сора и примесей. В итоге получается чесальная лента – рыхлый жгут. Она, в свою очередь, направляется на гребнечесальную машину, там она превращается в однородную гребенную ленту, которая отличается ровным, строго параллельным расположением волокон. Из нее формируют ровницу с помощью вытягивания, утонения и небольшого скручивания. Потом приступают к последнему этапу - собственно прядению. На прядильных машинах ровница становится тоньше в 200-300 раз и там ее подвергают окончательной крутке, после которой она превращается в пряжу. Дальше уже идет ткацкий процесс. Ткачеством называют процесс формирования неотделанной суровой ткани с помощью ткацкого станка путем переплетения двух систем нитей, расположенных перпендикулярно друг другу. Вы уже догадались, что это основа и уток. Нити основы укрепляют особым образом, так как они подвержены большему натяжению и трению, поэтому их прочность должна быть максимальной, чтобы не обрывалась нить. Для этого основу шлихтуют – нити подвергают пропитке клейким составом, а после сушат. Нити утка намотаны на специальные челноки, которые снуют по ткацкому станку между нитями основы туда-сюда. Полученная в результате ткачества суровая ткань обрабатывается с целью улучшения ее товарных свойств. Потом ткани отваривают, чтобы удалить восковые жирные вещества, отбеливают, красят, печатают рисунок. Потом ворсуют поверхность, декатируют (обрабатывают паром, чтобы уменьшить усадку) и пр. После прохождения всей технологической цепочки ткань можно использовать для раскроя и пошива.

Этапы производства ткани из хлопка.

Для того, чтобы пушок хлопка превратился в ткань, хлопок претерпевает многочисленные этапы подготовки.
Мы уже помним, что для выращивания хлопок получает огромные дозы химических удобрений, пестицидов и гербицидов, многие из ниx давно запрещены в Европе.
Хлопок собирают вручную или механически, убирают зерна, в случае механической сборки, уже на этом этапе отделение волокна от остального растения происходит с помощью вредных химических веществ.
Очистка. Производится для отделения волокна от различного мусора.
Прядение и проклейка.
После очистки волокна прядутся в нити. Нити проклеиваются с целью придания им прочности и защиты от разрывов во время трения в процессе ткачества или трикотажа. Для этого нити погружают в растворы на основе крахмала, синтетических смол и жиров.
Отбеливание. Цель отбеливания - сделать волокно предельно белым. Когда-то нити и ткани отбеливались в полях, при помощи воздействия солнечных лучей. Сегодня для этого используется химия. Вещества на основе хлора, как хлорка, хлорид соды или перекиси водорода.
Очистка ткани от клейкого вещества, используемого на 3 этапе. Для этого используются химические вещества.
Покраска.
В промышленности для окраски используется только синтетическая химия. Красителей существует более 4000, и они принадлежат к разным группам химических веществ.
Использованию химических красителей предшествует использование группы других химических веществ: травильный раствор, ускоритель крашения, смачиватель, хелатообразующий агент, пеногаситель, катализатор, связующие вещества, загустители и многие другие.

Если подробно писать о красителях, можно написать целую книгу. Выделим лишь по физическим признакам две группы:
- пигментный краситель. Не растворяется в воде. Используется в основном для окраски синтетических волокон. Вызывает аллергии, некоторые из них канцерогенны.
- растворимые красители. Используются для натуральных и синтетических волокон. Бывают реактивные, кислотные, щелочные. Некоторые принадлежат к азокрасителям.
Аппретура. А Вы думали, что ткань покрасили, и все? Можно шить? В промышленности - ничего подобного! Ткань должна еще претерпеть серию операций, называемых аппретурой. Цель этих операций - изменить внешний вид ткани, придать ей качества, ценные для потребителей, иногда сделать ткань тяжелее. Некоторые виды аппретуры чисто механические (ворсовка, выбривание, придание извитости), но большинство из них химические. Вот лишь самые распространенные:
* мерсеризация. Придание хлопку шелковистого вида и подготовка к покраске. Нити вымачиваются в растворе едкого натра при температуре 0 градусов. Затем нити моются с помощью кислотного раствора для нейтрализации остатков каустической соды.
* аппретура несминаемости. Чаще всего с помощью нанесения формальдегидных смол.
* подсинивание - для усиления эффекта белизны. Используются многочисленные химические вещества, производные от дибензилиденa, Пиразолa, бензазола
* обработка против сваливания. Используется для шерсти. Чаще всего с использованием формалина.

Если внимательно рассмотреть любую ткань, можно увидеть, что она состоит из отдельных нитей, тесно переплетенных между собой. А нить, в свою очередь, сделана из отдельных волоконец, у которых длина примерно в тысячу раз больше толщины. Соединять отдельные короткие и тонкие волокна в длинные нити - пряжу - и делать из нее ткани человек научился еще в глубокой древности. При этом люди использовали те волокна, которые им давала природа,- волокна диких растений, шерсть животных, волокна льна и конопли. С развитием земледелия люди начали выращивать хлопчатник, дающий очень хорошее и прочное волокно.
В наше время кроме волокон натуральных растительного и животного, происхождения применяют химические волокна.

Натуральные текстильные волокна

Волокна состоят из веществ, которые относятся к высокомолекулярным соединениям - полимерам. Из встречающихся в природе веществ к полимерам, например, относятся целлюлоза - основная часть растительных волокон, кератин и фиброин - основные белковые вещества, из которых состоят шерсть и шелк.
Важнейшее природное текстильное волокно - хлопок . Это волоски на семенах хлопчатника. На хлопкоочистительных заводах хлопок-сырец, представляющий собой большое количество семян хлопка, покрытых хлопковым волокном, очищают от попавших при сборе хлопка растительных примесей (частей коробочек, листьев и др.), а затем отделяют волокна от семян на специальных машинах - волокноотделителях. Потом волокно прессуется в кипы.
Длина волокон хлопка различна - от 10,3 до 60 мм. Хлопковое волокно тонкое (средняя толщина - 20-22 мкм), но очень прочное. Оно дешевое, хорошо красится.
Из хлопка получают тонкую, равномерную и прочную пряжу и делают из нее самые разнообразные ткани - от тончайших батиста и маркизета до толстых обивочных тканей.

Текстильные волокна получают также из стеблей и листьев растений. Такие волокна называют лубяными и листовыми. Они бывают тонкие (лен, рами) и грубые (пенька, джут и др.). Из тонких волокон делают различные ткани, из грубых - мешковину канаты и веревки.

Шерсть давно известна людям. Основную массу шерсти (до 95%) дают овцы. По своему значению для народного хозяйства шерсть занимает второе место после хлопка. У нее много весьма ценных свойств: она легка, плохо проводит тепло и хорошо поглощает влагу.
Овец стригут или раз в год - весной (при этом шерсть снимается сплошным пластом - руном), или дважды - весной и осенью. При осенней стрижке шерсть получается в виде клочков.
На фабриках первичной обработки - шерстомойках - шерсть освобождают от грязи и посторонних примесей. Руно, одинаковое по своим свойствам, объединяют в общие партии. Из шерсти делают гладкую пряжу, а также пушистую, толстую. На поверхности гладкой ткани хорошо виден рисунок переплетения нитей. Такие ткани прочны, легки, мало мнутся. Из них шьют различную одежду - платья, костюмы, пальто. Из пушистой и толстой пряжи вырабатывают более тяжелые ткани (суконные), имеющие большую толщину и ворсистую поверхность.
Шерсть - единственное натуральное волокно, из которого путем его свойлачивания можно получать различные войлоки, и другие упругие и плотные материалы.

Натуральный шелк получают так. Когда гусенице тутового шелкопряда приходит время превращаться в куколку, чтобы затем стать бабочкой, она выпускает из себя тонкую нить, прикрепляет ее к сухой ветке и сплетает себе из этой нитки оболочку-гнездо - кокон. Из этих тончайших ниток кокона и делают шелк.
Шелковые коконные нити состоят из 2 шелковинок, склеенных между собой особым веществом - серицином, длина их достигает 400-1200 м. Если дать куколке превратиться в бабочку и выйти из кокона, в шелковых оболочках появятся дырочки. Такие коконы очень трудно разматывать. Поэтому куколку умерщвляют, обрабатывая коконы горячим воздухом, а затем, чтобы они не гнили, сушат. Так как шелковая нить очень тонкая (средняя толщина ее - 25-30 мкм), при разматывании соединяют нити нескольких коконов (от 3 до 10). При этом нити прочно склеиваются серицином. Такую нить называют шелком-сырцом.

Химические волокна

Природное сырье имеет свои недостатки. Натуральные волокна, например, слишком коротки, недостаточно прочны, требуют сложной технологической обработки. И люди стали искать сырье, из которого можно было бы дешевым способом получать ткань, теплую, как шерсть, легкую и красивую, как шелк, дешевую и практичную, как хлопок.
Успехи современной химии позволили создать такое химическое волокно из природных полимеров, главным образом целлюлозы, получаемой из дерева, соломы. Такое волокно называется искусственным, а волокно из синтетических полимеров - синтетическим.
При производстве химических волокон сырье растворяют или расплавляют и получают вязкую массу, которую продавливают через мельчайшие отверстия - фильеры.
Скорость формования химического волокна очень велика и достигает иногда 3000 м/мин. При этом из 1 м 3 древесины ели можно получить 1500 м вискозной ткани. Для сравнения скажем, что шелкопряд за свою жизнь дает только один кокон - 0,5 г шелковой нити, длиной в среднем 700 м.

В зависимости от вида химического сырья и условий его формования можно вырабатывать волокна с самыми различными, заранее намеченными свойствами. Чем сильнее тянуть струйку в момент выхода ее из фильеры, тем прочнее получается волокно. Иногда химические волокна даже превосходят по прочности стальную проволоку такой же толщины. А в последнее время из химических волокон стали делать высокообъемные нити. Такие нити состоят из элементарных нитей, которые в той или иной степени извиты путем кручения и сжатия. Извитки могут находиться в одной плоскости или иметь пространственное расположение. Эти нити толще, чем обычные, прочны, прекрасно растягиваются. Изделия из них очень красивы.
Из химических волокон делают самые разнообразные ткани, и семья химических волокон все время увеличивается.

Изготовление пряжи

Для большинства химических волокон, которые сразу производят заданной длины и толщины, дальнейшая обработка не нужна. А вот для натуральных волокон, имеющих (за исключением шелка) незначительную длину, обработка необходима и сводится в основном к тому, что отдельные волокна скручивают в тонкие гибкие нити.
В течение многих столетий люди пряли вручную - вытягивали пальцами из массы волокон узенькую ленточку и скручивали ее. Позднее это стали делать с помощью ручных веретен. Потом появилась первая текстильная машина - прялка, затем самопрялка, которая одновременно скручивала пряжу и наматывала ее на веретено. Все эти машины приводились в действие мускульной силой человека.
Современное прядение - одно из основных производств текстильной промышленности - в высокой степени механизировано и автоматизировано. Так как текстильные волокна различны по своим свойствам, для переработки их в пряжу применяют и машины разных конструкций, и разную технологию прядения.

Сначала волокно, поступившее на фабрику спрессованным в кипы, разрыхляют, т. е. разделяют на мелкие клочки, при помощи игл и зубьев разрыхлительной машины. Затем в трепальной машине при помощи специального барабана от волокна отделяют сор, и оно еще более разрыхляется. При разрыхлении и трепании волокно много раз перемешивается.
Дальше массу хлопка разделяют на отдельные волокна, окончательно очищают их, распрямляют и располагают параллельно друг другу. Эту сложную работу выполняют на чесальных, а также на ленто-соединительных и ленточных машинах. Поверхность рабочих органов чесальных машин покрыта игольчатой лентой. Материал пропускают между быстро вращающимся барабаном и медленно вращающимися шляпками (узкие пластины игольчатой ленты) или валиками. Чтобы получить самую гладкую, тонкую, особо прочную пряжу, волокна прочесывают специальными гребнями. Короткие волокна и примеси при этом не удерживаются в зажимах и вычесываются.
После чесания получают тонкий слой волокон - ватку, или прочес. На тех же машинах ватка превращается в толстый рыхлый жгут - ленту. Ленту выравнивают по толщине на ленточных, затем на ровничных машинах ее вытягивают и слегка подкручивают для упрочнения тонкой нити. Несколько лент складывают вместе и вытягивают, слегка скручивая, до тех пор, пока не получится ровница - промежуточная по толщине между лентой и пряжей нить.
И наконец, на прядильных машинах из ровницы получают пряжу. Ровница вытягивается, скручивается и наматывается одновременно.

В прядении волокон сейчас применяют вытяжные приборы различных конструкций. Основу их всех составляют вытяжные пары - валики, вращающиеся в разные стороны. Лента, а затем ровница постепенно вытягиваются, двигаясь от одной пары валиков к другой. Приборы сверхвысокой вытяжки растягивают их в 200-300 раз и дают возможность получать пряжу прямо из ленты.
Наши конструкторы создали еще и такие машины, которые одновременно выполняют и прядение, и кручение, и намотку пряжи. Такие машины называются прядильно-крутильными. На них можно вырабатывать крученую пряжу из хлопка, шерсти, вискозного или синтетического штапельного волокна, а также из смеси этих волокон. Можно получить пряжу мулине и фасонную пряжу. На прядильно-крутильных машинах все четыре операции выполняются по новому принципу совмещения процессов.
Перспективно также применение пневмомеханических прядильных машин, на которых прядение производится прямо из ленты (без ровницы). Они работают в 3-3,5 раза быстрее, чем обычные.

Производство тканей

Если рассмотреть поверхность ткани с лицевой стороны в лупу, то видно, как отдельные нити, идущие вдоль куска - основы - переплетаются с нитями поперечного направления - утком. Нити основы идут параллельно друг другу вдоль всего куска ткани. Поэтому, прежде чем основная пряжа поступит на ткацкий станок, необходимо уложить рядами ее длинные нити. Для этого их наматывают параллельно на общий валик - навой. При этом нити основы должны быть сильно натянуты, чтобы в процессе ткачества они плотно переплетались с уточными нитями. В то же время они должны свободно раздвигаться всякий раз, когда челнок с уточной нитью пролетает между ними. А чтобы они не обрывались при ткачестве, их пропитывают специальным клеящим составом - шлихтой.
Все операции, выполняемые с основными нитями до того, как они поступят на ткацкий станок, производятся на мотальных, сновальных и шлихтовальных машинах.
Уточную пряжу также перематывают и иногда увлажняют- или обрабатывают эмульсией, чтобы сделать более упругой и гладкой.

Подготовленные нити основы и утка поступают на ткацкий станок. Нити основы свиваются с навоя и поступают на станок в виде горизонтального полотна под натяжением, которое регулируется грузом или специальными регуляторами. Чтобы можно было управлять порядком раздвигания нитей основы при прокладывании между ними нитей утка (создавать желаемое переплетение нитей в ткани), их предварительно продевают через специальную петельку - глазок галева, привязанного к планкам рамки, называемой ремизкой, а также между зубьями берда. Ремизки могут подниматься или опускаться. При подъеме некоторых ремизок часть нитей основы поднимается, а другая опускается, причем между ними образуется пространство, называемое зевом. В это пространство и пролетает челнок с уточной пряжей. Сматываясь со шпули, уточная нить остается в зеве, располагаясь между нитями основы. Затем ремизки возвращаются в первоначальное положение, и нити основы совмещаются снова в одну плоскость. А бердо, заключенное в качающейся раме (батане), прибивает нить утка к проложенным ранее нитям (опушке ткани). Готовая ткань наматывается на товарный валик.

Рассматривая ткани с лицевой стороны, можно заметить, что основные нити ложатся в определенном порядке - то сверху, то снизу утка. Это создает тот или иной рисунок переплетения нитей в ткани и придает ей различные свойства. Количество рисунков ткацких переплетений очень велико. По сложности они делятся на гладкие (или простые), мелкоузорчатые, сложные и крупноузорчатые.

К гладким переплетениям относятся полотняное, саржевое и сатиновое. Самое простое и распространенное из них - полотняное. На рисунке вы можете увидеть, что каждая нить основы в нем переплетается с уточной через одну. Ткань полотняного переплетения очень прочна. Поверхность ее гладкая, матовая, одинаковая с лица и изнанки. Ситец, бязь и многие другие хлопчатобумажные ткани, почти все льняные (полотно, парусина и т. п.), а также все шелковые ткани имеют полотняное переплетение нитей.

Ткани саржевого переплетения легко отличить по косым полоскам на поверхности, идущим обычно слева направо и снизу вверх. Такое переплетение нитей имеют главным образом шерстяные ткани: бостон, шевиот, коверкот и другие,- а также шелковые подкладочные и некоторые хлопчатобумажные.

Поверхность тканей сатинового переплетения гладкая, блестящая, потому что основные и уточные нити в них редко изгибаются. На лицевой стороне такой ткани образуется как бы настил из уточных (или основных) нитей. Однако при таком строении ткань получилась бы недостаточно прочной: ведь основные и уточные нити в ней переплетаются сравнительно редко. Поэтому, чтобы сделать ткани прочнее, их вырабатывают очень плотными. Сатиновое переплетение нитей имеет сатин.

Отделка тканей

Ткань, которую снимают со станков, называется суровой или суровьем. Прежде чем поступить в продажу, она проходит операции отделки. Ткани различного назначения отделывают по-разному. Одни отбеливают, другие окрашивают, на третьи наносят печатный рисунок. Ткани делаются блестящими или матовыми, гладкими или ворсистыми. При окончательной отделке их пропитывают составами, придающими им более красивый вид, мягкость или жесткость, несминаемость, молеустойчивость и т. п.

Ассортимент тканей значительно расширился, а качество тканей улучшилось благодаря использованию различного типа новых специальных отделок. Например, отделкой создаются гофрированные ткани из полиамидных волокон типа капрон. При этом на ткань в соответствии с рисунком наносят фенольные препараты, от которых ткань местами садится, а местами на ней образуются выпуклости. Двойные ткани имеют обыкновенно верх из тонкого капрона, а подкладку из вискозы. Если такую ткань обработать на холоде щелочью, то вискоза дает усадку, а капрон образует вздутия. Так на ткани создается рельефный рисунок.

Если на ткань из капроновых и вискозных волокон с помощью специальных шаблонов нанести загущенные растворы кислоты, то после нагревания вискозные волокна от кислоты разрушаются и остаются лишь нити прозрачного капрона. В результате на ткани образуется ажурный узор.

Разработан простой и дешевый способ получения на ткани узора из короткого ворса (до 2 мм) - так называемое флокирование. Ткань с нанесенным на нее по заданному рисунку клеевым веществом помещается в электростатическое поле, куда также подаются короткие волокна ворса. Ворсинки, заряжаясь, принимают вертикальное положение и приклеиваются к ткани по рисунку. С непроклеенных участков ворсинки стряхиваются.

Очень эффективна так называемая несминаемая (или противосминаемая) отделка. При этом ткани (вискозные, штапельные, некоторые хлопчатобумажные и полушерстяные) пропитывают специальными составами, высушивают и подвергают термической обработке. В результате повышается упругость материала и снижается его способность поглощать влагу и, следовательно, давать усадку. Если такую ткань пропустить через тиснилъные каландры, выдавливающие выпуклый узор, а затем подвергнуть термообработке, то такой узор сохранится длительное время (10-15 стирок). Такая отделка называется стойким тиснением.

Ткани отделываются все более разнообразно. Например, выпускаются металлизированные ткани. Металлизация - нанесение на ткань тонких слоев различных металлов: алюминия, хрома, кадмия, олова, цинка, серебра, золота и других металлов, некоторых сплавов и неорганических веществ. Металлизация позволяет создать желаемые декоративные свойства ткани, а также сделать их теплозащитными, токопроводящими, диэлектрическими и т. п.
Металлизация тканей основана на свойстве атомов, образованных с помощью термического испарения металлов, перемещаться в условиях вакуума лучеобразно и покрывать поверхности, находящиеся на их пути. Металлизированные ткани применяют для занавесей, плащей, подкладок. Из них делают также спецодежду для рабочих горячих цехов.

В прежнее время цветные рисунки наносились на ткань ручным способом. Такой способ назывался набивкой, набойкой, поэтому и теперь иногда узорчатые ткани называют набивными. Для набивки изготовляли специальные резные формы с рельефными узорами (манеры, цветки) или наборные формы, узор которых набирался из медных пластинок или проволоки. При набивке форму, покрытую краской, накладывали на ткань и ударяли- по ней молотком. Чтобы рисунок был ярче, его расцвечивали кистью от руки.
Однако таким способом раскрашивать ткани медленно и дорого. Поэтому теперь набивка почти не применяется. Современные печатные машины в одну минуту могут нанести рисунок на 125 м ткани.
В печатной машине ткань проходит между печатными валами и большим вращающимся металлическим цилиндром. На печатных валах выгравирован углубленный рисунок, на который щеточным валиком наносится краска. При печатании вал прижимает ткань к большому цилиндру, и на ней получается рисунок. Каждый печатный вал наносит на ткань часть рисунка только одного цвета. Поэтому на современных печатных машинах бывает до 16 валов. Однако в некоторых машинах один вал может дать и весь рисунок.

1. Основы производства ткани Получение ткани осуществляется на ткацких предприятиях и является сложным технологическим процессом, включающим в себя, как правило, две основные стадии: 1)ткачество - получение суровой (неотделанной) ткани; 2)отделка ткани - формирование определенных потребительских свойств ткани и придание ей товарного вида. Обе стадии могут выполняться как на одном (ткацкой фабрике), так и на разных предприятиях: ткацкой (получение суровой ткани) и отделочной фабриках (отделка ткани до готового товарного вида). В ткачестве используют однородную различного волокнистого состава и смешанную пряжу, крученые, фасонные и другие нити. В зависимости от волокнистого состава получаемые ткани подразделяют на классы: хлопчатобумажные, льняные, шерстяные и шелковые. Получение каждого класса тканей имеет свою специфику, как в процессах ткачества, так и в процессах отделки. Поэтому, как правило, ткацкие (отделочные) предприятия специализируются по выпуску тканей в соответствии с их группировкой по классам. 1 .1. Основы ткачества Ткачеством называют процесс образования ткани из систем нитей, расположенных взаимно перпендикулярно и связанных между собой переплетением. Система нитей, расположенных вдоль ткани, называется основой, а поперек - утком. Так как нити основы испытывают значительное натяжение и трение, то они должны быть более прочными и гладкими, чем нити утка. Технологический процесс получения суровой (неотделанной) ткани состоит из двух основных этапов: предварительной подготовки нитей и ткачества (переплетения основных и уточных нитей). Предварительная подготовка нитей заключается в проведении ряда специальных операций с нитями, обеспечивающих их нормальную переработку в процессе ткачества. Для нитей основы осуществляются снование - параллельное наматывание большого числа нитей (300-640 шт.) одинаковой длины и с одинаковым натяжением на сновальный валик и шлихтование - пропитка специальным клейким составом, называемым шлихтой, для придания основе гладкости, прочности, устойчивости к трению и предупреждению обрывов в процессе ткачества; для уточных - перематывание на уточные шпули с целью получения нитей большой длины на одной паковке, очистки их от посторонних примесей и дефектов, устранения слабых мест в пряже и обрывов в процессе перемотки. Данные операции выполняются на сновальных и мотальных машинах. Важной операцией, способствующей в процессе ткачества подъему и опусканию в определенном порядке основных нитей, является проборка - продевание основы в глазки ремизки (рис. 1) и бердо (рис. 2).

(Рис.1) Ремизка: 1 – планка, 2 – галева, 3 – глазки.

(Рис.2) Бедро: 1 – планки, 2 – зубья. Ремизка состоит из двух планок 1, между которыми расположены металлические или нитяные галева 2, в середине галев имеются глазки 3. Ремизки поднимают и опускают нити (пряжу) в процессе ткачества, их количество зависит от характера переплетения. Бердо изготовляют из параллельно расположенных металлических узких пластинок (зубьев) ^ 2, концы которых неподвижно закрепляются двумя планками 1. Бердо служит для формирования ширины и плотности ткани. Подготовленная таким способом основа - ткацкий навой (валик) - с ремизками и бердом устанавливается на ткацком станке. Процесс ткачества (переплетение основных и уточных нитей) осуществляется на ткацком станке (рис. 3). Часть нитей основы (например, четные), продетые в глазки одной ремизки, периодически поднимается, а другие нити (нечетные), продетые в глазки другой ремизки, опускаются. Между ними образуется зев, в него быстро пробрасывается механизмом челнок с уточной нитью, которая немедленно прибивается бердом к опушке вырабатываемой ткани. Затем ремизки с нитями основы меняют положение для следующего пробрасывания челнока с уточной нитью. В такой последовательности процесс образования ткани повторяется до конца основы. Пролет челнока через зев из одной челночной коробки в другую происходит очень быстро, через каждые 0,3 с и менее, при этом за 1 мин прокладывается 220 уточин. При выработке шерстяных тканей, наиболее широких, станок делает 100-120 ударов.
(Рис. 3) Схема ткацкого станка:1,2- эксцентрики,3,4-подножки, 5,6-ремизки, 7-челнок, 8-уточная нить, 9-бордо, 10-батан, 11-рычаги, 12-грудница, 13-вальян, 14-натяжной валик, 15-товарный валик, 16-навой, 17-груз, 18-скало, 19-ламели, 20-брус батана.

Ткацкие станки бывают различного типа: одночелночные, многочелночные и бесчелночные. Многочелночные ткацкие станки применяют при производстве тканей с утком разного волокнистого состава, неодинаковых круток и направлений крутки, разных цветов, полутораслойных и двухслойных. В зависимости от способа питания утком различают механические и автоматические челночные станки. Наиболее распространены ткацкие станки СТБ (станок ткацкий бесчелночный), в которых уточная нить прокладывается микрочелноком (маленькой плоской пластинкой). Производительность такого станка в 2-4 раза выше, чем обычного, кроме того, он работает бесшумно. В последние годы были созданы бесчелночные станки, в которых уточная нить прокладывается в зев с помощью капли воды или струи воздуха. Первые называются гидравлическими, вторые - пневматическими. Для выработки тканей более сложных переплетений применяют кареточные жаккардовые станки. Физико-механические свойства тканей, их внешний вид зависят от вида и свойств применяемых текстильных нитей и структуры ткани, которая определяется их переплетением, т.е. порядком взаимного перекрытия нитей основы нитями утка. Существует множество видов ткацких переплетений, которые подразделяют на четыре основных класса: простые, мелкоузорчатые, сложные и крупноузорчатые. Простые переплетения применяют для выработки ткани с гладкой поверхностью без каких-либо узоров. На практике их называют основными, так как на их основе строятся другие переплетения, особенно комбинированные. К простым переплетениям относятся полотняное, саржевое, атласное. Мелкоузорчатые переплетения подразделяют на два подкласса: производные, получаемые сочетанием двух одинаковых простых переплетений, и комбинированные, получаемые сочетанием нескольких простых переплетений. Оба подкласса образуют на ткани мелкий узор. Сложные переплетения применяют в тех случаях, когда необходимо увеличить толщину ткани, получить разную или одинаковую лицевую и изнаночную стороны, а также ворсовую лицевую поверхность. Наиболее распространены полутораслойные, двухслойные, ворсовые, махровые, ажурные переплетения. Полутораслойные переплетения образуются из трех систем нитей - из двух основ и одного утка или наоборот. Двухслойные переплетения образуются из четырех, а иногда из пяти систем нитей - из двух основ и двух или трех утков; получается как бы два самостоятельных слоя (полотна), соединенных уточной нитью. Полутораслойное и двухслойное переплетения применяют для производства утолщенных тканей (драпов) и одеял с хорошими теплозащитными свойствами, лицевая сторона и изнанка которых могут быть выработаны разными переплетениями и из различных по толщине, цвету и волокнистому составу нитей. Ворсовые применяют для получения на поверхности ткани ворсового покрова. Ворс получают путем разрезания дополнительных ворсовых нитей основы или утка. Такими переплетениями вырабатывают бархат, плюш и др.

Махровыми (петелысыми) переплетениями получают на поверхности ткани петельный ворс. Эти переплетения образуются из двух систем основных нитей и одной системы уточных. Петлистая структура придает махровым изделиям высокую влаговпитывающую способность. Махровым переплетением вырабатывают хлопчатобумажные и льняные ткани для простыней, полотенец, халатов, ковриков и др. Ажурные переплетения состоят из одного утка и двух основ - коренной и ажурной (перевивочной). Ажурными переплетениями изготовляют легкие и прозрачные ткани для сорочек, платьев, блузок, занавесей и др. Крупноузорчатые переплетения образуют на лицевой поверхности ткани крупный ткацкий (жаккардовый) рисунок. Эти переплетения получают на жаккардовых машинах из большого количества (от 24 до 1000 и более) нитей основы, переплетающихся различным образом.Жаккардовым переплетением вырабатывают платьевые, костюмные и пальтовые ткани разнообразных рисунков и расцветок (в небольшом количестве), шелковые ткани с эффектом гофре, с фасонным эффектом и с начесом, гобеленовые, портьерные и мебельные ткани, платки, скатерти, покрывала и махровые полотенца. Снятая с ткацкого станка ткань называется суровьем (или суровой тканью). Из ткацкого цеха (фабрики) ее направляют в красильно-отдел очный цех или на фабрику для отделки. 1 .2. Отделка тканей Отделкой тканей называют совокупность химических и физико-механических процессов, в результате которых суровая ткань превращается в готовую. В процессе отделки устраняются имеющиеся на суровых тканях загрязнения, а также снижается усадка, увеличивается срок службы, улучшаются эстетические и гигиенические свойства тканей. Путем различных воздействий уменьшается сминаемость и улучшаются теплозащитные свойства тканей. Они приобретают водоупорность (водоотталкивание). Из одной и той же суровой ткани в процессе отделки получают готовые ткани с неодинаковыми свойствами и различного назначения. Характер и условия отделочных операций меняются в зависимости от строения тканей, их назначения и особенно природы пряжи или нитей, из которых они получены. Поэтому отделка тканей производится на отделочных фабриках (цехах), которые специализируются на отделке хлопчатобумажных, льняных, шерстяных, шелковых тканей и тканей из химических волокон. Суровые ткани, поступающие на отделку в отделочный цех или на отделочную фабрику, подвергают контрольной разбраковке: шерстяные и шелковые - в количестве 100 % , а хлопчатобумажные и льняные - 10 %. Все ткани проходят физико-механические испытания в лаборатории. После этого на обоих концах тканей ставят клеймо несмываемой краской; на шерстяных тканях клеймение заменяют вышивкой. Отделывают ткани непрерывной лентой, поэтому отдельные куски сшиваются на швейных машинах. Полный цикл отделки тканей любого ассортимента состоит из ряда самостоятельных, но взаимосвязанных этапов: предварительной отделки, крашения и узорчатой расцветки, заключительной отделки, специальной отделки. Предварительная отделка предназначена для подготовки тканей к последующему крашению или нанесению узорчатой расцветки. Характер подготовительных операций и их количество зависит от сырьевого состава, вида сопутствующих и загрязняющих веществ на ткани. Предварительная отделка может включать в себя (в зависимости от волокнистого состава ткани) следующие операции: опаливание, расшлихтовку, отварку, карбонизацию, мерсеризацию, отбелку, валку, ворсование, ратинирование, мокрую декатировку, оживление, утяжеление, термофиксацию. Опаливание суровой ткани различного волокнистого состава необходимо для удаления выступающих кончиков волокон, которые отрицательно влияют на крашение и набивку (печатание). Опаливание осуществляется на плитных и газовых опальных машинах. Расшлихтовку проводят для всех видов ткани с целью удаления из суровья шлихты, нанесенной на нити основы в процессе их подготовки к ткачеству, а также загрязнений и менее устойчивых естественных примесей (пектиновых и азотистых веществ). Отварка для хлопчатобумажных и льняных тканей осуществляется в щелочных растворах, а шелковых - в мыльных. В процессе отварки в результате омыления жиров они удаляются с волокон вместе с воскообразными и другими веществами. Отваренная ткань становится мягкой, приобретает способность смачиваться водой, что очень важно для последующих операций отделки (крашения и набивки). Карбонизация - обработка чистошерстяных тканей 4- 5 % -ным раствором серной кислоты для очистки их от растительных примесей. Мерсеризация - обработка хлопчатобумажных тканей при пониженной температуре концентрированным раствором едкого натра с последующей промывкой горячей и холодной водой. Мерсеризованные ткани отличаются мягкостью, шелковистостью, повышенной механической прочностью и гигроскопичностью. Отбелка суровых тканей необходима для разрушения и обесцвечивания природной окраски волокна и придания ткани устойчивой белизны и мягкости. Отбеливают ткани, предназначенные для окраски в светлые тона и светлой печати, а также бельевые. В качестве отбеливающих веществ используют растворы окислителей: перекись водорода, гипохлорит натрия и кальция и др. Кроме химического отбеливания тканей, применяют также оптическое отбеливание с применением лейкофора, бланкофора. Отбелка шелковых тканей проводится редко, так как природные красящие вещества удаляются при отварке. Отбелка льняных тканей затруднена, поэтому отбеливают пряжу - в четыре стадии, каждой из которых соответствует своя степень белизны. Валка - процесс механической обработки шерстяных суконных тканей с целью их уплотнения и создания войлокооб-разного настила, полностью или частично закрывающего рисунок ткацкого переплетения. После валки ткань становится плотнее, толще, мягче, кроме того, повышаются ее теплозащитные свойства и стойкость к истиранию. Ворсование осуществляется с целью придания тканям повышенной мягкости, пористости и улучшения теплозащитных свойств. Операция проводится на специальных ворсовальных машинах с помощью системы валиков, обтянутых игольчатой лентой. Как правило, ворсование проводят до крашения и набивки. Ратинирование проводится на ратинирмашинах для некоторых ворсовых шерстяных суконных тканей с целью фигурного расположения ворса на их поверхности. Мокрая декатировка - обработка гребенных и тонкосуконных тканей горячим паром и водой с целью устранения внутренних напряжений и предупреждения образования заломов при дальнейшей обработке. Оживление проводится для тканей из натурального шелка слабыми растворами органических кислот (уксусной, молочной, муравьиной). После него ткани приобретают характерный скрип или хруст. Утяжеление - обработка отваренного шелка некоторыми минералами (солями железа, олова, свинца, цинка и др.) и органическими соединениями (дубящими веществами). После такой обработки ткани приобретают повышенную массу, плотность, массивность. Термофиксация проводится для тканей из синтетических волокон. Она заключается в нагревании и быстром охлаждении. Нагревание может быть выполнено кипящей водой, насыщенным водяным паром, контактным способом, горячим воздухом, инфракрасными лучами и другими способами. Ткани, прошедшие термофиксацию, практически безусадочны и устойчивы к сминанию, образованию заломов и складок. Крашение и узорчатая расцветка тканей. Подкрашением тканей понимают процесс изменения их природной окраски путем поглощения красящего вещества из раствора. Красителями называются естественные или синтетические органические соединения, способные в процессе крашения придавать тот или иной цвет волокнистым материалам. Процесс крашения состоит из четырех фаз: диффузии частичек красителя в красильной ванне в направлении к волокнистому материалу; адсорбции красителя внешней поверхностью волокна; диффузии красителя внутрь волокна; фиксации красителя волокнистым материалом. Хлопчатобумажные ткани окрашивают следующие красители: прямые, сернистые, кубовые, азокрасители, активные, черный анилин, пигментные и др. Льняные ткани чаще всего окрашиваются кубовыми, сернистыми, прямыми красителями. Шерстяные ткани окрашивают кислотными, кислотно-протравными, прямыми и металлсодержащими красителями. Крашение шелковых тканей производится теми же красителями, что и шерстяных, но фиброин шелка менее устойчив к кислотам, поэтому шелк красят чаще всего прямыми, хромовыми и реже протравными и кубовыми красителями. Ткани из химических нитей (вискозных, медноаммиачных) окрашиваются теми же красителями, что и хлопчатобумажные. Ткани из ацетатных и триацетатных нитей окрашивают специально разработанными целлитоновыми красителями. Крашение синтетических волокон затруднено в связи с их низкой гигроскопичностью, поэтому окрашивают именно волокна, из которых будет получена ткань, а не ее саму. При этом используют автоклавный метод крашения, ультразвук, повышен ную температуру, вещества, вызывающие их набухание, и т.д.. Технологический процесс нанесения рисунка на ткань называется печатанием, или набивкой. Он используется для получения узорчатой расцветки на белой или окрашенной ткани. Узорчатая расцветка тканей достигается следующими способами: ручной набивкой; аэрографным способом; сетчатыми шаблонами (фотофильмпечатыо); полихроматическим способом; способом термопечати (сублистатик); на печатных машинах. Ручная набивка осуществляется с помощью деревянных форм с рельефными рисунками. Она применяется только для набивки штучных изделий, так как малопроизводительна и дорога. Аэрографный способ основан на нанесении красителя на ткань с помощью пульверизатора через накладные шаблоны с вырезанными узорами. Сетчатыми шаблонами (фотофильмпечатыо) получают печатные рисунки на ткани с помощью шаблонов, которые представляют собой металлическую прямоугольную раму с натянутой на нее ситовой тканью из капрона. Поверхность сетки покрывают пленкой, оставляя свободные участки в виде определенного рисунка. Рамку шаблона кладут на раскрашиваемую ткань, наливают краску и при помощи резиновой пластины (ракли) протирают ее через сетку. Если рисунок многоцветный, то применяют столько шаблонов, сколько цветов в рисунке. Полихроматический способ разработан концерном Ай-Си-Ай (Англия), он исключает надобность в печатных машинах и обеспечивает практически безграничное разнообразие расцветок. Крашение осуществляется рядом сопел, наносящих печатную краску на движущуюся ткань по всей ее ширине. Направление сопел, а, следовательно, и характер расцветок можно регулировать по усмотрению, так же как и цвет красок в каждом сопле. Способ термопечати (сублистатик) заключается в переносе узора с бумаги на текстильные материалы при кратковременном термоконтакте. Предварительно на бумажную основу с помощью печатных валов наносят печатную краску, способную к сублимации. Затем на увлажненную ткань накладывается бумажная подложка с напечатанными рисунками и прижимается нагретым прессом. Испаряющийся с поверхности бумаги краситель переходит на ткань. В основном этот способ печати применяется для тканей из полиэфирных волокон. Машинное печатание осуществляется на печатных машинах (рис. 4 а, б). Они могут быть одновальными, если ткань окрашивается одной краской, или многовальными, если ткань окрашивается в несколько цветов. Важнейшей частью печатной машины является печатный вал, который представляет собой медный полый цилиндр, на поверхности которого выгравирован углубленный штрихами узор. По способу нанесения рисунка различают следующие виды машинной печати: прямую, вытравную и резервную.

(Рис.4) Схема печатной машины: а- одновальной, 1 – печатный вал,2 – корпус,3 – щетки,4 – ракля, 5 – контрракля,6 – грузовик, 7 – сукно,8 – подкладка,9 – ткань, 10 – обкадка, б - четырехвальной. Прямая печать - рисунок наносится на отбеленную или окрашенную в светлые тона ткань. Вытравная печать - ткань предварительно окрашивают в один цвет гладким крашением, затем печатными валами по определенному рисунку на окрашенную ткань наносят загущен-: ные химически действующие составы (вытравку), которые обесцвечивают краситель в этих местах. Резервная печать - на неокрашенную ткань наносят особый защитный состав-резерв, который препятствует закреплению красителя на тех местах, где он был нанесен. Обработанную таким образом ткань красят гладким крашением. При этом резервные места не окрашиваются и получаются белые или закрашенные в другой цвет места по окрашенному фону. Заключительная отделка тканей включает в себя ряд процессов, которые улучшают внешний вид, структуру и свойства тканей. Заключительная отделка может включать следующие основные операции: спиртовку тканей, аппретирование, шире-ние, каландрирование, подворсовку, стрижку и чистку, заключительную декатировку, фиксацию. Спиртовка тканей - это процесс легкого отбеливания нет окрашенных участков набивных тканей. Аппретирование заключается в обработке тканей клеящими веществами для придания им полноты на ощупь, жесткости или мягкости, гигроскопичности, уменьшения загрязняемости, лучшей отстирываемости. Ширение (выравнивание утка) - процесс придания тканям стандартной ширины и устранения перекосов. Перед ширением ткань увлажняют. Каландрование осуществляется с целью разглаживания и уплотнения тканей, придания ей гладкой глянцевой поверхности, блеска и др. Каландры состоят из системы металлических и наборных валов. Подворсовка проводится для хлопчатобумажных и шерстяных тканей на ворсовальных машинах с целью поднятия ворса, примятого в процессе отделочных операций. Стрижка и чистка для шерстяных тканей проводятся на стригальных машинах для удаления с лицевой поверхности торчащих концов волокон или выравнивания по высоте начесного ворса. Заключительная декатировка - это обработка шерстяных тканей горячим паром с целью предотвращения усадки, снятия внутренних напряжений, устранения блеска. Фиксация - ткани из синтетических нитей проходят вторичную стабилизацию (фиксацию) путем термической обработки в натянутом состоянии. Специальные виды отделки применяют для увеличения срока службы и улучшения эстетических и гигиенических свойств тканей. К наиболее широко применяемым специальным видам отделки тканей относятся: несмываемый аппрет, стойкое тиснение, отделка с устойчивым блеском, форниз (формирование несминаемого изделия), износостойкая, антистатическая, металлизация, водонепроницаемая, водоотталкивающая, противоусадочная, противогнилостная, противомолевая, огнеупорная и др.