Пряжа — это текстильная нить, изготовленная из штапельных волокон путем скручивания

     Пряжу вырабатывают из натуральных волокон (хлопка, льна, шерсти, шелка) и химических штапельных волокон (вискозных, полиэфирных, полиамидных и др.). В зависимости от состава пряжа может быть однородной, состоящей из волокон одного вида, смешанной — из смеси двух или более видов волокон. Однородную или смешанную из разноцветных волокон называют меланжевой. При создании смешанной пряжи состав смеси и ее пропорции подбирают с таким расчетом, чтобы максимально использовать положительные свойства составляющих волокон и нивелировать отрицательные свойства. При смешивании натуральных и химических волокон учитывается соответствие их размеров (толщины и длины) и формы (извитость, профиль, шероховатость).

     Образование пряжи из волокнистой массы происходит в процессе прядения — самого древнего способа получения текстильных нитей. Классический процесс веретенного прядения складывается из ряда операций: разрыхления и трепания, чесания, выравнивания и вытяжки, предпрядения и прядения. Основная цель этих операций — разделить волокнистую массу на отдельные волокна, очистить их от примесей и пыли, равномерно перемешать, в той или иной степени распрямить и ориентировать в продольном направлении, сформировать нить требуемой толщины и придать необходимую крутку. На первом этапе волокнистая масса, которая часто подается в виде спрессованных кип, под ударным воздействием разрыхлителей и трепал разделяется на мелкие клочки и очищается от примесей и пыли. Операции чесания бывают двух видов: кардочесание и гребнечесание. При кардочесании клочки волокон расчесываются игольчатыми (кардными) поверхностями на отдельные волокна, при этом удаляются оставшиеся примеси, спутанные клочки волокон и частично короткие волокна. Из прочесанного волокнистого холста формируется жгут, называемый лентой.

    В дальнейшем ленты многократно подвергаются сложению и вытяжке, в результате чего происходит выравнивание лент по толщине, распрямление и ориентирование волокон в продольном направлении. Ленты подвергаются операции гребнечесания, при этом помимо распрямления и ориентации волокон происходит вычесывание коротких волокон. В процессе предварительного прядения ленты вытягиваются и слегка подкручивается, образуя ровницу. Окончательное прядение проводится на кольцепрядильных машинах, на которых ровница утоняется вытяжкой до требуемой толщины и приобретает окончательную крутку. В зависимости от набора операций и числа их повторов различают три основных способа прядения: аппаратное, кардное и гребенное.

      Процесс аппаратного прядения наиболее короткий. После разрыхления и трепания волокнистая масса подвергается двух- или трехкратному кардочесанию, после чего волокнистый холст разделяется на полосы и скатывается (ссучивается) в ровницу и далее на прядильной машине преобразуется в пряжу. Аппаратная пряжа вырабатывается из коротковолокнистого хлопка. Кроме того, к ним добавляют волокна из отходов прядильного производства и регенерированные волокна (из лоскута). Структура аппаратной пряжи рыхлая. Она состоит из мало распрямленных и мало ориентированных волокон.

      Пряжа обладает повышенной пористостью и, следовательно, хорошими теплозащитными свойствами, которые являются важными для зимней одежды. Хлопчатобумажная аппаратная пряжа выпускается линейной плотностью 85-250 текс и используется для изготовления байки и хлопчатобумажных сукон.

Кардная система прядения включает в себя все операции, кроме гребнечесания. Кардная пряжа вырабатывается из средневолокнистого хлопка и химических волокон или из смеси хлопка. Кардная пряжа состоит из относительно распрямленных и ориентированных волокон, находящихся в наружных слоях, больше чем в центральных. Кардная пряжа не всегда равномерна по толщине, что, в свою очередь, может вызвать неравномерность распределения крутки и появления сукрутин и петель. Хлопчатобумажная кардная пряжа имеет несколько ворсистую поверхность из-за выступающих кончиков волокон. Пряжа из равномерных по длине и толщине химических волокон имеет более гладкую поверхность и отличается большей равномерностью по толщине и крутке. Кардную пряжу выпускают линейной плотностью 15-85 текс и используют для изготовления тканей, трикотажных и некоторых видов нетканых полотен.

      Гребенная система прядения наиболее продолжительная; в нее включены все виды операций: разрыхление, кардочесание, многократное сложение и вытяжка лент, гребнечесание, при котором вычесываются короткие волокна, предпрядение и прядение. Гребенная пряжа вырабатывается из длинноволокнистого хлопка. Структура гребенной пряжи наиболее упорядоченная; распрямленные и ориентированные в долевом направлении волокна равномерно распределены по длине и поперечному сечению пряжи. При прядении волокна располагаются по спиралям и плотно обвивают друг друга. Поверхность гребенной пряжи ровная и менее ворсистая, чем у кардной пряжи.

     
     Помимо классических видов прядения в производстве пряжи получили распространение безверетенные системы прядения (пневмомеханические, электростатические и др.). Чаще всего используют пневмомеханическое прядение, в основе которого лежит принцип механического и аэродинамического воздействия на волокна. Волокна из ленты воздушным потоком подаются в прядильную камеру, которая вращается с частотой 30000 оборотов в минуту. Центробежной силой волокна прижимаются к стенкам камеры, группируются в желобе в виде волокнистой ленты, скручиваются и выходят из камеры в виде пряжи.

Коротко про текстильные нити

     Основные характеристики структуры и свойств текстильных нитей.

     К основным структурным характеристикам текстильных нитей относятся линейная плотность, направление крутки, крутка, коэффициент кручения и величина укрутки.

Толщину текстильных нитей можно определять линейными размерами и площадью поперечного сечения, измеряемыми под микроскопом. Однако зачастую сложная форма сечения, наличие каналов, пустот и различная плотность расположения элементарных волокон затрудняют правильную оценку толщины нитей. Поэтому в качестве стандартной характеристики толщины принята линейная плотность, имеющая условное название текс (от слова текстильный).

Линейная плотность представляет собой отношение массы нити m, мг, к ее длине L, м:

T=m/L.

      Различают номинальную, номинально-расчетную, фактическую линейную плотности.

Номинальный Тн называют линейную плотность нити, запроектированную к выпуску. Ее используют при расчетах структурный параметров текстильных материалов. Номинально-расчетную плотность Тр трощеных и крученых нитей рассчитывают, суммирую линейную плотность составляющих нитей, используя следующие формулы:

Если соединяются нити одинаковой линейной плотности,

Тр=Тнn,

где n — число составляющих нитей;

если соединяютя нити разных линейных плотностей,

Тр=Т1+Т2+…+Тn

где Т1, Т2,…Тn — линейные плотности составляющих нитей;

для многокруточной нити

Тр=Т1n+Т2 или Тр=(Т1+Т2)+(Т3+Т4).

При скручивании нитей происходит укорочение длины составляющих нитей, величина которого называется укруткой U,%. Расчетная линейная плотность крученых нитей с учетом укрутки опрделеятся по формуле

Тр.к=100Тр/(100 — U).

Фактическую линейную плотность Тф определяют опытным путем, взвешивая отрезки нитей и рассчитывая по формуле

Тф=∑m/∑L,

где ∑m — суммарная масса отрезков нити, мг; ∑L — суммарная длина отрезков, м.

При определении линейной плотности текстурированных нитей их длину измеряют при натяжении (5 ± 1) мН/текс (ГОСТ 28447.1-90)

В стандартах на все виды текстильных нитей регламентированы допустимое отклонение фактической линейной плотности от номинальной или номинально-расчетной плотности, а также коэффициенты вариации линейной плотности по длине нити.

    При рассмотрении характеристик пряжи и нитей важное значение имеет кручение.        Кручение является основным способом получения пряжи из коротких волокон, комплексных и комбинированных нитей. Степень скрученности нитей оценивается следующими характеристиками.

Направление крутки характеризует расположение витков периферийного слоя нити: при правой крутке (Z) составляющие нити направлены слева вверх направо, при левой крутке (S) — справа вверх налево. Для получения равновесных и прочных нитей направления крутки при первом и последующих процессах кручения должны быть противоположными.

     
      При скручивании волокна периферийного слоя нити располагаются по винтовым линиям с заданным углом кручения β, определяемым между направлением расположения витка и продольной осью нити. Чем больше угол кручения, тем сильнее скручена нить.

Стандартными характеристиками степени скручивания являются крутка нити и коэффициент крутки.

Крутка К, кр./м, определяется числом кручений (витков) периферийного слоя нити, приходящихся на 1 м длины нити. Величина крутки зависит от угла кручения, линейной плотности нити и ее средней плотности δ и может быть определена по формуле

К=8911tg βδТ

На величину крутки оказывает влияние толщина нитей. При одинаковом угле «β» число кручений на единицу длины толстой нити меньше, чем тонкой. Это видно из рисунка ниже, где показаны развернутые витки периерийного слоя нитей с диаметрами d1 и d2. Чем больше высота шага h1 и h2, тем меньше число кручений на 1 м длины нити.

Коэффициент крутки α, характеризующий интенсивность скручивания нитей различной линейной плотность, рассчитывается по формуле.

α = 0,01КT.

Так как при скручивании составляющие нити располагаются спиральными витками, происходит укорочение их длины, или укрутка. Величина укрутки U, %, определяется по формуле

U=100(L1-L0)/L1,

где L1 — длина раскрученной нити, мм; L0 — длина крученой нити, мм.

Величина крутки оказывает существенное влияние на строение и физико-механические свойства нитей. С повышением крутки волокна сжимаются плотнее, трение между волокнами возрастает, диаметр нити уменьшается. Поэтому при пологой крутке нить получается менее прочной и более мягкой, а при высокой крутке — более прочной и жесткой. Увеличение прочности нити с повышением ее крутки происходит до определенного предела (критическая крутка), после чего происходит снижение прочности. Это связано с перенапряжением растянутых круткой наружных волокон или нитей. Однако на практике для получения малосминаемых тканей с красивой мелкозернистой поверхностью иногда используют нити с креповой круткой, превышающей критическую крутку.

При растяжении текстильной нити до разрыва определяют основные характеристики механических свойств нитей: разрывную нагрузку Pp — наибольшую нагрузку, сН (гс), и разрывное удлинение lp, мм, — увеличение длины волокна. Для сравнения прочности нитей различной толщины используется показатель относительной разрывной нагрузки P0, сН/текс, приходящегося на единицу линейной плотности нити:

Р0=Рр/Т.

Относительная разрывная нагрузка εр, %, — это отношение абсолютной разрывной нагрузки к начальной (зажимной) длине нити L0, мм:

εр =100lp/L0.

Прочность и удлинение пряжи зависят прежде всего от механических свойств составляющих их волокон, а также от степени их ориентации, распрямленности и закрепления в структуре. При разрыве пряжи разрывается только часть волокон, остальные растаскиваются. Например, степень использования прочности волокон в кардной пряже составляет около 40-50%, в аппаратной — 20-30%.

Зачем нам полезно все это знать?

Трикотажная (вязаная) и текстильная (ткацкая) пряжи определяются именно по коэффициентам и прочим показателям крутки. Если пускать в производство не разобравшись в параметрах, то можно столкнуться с необратимыми последствиями. Например, для трикотажа используется пряжа с более низким количеством крутки и высоким углом β. Несоблюдение параметров приводит к тому, что при ткацком производстве пряжа будет пушиться, рваться и выходит большой отход из-за распушения в виде учеса. Такую пряжу невозможно шлихтовать (об этом мы расскажем вам в следующих статьях). А для тканого продукта типа дигонали, брезента, сатина, набардина и пр. используется пряжа с высокой круткой, так как такая пряжа жесткая и плотная, следовательно, в ткани нет такого параметра как усадка.

Резюмируя вышесказанное, теперь мы знаем технологии производства типов пряжи, почему они отличаются по стоимости и какое качество можно ожидать при выборе полотна. Также мы теперь сможем расшифровать технические характеристики при выборе самой пряжи для производства

 Резюме:

Резюмируя вышесказанное, теперь мы знаем технологии производства типов пряжи, почему они отличаются по стоимости и какое качество можно ожидать при выборе полотна. Также мы теперь сможем расшифровать технические характеристики при выборе самой пряжи для производства

GALEON CENTRASIA является производителем широкого спектра текстильной продукции, начиная от суровой технической ткани и заканчивая готовой трикотажной  одеждой и спецодеждой.

Мы берем за правило периодически посвящать наших партнеров в особенности отрасли посредством коротких статей. Ждем Ваши вопросы и предложения последующих тем отраслевых статей по адресу: mail@centrasiatex.com