4.4.3. Свойства материалов, определяющих параметры

ВТО

Влажно-тепловая обработка (ВТО) является многоступенчатым процессом, каждый этап которого проводится при строго регламентированных режимах с учетом изменений, происходящих в обрабатываемом текстильном материале.

В отличие от операций ниточного соединения, которые могут вы-полняться на любых текстильных материалах, область применения ВТО

является ограниченной. Причинами такого ограничения являются:

1. отсутствие у ряда текстильных материалов свойств, необходимых для проведения ВТО и получения конечного результата с необходимыми параметрами;

2. в результате ВТО возможно также ухудшение внешнего вида материалов.

По этим причинам не подвергаются ВТО следующие ткани:

- имеющие пленочное покрытие;

- с недостаточной устойчивостью окраски к увлажнению и нагреванию;

- прорезиненные;

- из термочувствительных химических волокон, самодеформирующих с при нагревании;

- не фиксирующие остаточные (необратимие) деформации после тепловых и влажностных обработок.

Для проведения ВТО с целью формообразования материалы должны иметь ряд свойств: изменять сетевой угол для образования пространственной формы, должны быть способны к изменению линейных размеров, а именно к сутюживанию и оттягиванию.

Однако, не все материалы могут фиксировать внутри себя такие изменения.

В полном объеме операции ВТО со всеми видами деформаций текстильного материала (растяжение, продольное укорочение и попе­речное сжатие, изгиб, изменение угла между нитями основы и утка, выравнивание поверхности) в настоящее время применяются при изго­товлении изделий из чистошерстяных тканей или тканей, содержащих не менее 50 % шерстяного волокна. Проведение этих операции воз­можно благодаря строению волокна шерсти.

Для остальных тканей, содержащих целлюлозные, синтетические и другие волокна, операции ВТО применяются не в полном объеме и в основном те, при которых в материале возникают наиболее простые виды деформации, например, изгиб, выравнивание поверхности. Та­кими операциями являются: разутюживание и заутюживание срезов, припусков швов и складок, приутюживание готового изделия для уст­ранения смятия и заминов.

При ВТО текстильный материал подвергается временному дейст­вию повышенной температуры, избыточной влажности, механической нагрузки в течение времени, зависящих от применяемого оборудова­ния и свойств материала. При последовательном действии указанных факторов обраба-

тываемый текстильный материал проходит через сле­дующие этапы:

1) перенос текстильного материала из окружающей среды с нор­мальными условиями в среду с повышенной температурой и влажно­стью; в результате происходит изменение фазового состояния мате­риала, то есть он переходит из стеклообразного в высокоэластическое состояние;

2) деформация материала в высокоэластическом состоянии; при этом внутри волокнообразующего полимера происходит перестройка межмолекулярных связей в результате принудительного смещения макромолекул и самих волокон (нитей) под действием механической нагрузки;

3) обратный перенос деформированного материала в окружаю­щую среду с нормальными условиями. При этом после перехода в стеклообразное состояние материал должен сохранить полностью или частично свое деформированное положение.

Нагрев и увлажнение текстильного материала являются приемами, необходимыми для облегчения проведения его деформации.

Хотя число основных параметров ВТО сравнительно невелико (температура рабочего органа и теплоносителя, избыточное увлажне­ние, величина механической нагрузки, время), их зависимость от большого числа свойств и характеристик обрабатываемых текстиль­ных материалов делает нахождение рациональных режимов обработки чрезвычайно сложным.

На выбор режимов ВТО влияют многие свойства материалов: во­локнистый состав, структурные характеристики, ИЛР, вид отделки, характеристики проницаемости, теплопроводности и др.

Пренебрежение перечисленными свойствами при определении ра­циональных режимов ВТО может привести к дефектам и некачествен­ному выполнению операций ВТО.

Наличие дефектов внешнего вида проявляется в виде лас, измене­ния цвета, опалов деталей. Возможна также нежелательная тепловая усадка.

В результате нерационального выбора режимов ВТО возможно ухудшение показателей потребительских свойств материалов, не обна­руживаемые визуально, а проявляющиеся при эксплуатации (частич­ное разрушение отделочного препарата, снижение стойкости к истира­нию и т.д.).

Одним из основных факторов, определяющим режимы ВТО, явля­ется волокнистый состав и вид нитей.

Среди свойств и характеристик текстильных материалов волокни­стому составу принадлежит ведущая роль, поскольку именно он в зна­чительной степени формирует показатели остальных свойств. Волок­нистый состав материалов оказывает влияние на:

1. режимы операций влажно-тепловой обработки и технические усло­вия их проведения (температура, время воздействия);

2. усадку после ВТО, способность к сутюживанию;

3. количество и характер дефектов, возникающих после ВТО.

Температура воздействия при ВТО зависит от термо- и тепло­стойкости волокон и нитей. Наиболее низкую термоостойкость имеют хлориновые волокна: их размягчение происходит уже при 95... 100 °С. У наиболее распространенных синтетических волокон - полиамидного и полиэфирного - размягчение, т.е. плавление волокон с нарушением их геометрических размеров, наступает соответственно при 200...215 °С и 250...255 °С. Перегрев натуральных волокон не приводит к их размягчению, а вызывает необратимое снижение прочности: у шерстя­ного волокна оно происходит при 135 °С, а у натурального шелка - при 150...160 °С. Интенсивное разрушение целлюлозы (хлопок, лен) начинается при 140 °С. Особое внимание следует уделять выбору ре­жимов ВТО смесовых материалов, выработанных из нескольких ви­дов волокон и имеющих разные температурные характеристики. В этом случае необходимо ориентироваться на волокна с наименьшей тепло- и термостойкостью. Температурные характеристики основных видов волокон, которые необходимо учитывать при выборе режимов ВТО, приведены в разд. 1.5.5.

Перегрев может привести к изменению цвета волокон и разруше­нию отделочного препарата, снижению прочности и устойчивости к истиранию материалов.

В случае неправильного выбора режимов после ВТО могут воз­никнуть нежелательные дефекты, как устранимые с помощью допол­нительных технологических операций, так и неустранимые: нежела­тельное ИЛР, ласы, блеск, плохая сутюживаемость, изменение цвета.

Наиболее чувствительны к нарушению режимов ВТО шерстяные ткани. Строгого контроля за поддержанием режимов ВТО требуют и шелковые ткани. Хлопчатобумажные, льняные ткани составляют груп­пу, наименее подверженную риску возникновения дефектов.

Возникновение отдельных дефектов может происходить при неко­торых видах оформления поверхности материалов. Например, измене­ние состояния поверхности может наблюдаться после ВТО тканей с эффектом клоке, жатых, буклированных материалов. Особое внимание следует уде-

лить материалам с наличием ворса (бархат, вельвет и т.п.). Из-за возможного изменения ворсовой поверхности усилие прессова­ния должно быть минимальным и ВТО рекомендуется проводить на специальной поверхности (кардоленте и т.п.).

В зависимости от сорбционной способности волокон находится величина увлажнения материала, то есть количество влаги, вносимой в материал при пропаривании.

Наибольшей влагоемкостью, гигроскопичностью обладают нату­ральный шелк и шерстяные волокна, целлюлозные и вискозные волок­на и нити. Чем больше влаги способны поглотить обрабатываемые ма­териалы, тем больше времени потребуется на проведение сушки, т.е. удаление из материала влаги, выполнившей свою роль. От гигроско­пических свойств в прямой зависимости также находится общее ИЛР (тепловая усадка после ВТО). Поэтому наибольшую усадку после ВТО имеют материалы из натуральных и вискозных волокон.

Ткани, изготовленные из волокон и нитей с низкими сорбционными свойствами и не изменяющие свои деформационные свойства при нагревании, не способны к принудительной усадке. Поэтому исправ­ление дефектов ниточных соединений на таких тканях путем ВТО не­возможно.

Для создания пространственной формы влажно-тепловой обра­боткой материалы должны иметь способность к изменению сетевого угла, а также сутюживаться и оттягиваться.

Проведенный анализ литературы показал, что в настоящее время нет методик сутюживания и оттягивания, позволяющих проводить сравнительный анализ материалов по этим показателям. Оценка тка­ней на степень сутюживания производится косвенно по результатам усадки от ВТО, оттягивание — никак не оценивается.

Проведенные исследования сутюживания и оттягивания по пред­ложенной в ОГИС методике показали, что степень сутюживания во многом определяется волокнистым составом и видом нитей. [48] Дос­таточно большую величину сутюживания (до 8,6 %) имеют ткани шер­стяного ассортимента. Несмотря на незначительную усадку от ВТО, определяемую общепринятым методом, синтетические ткани рыхлых структур из текстурированных нитей сутюживаются также достаточно хорошо (до 8 % под углами 30, 45, 60° к нитям основы).

Хорошо оттягиваются ткани, у которых достаточно легко проис­ходит изменение угла между нитями основы и утка. Это, как правило, ткани рыхлых структур. Из синтетических тканей лучше оттягиваются ткани из текстурированных нитей. Наиболее выгодным является на правление оттяги-

вания под углом 45° к нитям основы, а также в на­правлении диагонали ячейки. По основе и утку ткани оттягиваются намного хуже. Волокнистый состав при оттягивании имеет меньшее значение, чем при сутюживании.

На параметры ВТО, а также количество и характер дефектов после ВТО в значительной степени влияет изменение линейных размеров ма­териалов, составляющих пакет швейного изделия (см. разд. 4.3.2).