Характеристики структуры нитей.
Основной характеристикой нити является ее структура. Структура нити выражается линейной плотностью первичных нитей и их количеством.
Для обозначения структуры нити исп 2 классификационные системы: российская — текс (tex) и зарубежная денье (den).
Строение (структура) нитей в значительной мере определяет их свойства и возможности использования. Обычно структура определяется размерами, формой элементов, из которых состоят текстильные нити, взаимным расположением элементов и их свойствами. Необходимо иметь в виду, что элементы в структуре нитей имеют много уровней (от мельчайших элементарных частиц до волокон и нитей). Однако при анализе структуры нитей, ее проектировании учитывается лишь первый уровень — волокна для пряжи, элементарные нити для комплексных нитей, пряжа или комплексная нить для крученых нитей и т. д. Моле¬кулярный уровень учитывается косвенно через свойства волокон, элементарных нитей и т. д.
Характеристики структуры включают характеристики элементов, их взаимного расположения и связей. Из характеристик элемента наиболее важными являются показатели размеров, формы, его состояния и свойств.
Применительно к пряже такими показателями являются длина и толщина волокон, неравномерность по этим показателям, их извитость, прочность, деформируемость и другие свойства, для комплексных нитей — толщина (тонина) элементарных нитей, неравномерность по этим показателям, показатели механических и других свойств.
Характеристики взаимного расположения элементов в нити весьма разнообразны, полной систематизации их еще нет. Отметим характеристики, получившие широкое распространение,— направление крутки, число волокон (нитей), распределение волокон в отдельных сечениях, полнота сечения, наполненность сечения, ворсистость.
Полнота
сечения как числовая характеристика
формы поперечного сечения нити может
определяться несколькими методами. По
Герцогу, полнота сечения Ко вычисляется
по отношению площади фактического
сечения нити Sф
к площади круга S0, образованного описанной
вокруг этого сечения окружностью. Для
нитей, сечение которых существенно
отклоняется от круга, Г. Н. Кукипым
предложена иная характеристика —
наполненность сечения Кэ, %, определяемая
методом минимального эллипса,
На
зарисованном контуре поперечного
сечения нити прово¬дится максимальная
хорда, принимаемая за большую ось
эллипса. Посередине ее восстанавливается
перпендикуляр, па котором откладывается
малая ось Ь, размер которой выбирается
таким, чтобы весь контур был описан
эллипсом.
Тогда фактическая площадь сечения S4> может быть определена расчетным путем, если волокна в.нити одинакового сечения, или измерением и суммированием площади всех отдельных волокон в сечении. Расчетная площадь сечения нити по контуру
В
качестве характеристик применяется
также коэффициент сплющенности, который
определяется отношением
Характеристики
связи элементов структуры еще не
разработаны. В настоящее время определяется
лишь косвенный показатель связи элементов
друг с другом — показатель интенсивности
скрученности.
Пряжа состоит из волокон, распределенных более или менее равномерно по ее длине. Число волокон, хотя и колеблется по сечению, но вокруг среднего числа, которое зависит от толщины пряжи и волокон, ее составляющих. В результате скручивания волокна обвивают друг друга. Поперечное сечение пряжи неправильной овальной формы, приближающейся к кругу. Характерной особенностью пряжи является наличие кончиков волокон на ее поверхности (пушистость).
Большую
роль играет расположение волокон в
пряже. Так, в гребенной пряже волокна
распрямлены, что обеспечивает ей при
небольшой толщине прочность и гладкость.
Наоборот, в аппаратной пряже волокна
перепутаны и слабо распрямлены, что
является причиной ее неравномерности,
большой толщины, пушистости и пониженной
прочности. В работах показаны методы
определения действительного расположения
волокон в пряже путем введения в
хлопчатобумажную кардную пряжу небольшого
числа (3—7%) волокон, окрашенных в три
цвета. На ручном микротоме через 0,2 мм
делали поперечные срезы пряжи, позволившие
определить изменение положения отдельных
волокон относительно контуров и оси
пряжи. На рис. 1.27 показаны схемы положения
волокна в 32 последовательных срезах
пряжи 18,5 текс. На рис. 1.28 показаны схемы
расположения волокон в продольном
направлении. Волокна в пряже располагаются,
в основном, по винтовым линиям переменного
шага и радиуса. Широкое распространение
получил метод изучения структуры пряжи
(метод В. Мортона), при котором фиксируется
положение волокон в пряже по ее длине
. Согласно этому методу в пряжу
зарабатываются предварительно окрашенные
волокна. Препарат пряжи погружается в
ванночку с жидкостью, имеющей коэффициент
преломления, близкий к коэффициенту
преломления неокрашенных волокон
(раствор метилсалицилата). Положение в
пряже окрашенных контрастных волокон
фотографируется или зарисовывается
под микроскопом.
В качестве характеристики расположения отдельных волокон по радиусу пряжи и по ее длине В. Мортоном предложен коэффициент миграции. Схема расположения волокон относительно геометрической оси пряжи показана на рис. I. 29, а, где S1, S2, ... — проекции соответствующих участков волокна (АВ, ВС, ...) на ось пряжи, a i1, i2 ... — разности между расстояниями от точек А, В, ... до оси пряжи.
Коэффициент миграции
Схема
расположения волокон хлопчатобумажной
пряжи при разной крутке показана на
рис. I. 29, б.
При трубчатой структуре нити располагаются как витки многоходового винта. Для стержневой структуры характерно наличие осевых одной или нескольких нитей, располагающихся в распрямленном виде вдоль оси, тогда как другие нити обвивают их. При штопорной структуре одна или несколько нитей па всей длине или очень длинных участках являются осевыми, а остальные их обвивают.