Крутка и равновесность нитей

Скручивание – важный процесс текстильного производства, особенно, прядильного, позволяющий формировать из сравнительно коротких волокон пряжу – текстильную нить любой длины. Кроме того, скручиванием получают более прочные, толстые и равномерные нити из нескольких сложенных вместе, а также – внешний эффект на нитях (креповый, фасонный и др.).

Степень скрученности нитей оценивают следующими характеристиками.

Число кручений, приходящихся на один метр длины нити К, кр./м.

Эта характеристика является мерой интенсивности скрученности только нитей одинаковой линейной плотности и одинаковой объемной массы, так как при одинаковом числе кручений более интенсивно скручена толстая нить.

Угол кручения b – угол наклона наружных волокон или нитей к продольной оси скрученной нити (см. рис. 13). Чем больше угол кручения, тем интенсивнее скручена нить. Этот показатель дает наиболее правильную характеристику степени скрученности нити, но редко применяется ввиду большой трудоемкости его определения, так как необходимо выполнить сотни замеров угла кручения.

Коэффициент крутки – величина, пропорциональная тангенсу угла кручений b. Коэффициент крутки является мерой скрученности нитей с разными линейными плотностями, но одинаковой средней плотностью d, мг/мм³. Учитывая, что средняя плотность нитей разных видов колеблется в небольших пределах, в практике коэффициент крутки широко используют для сравнения степени скрученности нитей разной линейной плотности:

,

где К _ф – фактическая крутка, кр./м; Т _ф – фактическая линейная плотность нити, текс.

Чем больше коэффициент крутки a, тем интенсивнее скручена нить.

Ниже приведены значения коэффициентов крутки для основных видов пряжи и нитей:

Крутку нитей определяют на приборах, называемых круткомерами. Для определения крутки используют метод непосредственного раскручивания, удвоенного кручения и сбалансированной крутки [6, 9]. Принципиальная схема круткомера приведена в прил. 4.

Рис. 16-а. Типичные кривые масштабной зависимости прочности ПАН волокон в обычных и логарифмических координатах

Рис. 16-б. Типичные кривые масштабной зависимости удлинения ПАН волокон в обычных и логарифмических координатах

Рис. 17. Кривая зависимости прочности пряжи от коэффициента крутки и числа кручений

Степень скрученности – важная характеристика, так как от нее зависят строение и ряд свойств нитей: разрывная нагрузка, удлинение при разрыве, рыхлость, ворсистость и др. С увеличением степени скрученности уплотняются волокна нити, следствием чего является повышение средней плотности и уменьшение их диаметра (толщины). Влияние крутки на прочность нити сложное.

Положительное влияние крутки на свойства пряжи заключается в увеличении сил трения между волокнами при скручивании, что приводит к увеличению прочности и равномерности пряжи. Так, разрывная нагрузка пряжи увеличивается с повышением крутки, достигая максимума, а затем уменьшается. Крутка, при которой нить имеет максимальную разрывную нагрузку, называется критической (рис. 17). Однако, с повышением скрученности пряжи увеличивается разрушение волокон от деформаций кручения, сжатия, вследствие чего уменьшается прочность пряжи.

Для комплексной нити положительный эффект от увеличения крутки также присутствует, но он значительно меньше, чем для пряжи. При повышении степени скрученности пряжи и комплексных нитей значительно повышается их долговечность.

Направление крутки нитей также влияет на внешний вид и свойства тканей. Например, в ткани с одинаковым направлением крутки основы и утка рисунок переплетения оказывается более рельефным, чем при разном направлении крутки основы и утка. Контрастность рисунка достигается благодаря разностороннему расположению витков (рис. 18). Применение нитей с разносторонней круткой в основе и утке облегчает начесывание и свойлачивание тканей.

Рис. 19. Равновесность швейных ниток: а) равновесная; б) неравновесная нить

Использование нитей с разным направлением крутки при вязании трикотажа позволяет получать полотно с равновесной петельной структурой. С увеличением крутки кроме повышения прочности наблюдается также повышение жесткости, упругости, несминаемости нитей и соответственно полотен. Так, для получения малосминаемых тканей с красивой мелкозернистой поверхностью в практике используют нити креповой крутки. Увеличение крутки может привести к появлению существенных дефектов текстильных нитей, в частности, неравновесности. Неравновесность – это способность нити образовывать сукрутины при ее сматывании с паковки. Для швейных ниток характеризует-

ся количеством витков, образующихся при складывании пополам нити длиной 250 мм (рис. 19) и определяется на круткомере по стандартной методике. [10] Для нитей текстильных неравновесность определяется на специальном приборе (ПОН-1 или ПОН-2) в мокром и сухом состоянии. Характеризуется числом витков в сукрутине, образуемой нитью длиной 500 мм. [10]

Использование неравновесных нитей при производстве трикотажных полотен приводит к перекосу петельных столбиков, что значительно ухудшает качество полотен и изделий из них. Неравновесные швейные нитки из-за сукрутин, образующихся при сматывании с паковки часто рвутся в ушке иглы. Для многих текстильных нитей неравновесность регламентируется в соответствующих ГОСТах. Так, для хлопчатобумажных и армированных швейных ниток согласно ГОСТ 6309-93 неравновесность не должна превышать 3-5 витков.

Равновесную крученную нить можно выработать, если чередовать направление крутки нитей при двукратном скручивании, соблюдая при этом определенное соотношение величин круток при первом и втором скручивании. Такие нити не дают петель и не раскручиваются, что особенно важно для швейных ниток.