1.2 Пряжа и нити, применяемые для изготовления чулочно-носочных изделий

Для производства чулочных изделий применяют пряжу и нити из различных волокон. Большинство пряжи состоит из двух или более видов волокон.

Принято различать два основных класса волокон - натуральные и химические. Натуральные органические волокна, в свою очередь, бывают растительного (хлопок, лен, джут, рами) и животного (шерсть овечья, козья, верблюжья и шелк) происхождения. Химические волокна также имеют два подкласса. Искусственные химические волокна - получают на основе целлюлозы и ее производных (вискоза, ацетатное, триацетатное) по своим свойствам близки к натуральным. Синтетические химические волокна производят синтетических высокомолекулярных полимеров. В настоящее время именно синтетические волокна, в том числе полиуретановые (эластан, спандекс), полиамидные (капрон), полиакрилонитрильные (нитрон), наиболее широко используются в производстве чулочно-носочных изделий, потому что обладают широким спектром полезных свойств.

Несмотря на более широкое использование химических волокон в производстве чулочных изделий, натуральные волокна по прежнему сохраняют свою роль.

Хлопок - это волокно, которое покрывает семена хлопчатника. Длина волокон колеблется от 1 до 55 мм и определяет способ переработки его в пряжу и свойства получаемой пряжи. Хлопковые волокна приятны на ощупь. Волокна имеют достаточно большую разрывную прочность (разрывное напряжение 41 - 54 дН/мм²), которая обусловливает высокие показатели механических свойств готовых изделий. Гигроскопичность вполне достаточна для обеспечения хороших гигиенических свойств изделий (8 - 9 % при нормальных условиях: при относительной влажности воздуха 65 % и температуре 20° С), достаточной воздухо- и паропроницаемости. Хлопок, как и другие натуральные волокна, не электризуется. Волокно устойчиво к действию как холодной, так и горячей воды, в водной среде увеличивается его разрывная прочность. Теплозащитные свойства обеспечиваются особенностью строения волокна и наличием внутри канала, заполненного воздухом. Удлинение волокна колеблется в пределах от 5 до 10 %. Волокно обладает малой упругостью, поэтому изделия легко сминаются. Под влиянием солнечного света и атмосферных условий волокно постепенно разрушается, это выражается в уменьшении прочности, удлинения, устойчивости к истиранию, увеличении жесткости и ломкости. Хлопковые волокна неустойчивы к действию кислот, зато обладают повышенной устойчивостью к действию щелочей. На своеобразном воздействии на волокна крепких растворов щелочей на холоде основан процесс мерсеризации, при котором повышается их прочность и блеск, улучшаются адсорбционные свойства, способность окрашиваться. Хлопковое волокно представляет достаточно хорошую питательную среду для жизнедеятельности различных микроорганизмов (грибов, бактерий).

Специальная обработка волокна и готовых изделий, а также добавление синтетических волокон в состав пряжи способствуют устранению недостатков хлопковых волокон.

Другие растительные волокна используются крайне редко в чулочном производстве.

Натуральный шелк - самый дорогостоящий и изысканный вид сырья в производстве чулочных изделий, поэтому шелковые чулки и колготки - показатель достатка и высокого социального статуса.

Шелк - ценнейшее волокно, представляющее собой продукт выделения шелкоотделительных желез гусениц шелкопрядов. При размотке коконов получают непрерывную нить длиной до 1500 м и отходы, которые используют для получения коротких волокон, используемых при получении пряжи. Длинные шелковые нити не нуждаются в прядении. Нити мягкие, легкие и блестящие. Волокно натурального шелка имеет достаточно высокую разрывную прочность (разрывное напряжение элементарной нити 47 дН/мм²). По гигроскопичности натуральный шелк занимает промежуточное положение между хлопком и шерстью и составляет 11 % при нормальных условиях, что обеспечивает хорошие гигиенические свойства. В мокром состоянии снижается прочность шелка, но увеличивается растяжимость. Разрывное удлинение шелковых волокон 20-22 %, причем упругое удлинение высокое, а пластическое - низкое. Термоустойчивость натурального шелка пониженная по сравнению с другими природными волокнами. Не рекомендуется нагревать его свыше 100° С, т.к. повышается жесткость и ломкость волокна. Натуральный шелк характеризуется пониженной устойчивостью к действию света и светопогоды. Щелочи вызывают разрушение шелковых нитей, а разбавленные кислоты не оказывают заметного действия на шелк. Также нити характеризуются высокой устойчивостью к микробным разрушениям.

Использование шелка при производстве чулочных изделий придает им непревзойденное качество и комфорт. Шелковые изделия приятно носить, так как в холод они согревают, а в жару создают ногам ощущение прохлады.

Шерсть - волосяной покров, который снимают с овец, коз, верблюдов и других животных стрижкой или реже вычесыванием в период линьки. Основную долю шерстяного волокна, используемую для производства пряжи, составляет овечья шерсть (95 - 97 %), козья шерсть - 2 - 3 %, шерсть других животных - 1 - 2 %.

Свойства готовой пряжи и изделий зависит от способа переработки шерсти, а он - от состава шерсти по типу волоса. Тонкая шерсть самая ценная, состоит из тонких волокон (пуха) одинаковых по длине, мягких и эластичных, используется для производства высококачественных изделий. Полутонкая шерсть состоит из волокон более грубых, чем тонкая шерсть (пух и переходный волос). Полугрубая шерсть содержит еще более толстые и грубые волокна разные по длине (переходный волос и тонкая ость). Грубая шерсть состоит из толстых волокон (ость), может содержать мертвый волос и состоять из разного типа волокон в различных соотношениях. Прочность волокна шерсти ниже, чем у растительных волокон и зависит от его тонины, с увеличением поперечника волокна, прочность увеличивается (среднее разрывное напряжение 15 - 18 дН/мм²). Но по мере огрубления волокон прочностное напряжение снижается. Удлинение шерсти наиболее высокое по сравнению с другими натуральными волокнами (20 - 35 % в сухом состоянии). Значительная доля деформации приходится на упругую и эластичную. Высокие упругие свойства обеспечивают высокую устойчивость к истирающим и многократно растягивающим усилиям. Гигроскопичность волокна шерсти в нормальных условиях составляет 15 - 17 %. При повышенной влажности воздуха шерсть может поглощать до 35 - 45 % влаги, оставаясь на ощупь сухой. Вследствие высокой гигроскопичности шерстяного волокна изделия характеризуются очень хорошей гигиеничностью. Под действием воды волокно становится более растяжимым и менее прочным. Хорошие теплозащитные свойства обусловлены строением шерсти, наличием чешуйчатого слоя, состоящего из роговидных пластинок между которыми находится значительное количество воздуха. При нагревании шерсть становится жесткой и ломкой. Свето - и атмосфероустойчивость волокон шерсти выше, чем у волокон хлопка, но под действием света свойства ухудшаются. Неконцентрированные растворы кислот не вызывают изменений волокна, тогда как щелочи разрушают волокно. Микробиологическая устойчивость шерсти выше, чем у хлопка.

Химические волокна совершили переворот в мире чулочно-носочных изделий. В двадцатые годы прошлого века была изобретено новое волокно - вискоза. Именно вискоза стала основой для производства относительно тонких, прочных и прозрачных чулок.

По сути вискоза - натуральная целлюлоза без посторонних примесей. Это искусственное волокно, изготавливаемое из жидкого раствора природной целлюлозы - древесины ели, сосны, стеблей некоторых растений. Поэтому по своей природе вискоза считается близкой к натуральным волокнам. Данный материал легко поддается различным технологическим манипуляциям. Так, вискозную нить выпускают неограниченной длины, ее можно сделать окрашенной в массе, матовой или блестящей, можно придать вид шелка, льна или шерсти. Прочность вискозы ниже, чем у растительных волокон, но выше, чем у шерсти (25 - 27 дН/мм²). Достаточно высокая устойчивость к истиранию, превосходит натуральные волокна. Прочность на разрыв понижается в мокром состоянии примерно в половину от сухого состояния. Следовательно уменьшается устойчивость изделий к деформациям при влажно-тепловой обработке (замочка, стирка). Удлинение при растяжении складывается из упругого, эластического и пластического удлинения и варьируется от 10 до 30%. Устойчивость у действию многократных нагрузок зависит от тонины волокна и увеличивается с ее уменьшением. Гигроскопичность вискозных нитей составляет 12 - 13 % при нормальных условиях, значение выше, чем у хлопка. Это означает наличие хороших гигиенических свойств и отсутствие электризуемости. Механические свойства нитей снижаются при воздействии кислот, а щелочи вызывают разрушение вискозы. Под длительным действием света и атмосферных воздействий прочность волокна снижается. Вискозосодержащие изделия имеют хорошие теплозащитные свойства. Вискоза малоустойчива к действию микроорганизмов.

Вискоза придает изделиям мягкость, гладкость и шелковистость, создает ощущение прохлады в жару. Эти свойства делают изделия, содержащие вискозное волокно, чрезвычайно приятными и комфортными в носке. Изделия из вискозы легко очищаются, но с ними необходимо обращаться бережно. В то же время вискоза плохо держит форму и подвержена образованию катышков.

Полиамидные волокна - это целое семейство синтетических волокон, в том числе капрон и нейлон. Полиамидные волокна обладают высокой устойчивостью к истиранию (в 10 раз превосходят хлопок), повышенной прочностью на разрыв (в 2 - 3 раза выше, чем у хлопка), эластичностью и устойчивостью к многократным деформациям. Гигроскопичность невысокая, 3,5 - 4 %, следовательно изделия обладают невысокими гигиеническими свойствами, способны накапливать электростатические заряды, как и все синтетические волокна. Невысокая термостойкость, пониженная свето - и атмосферостойкость волокна, особенно матированного. Устойчивы волокна к щелочам, но растворяются в кислотах. Из-за круглого сечения и гладкой поверхности они имеют пониженную сцепляемость с другими волокнами, поэтому их выпускают профилированными (с различными сечениями). Как и другие синтетические волокна, не подвержены действию микроорганизмов [8].

Микрофибра® - зарегистрированный товарный знак компании Nylstаr. Это полиамидные и полиэфирные микроволокна, представляющие собой тончайшие нити, толщиной менее 1 денье. Изделия с их применением обладают повышенной впитывающей способностью благодаря очень малому диаметру сечения нити.

Тактель® (Tactel®) - это торговая марка полиамидного волокна, изобретенного и производимого фирмой Invista. Это волокно имеет все плюсы своего предшественника нейлона: прочность, износоустойчивость, эластичность, стойкость окраски, а также оно приобрело мягкость и драпируемость, широкий спектр блеска, новые поверхностные эффекты. Изделия из него отличаются комфортностью, создавая эффект "второй кожи". В зависимости от формы, волокно может быть разным, от искрящегося и радужного до абсолютно матового, бархатистого. Кроме того, он обладает уникальным свойством отводить влагу. Способ изготовления волокна позволяет добиться повышенной ветронепроницаемости, изделия быстро сохнут, легко стираются.

Мерил® (Meryl®) - зарегистрированный знак компании Nylstаr. Это полиамидное волокно, которое предотвращает возникновение статистического электричества. Материал, содержащий в составе Мерил, обладает высокой водонепроницаемостью и необычайной лёгкостью (на 25-30% легче нейлона), за счет специальной полости внутри волокон [9].

Полиакрилонитрильные волокна - группа синтетических волокон, вырабатываемых из полиакрилонитрила и его сополимеров. Волокна обладают высокой прочностью, но она несколько ниже, чем у полиамидных волокон (в 5 - 10 раз). Волокно очень легкое, по внешнему виду напоминает натуральную шерсть. Удлинение волокна равно 16-20%, волокно упругое. Гигроскопичность волокна очень мала, при нормальных условиях оно поглощает не более 1% влаги. Следовательно имеет очень низкие гигиенические свойства, электризуемость. Устойчивость к действию света и атмосферных условий очень высока. Волокна устойчивы действию высоких температур (до 180° С), разбавленных кислот и щелочей.

Дралон® (Dralon®) - зарегистрированная торговая марка компании BAYER, синтетическое акриловое волокно. Благодаря своим свойствам Дралон нашел применение и в производстве чулочно-носочной продукции. По внешнему виду и способности сохранять тепло он напоминает шерсть, что позволяет использовать его при производстве теплых чулочных изделий. Легко стирается, быстро сохнет, не теряет формы после стирки.

Амикор (Amicor) - акриловое волокно, предотвращающее развитие бактерий за счёт эффективного действия частиц триклозана. Во время прядения частицы Amicor фиксируются внутри основного волокна, благодаря чему система эффективнее, чем при поверхностной обработке волокна. Антибактериальные свойства сохраняются при более чем 200 стирок [9].

Полиэфирные волокна - синтетические волокна, производимые из терефталевой кислоты. Представителем является лавсан, в США - дакрон. По внешнему виду напоминает шерсть. По прочности лавсан не уступает полиамидным волокнам. Гигроскопичность лавсана в нормальных условиях составляет 0,4%, это свидетельствует о плохих гигиенических свойствах. Волокно обладает большой упругостью. Волокно не склонно к усадке. Термостойкость весьма высокая, выдерживает обработку водой под давлением при температуре 130° С. Лавсановое волокно превосходит вискозу и природные волокна по устойчивости к истиранию, но уступает полиакрилонитрильным волокнам. Более устойчив к действию света и атмосферным воздействиям, чем полиамидные волокна. Волокно устойчиво к действию кислот, разлагается при обработке крепкими щелочами. Основные недостатки - загрязняемость, электризуемость, плохая окрашиваемость [8].

COOLMAX® (Кулмакс®) - это зарегистрированная фирмой Invista торговая марка волокна для производства трикотажных изделий. COOLMAX представляет собой особые полиэфирные волокна с четырехлепестковым поперечным сечением и более высоким уровнем влагопереноса, что обеспечивает большее испарение, отличную воздухопроницаемость и лучшее охлаждение тела в жаркую погоду. Изделия с COOLMAX задерживают в 14 раз меньше влаги, чем хлопчатобумажные изделия, и в 8 раз меньше, чем нейлон. Применение терморегулирующих волокон типа COOLMAX улучшает функциональные характеристики изделий и создает стабильный микроклимат для ног. Мягкие, легкие, стойкие к неприятным запахам и усадке, материалы COOLMAX занимают все более важное место в производстве чулочно-носочных изделий [9].

Эластан представляет собой синтетическое полиуретановое волокно, которое имеет характеристики каучуковой резины. В чистом виде эластан практически никогда не используется, он используется в качестве добавки к другим волокнам, что существенно улучшает свойства материала, но и увеличивает его стоимость. Нити способны к очень большим обратимым, так называемым, высокоэластическим деформациям. Для них характерны высокое удлинение (разрывное удлинение - до 800 %), способность к упругому восстановлению в исходное состояние за очень короткое время (доля упругой деформации 90-92%). Именно эта особенность определяет область применения данных нитей, они придают текстильным материалам высокую эластичность, упругость, формоустойчивость и несминаемость. Полиуретановые нити обладают большой устойчивостью к истиранию (в 20 раз больше, чем резиновая нить), устойчивостью к химическим реагентам. Гигроскопичность эластана составляет 1 - 1,3 % при нормальных условиях.

Недостатки полиуретанового волокна. Низкие гигиенические свойства. Под воздействием высокой температуры свойства волокна значительно ухудшаются. При 120°С, особенно в растянутом состоянии, происходит значительная потеря прочности. Под действием света их механические свойства изменяются незначительно.

Лайкра® (Lukra®) - запатентованное американским химическим концерном Дюпон (Du Pont) название волокна эластан. Оно может быть матированным (белым), полупрозрачным и прозрачным. А с недавнего времени существует лайкра "Супер Белая" и "Супер Черная". Ее замечательные свойства повышают качество трикотажа, придавая им удобство, улучшая облегаемость и сохранение формы. Такие чулочные изделия не сковывают движения и не образуют складок. Lykra 3D - это технология использования лайкры. Обычно лайкра провязывается через ряд: первый ряд - простая полиамидная нить, второй ряд - лайкра, оплетённая полиамидом. А в изделиях с лайкрой 3D каждый ряд вяжется лайкрой, оплетённой полиамидом. Изделия, изготовленные этим методом, отличаются исключительной однородностью и мягкостью материала, отлично растягиваются во всех направлениях, облегают ногу, как "вторая кожа", на них сложно сделать зацепку.

Ни одно текстильное изделие никогда не производится на 100 процентов из лайкры. Она используется лишь в небольших количествах (от 5 до 20%, а Lycra 3D - от 25 до 50%) в комбинации с другим типом или типами волокон, как натуральными, так и синтетическими [9].

Другими торговыми марками полиуретановых волокон, помимо прочих, являются "Эласпан" (Elaspan), "Дорластан" (Dorlastan) и "Линель" (Linel).

Эластан используется также в поддерживающих изделиях, корректирующих форму ног и создающих необходимую компрессию.