Сырье для производства ковров

Оптимальный выбор природных и химических волокнистых материалов предопределяет художественно-эстетические достоинства, эксплуатационные и санитарно-гигиенические свойства, а также экономичность ассортимента ковровых изделий.

На протяжении столетий в производстве ковров использовали природные материалы: шерсть, шелк, лен, хлопок.

Шерсть определенных пород овец, которая в международной терминологии именуется "ковровая шерсть", является наиболее ценным волокнистым материалом. Овцы лучшей в СССР тушинской породы дают высококачественную ковровую шерсть. Хорошую ковровую шерсть получают также от овец туркменской, иомудской, бадгизской, сараджинской, гальджаинской, донмской, мазехской, бозахской и других пород.

Показателями качества ковровой шерсти являются ее состояние, однородность по тонине (36-40 мк) и светлота (белый цвет с легким кремовым оттенком). Шерсть должна хорошо окрашиваться в насыщенные цветовые тона, различные по глубине и плотности.

Шерстяные волокна представляют собой роговидные образования, развивающиеся в кожном покрове животного. В шерстяном волокне различают три слоя: чешуйчатый (верхний), корковый и сердцевинный. Первые два слоя имеются в каждом шерстяном волокне; сердцевинный слой, или канал, бывает только в грубом шерстяном волокне, а в тонком он отсутствует.

Чешуйчатый слой состоит из тончайших роговидных пластинок (чешуек), образующих внешний покров волокна. Форма, расположение, количество чешуек, приходящихся на 1 мм длины волокна, различны у разных видов шерстяных волокон. Чешуйчатый слой влияет на характер блеска волокна, так как то или иное расположение роговидных пластинок верхнего слоя и их форма обусловливают большее или меньшее отражение световых лучей. Для тонкой шерсти характерен глубокий нерезкий блеск; для полугрубой - более резкий; шерсть с особо резким блеском называется блестящей. Корковый, или волокнистый, слой располагается непосредственно под чешуйчатым и образует основное тело волокна. Он состоит из отдельных веретенообразных элементарных клеток, расположенных вдоль оси волокна. Промежутки между клетками заполнены белковым межклеточным веществом.

Сердцевинный слой занимает центральную часть волокна и состоит из клеток, полости которых заполнены воздухом. Размеры этого слоя значительно колеблются на отдельных участках вдоль оси волокна. Наличие этого слоя является признаком грубого волокна с незначительно пониженным пределом прочности.

Шерсть обладает способностью хорошо восстанавливать первоначальную форму после динамических усилий и статических сжатий (продавливаний).

Благодаря защитным свойствам, а также наличию чешуйчатого слоя - кутикулы, ковровая шерсть легко поглощает до 28% влаги. Она обладает способностью выделять влагу в атмосфере сухого воздуха, при этом улучшаются климатические условия помещения и снижается способность шерсти накапливать электростатические заряды.

Шерсть обладает свойством самозатухания; при горении выделяет незначительное количество токсичных веществ.

В производстве ковров наряду с отечественной шерстью широко применяют кроссбредную новозеландскую ковровую шерсть качества 46/50, 48/46, 40/44 (по бредфордской системе классификации), безрепейную, весенней стрижки, с длиной волокна 75-150 мм.

Лучшую смесь для производства ковров получают из грубой и полугрубой ковровой шерсти в сочетании с полиамидным (капроновым) штапельным волокном.

Для изготовления петельных ковров с неразрезным ворсом типа букле используют также грубую козью шерсть, перерабатываемую в ворсовую пряжу по аппаратной системе прядения.

В последние годы резко возросло использование для производства ковров синтетических штапельных волокон, малорастяжимых текстурированных, бикомпонентных и фибриллированных пленочных нитей. В результате исследований были созданы высокопрочные синтетические полимерные материалы, обладающие объемностью, растяжимостью, извитостью, эластичностью, упругостью и повышенной прочностью.

Шерсть, безусловно, превосходит другие волокна по своим качествам "живого" волокна, которое не стареет и не теряет первоначальный внешний вид при длительной эксплуатации. До сих пор не созданы химические волокна, обладающие всем комплексом положительных санитарно-гигиенических, эксплуатационных и эстетических свойств ковровой шерсти. Однако удовлетворить растущие потребности населения в ковровых изделиях невозможно без применения новых материалов.

Постоянная химизация сырья означает комплексный взаимосвязанный процесс, включающий не только все большее использование новых химических материалов, но и широкое внедрение принципиально новой технологии, учитывающей особенности текстильной переработки синтетических материалов при производстве ковров. Использование химических волокон и нитей помогает создавать ковры с определенными потребительными свойствами (повышенной износоустойчивостью, звукопоглощаемостью, негорючестью); позволяет значительно интенсифицировать процесс производства, минуя операции чесания, прядения, крашения, текстильной переработки; дает возможность эффективнее использовать производственные мощности и сырье.

Предполагается, что в результате применения новых высокоскоростных технологий (ворсопрошивания, основовязания, иглопробивания, флокирования) средний удельный вес потребления синтетических нитей и волокон коврового типа (капрон, нитрон, лавсан, полипропилен) в балансе сырья ковровой промышленности составит 60%, гидратцеллюлозных нитей и волокон (модифицированные вискозные и медно-аммиачные) - 30, ковровой шерсти - 10%.

К химическим волокнам, используемым при изготовлении ковров из ворсовой пряжи, предъявляют следующие основные требования:

прочность к истиранию - износоустойчивость;

хорошая сцепляемость волокон на малых отрезках ворсового пучка, отсутствие склеек;

высокая упругость опорной рабочей поверхности ворса;

хорошая накрашиваемость при высокой устойчивости к воздействию света, сухих и мокрых обработок;

малая загрязняемость;

достаточные звуко- и теплоизоляционные свойства; биохимическая устойчивость.

Кроме того, волокна в чистом виде и в сочетании с другими волокнистыми материалами обладают хорошей прядомоспособностью. Готовые нити и пряжа не должны иметь дефектов, затрудняющих их прохождение в рабочих органах ткацкого, вязального и другого технологического оборудования. Эти дефекты вызывают обрыв пряжи, в результате чего снижается производительность.

Для производства ковровых покрытий пола применяют следующие синтетические и искусственные химические волокнистые материалы:

полиамидное волокно - капрон толщиной 1,5-2 текс, матированное или блестящее, извитое, термофиксированное, суровое и окрашенное в массе в необходимые цвета ковровой гаммы. Капрон окрашивают методом впрыскивания специально приготовленной суспензии пигмента (капрозолей, нейлофилов, фталоцианиновых и других термостойких красителей) в по-лимеризационную массу при эвакуации мономера. Пигменты должны быть устойчивыми к воздействию температуры 270°С при производстве объемных текстурированных жгутовых нитей;

шерстеподобное гидратцеллюлозное волокно с прививкой полиакрилонитрила, окрашенное в массе в необходимые для производства ковров цвета. Крашение гидратцеллюлозных штапельных волокон в процессе формования прядильной массы осуществляют на,химических заводах путем непрерывного дозирования пигментных высокопрочных красителей в виде пасты специальными касосиками непосредственно в волокно перед поступлением его в прядильную машину. Толщина волокна 1,5-2 текс с длиной резки штапелька от 65 до 150 мм;

полиакрилонитрильное волокно - нитрон толщиной 1,5-2 текс, суровое и окрашенное в массе, извитое, высокоустойчивое к воздействию ультрафиолетовых лучей.

Поливинилхлоридные, ацетохлориновые волокна, а также волокна из их сополимера используют для изготовления негорючих ковров специального назначения.

Применение окрашенных синтетических текстурированных и фибриллированных нитей в качестве ворса, а также пленочных нитей в качестве основы и утка позволяет сократить 9-12 технологических процессов. Эти нити используют вместо традиционных материалов - пряжи из шерсти, джута, хлопка и льна, при изготовлении синтетических ковров, которые практически не подвергаются гниению и биологическому разрушению. Они легко очищаются от загрязнений и устойчивы к воздействию водных и других растворов, а также агрессивных сред.

Новые пленочные материалы могут быть получены из смеси двух или более полимеров. На комбинате химического волокна в г. Балаково (Саратовская область) работают установки, выпускающие пряжеподобные нити. Экструзионные установки непрерывного действия с кольцевыми фильерами оборудованы фибриллятором, расщепляющим ориентированную пленку в специальной камере, в которой формуется двухслойная пленка с различным индексом расплава и разноусадочной способностью полимера. В результате получается двухкомпонентная извитая нить. Весь технологический процесс от расплава полимера до приемки охлажденной одноосноориентированной вытянутой нити с эффектом извитости проходит в одну стадию. Перманентный эффект извитости достигается за счет высокоусадочной части полимера, создающей усиленное уплотнение в малоусадочной части полимера без раздельного применения процесса гофрирования. Полиолефиновую фибриллированную нить вырабатывают с дополнительными кручением и трощением или без них.

Текстильная переработка природных и химических волокнистых материалов в виде резаного штапеля для изготовления ковровой пряжи осуществляется по классической аппаратной, полугребенной и грубогребенной системам прядения волокна длиной 65-150 мм.

Химические волокна и натуральную шерсть подготавливают для изготовления ковровой (ворсовой) пряжи прерывным или поточным методом.

Промытое суровое или окрашенное волокно транспортируют со склада сырья или красильного цеха на разрыхлительные машины, откуда его направляют в компонентные лабазы и в смесовые машины. Затем смешанное волокно по пневматической системе подается в расходные лабазы, а потом в самовесы кардочесальных аппаратов. Смески перерабатывают на кардочесальных машинах в ровницу, которая поступает на кольцепрядильные машины для получения низкономерной одиночной ковровой пряжи. Однако одиночную пряжу в ковровом производстве не используют. Обычно ворсовую одиночную пряжу подвергают трощению и кручению в два-три конца. Сейчас созданы агрегаты, совмещающие эти переходы, например ПК-132ш одновременно осуществляет процессы прядения, трощения, крутки и перемотки. Крутка пряжи характеризуется направлением и числом кручений (витков), приходящихся на единицу длины.

Ковровая ворсовая пряжа, выработанная по аппаратной системе прядения, обладает объемностью, так как волокна расположены под разными углами.