Как изготавливаются нити? Объяснение полиэстера, вискозы и нейлона

Нити изготавливаются путем прядения или экструзии волокон — как натуральных, так и синтетических — в непрерывные пряди, а затем скручивания, отделки и намотки их на катушки для использования. Точный производственный процесс существенно различается в зависимости от типа волокна: полиэфирная нить для вышивания изготовлен методом расплавления из полимерной крошки, вискозная нить для вышивания получен методом мокрого прядения из растворенной целлюлозы, нейлоновая нить для сшивания изготавливается из полиамидных полимеров и в целом швейная нить сочетает в себе отжим с многоступенчатой отделочной обработкой. Понимание того, как изготовлена ​​каждая нить, поможет вам выбрать правильный тип для вышивки, шитья или изготовления одежды, а также объясняет, почему они так по-разному ведут себя при натяжении, нагревании и окрашивании.

Универсальный процесс изготовления ниток: от волокна до катушки

Независимо от материала, все производство резьбы следует общей последовательности основных этапов. Знание этой структуры облегчает понимание того, где каждый тип потока расходится.

1. Производство волокна – Сырье (полимерная крошка, древесная масса или натуральные волокна) преобразуется в отдельные нити или штапельные волокна путем прядения или экструзии.
2. Рисование и растяжка – Нити механически растягиваются для выравнивания молекулярных цепей, что увеличивает прочность на разрыв до 300 %.
3. Сгибание и скручивание – Несколько одиночных нитей скручены вместе в контролируемом направлении (S-поворот или Z-поворот), образуя стабильную, сбалансированную нить.
4. Крашение – Нить окрашивается либо в виде волокна (окрашенная в растворе), либо после прядения с использованием кислотных, реактивных или дисперсионных красителей в зависимости от химического состава волокна.
5. Завершающие процедуры – Для уменьшения трения и улучшения характеристик иглы применяются смазочные материалы, смягчители или глазирующие вещества.
6. Обмотка – Готовая нить наматывается на конусы, катушки или бобины с точно контролируемым натяжением для последовательного разматывания.

Вес, угол скручивания, количество слоев и химический состав отделки — вот что отличает нить для вышивания от нити для структурной строчки, даже если они изготовлены из одного и того же базового полимера.

Как изготавливается полиэфирная нить для вышивания

Полиэфирная нить для вышивания производится посредством процесса, называемого прядение расплава , который начинается с полимерной крошки полиэтилентерефталата (ПЭТ) — того же основного материала, который используется в пластиковых бутылках, очищенного до текстильного качества.

Пошаговое производство полиэфирной нити

1. Плавление полимеров – ПЭТ-чипу сушат для удаления влаги, затем плавят при температуре примерно 280–290°С в экструдере
2. Экструзия через фильеры – Расплавленный полимер проталкивается через фильерную пластину, содержащую сотни крошечных отверстий, каждое из которых образует одну непрерывную нить.
3. закалка – Нити быстро охлаждаются воздухом или водой, чтобы затвердеть их структура, прежде чем они смогут сплавиться вместе.
4. Рисование – Охлажденные нити растягиваются до в 3–5 раз больше первоначальной длины , выравнивая полимерные цепи и значительно увеличивая прочность и уменьшая удлинение
5. Текстурирование (для вышивальных классов) – Нити могут быть текстурированы воздушной струей или ложной скруткой для придания объема и улучшения покрытия ткани.
6. Крашение with disperse dyes – Полиэстер требует нанесения дисперсионных красителей под высоким давлением и температурой (130°C), поскольку его гидрофобная структура устойчива к красителям на водной основе.
7. Скручивание и сгибание – Нити скручены в 2- или 3-слойные структуры с контролируемым соотношением крутки на дюйм (TPI) для обеспечения сбалансированной производительности.

Результатом является поток с отличная стойкость цвета (оценка стирки 4–5 по 5-балльной шкале) , высокая прочность на разрыв и устойчивость к УФ-излучению — вот почему полиэфирная нить для вышивания доминирует в промышленной и коммерческой вышивке, на ее долю приходится примерно 60–70% мирового потребления ниток для вышивания .

Как делается искусственная нить для вышивания

Нить для вышивания вискоза, также называемая вискозной нитью, представляет собой полусинтетическое волокно получают из целлюлозы, обычно получаемой из древесной массы (обычно бука, эвкалипта или бамбука). Его производственный процесс, известный как вискозный процесс , является более химически сложным, чем производство полиэстера.

Вискозный процесс изготовления вискозы

1. Экстракция целлюлозы – Листы древесной массы обрабатываются гидроксидом натрия (NaOH) для получения щелочной целлюлозы, набухая волокна и делая их реактивными.
2. Ксантация – Щелочная целлюлоза реагирует с сероуглеродом (CS₂) с образованием ксантогената целлюлозы, оранжевого рассыпчатого твердого вещества.
3. Растворяясь в вискозе – Ксантогенат целлюлозы растворяют в разбавленном NaOH с получением вязкой, похожей на мед жидкости, называемой вискозой (отсюда и название).
4. Созревание и фильтрация – Раствор вискозы выдерживается в течение 24–48 часов для достижения оптимальной вязкости, затем фильтруется для удаления нерастворенных частиц.
5. Мокрый спиннинг – Вискоза экструдируется через фильеры в коагуляционную ванну с серной кислотой и сульфатом натрия, которая регенерирует целлюлозу в виде непрерывных нитей.
6. Промывка и десульфурация – Нити промываются, обрабатываются для удаления остаточных соединений серы и отбеливаются для получения ярко-белой основы.
7. Крашение with reactive dyes – Целлюлозная структура вискозы хорошо связывается с реактивными красителями, создавая исключительно яркие, блестящие цвета район известен

Натуральная целлюлозная структура Rayon придает ему шелковистый блеск и мягкая рука этот полиэстер не может полностью воспроизвести — поэтому он остается предпочтительным выбором для декоративной вышивки, где визуальное богатство важнее, чем долговечность. Тем не менее, искусственная нить примерно на 30–40% слабее во влажном состоянии чем в сухом состоянии, что делает его непригодным для применения в конструкциях с высокими нагрузками.

Как изготавливается нейлоновая швейная нить

Нейлоновую швейную нить производят из полиамидных полимеров — чаще всего Нейлон 6 или Нейлон 6,6 — посредством процесса прядения из расплава, аналогичного полиэстеру, но с особым химическим составом, который придает нейлону уникальные эластичные и устойчивые к истиранию свойства.

Этапы производства нейлоновой нити

1. Полимеризация – В случае нейлона 6 мономер капролактама размыкается и полимеризуется при температуре около 250°С ; для нейлона 6,6 гексаметилендиамин и адипиновая кислота конденсируются в полиамид с длинной цепью.
2. Образование стружки – Расплавленный полимер экструдируется в ленты, охлаждается и разрезается на однородную стружку для обеспечения однородного поведения расплава.
3. Прядение расплава – Чипсы переплавляются и экструдируются через фильеры при 260–290°С в нити
4. Холодный рисунок – Нити вытягиваются при комнатной температуре, чтобы В 4–5 раз больше их длины вращения ориентация полимерных цепей для одновременного максимизации прочности на разрыв и эластичности.
5. Настройка нагрева – Вытянутые нити подвергаются термофиксации для стабилизации их структуры и минимизации усадки готовой продукции.
6. Крашение – Нейлон окрашивается кислотными красителями, которые связываются с амидными группами полимерной цепи, создавая четкую и равномерную окраску.
7. Скрутка для сшивания сортов – В нейлоновой швейной нити используется более высокая крутка на дюйм, чем в вышивальной нити, что обеспечивает максимальную прочность при работе с кожей, обувью и обивкой.

Ключевым производственным преимуществом нейлона является его удлинение при разрыве 15–30% , что придает готовым швам гибкость без обрыва нити. Вот почему нейлоновая нить для сшивания является доминирующим выбором в обувь (на которую приходится более 40% операций по шитью обуви во всем мире) , изделия из кожи и снаряжение для активного отдыха.

Как изготавливается обычная швейная нить

Швейные нитки — это широкая категория, которая включает в себя как скрученные, так и нитевидные конструкции из нескольких типов волокон. Наиболее распространенной швейной нитью, продаваемой для домашнего и промышленного использования, является пряжа из полиэстера , хотя хлопчатобумажные, хлопково-полиэстеровые и шелковые нити также занимают значительные сегменты рынка.

Швейная нить из полиэстера

В отличие от ниток из полиэстера для вышивания, в швейных нитях используется коротковолокнистые полиэфирные волокна обрабатывается аналогично хлопкопрядению:

1. Полиэфирный жгут (пучки непрерывной нити) разрезают на штапельные отрезки длиной 38–51 мм
2. Штапельные волокна прочесываются для их выравнивания и удаления коротких волокон.
3. Дальнейшее расчесывание превращает пучок волокон в гладкую полоску.
4. Лента вытягивается (ослабляется) и прядется на кольце в одну пряжу со скруткой для обеспечения сцепления.
5. Две или три одиночные нити складывают вместе, затем нить обрабатывают газом (пропускают через пламя), чтобы сжечь поверхностный ворс.
6. Наносится силиконовая или восковая смазка для уменьшения нагрева иглы и трения швейной машины.

Швейная нить с сердечником

В швейных нитках премиум-класса часто используются стержневая конструкция : сердцевина непрерывной полиэфирной нити во время прядения оборачивается хлопковыми или полиэфирными штапельными волокнами. Это сочетает в себе прочность полиэфирной нити (сердцевина) с мягкой и удобной для игл поверхностью скрученного волокна (оболочка) . Нити стержневого прядения составляют большую часть промышленных швейных ниток, используемых в производстве одежды.

Сравнение типов резьбы: производственный процесс и основные свойства

В таблице ниже показано, как изготавливается каждый тип резьбы и какие свойства возникают в результате процесса его изготовления:

Как направление скручивания нити и количество слоев влияют на производительность

Две производственные переменные, которые не меняют исходный материал, но существенно влияют на поведение резьбы: направление поворота и количество слоев .

Направление поворота: S-поворот против Z-поворота

Скручивание нити описывается как S-поворот (спирали слева направо, как центр буквы S) или Z-поворот (справа налево). Большинство ниток для швейных машин имеют Z-образную скрутку. потому что стандартные швейные машины вращают иглы по часовой стрелке, что усиливает Z-поворот, а не распутывает его. Использование нити S-поворота в машине Z-поворота приводит к постепенному ослаблению нити во время шитья. Нити для вышивания, которые проходят через игольное ушко по-разному, могут иметь любую крутку в зависимости от типа машины.

Количество слоев и прочность нити

Большинство ниток для вышивания и шитья 2-слойный или 3-слойный конструкции. Большее количество слоев обычно дает более округлую, прочную и сбалансированную нить:

• 2-слойная нить — стандарт для большинства вышивок; более тонкое и ровное покрытие
• 3-слойная нить – более круглое поперечное сечение, лучше подходит для шитья и структурной строчки
• 6-ниточная нить для вышивания — шесть свободно скрученных прядей, которые можно разделить; обычно используется в ручной вышивке

Почему производственные различия имеют значение при выборе резьбы

То, как создан поток, напрямую определяет его поведение в реальном мире — не только в бумажных спецификациях, но и в практическом использовании. Вот что означает каждая производственная разница для вашего приложения:

• Нить для вышивания из расплавленного полиэстера устойчив к хлорному отбеливателю и температуре стирки до 60°C, что делает его пригодным для рабочей и спортивной одежды, требующей частой стирки.
• Нить для вышивания вискоза имеет более узкий диапазон ухода — он ослабевает при намокании и может обесцвечивать цвет при стирке при температуре выше 30°C — но обеспечивает визуальное качество, с которым синтетические нити не могут сравниться для декоративных проектов.
• Холоднотянутая нейлоновая швейная нить может растягиваться и восстанавливаться, не ломаясь, что делает его идеальным для швов, испытывающих динамические нагрузки, например подошв обуви или ремней сумок под нагрузкой.
• Швейная нить кольцевого прядения создает более ворсистую поверхность, чем нить из филамента, что увеличивает трение между нитью и тканью, что особенно желательно в одежде, где безопасность швов важнее, чем гладкость.
• Швейная нить стержневого прядения является лучшим выбором, когда важны как прочность, так и производительность швейной машины, поскольку сердечник нити выдерживает нагрузку, а формованная оболочка защищает ушко иглы от перегрева.

Соответствие типа изготовления ниток требованиям применения, а не просто выбор по цвету или цене, отличает долговечные результаты профессионального качества от преждевременного разрушения шва или тусклой отделки вышивки.

Системы веса резьбы: как производители определяют толщину

Толщина нити не стандартизирована повсеместно, и разные производители используют разные системы веса, что является источником значительной путаницы при замене типов резьбы. Три наиболее распространенные системы:

• Текс (Тт) — вес 1000 метров нити в граммах; выше Tex = более толстая нить . Tex 40 — стандартная плотность вышивки; Tex 70–135 обычно используется для нейлоновых ниток для сшивания кожи.
• Вес (вес) – используется в основном для хлопка; представляет собой количество длин 840 ярдов на фунт. Меньшее число = более толстая нить . Нить 40 Вт тяжелее, чем 60 Вт.
• Денье (Д) — вес в граммах 9000 метров; обычно используется для синтетических нитей. Более высокий денье = толще . Нить для вышивания из полиэстера 150D является широко используемым стандартом.

При переключении между полиэфирной вышивальной нитью, вискозной вышивальной нитью и нейлоновой нитью для вышивания всегда проверяйте значение текса или денье, а не полагайтесь только на весовую этикетку бренда, поскольку соглашения об именах сильно различаются у разных производителей.