О пряже

Пряжа (текстильные нити)

Пряжей называется нить, составленная из отдельных волокон, посредством распределения их равномерно одно вдоль другого и затем скручивания, для придания им общей связи. Пряжа различается между собой:
1) по материалу, из которого она приготовлена;
2) по назначению: основная, уточная, чулочная, швейная и т. п.;
3) по добротности материала.

Доброкачественная пряжа должна удовлетворять следующим требованиям:
1) она должна быть равномерна, т. е. по всей своей длине должна иметь одинаковую тонину, крепость, крутку, и наружный вид и состоять повсюду из материала одного и того же качества.
2) Тонина пряжи должна соответствовать назначенной. Тонина определяется взвешиванием и обозначается номером. Номер показывает число мотков пряжи определенной длины, которое надо взять, чтобы получить определенный вес. Если l будет некоторая длина данной пряжи., выраженная в мотках, a g вес этой длины в принятых единицах, то номер выразится через N = l/g. Если на 1 г веса приходится 10 м пряжи, то номер ее будет 10, а если на 1 г приходится 20 м, то номер пряжи-20, и т.д. Чем больше (выше) номер пряжи, тем пряжа тоньше и, наоборот, чем ниже номер, тем пряжа толще.
В различных странах и для различных материалов за длину мотка и за единицу веса приняты различные величины, откуда происходит и разнообразие систем нумерации. Из них надо указать, прежде всего, на метрическую (международную) систему, предложенную на нескольких конгрессах (Вена 1873, Брюссель 1874, Турин 1875, Париж 1878) для достижения однообразия и облегчения расчетов и международных сношений. В ней за единицу длины принят моток = 1000 м., а за единицу веса - 1 кг. Несмотря на простоту, эта система, ввиду некоторых практических неудобств, полного распространения еще не достигла, так что до сих пор разные страны пользуются своими способами нумерации. Так, для хлопка наибольшим распространением пользуется английская система, по которой принят моток, в 7 пасм по 120 ярдов, равный 840 ярдам или 2520 футам, а для веса - 1 английский фунт (avoir du poids) = 453 г. Пряжа № 10 английский имеет № 16,94 по метрической системе. Английская система принята и на наших бумагопрядильнях. Во Франции употребительна система, в которой за единицу веса принято 500 г., т. е. вдвое меньше, чем в международной, за моток - 1000 м. №10 французский = № 20 метрическому = № 11, 8 английскому. Для льна английская система, употребляемая и в Германии, и у нас, принимает за единицу длины пасму или тальку (cut, lea) в 300 ярдов. № 28 английский для льна соответствует № 10 английскому для хлопка. Во Франции и Бельгии лен нумеруется как хлопок (1000 м. на 500 г.). Для джута употребляется английская нумерация, как для льна, но встречается и обратная, так называемая шотландская система, по которой номер обозначает вес в английских фунтах длины 14400 ярдов. Для шерсти гребенной в ходу и метрическая (см. выше), и особая английская, с длиной мотка в 560 ярдов. № 10 метрический = № 8,8 английскому. Для шерсти кардной, кроме двух упомянутых, сохраняется еще множество местных нумераций: саксонская, венская, прусская, кокериль, седанская, эльбефская и др. На русских суконных фабриках моток считается в 1000 аршин (иногда 2000), а вес - 1 русский фунт. Тонина шелка, противоположно другим материалам, определяется титром, который представляет вес известной длины (как джут по шотландской системе). Таким образом, чем тоньше шелковая нить, тем ее титр меньше, между тем как в других материалах, наоборот, более тонкой нити соответствует высший номер. При титровании шелка сохраняется еще употребление старинных мер. Так, французский титр представляет вес 9600 парижских аршин (aunes) = 11400 м., выраженный в денье = 1,275 г. Смотря по местности, величина денье колеблется от 1,224 до 1,281 г., в среднем = 1,26 г. Предложен также международный титр, выражающий вес 10000 метров в граммах. Титр 10 г. по международной системе соответствует титру 8,964 d по французской. Хлопчатый шелк (bourre de soie) и рами в Англии нумеруются как хлопок, в других странах по английской, а также по международной системе. Определение номера производится обмериванием условной длины (обыкновенно пасмы) и взвешиванием ее на точных весах. Если длина, выраженная в мотках, будет l, а вес ее g, то номер определится из формулы N = l/g. Чтобы избежать вычислений, всего удобнее пользоваться так называемым квадрантом; представляющим собой трехплечий рычаг (в виде буквы Т), центр тяжести которого лежит в опущенном вниз вертикальном плече, представляющем собой указатель. Отмеренная длина пряжи привешивается к одному из горизонтальных плеч, причем, при установившемся новом положении равновесия, упомянутый указатель прямо отметит искомый номер на присоединенной к аппарату размеченной четверти круга (квадранте). Обыкновенно, допускают следующие отклонения действительного номера в ту или другую сторону от назначенного: для хлопчатобумажной пряжи №№ 11 до 20 - 2%, №№ 21 до 40 - 2,5%, свыше № 40 - 3%, отпадочной (угарной) - 4%, для гребенной шерсти - 1,5%, кардной - 2½%, искусственной шерсти - 4%, льняной П. - 2,5%, джутовой - 3%.
3) Крепость пряжи должна быть такова, чтобы последняя не обрывалась при дальнейшем ее употреблении. Смотря по назначению пряжи и крепость от нее требуется различная: так, основа должна обладать большей крепостью, чем уток, от которого требуется взамен того рыхлость и пушистость. Разрыв пряжи под влиянием растягивающего усилия может произойти двояким путем: могут разорваться все или часть волокон, входящих в состав нити; или же волокна, оставаясь целыми, будут скользить одно по другому. Сопротивление разрыву пряжи в первом случае зависит от крепости волокон, во втором - от силы трения между волокнами, которая в свою очередь зависит от свойства поверхности волокон, их длины и от приданной пряже крутки. В зависимости от того, где представляется меньшее сопротивление, происходит и разрыв тем или другим путем. Ясно, поэтому, что при данных качествах крепость пряжи зависит, главным образом, от крутки. При увеличении крутки пряжи крепость ее возрастает сначала быстро, потом медленнее, затем, по достижении некоторого максимума, начинает довольно быстро падать. Это объясняется тем, что при сильной крутке наружные волокна получают сильные собственные натяжения помимо нагрузки, а потому разрываются сначала они, а затем внутренние выскальзывают одни из других, так что разрыв происходит частью первым путем, частью вторым. Из этого следует, что увеличение крутки сверх известного предела даже вредно для крепости пряжи Такая пряжа называется перекрученной и кроме уменьшенного сопротивления разрыву обладает и другими недостатками: жесткостью, малой упругостью и гибкостью, стремлением образовывать петли и т. п. Определение крепости пряжи производится посредством разрыва одной или нескольких нитей на приборе, называемом динамометром. Для более точных, лабораторных измерений подвергают разрыву одну нить, причем указатели динамометра отмечают сопротивление разрыву и удлинение нити в момент разрыва, а в некоторых системах, кроме того, чертят диаграмму работы силы сопротивления пряжи. В фабричном деле испытания крепости пряжи имеют большое значение, представляя контроль всего хода производства. Они производятся, по крайней мере, раз в день над пряжей с каждой машины. Для этих проб берется обыкновенно целая пасма и подвергается разрыву на динамометре более простого, но солидного устройства, отмечающем лишь разрывающий груз. С каждой машины берется обыкновенно несколько (7-10) проб, из которых затем получается средняя величина сопротивления. При этих испытаниях важное значение имеет скорость растягивания. Чтобы результаты проб были сравнимы между собой, необходимо, чтобы испытания производились с одной и той же скоростью. Для сравнения крепостей различных номеров пряжи введено (Reuleaux) понятие "разрывающая длина". Так называется длина нити, при которой она, будучи свободно подвешена за один конец, разорвалась бы от собственной тяжести. Называя через R сопротивление разрыву, через N номер пряжи, через Л - разрывающую длину, замечаем, что по нашему условию, вес этой длины должен быть R; но N = Л /R, откуда Л = NR, причем Л выражается в числе мотков, а R в единицах веса принятой системы нумерации. Вообще говоря, Л изменяется с изменением тонины пряжи, но для соседних номеров ее можно принять за постоянную. Пользуясь этим, можно сравнивать крепости близких между собой номеров, приводя их к одному и тому же номеру, по формуле Л = NR = NR 1, откуда R1 = Л /N.
По практическим данным, при английской нумерации, разрывающая длина Л хлопчатобумажной нити равна при № 10: Л = 7,2-8,4, при № 40: Л = 9,7-10,6 и при № 100: Л = 11,4-12,3. Эти данные представляют средние результаты разрыва целой пасмы (160 ниток).
4) Растяжимостью пряжи называется ее способность увеличиваться по длине раньше разрыва. Лишенная растяжимости нить должна оборваться при самом незначительном растяжении внешними силами, что делает ее совершенно непригодной на практике, где ей приходится постоянно выносить подобные растяжения. Для бумажной пряжи нормальная растяжимость изменяется от 5% при № 20 до 2% при № 170. Проверяется растяжимость, обыкновенно, при испытании на крепость, замечая удлинение при разрыве, для чего динамометры и снабжаются особыми указателями. Растяжимость пряжи зависит как от растяжимости самих волокон, так особенно и от крутки. Перекрученная пряжа лишена растяжимости.
5) Крутка пряжи определяется числом оборотов, приходящихся на единицу длины (сантиметр или дюйм). Для определения ее известную длину пряжи раскручивают на особом приборе до тех пор, пока волокна не расположатся вполне параллельно, и отсчитывают на особом счетчике число оборотов, потребовавшихся для этого. Это число, деленное на длину взятого куска нити, даст крутку пряжи. Одинаково скрученными называются нити разных номеров тогда, когда углы наклона наружных волокон одинаковы. При этом крутки (числа кручений на единицу длины) относятся, как квадратные корни из номеров, так что крутка t=a√N, где a - коэффициент крутки, зависящий как от материла, так и от назначения пряжи. Вообще, этот коэффициент остается постоянным лишь для близких между собой номеров, и на практике величина крутки определяется, как выше было сказано, в каждом случае из условий достаточной крепости пряжи.
6) Гибкость пряжи., а также ее нежность зависят как от соответственных свойств волокна, так и от степени крутки: сильно скрученная пряжа мало гибка и жестка на ощупь.
7) Гладкость пряжи зависит от большего или меньшего количества выдающихся кончиков волокон. Чем короче волокно, тем пряжа пушистее и наоборот. При кардном способе прядения получается пушистая пряжа, при учащенном применении вытягивания ленты - гладкая. Требование гладкости или пушистости зависит от назначения пряжи. О равномерности всех этих качеств судят, рассматривая значительную длину нити или производя над нитью из одной и той же катушки ряд повторных испытаний. В первом случае нить или наматывают равномерным слоем на черный цилиндр или черную карту и рассматривают полученную поверхность, или же пропускают нить непрерывно через особый прибор (Holzoch), контролирующий крепость и растяжимость пряжи с помощью непрерывного ее растягивания. Во втором случае из ряда опытов берут средний результат, потом отделяют те испытания, которые дали результаты низшие (или высшие) полученной средней величины, и берут из последних вторую среднюю. Отношение разности двух полученных средних к первой средней называется коэффициентом неравномерности пряжи. Пряжа считается весьма равномерной, когда этот коэффициент не более 10%, удовлетворительной при 10-15% и неравномерной при большем значении этого коэффициента.
8) Остается упомянуть о гигроскопичности пряжи, т. е. о способности волокнистого материала увеличиваться в весе, вбирая в себя влагу. Это свойство имеет важное значение при определении номера пряжи и, вообще, весовых ее количеств и может служить источником больших недоразумений при торговле пряжей. Во избежание этого, в западноевропейских государствах давно уже установлены нормы содержания влаги в пряже разного материала (condition), и имеются учреждения, производящие проверку этого содержания влаги (кондиционирование), а равно и другие всякого рода испытания свойств пряжи и прядильных материалов. Для определения содержания влаги порция материала, взвешенная предварительно, высушивается при 110° Ц. и затем опять взвешивается, причем потеря в весе представляет содержавшееся в ней количество влаги. Нормальное содержание влаги, установленное туринским международным конгрессом (1875), следующее: для хлопка - 8½%, шерсти гребенной - 18½% кардной - 17%, искусственной - 13%, льна - 12%, джута - 14%, шелка - 10% от веса высушенного продукта. Все торговые сделки на Западе совершаются на основании приведенных норм. Излишек влаги, обнаруженный при кондиционировании, при расчете скидывается, недостаток - прибавляется к стоимости П. Пряжа отпускается с фабрики или некрашеной, так называемой суровой, или же крашеной или отбеленной (в сыром материале, ленте или после прядения), а иногда подвергается набивке. Форма, в которой П. выходит с фабрики, для утка и медио (основы, спряденной на сельфакторе) суровых - початок, для ватерной основы и крашеных основы и утка - моток, для основы иногда - готовый навой.

Более подробные сведения о качествах пряжи и их испытании можно найти в сочинениях: С. А. Федорова, "Об испытании пряжи" (М., 1896); его же, "Отчет о деятельности испытательной станции на выставке 1896 г. в Нижнем Новгороде"; Herzfeld, "Die technische Pr üfung der Garne und Gewebe" (1896); Brüggeman, "Die nö tigen Eigenschaften der Gespinste" (1896), а также в руководствах по прядению различных материалов.

С. Ганешин.