Многочисленные исследования показали, что в основе измене­ния линейных размеров текстильных материалов лежат две причи­ны: релаксационный процесс и набухание волокон, приводящее к увеличению поперечника нитей.

В процессе создания и особенно отделки и крашения текстиль­ные материалы подвергаются значительным растягивающим на­грузкам, под действием которых в их структуре накапливаются эластические деформации, проявляющиеся в удлинении волокон и нитей и перестройке структуры материала. Эти деформации в условиях текстильного производства не успевают полностью ис­чезнуть и при мокрых обработках и последующих сушках в отде­лочном производстве частично фиксируются. При хранении мате­риалов в сухом состоянии релаксационный процесс имеет замед­ленный характер, однако для трикотажных полотен его результат (усадка и притяжка) может быть весьма заметным. Поэтому пре­дусматривается выдерживание полотен перед раскроем из них де­талей изделий.

Под действием влаги и теплоты релаксационный процесс про­текает быстрее. Влага, проникая в структуру волокон, ослабляет межмолекулярные связи, а теплота повышает кинетическую энер­гию молекул и атомов. Все это способствует снятию внутренних напряжений, возобновлению релаксационного процесса и уста­новлению нового равновесного состояния. Уменьшению внутрен­них напряжений в структуре материала способствуют также меха­нические воздействия при носке, стирке и химической чистке из­делий. Механические воздействия заставляют волокна и нити пре­одолевать силы трения в местах их контакта. В результате релакса­
ционного процесса происходят укорочение волокон и нитей и пе рестройка структуры материала.

При увлажнении текстильных материалов наблюдается набуха­ние текстильных волокон — увеличение их объема и особенно по­перечных размеров. В результате набухания волокон изменяется поперечное сечение пряжи или комплексной нити, обычно имею­щее эллиптическую форму, степень его сплющивания уменьша­ется. Увеличение диаметра нити и изменение формы ее попереч­ника приводят к уменьшению ее длины, что связано со спирале­образным расположением волокон в структуре нити. Чем выше крут­ка, тем сильнее напряжены волокна, больше угол наклона спира­ли и усадка нити подлине. Поэтому ткани из нитей креповой крутки при смачивании имеют значительную усадку. Увеличение попе­речника текстильной нити, кроме того, приводит к структурной перестройке текстильного материала, изменению изгиба и распо­ложения нитей в переплетениях. Несмотря на то что после высы­хания поперечные размеры волокон значительно уменьшаются (хотя и не полностью), возникшие изменения в структуре текстильных нитей и материала сохраняются благодаря устойчивости нового состояния.

Изменения линейных размеров после мокрых обработок в зна­чительной степени зависят от волокнистого состава материала. Наи­более склонны к усадке материалы из натуральных и гидратиел - люлозных волокон, так как они хорошо впитывают влагу и сильно набухают. Усадка большинства материалов из химических волокон в меньшей степени зависит от действия влаги, но она возможна при действии повышенной температуры (тепловая усадка), осо­бенно если волокна при их изготовлении подвергались значитель­ной вытяжке.

Помимо указанных выше причин усадка шерстяных материа­лов может возникать в процессе постепенного сваливания (сцеп­ление, перепутывание и уплотнение) шерстяных волокон при носке и многократных стирках.

Кинетика усадки материалов имеет довольно сложный харак­тер. Исследования процесса усадки шерстяных тканей при замачи­вании, проведенные О. В.Исаевой, показали, что можно выде­лить две фазы проявления усадки (рис. 2.69). При погружении в воду, особенно нагретую, ткань сразу начинает сокращаться в раз-

Продолжительность обработки, мин 2 4 6 8 10 12 14

-I__ I__ I__ i__ I__ I__ i

Рис. 2.69. Циклограмма изменения усадки ткани во времени при зама чивании и сушке

Мерах; однако дальнейшему повышению усадки препятствует увели­чение объема волокон из-за их набухания, поэтому процесс пере­стройки структуры замедляется. В первые минуты сушки, пока ткань насыщена влагой, ее размеры остаются неизменными. При высыха­нии процесс перестройки структуры возобновляется. По мере сокра­щения влаги в ткани релаксационные процессы в структуре матери­ала замедляются, и усадка прекращается. Таким образом, процесс усадки протекает как на этапе увлажнения, так и на этапе сушки материала, причем на последнем этапе доля усадки превышает 50—60 % общей величины усадки. В условиях стирки на величину усадки ткани при сушке существенное влияние оказывает остаточ­ное влагосодержание после отжима: чем выше влажность, тем боль­ше усадка. При этом после высыхания ткани до влагосодержания 20% ее линейные размеры практически больше не меняются.