Характеристики якості швейної нитки: властивості та продуктивність

Відповідні властивості швейної нитки та вишивальної нитки призводять до різних характеристик якості.

Вони визначають продуктивність шиття та корисну вартість завершеного шва або вишивки.

Залежно від вибору сировини та специфікації виробничих процесів і параметрів виробництва, швейна нитка та вишивальна нитка мають різні властивості обробки та використання, а отже і різний рівень якості.

Міцність

The міцність швейної нитки впливає на зшивальність і має значний вплив на міцність шва. Швейні нитки з низькою міцністю можуть розірватися під час шиття, якщо навантаження, тобто сили, що виникають при формуванні стібка, занадто великі. Це може призвести до порушень у виробничому процесі або навіть до простою виробництва, особливо при використанні швейних/вишивальних машин. Розрізняються наступні терміни та характеристики міцності:

Максимальна розтягова сила – це максимальна лінійна розтягова сила, яку можна прикласти до нитки, поки вона не розірветься. Вона іноді також називається силою розриву, силою розриву або лінійною розтяговою силою.
Вимірюється за допомогою простої розтягової випробовувальної методики відповідно до ISO 2062 і виражається у cN. Проста розтягова випробовувальна методика є однією з найважливіших випробовувань пряжі або нитки для підтвердження відповідності визначеним вимогам якості.

У лабораторіях AMANN по всьому світу тест максимальної розтягувальної міцності виконується понад 5 000 разів на день на повністю автоматичних машинах для тестування розтягувальної міцності і оцінюється за допомогою діаграми кривої напруги-розтяг. Крива діаграми показує розтяг у percent і силу в newtons до розриву нитки. У показаній діаграмі перетинаються значення кількох випробувань. Така суттєва кількість випробувань необхідна, бо, зазвичай, усі різні стадії виробництва – пряжа, сировинна нитка і готова нитка – проходять випробування для забезпечення оптимальної якості.

При спілкуванні з техніками у галузі одягу, максимальна розтягова міцність часто вказується у грамах або кілограмах, а не у центіНьютонах чи Ньютонах. Тут 1 г відповідає приблизно 1 cN, а 1 кг — приблизно 10 N. Для багатьох людей позначення ваги все ще більш поширені й зрозумілі. Залежно від сировини, типу швейної нитки та лінійної щільності, продукти AMANN мають різні рівні міцності. Найтонші поліестерові безперервні нитки, такі як Serafil fine 300, мають максимальну розтягову міцність близько 640 cN; грубі поліестерові безперервні нитки можуть досягати значень максимальної розтягової міцності понад 20 000 cN (еквівалентно 20 кг).

Максимальна розтягова сила відносно лінійної щільності визначається в cN/Tex для швейних ниток і забезпечує порівняння міцності різних типів швейної нитки.
Приклад:
Saba 120 має лінійну щільність 14 Tex × 2 і максимальну силу розтягування 1,200 cN. Це дає максимальну силу розтягування відносно лінійної щільності 42.9 cN/Tex. (Розрахунок: 14 × 2 = 28; 1,200 : 28 ≈ 42.9)
Прикладне порівняння максимальної розтягувальної сили (також відомої як тесність) різних типів швейної нитки чітко демонструє різний потенціал міцності залежно від сировинного матеріалу та конструкції нитки.

Продукт	Міцність (cN/tex)
Полиэфірний безперервний філамент (Serafil)	50–65
Полиэфір/полиэфірний ядровий спін (Saba)	40–50
Бавовняний спін (Mercifil GD)	25–35
Полиэфірна булькована пряжа (Sabatex)	30–40
Кевлар® безперервний філамент (Kc-tech)	прибл. 160

Сила петлі — це розтягова міцність швейних ниток однакової лінійної щільності, що піддаються навантаженню у вигляді двох петлів, що перекріплені одна в одну в машинах розтягового випробування.
Цей метод випробування ближче відображає навантаження на швейну нитку під час формування петлі в шві, ніж випробування лінійної розтягової міцності за допомогою простого розтягування.

Тест сили петлі піддає швейні нитки різним типам навантаження одночасно:

тяг у продовженому напрямку
стиснення у поперечному напрямку
згинання навколо дуже малого радіуса

Швейні нитки зазвичай розриваються в точці петлі, оскільки поперечна міцність волокон нижча, ніж їх довготривала міцність, через орієнтацію молекул волокон у довготривалій напрямку. Відносна міцність петлі обчислюється як відношення максимальної розтягувальної міцності петлі до максимальної розтягувальної міцності і виражається у відсотках. Залежно від конструкції швейної нитки, традиційні швейні нитки мають відносну міцність петлі приблизно 60–75%. Шпільні нитки зазвичай мають найвищу відносну міцність петлі, тоді як нитки безперервного філаменту мають найнижчу.

Через властивості сировини, пряди пара-арамід мають дуже низьку міцність петлі лише приблизно 40%. Внаслідок цього значна частина надзвичайно високої лінійної міцності не є ефективною у шві. Це потрібно враховувати при розрахунку міцності шві.

Приклад: Saba 120 має максимальну розтягнучу міцність приблизно 1,300 cN і відносну максимальну міцність петлі приблизно 70%.

Витяг і еластичність

Еластичність швейної нитки безпосередньо впливає на можливість шиття та еластичність швів. Тому цей параметр якості часто стає предметом уваги. Важливо розуміти правильне використання різних термінів, що описують цю фізичну властивість.
Еластичність, як правило, розділяється на еластичну (обернену) та пластичну (постійну) складові, з плавним переходом між ними. Еластичне розтягування — це частка розтягування, яка повністю повертається після зняття навантаження.
Пластичне розтягування не повертається після зняття навантаження.

У загальній мові попереднє називається еластичністю, а останнє — розтягом.

У AMANN розтяг визначається відповідно до ISO 2062 шляхом випробування максимальної сили розтягування і зазначається як максимальний розтяг у відсотках на листі даних. Стандарт описує максимальний розтяг як зміну довжини до точки розриву швейної нитки, спричинену розтягуючою силою в продольному напрямку (відносно початкової довжини).

Загальний перебіг поведінки розтягування представлений діаграмою кривої напруження‑розтягнення. Різні типи швейної нитки мають різні поведінки розтягування і можуть бути порівняні шляхом накладання кривих.

Поведінка розтягування швейних ниток визначається вибором сировини, конструкцією та процесом виготовлення. Бавовняні нитки, такі як MercifilGD, мають дуже низький розтяг приблизно 5–10 %.

Sabaflex, високоеластична швейна нитка AMANN, має розтяг приблизно 60% завдяки інноваційному сировинному матеріалу PTT, що робить її ідеальною для еластичних швів. Стандартні швейні нитки мають розтяг від 10 до 30% і універсально застосовні. При оптимальній комбінації параметрів шиття (тип стежки, щільність стежок, напруга нитки тощо), вони також підходять для еластичних швів.

Два найважливіших сировинних матеріалів для швейних ниток, поліестер та поліамід, також відрізняються за еластичністю.

Поліамідні швейні нитки відомі своєю високою еластичністю.

Поліамідні безперервні філаментні нитки, такі як Onyx, мають максимально допустиме розтягнення приблизно 20–25 %.

У порівнянні, поліестерні нитки мають нижчу еластичність, залежно від конструкції швейної нитки.

Продукт	Максимальна розтяжка при розтягуванні ( % )
Полиэстерова спінена нитка	прибл. 12–15
Полиэстер/полиэстерова ядрова спінена нитка	прибл. 15–25
Полиэстер/бавовняна ядрова спінена нитка	прибл. 15–25
Полиэстерова безперервна нитка	прибл. 20–30

Під час швейного процесу на швейну нитку діють різні напруження (тягні сили). Поки швейна нитка не зшита у подвійний замкнутий стібок, вона періодично піддається до 80 разів цього тягного навантаження, залежно від щільності стібків (див. діаграму нижче). Цей принцип роботи створює два вимоги до властивостей розтягнення швейної нитки. З одного боку, швейна нитка повинна бути здатна компенсувати швидко змінюване напруження; з іншого боку, відскок швейної нитки у завершеному шві повинен бути якомога меншим, щоб уникнути зминання швів.

Стійкість до зносу

Стійкість до зносу — це стійкість швейних та вишивальних ниток до тертя, оцінюється на основі видимих змін зовнішнього вигляду швейної нитки, аж до повного руйнування нитки. Стійкість до зносу швейних ниток вимірюється кількістю циклів тертя, необхідних для їхнього руйнування.

Стійкість до тертя є однією з найважливіших властивостей при оцінці продуктивності швейної нитки в швах. Це стає особливо зрозумілим, коли розглядаємо, наприклад, тертю декоративних швів у обшивці або верхніх швів на взутті.
Вишивка, наприклад, на робочому одязі або дитячому взутті, також може піддаватися екстремальній тертю. Водночас стійкість до тертя важлива для швейної продуктивності швейної нитки. Тертя, що виникає під час виробничого процесу, не повинно пошкоджувати швейну нитку або вишивальну нитку, щоб забезпечити міцність шва.

Немає стандарту DIN або ISO для випробування зношуваності швейних ниток та вишивальних ниток. Міжнародно визнані випробування зношуваності існують лише для текстильних поверхонь. AMANN розробив власну процедуру випробувань, яка оптимально відображає стреси зношуваності, що виникають під час подальшого використання.

Відповідно до вимог DIN EN ISO 12947-2, пристрій для випробування зношування Martindale використовується для тертя швейних ниток у зминанні швів. Результат візуально оцінюється на проміжках за допомогою мікроскопу. Періоди навантаження базуються на очікуваній кількості циклів зношування до руйнування. На відміну від випробувань міцності чи розтяжності швейних ниток, стійкість до зносу не входить до стандартного контролю якості. Замість цього випробування зношування слугують отриманню детальної інформації про цю характеристику якості, яка необхідна для компетентної консультації щодо застосування. Залежно від сировини та конструкції швейні нитки можуть мати дуже різну стійкість до зносу.

Порівняння різних типів швейної нитки однакової міцності за допомогою специфікації тесту AMANN демонструє наступні результати:

Продукт	Кількість зношувальних тертя до руйнування
Швейна нитка з бавовни	4,800
Швейна нитка зі спінованого поліестеру	7,600
Швейна нитка з поліестеру/поліестеру	17,000
Швейна нитка з поліестеру/бавовни	17,000
Поліестеровий безперервний філамент	24,000
Поліамідовий безперервний філамент	130,000

Стійкість до зносу швейних ниток визначається переважно сировиною і може класифікуватися за різними рівнями якості. Результати підтверджують перевагу поліамідної нитки над поліестеровою та переваги синтетичних швейних ниток над бавовняними. Крім того, конструкція швейної нитки має суттєвий вплив на стійкість до зносу. Чітка різниця між ядрено-спінованими нитками та спінованими нитками є цікавим аспектом.

Товша швейна нитка не обов’язково забезпечує кращу стійкість до зносу, оскільки – залежно від природи матеріалу, що шийте – вона може лежати на поверхні і, отже, піддаватися більшому тертя, ніж тонша швейна нитка.

Швейні параметри і швейний матеріал (тканина зразка для випробування зносу) також мають особливий вплив на стійкість до зносу швейних ниток у шові. Швейні параметри – вибір типу стежки, щільність стежок, тяг нитки – визначають утворення стежки і, отже, ступінь навантаження. Використаний швейний матеріал також визначає позицію швейної нитки на матеріалі. При обробці об'ємних, пухнастих тканин швейна нитка пробігає через тканину і таким чином захищена від навантаження при зносі.

З жорстких, щільних матеріалів запобігається глибоке формування шва; швейна нитка залишається відкритою на тканині і піддається високому стиранню.

Здатність ковзати

Добра здатність ковзати важлива для плавного швейного процесу (без пропущених стібків і розривів нитки) та бездоганного формування шва. Швейні нитки та вишивальні нитки повинні піддаватися обробці при умовах тертя, що є якомога більш постійними та низькими. Крім поверхневих властивостей швейної нитки, що змінюються залежно від її конструкції, цей параметр якості впливає застосування мастила.

AMANN контролює властивості ковзання і, отже, застосування змащення як показник якості, використовуючи пристрій для вимірювання тертя. Мета – імітувати напруження, викликане напругою нитки на швейному машині. Швейна нитка подається через диск напруження під постійним навантаженням і з постійною швидкістю; сили, що виникають, фіксує пристрій для вимірювання тертя. Трендові діаграми напруги нитки показують результати.

Невеликі коливання на діаграмі вказують на оптимальне застосування змащення і забезпечують хорошу зшивність. Великі коливання, навпаки, є недоцільними.

Консистенція нитки

Стабільність нитки розуміється як відхилення діаметру від середньої лінійної щільності швейних ниток і вишивальних ниток. Кількість дефектів записується щодо визначеної довжини. Стабільність нитки безпосередньо впливає на ефективність шиття. Визначається різниця між порушуючими дефектами, тобто такими, що заважають процесу шиття, і не порушуючими дефектами. Стабільність нитки особливо важлива для якісної оцінки спінованих ниток і ядро-спінованих ниток, оскільки через їхню конструкцію вони проявляють спорадичні нерівності і товсті плями навіть при оптимальних умовах виробництва.

Для досягнення оптимальної однорідності нитки необхідний плавний виробничий процес від прядильного заводу до готової нитки. AMANN перевіряє як сумісність використаних пряж, так і саму нитку. Ця характеристика якості тестується та контролюється в лабораторії та під час виробництва.

Elcometer використовується для лабораторного тестування, який механічно сканує швейні нитки зондом і виявляє дефекти (відхилення діаметру зазначеного розміру). Дефекти вирізають і відображаються на картках дефектів.
Порушення розділяються на класи порушень. Ці класи пов'язані з різними причинами, що призводять до утворення товстих і тонких ділянок. Вони можуть виникати в процесі спинання або скручування, через шпильки, нечистоти, підкладки волокон, петлі, узли або погані місця підшивки.

Консистентність нитки перевіряється під час виробництва з використанням оптичних датчиків на намоточних машинах. На відміну від лабораторних випробувань, дефекти не видаляються, а просто фіксуються як частина контролю якості. Це дозволяє виявити та відокремити товари з надмірною кількістю дефектів.

Зменшення розмірів

Скорочення відноситься до зміни розмірів швейної нитки внаслідок термічних або гідротермальних впливів. Зміна довжини, яка зазвичай є від'ємною, виражається відсотком від її початкової довжини. Ця характеристика якості особливо важлива для подальшої якості продукту. Процеси очищення та обробки, такі як пральне чищення, сухе чищення, парова обробка та прасування, не повинні викликати скорочення швейних ниток та вишивальних ниток у готовому продукті.

Фактори, що впливають на скорочення швейної нитки:

Швейна нитка сама по собі:
- Сировина
- Конструкція
- Процес виробництва (розтягування/тягнення, термічне оброблення, фарбування)
Теплова або гідротеплова експозиція
- Температура обробки
- Час експозиції
- Тип середовища (вода, пар, гаряче повітря тощо)
- Стан напруження

AMANN проводить випробування зменшення розмірів відповідно до протоколу DIN 53 866. Довжина вимірюється до та після обробки у відповідному середовищі за допомогою простих пристроїв навісу та вимірювання. Випробування здійснюється за допомогою так званого методу вимірювання нитки та з переднатягом, що залежить від лінійної щільності.

AMANN перевіряє як теплове, так і кип'ячене зменшення розмірів за наступними параметрами:

Теплове зменшення розмірів: 180°C, 15 хв., у тепловому шкафу
Кип'ячене зменшення розмірів: 95°C, 30 хв., у киплячій воді

Параметри термічного зменшення розмірів імітують процес фінішної обробки, а зменшення при кипінні імітує навантаження під час прання. Ці результати допомагають координувати відповідні термічні та механічні параметри для виробництва швейної нитки. Це дозволяє AMANN забезпечити відповідність найнижчим значенням зменшення розмірів.

Засобність шиття

Зшивність відноситься до продуктивності швейної нитки під час швейного процесу. Висока зшивність вимагає, щоб швейна нитка могла оброблятися без проблем не лише при сприятливих умовах, а й у складних умовах швейного процесу. Хороші швейні властивості забезпечують бездоганне пришивання і запобігають розриву нитки та пропуску стібків. Тому зшивність є надзвичайно важливою як для ефективності виробництва, так і для якості швів.

Оптимальна здатність шиття досягається через взаємодію характеристик якості, викладених тут. Через відсутність стандартів DIN або ISO, AMANN тестує здатність шиття відповідно до спеціально розроблених правил у власних швейних і вишивальних лабораторіях.

Залежно від типу та міцності швейної нитки, проводяться наступні тести здатності шиття:

зворотне шиття
зигзагове шиття
мультирівневе шиття
шиття ґудзикових отворів у нижньому одязі
термічне шиття
шиття з високою швидкістю
тестові вишивки
тести водовідштовхувальності

Тести зминання швів
Тести на зминання
Тести абразії волокон
Тести абразії
Тенденція до статичного заряду
Тести розкручування
Тести розпушування

У цих швейних положеннях швейні нитки піддаються навантаженню через їх різні властивості. Наприклад, виробництво ґудзиків для білизни вимагає високої стійкості до зносу через коротку довжину стібка. Обрізне та зигзагове шиття, а також багатостороннє шиття використовуються для випробування компактності нитки та її схильності до розмивання. Це дозволяє оцінити рівень спіралі та будь‑яке з'єднання. Швейність залежить від численних факторів впливу. Окрім вже перелічених характеристик якості, важливі ще дві властивості.

Нитки з низьким крученням відкриті, що означає ризик того, що крюк під час процесу формування стібка може натрапити на відкриту нитку і розірвати її. Нитки, що кручено надто щільно, схильні кручитися. Можуть утворюватися вузли та петлі, що призводять до проблем при шитті. Водночас відношення кручень пряжі й нитки одне до одного важливе для досягнення компактної, збалансованої швейної нитки.

Поверхнева структура визначається переважно конструкцією пряжі або нитки і впливає на швейність. Через їх текстильну, волокнисту поверхню нитки з обертового спинування та ядро-спиновані нитки поводяться інакше на швейній машині, ніж нитки з постійного філаменту, наприклад. Густі пряжі мають інші швейні властивості, ніж звичайні швейні нитки, і через свою об'ємність не можуть бути пришиті в усіх швейних позиціях. Монофілементи жорсткі й гладкі, що ускладнює утримання формування петлі на кінцях зшиву.

Змащення

Змащення є комбінацією силіконів, парафіну, воску та антистатичних агентів, що застосовуються до швейної нитки для досягнення оптимальної продуктивності. Важливо мати як підходящий склад формули змащення, так і контрольоване застосування змащення.

Змащення виконує різні функції з точки зору зшивності:

Швейні нитки повинні проходити максимально рівномірно через елементи напрямника нитки та напругу нитки на швейному машині, щоб мінімізувати коливання напруги.

Змащення захищає швейну нитку від абразії під час швейного процесу. Однак сировина та конструкція швейної нитки є вирішальними факторами щодо стійкості до абразії.

Високі швидкості шиття та обробка щільних, жорстких тканин викликають підвищення температури голки, що є проблематичним для синтетичних швейних ниток. Змащення забезпечує охолодження голки під час швейного процесу, що затримує розплавлення синтетичних швейних ниток у вимогливих швейних позиціях.

Тертя переважно синтетичних швейних ниток по різним елементам направляючої нитки швейної машини часто спричиняє статичне заряджання ниток, що суттєво погіршує утворення стібка.
Змащення протидіє цій поведінці. Водночас антистатичні компоненти змащення допомагають запобігти неконтрольованому розвиванню нитки (надув нитки). Застосування надмірної кількості змащення викликає абразію швейної машини. Елементи направляючої нитки забруднюються залишками змащення і ускладнюють процес шиття. Застосування недостатньої кількості або нерівномірного нанесення змащення викликає коливання поведінки ковзання і може також спричинити проблеми при шитті.

Зберігання

AMANN використовує багато різних сировинних матеріалів для виготовлення своїх продуктів. Ці сировинні матеріали обробляються різними способами, залежно від кінцевого продукту, що виробляється. Через різноманітність матеріалів і різні процеси виготовлення та обробки неможливо сформулювати загальне твердження про оптимальне зберігання швейних ниток та вишивальних ниток AMANN.

Проте слід уникати екстремальних умов зберігання (температура, вологість, сонячне випромінювання тощо), оскільки комбінація кількох з цих факторів може вплинути на якість швейних ниток та вишивальних ниток. При нормальних умовах зберігання відомих негативних впливів на якість швейних ниток та вишивальних ниток AMANN не зафіксовано.

Для забезпечення високої якості наших швейних ниток та вишивальних ниток ми рекомендуємо зберігати їх у прохолодному, сухому та темному місці:

у оригінальній продажній упаковці,
захищено від бруду,
захищено від прямого сонячного світла,
захищено від високої вологості,
захищено від хімічних речовин, таких як масла, гази тощо,
при температурах, що не перевищують 25°C, якщо можливо,

згідно з принципом «перший вхід, перший вихід» (щоб уникнути довгих періодів зберігання).

Колір

Колір є складною характеристикою якості швейних та вишивальних ниток, яка визначається різними властивостями кольору. Тон коліру, послідовність кольору від партії до партії та стійкість кольору є основними факторами, що визначають цю характеристику. Особливо важливо, а також перевіряється будь‑яким спостерігачем, це відповідність кольору тканини та швейної нитки або вишивальної нитки. Це ґрунтується на широкому спектрі кольорів, підлаштованих під вимоги відповідної галузі, і послідовності кольору товару, доставленого з різних партій. Відхилення кольору одразу виявляються і погіршують якість готового текстилю.

Колір визначається трьома компонентами: відтінок, яскравість і насиченість.