ИДЕНТИФИКАЦИЯ ТЕКСТУРИРОВАННЫХ И НЕТЕКСТУРИРОВАННЫХ ПОЛИЭФИРНЫХ НИТЕЙ В ТКАНОМ МАТЕРИАЛЕ ПУТЕМ МИКРОСКОПИЧЕСКОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПРОДОЛЬНЫХ НИТЕЙ С ЦЕЛЬЮ КЛАССИФИКАЦИИ ПО ТН ВЭД

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается метод микроскопической идентификации текстурированных и нетекстурированных полиэфирных нитей, используемых в тканых материалах. Актуальность исследования обусловлена необходимостью точной классификации импортируемых тканей в целях таможенного контроля, особенно в условиях роста внешнеэкономической деятельности. Предлагаемый подход основан на микроскопической визуализации продольного профиля нитей, позволяющей дифференцировать степень текстурирования на основании морфологических признаков волокон. Методология базируется на Индонезийском национальном стандарте SNI 8945:2020 и включает неразрушающий анализ нити без нарушения структуры ткани. Экспериментально подтверждена возможность точного определения типа нити (моно- или мультифиламентной, текстурированной или нет) путём оценки визуальных признаков на микроскопическом уровне. Результаты могут быть использованы для повышения точности таможенной классификации и усиления экономической безопасности.

ABSTRACT

This paper presents a method for the microscopic identification of textured and non-textured polyester yarns used in woven fabrics. The relevance of the study stems from the need for accurate classification of imported fabrics for customs regulation, particularly amid growing foreign trade activity. The proposed approach is based on microscopic visualization of the yarn’s longitudinal profile, enabling differentiation of texturing levels through morphological fiber characteristics. The methodology follows the Indonesian National Standard SNI 8945:2020 and employs a non-destructive fiber analysis within the fabric structure. Experimental results confirm the feasibility of reliably determining yarn type (mono- or multifilament, textured or non-textured) based on visual microstructure indicators. The findings can be applied to improve customs classification accuracy and enhance economic security.

Ключевые слова: полиэфирные нити, текстурирование волокна, нетекстурированные волокна, микроскопическая визуализация, многофиламентные нити, монофиламентные нити, идентификация волокон, таможенная классификация, комплексные нити, методы анализа волокон, структура волокна, электронная микроскопия, импорт тканей, дифференциация нитей, таможенное регулирование, ТН ВЭД.

Keywords: polyester yarns, texturization fibers, nontexturized fibers, microscopic visualization, multifilament yarns, monofilament yarns, fiber identification, customs classification, filament yarns, fiber analysis methods, fiber structure, electron microscopy, fabric imports, yarn differentiation, customs regulation, HS code.

Введение.

Развитие современных текстильных материалов требует все более точных методов контроля и идентификации структуры волокон и нитей, входящих в состав тканых изделий. Особое внимание в этой области уделяется полиэфирным нитям, которые широко применяются благодаря своим высоким физико-механическим и эксплуатационным свойствам, устойчивости к воздействию химических веществ и светостойкости [1, 2].

Одним из ключевых параметров, определяющих потребительские свойства текстильных материалов, является степень текстурирования нитей. Текстурированные нити обеспечивают объемность, эластичность и воздухопроницаемость ткани, тогда как нетекстурированные — более гладкие и прочные, что делает их востребованными в техническом текстиле и отделочных слоях композитных материалов [3, 4]. Однако визуальное и инструментальное различие между текстурированными и нетекстурированными полиэфирными нитями в готовом тканом материале остается сложной задачей, особенно при наличии смешанных структур и переплетений.

Методы анализа поверхности и структуры нитей, такие как инфракрасная спектроскопия [5], дифференциальная сканирующая калориметрия [6], и ЯМР-спектроскопия [7], демонстрируют высокую чувствительность, но требуют разрушения образцов или проведения сложной пробоподготовки. В то же время неразрушающие методы микроскопической визуализации (в том числе оптическая и электронная микроскопия) позволяют осуществлять анализ структуры нитей непосредственно в составе ткани [8].

Исследования показывают, что продольный профиль текстурированных нитей отличается характерной волнистостью, наличием объемной закрутки и изменением толщины по длине, в отличие от более однородной структуры гладких нетекстурированных нитей [9]. Эти особенности могут быть эффективно зафиксированы с помощью микроскопической визуализации при соответствующей методике фиксации и оптической настройки. Кроме того, предварительная обработка ткани (влажно-тепловая или химическая) может повысить контрастность микроструктур, облегчая идентификацию нитей различного типа [10].

В последние годы объем импорта тканей, изготовленных из полиэфирных нитей, в Республику Узбекистан значительно увеличился. В связи с этим вопросы точной классификации данных товаров в целях таможенного регулирования приобретают особую актуальность. Согласно Постановлению Президента Республики Узбекистан от 30 июня 2018 года № PQ–3818 «О мерах по дальнейшему упорядочению внешнеэкономической деятельности и совершенствованию системы таможенно-тарифного регулирования Республики Узбекистан», на ткани, классифицируемые по товарной позиции 5407 ТН ВЭД («Ткани из синтетических комплексных нитей»), установлен 5-процентный импортная таможенная пошлина [11].

В целях поддержки отечественных производителей и расширения объемов экспорта продукции с высокой добавленной стоимостью государством принимаются меры по созданию благоприятных условий. В частности, в соответствии с Постановлением Президента Республики Узбекистан от 20 октября 2021 года № PQ–5262 «О мерах по дальнейшему расширению производства конкурентоспособной продукции» были введены нулевые ставки таможенных пошлин на сырье и полуфабрикаты, включая следующие позиции:

– 5407 52 000 0 – окрашенные ткани из текстурированных полиэфирных нитей, содержащих не менее 85 % по массе комплексных нитей;

– 5407 61 (за исключением 5407 61 100 0) – ткани из синтетических комплексных нитей, содержащие не менее 85 % по массе нетекстурированных полиэфирных нитей, включая материалы товарной позиции 5404 [12].

Тем не менее, несмотря на наличие указанных преференций, на практике фиксируются случаи попыток неправомерной классификации тканей, не подпадающих под льготы, с использованием кодов ТН ВЭД, дающих право на таможенные послабления. Особенно распространены ошибки в отнесении продукции к позиции 5407 61 100 0 – «Прочие ткани из текстурированных полиэфирных нитей, неотбеленные или отбеленные, содержащие не менее 85 % по массе таких нитей». Подобные случаи ведут к необоснованному предоставлению льгот и, как следствие, к недопоступлению средств в государственный бюджет.

Согласно классификационным правилам ТН ВЭД, если ткань содержит 85 % и более текстурированных полиэфирных нитей, она должна быть классифицирована под кодом 5407.5, а если содержит 85 % и более нетекстурированных нитей — под кодом 5407.6. При этом определяющим критерием является степень текстурированности используемых нитей.

Для решения данной проблемы была проведена работа по разработке метода микроскопической идентификации типа полиэфирных нитей в составе тканей. Метод основан на визуализации продольного профиля нитей, позволяющего отличить текстурированные волокна от нетекстурированных. Такая дифференциация обеспечивает корректную классификацию товаров по ТН ВЭД и, соответственно, правильный расчет таможенных платежей.

До момента внедрения надежного идентификационного метода сохраняется риск ошибок в классификации и использования необоснованных таможенных преференций. В этой связи внедрение научно обоснованного метода под названием «Метод испытания идентификации текстурированных и нетекстурированных полиэфирных нитей в тканом материале путем микроскопической визуализации продольных нитей» является актуальной и своевременной задачей. Применение данного подхода позволит обеспечить достоверность таможенного контроля, повысить точность начисления таможенных сборов и укрепить экономическую безопасность государства.

Целью данного исследования является визуальная микроскопическая идентификация текстурированных и нетекстурированных комплексных полиэфирных нитей в составе тканых материалов.

Экспериментальная часть.

Согласно Индонезийскому национальному стандарту SNI 8945:2020, идентификация полиэфирных нитей основывается на микроскопической визуализации отдельного волокна внутри нити. Методика предполагает наблюдение морфологических признаков, отражающих текстурирование волокна, либо его отсутствие [13].

В процессе микроскопического анализа комплексных полиэфирных нитей отмечается чёткая, стабильная структура в случае, если нить не подвергалась механической или физической обработке. В противоположность этому, текстурированные нити характеризуются наличием регулярных изгибов или складок по длине каждого волокна, что свидетельствует о намеренном изменении его формы. Текстурирование, как правило, осуществляется методами механической деформации (например, скручивание, растяжение с последующим термозакреплением), результатом чего являются характерные искривления в структуре волокон. Визуализация каждого волокна на уровне микроструктуры позволяет с высокой достоверностью отличать текстурированные нити от нетекстурированных.

Для проведения микроскопической идентификации использовались:

1. Цифровой микроскоп - устройство для оптического увеличения волокон в продольном сечении, с возможностью съёмки и сохранения изображений в высоком разрешении.

2. Инструменты для извлечения нитей из ткани - острые иглы, пинцеты, лезвия, вспомогательные разделительные приспособления, позволяющие аккуратно отделить одну нить от ткани без повреждения её структуры.

Изображения образцов.

Рисунок 1. Образец №1

Рисунок 2. Образец №2

Рисунок 3. Образец №3

Образец ткани для анализа должен быть вырезан на расстоянии не менее 150 мм от края материала либо составлять не менее 10 % от общей ширины ткани. Отобранный фрагмент должен включать в себя все разновидности нитей, ориентированных как по основе, так и по утку.

Выделите нить из ткани и проведите её визуальную оценку:

Если нить не содержит крутки, она относится к категории филаментных (комплексных) нитей. Если нить имеет крутку, следует вручную раскрутить её в обратном направлении до полного исчезновения витков. После раскрутки если волокна внутри нити расщепляются и отделяются друг от друга, нить является штапельной. Если волокна не расслаиваются и сохраняют целостность, нить классифицируется как филаментная (комплексная).

Рисунок 4. Микроскопическая идентификация нитей (слева направо): штапельная нить, скрученная комплексная (филаментная) нить и нескрученная комплексная (филаментная) нить

Если в результате анализа установлено, что нить является филаментной, необходимо аккуратно выделить отдельное волокно вручную либо с использованием вспомогательных инструментов. Если нить состоит из одного непрерывного волокна, она классифицируется как монофиламентная нить. Если нить состоит из нескольких параллельных непрерывных волокон, она относится к многофиламентным (мультифиламентным) нитям.

Рисунок 5. Микроскопическая идентификация нитей (слева направо): монофиламентная и мультифиламентная нити

Если исследуемая нить относится к мультифиламентным, необходимо провести её визуальное обследование по всей длине либо с использованием увеличивающего прибора. Если в отдельных участках нити наблюдаются локальные скручивания или переплетения волокон, такая нить классифицируется как перепутанная (перепутанный тип). Если в структуре нити отсутствуют переплетения, а волокна чётко отделены друг от друга, нить определяется как неперепутанная (распущенный тип).

Рисунок 6. Перепутанная (перемешанная) нить

Обозначения:

A - зона переплетения (перепутанных волокон),

B - открытая область (свободно расположенные филаменты).

С помощью увеличительного устройства (цифрового микроскопа) проводится наблюдение отдельных филаментов с целью определения:

- формы поверхности волокна;

- наличия или отсутствия изгибов (бурунков), характерных для текстурирования.

Если изгибы (бурунки) присутствуют на каждом филаменте — нить считается текстурированной. Если изгибы наблюдаются из-за сочетания филаментов с различной степенью усадки, но технология текстурирования явно не применялась — нить классифицируется как нетекстурированная, но деформированная в процессе термоусадки. Если хотя бы один филамент имеет ровную, гладкую поверхность без признаков изгиба, нить относится к категории нетекстурированных.

В случае сомнений или разногласий при идентификации волокон окончательная классификация должна быть подтверждена как минимум тремя независимыми наблюдателями на основе микроскопических данных.

На микроскопических изображениях, представленных ниже, красные окружности обозначают наличие изгибов или текстурных элементов. Отсутствие красных окружностей свидетельствует об отсутствии текстурирования или переплетения филаментов в исследуемой нити.

Образец 1. 

Утоковая нить.

Рисунок 7. Нетекстурированная полиэфирная нить.

Основная нить

Рисунок 8. Нетекстурированная полиэфирная нить

Образец 2.

Рисунок 9. Текстурированная полиэфирная нить

Образец 3.

Утоковая нить.

Рисунок 10. Текстурированная полиэфирная пряжа

Основная нить.

Рисунок 11. Нетекстурированная полиэфирная пряжа

Заключение.

В данном исследовании была проведена оценка микроскопического изображения волокон в образцах 1, 2 и 3. Микроскопический анализ образца 1 показал отсутствие изгибов в основах и уточных нитях, поэтому данный образец был отнесён к тканям, состоящим из нетекстурированных нитей. В образце 2 под микроскопом были выявлены изгибы, что свидетельствует о наличии текстурированных нитей. В образце 3 изгибы наблюдались в уточных нитях, однако в основах они отсутствовали.

Микроскопическое исследование волокон может быть эффективно использовано для определения текстурированных и нетекстурированных полиэфирных нитей в тканях. Если при микроскопической идентификации вдоль длины нити наблюдаются изгибы в каждой отдельной волокне, нить считается текстурированной. В противном случае, если изгибы отсутствуют и поверхность волокна ровная, нить относится к нетекстурированным.

Список литературы:

1. Xu B., Zhang C., Li Y., Chen T. Polyester fibers: Structure, properties and applications //Textile Research Journal. – 2020. – Vol. 90, No. 1. – P. 3–18.
2. Hearle J. W. S., Morton W. E. The Physical Properties of Textile Fibres. – 4th ed. – Manchester: The Textile Institute, 2008. – 776 p.
3. Denton M. J., Daniels P. N. Textile Terms and Definitions. – 11th ed. – Manchester: The Textile Institute, 2002. – 552 p.
4. Deopura B. L., Alagirusamy R., Joshi M., Gupta B. Polyesters and Polyamides. – Cambridge: Woodhead Publishing, 2008. – 632 p. – (The Textile Institute Book Series).
5. Menczel J. D., Prime R. B. (Eds.) Thermal Analysis of Polymers: Fundamentals and Applications. – Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2008. – 696 p.
6. Turi E. A. (Ed.) Thermal Characterization of Polymeric Materials. – 2nd ed. – San Diego: Academic Press, 1997. – Vol. 1–2. – 1600 p.
7. Brown S. P. Solid-state NMR spectroscopy of polymers // Journal of Materials Chemistry. – 2012. – Vol. 22, No. 38. – P. 19798–19809.
8. Goldstein J. I., Newbury D. E., Joy D. C., Lyman C. E., Echlin P. et al. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. – 4th ed. – New York: Springer, 2017. – 700 p.
9. Ali A., Jamil R., Sheikh M. A., Khan M. I. Analysis of textured and flat yarn structures using digital image processing // Journal of Engineered Fibers and Fabrics. – 2013. – Vol. 8, No. 4. – P. 89–95.
10. Fan Q., Zhang X., Zhao Y., Li L. Influence of heat and chemical treatment on fiber surface for better microscopy analysis // Fibers and Polymers. – 2015. – Vol. 16, No. 11. – P. 2345–2352.
11. Постановление Президента Республики Узбекистан от 30 июня 2018 года № ПП – 3818 «О мерах по дальнейшему упорядочению внешнеэкономической деятельности и совершенствованию системы таможенно-тарифного регулирования Республики Узбекистан»
12. Постановление Президента Республики Узбекистан от 20 октября 2021 года № ПП–5262 «О мерах по дальнейшему расширению производства конкурентоспособной продукции».
13. Badan Standardisasi Nasional. SNI 8945:2020 Tekstil – Metode identifikasi benang poliester /Jakarta: Indonesian National Standardization Body, 2020. – 12 p.