Свойства волокон натурального происхождения

Что такое волокна? Виды и свойства волокон

Что такое волокна? Это тонкие нити, длина которых, как минимум, в сто раз больше ширины. Они могут возникать как естественным путем, так и могут быть получены искусственно. Эта единица материи характеризуется такими свойствами, как сплоченность, эластичность, гибкость, тонкость, и однородность. Так какие существуют волокна? Прежде всего, они подразделяются на натуральные (природные) и искусственные.

Что такое волокна натурального происхождения

Это все волокна, которые происходят из природных источников, из них может формироваться растительная ткань, минеральное вещество или текстиль. Такие волокна являются биоразлагаемым и возобновляемым ресурсом. Они легко доступны из природных материалов и, как правило, имеют низкую стоимость за единицу объема. Эти волокна классифицируются по происхождению:

натуральные волокна

  • Растительные — одним из основных компонентов таких нитей является целлюлоза, которая используется при производстве бумаги и ткани. Она содержится в хлопке, льне и конопле. Пищевые волокна (клетчатка) содержатся в пищевых растительных продуктах, таких как злаки, фрукты, овощи, орехи. Это тот тип углеводов, который не усваивается ферментами нашего организма. Клетчатка помогает поддерживать здоровье кишечника и снизить риск заболеваний, таких как диабет, рак кишечника и ишемическая болезнь сердца.
  • Животные волокна, состоящие, в основном, из белка. Они включают шелковое волокно из шелкопрядов, меховое волокно (к примеру, из овечьей шерсти), коллагеновое волокно (извлеченное из шкур животных), хитин (извлеченный из ракообразных и моллюсков).

животное волокно

  • Минеральные волокна берут свое начало в породах с волокнистой структурой. Состоят, в основном, из силикатов. Единственным примером природного минерального волокна является асбест.

Белковые нити

Состоят в основном из биологически значимых белков удлиненной формы. К ним относятся коллаген – образует часть мышечной, нервной, соединительной или другой ткани в организме человека или животного; и кератин – основной элемент волоса, кожи и ногтей.

нервные волокна

Чтобы понять, что такое волокна белковые, следует указать их примеры в организме позвоночного. Итак. Мышечное волокно — длинные цилиндрические клетки, состоящие из пучка миофибрилл, волокон, расположенных в сегментах, известных как саркомеры (базовые сократительные единицы поперечнополосатых мышц). Мышцы бывают разных типов: сердечные (формируют стенку сердца), гладкие (находятся внутри кровеносных сосудов) и скелетные. Нервные волокна состоят из аксонов. Из отростков нервных клеток малого диаметра, проводящих электрические импульсы по центральной нервной системе.

Свойства волокон натурального происхождения

Такие нити обладают рядом качеств: малым весом и стоимостью, высокой удельной прочностью и удельной жесткостью. Эти свойства сделали их особенно привлекательными для многих различных промышленных целей. Все натуральные волокна не термопластичны — они не теряют своей формы и не размягчаются при нагревании. При температуре ниже точки разложения и распада они проявляют небольшую чувствительность к сухому теплу и не имеют усадки или высокой растяжимости при нагревании, а также не становятся хрупкими при охлаждении до температуры ниже нуля. Но под воздействием солнечного света и влаги натуральные волокна имеют тенденцию желтеть. А длительное воздействие приводит к потере прочности.

Все натуральные волокна особенно чувствительны к микробам разложения, включая плесень и гниль. Целлюлозные волокна разлагаются аэробными бактериями (получающими энергию от кислорода) и грибами. Они распадаются при высокой влажности, высоких температурах и, особенно, при отсутствии света. Термиты и серебряные рыбы тоже опасны для целлюлозы.

Шерсть и шелк подвержены не только микробному разложению бактериями и плесенью, но и повреждению от моли и ковровых жуков.

волокна асбеста

Свойства минеральных волокон

Что такое волокна минеральные и каковы их свойства? Большинство форм асбеста для всех практических целей являются инертными. Это то качество, которое делает его таким желанным в промышленности. Асбест нерастворим в воде и в органических растворителях, он обладает огромной термостойкостью, термическим и электрическим сопротивлением, не воспламеняется, а его прочность на растяжение превышает прочность стали. Асбестовые волокна не имеют заметного запаха или вкуса. Они чаще применяются в качестве наполнителей в теплоизоляционных и огнезащитных материалах.

Волокна искусственного происхождения

Это волокна, в которых либо основные химические звенья были сформированы химическим синтезом с последующим образованием волокон, либо полимеры из природных источников были растворены и регенерированы после прохождения через фильеру с образованием волокон.

искусственное волокно

Искусственные волокна подразделяются на три класса.

  • На основе натуральных полимеров. Наиболее распространенным натуральным полимерным волокном является вискоза, изготавливаемая из целлюлозы. Ее получают в основном из выращиваемых деревьев. Другие волокна на основе целлюлозы: лиоцелл, модал, ацетат и триацетат. Менее распространенные натуральные полимерные волокна входят в состав каучука, альгиновой кислоты и регенерированного белка.
  • Волокна, изготовленные из химических полимеров, которых нет в природе. Они, в основном, нерастворимы и не являются химически активными. Наиболее распространенными являются полиэстер, полиамид (часто называемый нейлоном), акрил и модакрил, полипропилен, сегментированные полиуретаны, которые представляют собой эластичные волокна, известные как спандекс или эластаны.

искусственное волокно

  • Волокна, изготовленные из неорганических материалов, таких как стекло, металл, углерод или керамика. Они очень часто используются для армирования пластиков с целью формирования композитов.

Их свойства

По сути, все эти волокна имеют общие характеристики: прочность, ударная вязкость, устойчивость к теплу и плесени, а также способность удерживать прессованную форму. Тем не менее, неорганические волокна трудно обрабатывать традиционными текстильными технологиями, такими как плетение или вязание, из-за того, что они легко ломаются при изгибе, а также обладают высокими коэффициентами трения с металлами.

В данной статье мы рассмотрели, какие волокна бывают и какими свойствами обладают.

Источник

Как определить вид волокна — проба на горение

Комфортность изделия в шитье и носке во многом зависит от волокнистого состава нитей, из которых изготовлена ткань. К сожалению волокнистый состав тканей не всегда указывается верно либо не указывается вовсе. Поэтому важно научиться определять волокнистый состав самостоятельно.

Волокнистый состав можно и нужно определять по внешнему виду, на ощупь и по характеру горения. Проба на горение – это наиболее простой и верный способ определения волокнистого состава материала. Все что для этого нужно, это кусочек материал, пинцет, зажигалка и блюдце.

При проведении пробы на горение обращаем внимание на характер пламени, запах, плотность и цвет золы.
Далее смотрите видео или читайте текст ниже

Натуральнее растительные волокна

Хлопок, лен, крапива, конопля… — в основе природный полимер целлюлоза.

Характер горения:
Горят интенсивно желтым пламенем. После затухания светлый дымок с запахом жженой бумаги. После сгорания остается легкий хрупкий пепел серо-белого цвета, который легко растирается пальцами.

Натуральные животные волокна

Натуральный шелк – в основе природный полимер белок фиброин
Шерсть – в основе природный полимер белок кератин.

Характер горения:
При внесении в пламя загораются, при вынесении из пламени затухают. Запах паленого волоса (пера, кости). После сгорания остается темный хрупкий пепел, легко растирается пальцами.

У шерсти запах паленого волоса насыщеннее, чем у натурального шелка

Искусственные волокна

Вискоза, бамбук — в основе природный полимер целлюлоза

Характер горения подобен хлопку:
Горят интенсивно желтым пламенем. После сгорания остается хрупкий пепел серого или темного цвета, который легко растирается пальцами.

Синтетические волокна

Капрон при внесении в пламя плавится, загорается с трудом. Если расплавленная масса начинает капать, горение прекращается, на конце образуется оплавленный шарик.

Лавсан и нитрон горят желтым коптящим пламенем, образуя твердый оплавленный шарик, который не рассыпается или растирается с большим трудом На краю материала образуется жесткий оплавленный край

Запах неприятный — горелого пластика

В видео вы увидели, как горят самые распространенные синтетические материалы. Возможно, те кусочки ткани, что будете исследовать вы, будут иметь несколько другой характер горения. Это нормально, потому что волокна часто смешиваются в различных сочетаниях, ткани подвергаются самых разнообразным отделкам, и это все, несомненно, влияет на характер горения.

По большому счету ваша задача научиться отличать натуральные материалы и синтетические. А отличать синтетические между собой не так уж и важно.

Залог успеха будущего изделия – это правильный выбор ткани.
Если ткань выбирать исключительно по критерию «нравится — не нравится», да «цвет веселенький», то сложно рассчитывать на хороший результат. Цвет-то может быть и веселенький, да вот как шиться будет?

Чтобы научиться легко выбирать ткани легкие в шитье и комфортные в носке, приходите на мастер-класс «Материя первична: Как правильно выбрать ткань»

СЧИТАЕТЕ, ЧТО ВАШИМ ДРУЗЬЯМ ЭТО БУДЕТ ПОЛЕЗНО? ПОДЕЛИТЕСЬ С НИМИ В СОЦСЕТЯХ!

Источник

Волокна растительного и живого происхождения, химические волокна

Волокна растительного происхождения. К волокнам растительного происхождения относят хлопковые и лубяные.

Хлопок — это волокна, покрывающие семена растения хлопчатника. Основным веществом (94-96 %), из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза. К сопутствующим веществам (4—6 %) относятся вода, пектиновые (склеивающие), жировосковые, зольные вещества и др.

Хлопковое волокно нормальной зрелости под микроскопом имеет вид плоской ленточки со штопорообразной извитостью и с каналом, заполненным внутри воздухом.

Хлопковое волокно обладает многими положительными свойствами. Прежде всего, оно имеет высокую гигроскопичность (8

12%), поэтому хлопчатобумажные ткани и изделия из них обладают хорошими гигиеническими свойствами.

Хлопок обладает способностью быстро впитывать влагу и быстро ее испарять, т. е. быстро высыхает. При погружении в воду волокна набухают, и их прочность увеличивается на 10-20 %. Хлопок устойчив к действию щелочей, но разрушается даже разбавленными кислотами.

На способность хлопка набухать в щелочах и повышать при этом прочность, окрашиваемость и приобретать шелковистость и блеск основано проведение специальной операции отделки — мерсеризации. Волокна достаточно прочные. Хлопок имеет сравнительно высокую термостойкость — разрушения волокна при температуре до 130 °С не происходит. Хлопковое волокно более стойкое, чем вискозное и натуральный шелк, к действию света, но по светостойкости уступает лубяным и шерстяным волокнам. Волокна хлопка горят желтым пламенем, образуя серый пепел, ощущается запах жженой бумаги. Отрицательными свойствами хлопкового волокна являются высокая сминаемость (из-за малой упругости), большая усадка, низкая стойкость к действию кислот.

Читайте:  Произведения про богатство природы

Лен. Волокна, которые получают из стеблей, листьев или оболочек плодов растений, называются лубяными. Из стеблей конопли вырабатывают прочные грубые волокна — пеньку, которая используется для тарных тканей и веревочно-канатных изделий. Грубые технические волокна (джут, кенаф, рами) получают из стеблей одноименных растений. Из всех лубяных волокон наибольшее применение получило льняное.

Льняные волокна получают из лубяной части стебля. Лен — однолетнее травянистое растение.

Характерной особенностью лубяных волокон в отличие от других является то, что они представляют собой пучки волокон, соединенных пектиновыми веществами. При длительном кипячении в мыльно-содовых растворах пектиновые вещества вымываются и лен делится на отдельные волокна.

Отдельное волокно льна представляет собой одну растительную клетку. Под микроскопом волокно в продольном виде представляет собой цилиндр с толстыми стенками. Поперечный срез волокна — многоугольник с 5-6 гранями.

Поверхность волокна более ровная и гладкая, в результате чего льняные ткани меньше, чем хлопчатобумажные, загрязняются и легче отстирываются. Эти свойства льна особенно ценны для бельевых полотен.

В составе волокна 80% целлюлозы и 20% примесей — воскообразных, жировых, красящих, минеральных и лигнина (5%). Лигнин -продукт одревеснения клетки, придающий льну повышенную жесткость. Содержание лигнина в льняном волокне делает его устойчивым к действию света, погоды, микроорганизмов.

Прочность элементарных волокон в 3-5 раз превышает прочность хлопка, а растяжимость — во столько же раз меньше, поэтому льняные прокладочные ткани лучше сохраняют форму изделий, чем хлопчатобумажные. Волокна блестят, так как имеют гладкую поверхность, Физико-химические свойства льна и хлопка достаточно близки. Льняное волокно уникально тем, что при высокой гигроскопичности (12%), оно быстрее других текстильных волокон поглощает и выделяет влагу. Особенностью льна является его высокая теплопроводность, поэтому на ощупь волокна всегда прохладные. Термического разрушения волокна не происходит до температуры 160 °С. Химические свойства льняного волокна аналогичны хлопковому, т. е. оно устойчиво к действию щелочей, но не устойчиво к кислотам. В связи с тем, что льняные ткани имеют свой естественный красивый достаточно шелковистый блеск, мерсеризации их не подвергают. Отрицательным свойством льняного волокна является его сильная сминаемость из-за низкой упругости. Волокна льна отбеливаются и окрашиваются, так как имеют более интенсивную природную окраску, толстые стенки.

Волокна животного происхождения. К волокнам животного происхождения относят шерсть и натуральный шелк.

Шерсть — это волокна снятого волосяного покрова овец коз, верблюдов, кроликов и других животных. Шерсть получают в основном с овец (97-98%), в меньшем количестве с коз (до 2%), верблюдов (до 1 %). Шерстяные волокна состоят из белка кератина.

Шерстяные волокна под микроскопом легко можно отличить от других волокон — их наружная поверхность покрыта чешуйками. Под микроскопом видна своеобразная извитость шерстяных волокон. Их извитки волнообразны в отличие от хлопковых волокон, извитки которых штопорообразные. Сильную извитость имеет тонкая шерсть.

Шерсть может быть следующих видов: пух, переходный волос, ость и мертвый волос. Пух — тонкое, сильно извитое, шелковистое волокно; переходный волос неравномерен по толщине, прочности, имеет меньшую извитость; ость и мертвый волос характеризуются большей толщиной, отсутствием извитости, повышенной жесткостью и хрупкостью, малой прочностью, мертвый волос плохо окрашивается, легко ломается и выпадает из готовых изделий.

Шерсть может быть однородной (из волокон преимущественно одного вида, например, пуха) и неоднородной (из волокон разных видов — пуха, переходного волоса и др.). В зависимости от толщины волокон и однородности их состава шерсть подразделяют на тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую. Тонкая шерсть состоит из тонких волокон пуха, полутонкая состоит из более толстого пуха или переходного волоса; полугрубая может быть однородной и неоднородной и состоять из пуха, переходного волоса и небольшого количества ости; грубая — неоднородная и включает в себя все виды волокон, в том числе ость и мертвый волос.

Шерстяное волокно имеет высокую упругость, а следовательно, малую сминаемость. Шерсть — достаточно прочное волокно, удлинение при разрыве высокое. В мокром состоянии волокна на 30 % теряют прочность.

Блеск шерсти определяется формой и размером покрывающих ее чешуек: крупные плоские чешуйки придают шерсти максимальный блеск; мелкие, сильно отстающие чешуйки делают ее матовой.

Свойства шерсти уникальны — ей присуща высокая свойлачиваемость, что объясняется наличием на поверхности волокна чешуйчатого слоя. Это свойство учитывается при отделке (валке) суконных тканей, фетра, войлока, одеял, при производстве валяной обуви.

Шерсть обладает низкой теплопроводностью, поэтому ткани отличаются высокими теплозащитными свойствами.

По гигроскопичности шерсть превосходит все волокна. Она медленно впитывает и испаряет влагу и поэтому не охлаждается, оставаясь на ощупь сухой. На способности шерсти менять свою растяжимость и усадку при влажно-тепловой обработке основано проведение ряда операций: сутюживание, оттягивание и декатировка. При высыхании шерсть дает максимальную усадку, поэтому изделия из нее рекомендуется подвергать химической чистке.

К действию света шерстяное волокно более устойчиво, чем хлопковое и льняное. Но при длительном облучении оно разрушается.

Щелочи на шерсть действуют разрушающе, к кислотам она устойчива. Поэтому если шерстяные волокна, содержащие растительные примеси, обработать раствором кислоты, то эти примеси, состоящие из целлюлозы, растворятся, и шерстяные волокна останутся в чистом виде. Такой процесс очистки шерсти называют карбонизацией,

В пламени волокна шерсти спекаются, но при вынесении из пламени не горят, образуя на конце волокон спекшийся черный шарик, который легко растирается, при этом ощущается запах жженого пера. Недостатком шерсти является малая термостойкость — при температуре 100—110 С волокна становятся ломкими и жесткими, снижается их прочность.

Натуральный шелк по своим свойствам и себестоимости — ценнейшее текстильное сырье. Получают его разматыванием коконов, образуемых гусеницами шелкопрядов. Наибольшее распространение и ценность имеет шелк тутового шелкопряда, на долю которого приходится 90% мирового производства шелка.

При рассмотрении коконной нити под микроскопом четко видны две шелковины, неравномерно склеенные серицином. В составе коконной нити два белка: фиброин (75 %), из которого состоят шелковины, и серицин (25 %).

Из всех природных волокон натуральный шелк самое легкое волокно и наряду с красивым внешним видом обладает высокой гигроскопичностью (11%), мягкостью, шелковистостью, малой сминаемостью, является незаменимым сырьем для изготовления летней одежды (платьев, блузок).

Натуральный шелк обладает высокой прочностью. Разрывная нагрузка шелка в мокром состоянии снижается примерно на 15%.

Химические свойства натурального шелка аналогичны шерсти, т. е. к кислотам устойчив, к щелочи — нет.

Натуральный шелк имеет самую низкую светостойкость, поэтому в домашних условиях изделия на свету не сушат, особенно при солнечном свете. К другим недостаткам натурального шелка относят низкую термостойкость (такая же, как у шерсти) и высокую усадку, особенно у крученых нитей.

Химические волокна. Химические волокна получают путем химической переработки природных (целлюлозы, белков и др.) или синтетических высокомолекулярных веществ (полиамидов, полиэфиров и др.).

Основным исходным сырьем для получения химических волокон служат древесина, отходы хлопка, стекло, металлы, нефть, газы и каменный уголь.

Волокна формуют из расплавов или растворов высокомолекулярных соединений. Расплав или прядильный раствор высокомолекулярного вещества (полимера) фильтруется и продавливается через тончайшие отверстия в фильерах. Фильеры представляют собой рабочие органы прядильных машин, осуществляющие процесс формования волокон. Струйки прядильных растворов или расплавов, вытекающие из фильеры, затвердевая, образуют нити. Используя фильеры с отверстиями сложной конфигурации, можно получить профилированные и полые волокна.

1. Искусственные волокна. К искусственным относят волокна, получаемые переработкой природных высокомолекулярных соединений — целлюлозы, белков. Более 99 % этих волокон вырабатывают из целлюлозы.

Вискозное волокно — одно из первых химических волокон, вырабатываемых в промышленных масштабах. Для его изготовления используют обычно древесную, преимущественно еловую, целлюлозу, которую путем обработки химическими реагентами превращают в прядильный раствор — вискозу.

Вискозные волокна отличаются высокой гигроскопичностью (11 — 12%), поэтому изделия из них хорошо впитывают влагу и являются гигиеничными; в воде волокна сильно набухают, при этом площадь поперечного сечения увеличивается в 2 раза. Они достаточно устойчивы к истиранию, поэтому их целесообразно использовать для выработки изделий, для которых важными характеристиками являются высокие износостойкость и гигиенические свойства (например, для подкладочных и сорочечных тканей).

Вискозное волокно имеет высокую термостойкость, средние прочность и удлинение, по отношению к кислотам и щелочам — аналогично хлопку и льну.

Однако вискозное волокно имеет ряд существенных недостатков, проявляющихся в изделиях из него, — это сильная сминаемость из-за низкой упругости и высокая усадка (6-8%). Другим недостатком вискозного волокна является большая потеря прочности в мокром состоянии (50-60%). Для снижения недостатков вискозное волокно физически или химически модифицируют, получая полинозные волокна, мтилон, сиблон и др. Полинозное волокно напоминает тонковолокнистый хлопок и применяется при производстве сорочечных, бельевых и др. тканей. Мтилон — шерстоподобное вискозное волокно, которое применяется для ворса ковров. Сиблон — заменитель средне волокнистого хлопка.

Читайте:  Последствия взрыва в чернобыле для природы

Ацетатные волокна получают из хлопкового пуха или облагороженной древесной целлюлозы.

При воздействии на целлюлозу уксусным ангидридом, уксусной и серной кислотами образуется ацетил целлюлоза, из раствора которой получают ацетатные волокна или нити. В зависимости от применяемых растворителей и других химических реагентов получают диацетатные, называемые ацетатными, и триацетатные волокна.

Некоторые из свойств ацетатных и триацетатных волокон являются общими, а некоторые имеют свои особенности. Так, к общим положительным свойствам относят малую сминаемость и усадку (до 1,5 %), а также способность сохранять в изделиях эффекты гофре, плиссе даже после мокрых обработок; к недостаткам, сдерживающим их применение в ассортименте изделий, — низкую устойчивость к истиранию, в результате чего нецелесообразно их применение в ассортименте подкладочных, сорочечных, костюмных тканей. Лучше эти волокна использовать в ассортименте галстучных тканей, для которых износостойкость большого значения не имеет. К другим общим недостаткам волокон относят высокую электризуемость и склонность изделий к образованию заломов в мокром состоянии.

Различия в свойствах ацетатного и триацетатного волокон состоят в следующем. Гигроскопичность у ацетатного волокна выше (6,2 %), чем у триацетатных (4,5%), однако последние лучше окрашиваются и имеют, большую свето- и термостойкость (180 X против 140-150*С).

Из других искусственных волокон в производстве тканей используют алюнит (люрекс), пластилекс, метанит.

2. Синтетические волокна. Синтетические волокна получают из природных низкомолекулярных веществ (мономеров), которые путем химического синтеза превращаются в высокомолекулярные (полимеры).

Синтетические волокна по сравнению с искусственными обладают высокой износостойкостью, малыми сминаемостью и усадкой, но их гигиенические свойства невысокие.

Полиамидные волокна (капрон). Волокно капрон, применяющееся наиболее широко, получают из продуктов переработки каменного угля.

К положительным свойствам капронового волокна относят высокую прочность, а также самую большую из текстильных волокон устойчивость к истиранию по изгибам. Эти ценные свойства капронового волокна используют при введении его в смеску с другими волокнами для получения износостойких материалов, введение 5-10% капронового волокна в шерстяную ткань в 1,5-2 раза повышает ее стойкость к истиранию. Капроновое волокно также обладает малой сминаемостью и усадкой, устойчивостью к действию микроорганизмов.

При внесении в пламя капрон плавится, загорается с трудом горит голубоватым пламенем. Если расплавленная масса начинает капать, горение прекращается, на конце образуется оплавленный бурый шарик, ощущается запах сургуча.

Однако капроновое волокно мало гигроскопично (3,5-4%), поэтому гигиенические свойства изделий из таких волокон невысокие. Кроме этого, капроновое волокно жесткое, сильно электризуется, неустойчиво к действию света, щелочей, минеральных кислот, имеет низкую термостойкость. На поверхности изделий выработанных из капроновых волокон, образуются пилли, которые из-за высокой прочности волокон сохраняются в изделии и в процессе носки не исчезают.

Полиэфирные волокна, полиэтилентерефшалат ПЭТФ (лавсан или полиэстер). Исходным сырьем для получения лавсана служат продукты переработки нефти.

В общемировом производстве синтетических волокон эти волокна выходят на первое место. Лавсановое волокно характеризуется отличной несминаемостью, превосходящей все текстильные волокна, в том числе и шерсть. Так изделия из лавсановых волокон в 2-3 раза меньше сминаются, чем шерстяные. Чтобы изделия с целлюлозными волокнами стали малосминаемыми, в смеску к этим волокнам добавляют 45-55 % лавсановых волокон.

Лавсановое волокно обладает очень хорошей стойкостью к свету и атмосферным воздействиям (уступает только нитроновому волокну). По этой причине его целесообразно использовать в гардинно-тюлевых, тентовых, палаточных изделиях. Лавсановое волокно — одни из термостойких волокон. Оно термопластично благодаря, чему изделия хорошо сохраняют эффекты плиссе и гофре. По стойкости к истиранию и изгибам лавсановое волокно несколько уступает капроновому. Но прочность на разрыв и удлинение при разрыве высокие. Волокно стойко к разбавленным кислотам, шелочам, но разрушается при воздействии концентрированной серной кислотой и горячей щелочью. Горит лавсан желтым коптящим пламенем, образуя на конце черный нерастирающийся шарик.

Однако лавсановое волокно обладает низкой гигроскопичностью (до 1 %), плохой окрашиваемостью, повышенной жесткостью, электризуемостью и пиллингуемостью. Причем пилли длительно сохраняются на поверхности изделий.

Полиакрилонитрильные (ПАН) волокна (акрил или нитрон). Исходным сырьем для изготовления нитрона служат продукты переработки каменного угля, нефти, газа.

Нитрон — наиболее мягкое, шелковистое и теплое синтетическое волокно. По теплозащитным свойствам превосходит шерсть, но по стойкости к истиранию уступает даже хлопку. Прочность нитрона вдвое ниже прочности капрона, гигроскопичность низкая (1,5%). Нитрон отличается кислостойкостью, устойчив к действию всех органических растворителей, но разрушается щелочами.

Обладает малой сминаемостью и усадкой. По светостойкости превосходит все текстильные волокна. Горит нитрон желтым коптящим пламенем со вспышками, образуя на конце твердый шарик.

Волокно хрупкое, плохо окрашивается, сильно электризуется и пиллингуется, но пилли из-за невысоких прочностных свойств в процессе носки исчезают.

Поливинилхлоридные волокна вырабатывают из поливинилхлорида — волокно ПВХ и из перхлорвинила — хлорин. Волокна отличаются высокой химической стойкостью, малой теплопроводностью, очень низкой гигроскопичностью (0,1-0,15%), способностью накапливать при трении о кожу человека электростатические заряды, имеющие лечебный эффект при болезнях суставов. Недостатками являются низкая теплостойкость и неустойчивость к действию света.

Поливинилспиртовые волокна (винол) получают из поливинилацетата. Винол имеет самую высокую гигроскопичность (5%), обладает высокой устойчивостью к истиранию, уступая только полиамидным волокнам, хорошо окрашивается.

Полиолефиновые волокна получают из расплавов полиэтилена и полипропилена. Это самые легкие текстильные волокна, изделия из них в воде не тонут. Они устойчивы к истиранию, действию химических реагентов, отличаются высокой прочностью на разрыв. Недостатками являются малая светостойкость и низкая теплостойкость.

Полиуретановые волокна (спандекс ими лайкра) относятся к эластомерам, так как обладают исключительно высокой эластичностью (растяжимость до 800%). Обладают легкостью, мягкостью, устойчивостью к действию света, стирке, поту. К недостаткам относятся: низкая гигроскопичность (1 — 1,5%), невысокая прочность, низкая теплостойкость.

Источник

Определение волокнистого состава ткани

Волокнистый состав — важный фактор, формирующий потребительские свой­ства текстильных товаров. Определяют природу волокон не только при наличии самих волокон, но также извлечением нитей (пряжи), волокон из текстильного полотна. Применяют различные методы распознавания волокон, но наиболее рас­пространенными являются: органолептические, сжиганием волокон, микроскопи­ческие и химические.

В некоторых случаях для распознавания волокон достаточно применения одного-двух методов, в других, например для исследования текстильных полотен из смеси разных волокон, применяют несколько методов.

Органолептические методы распознавания волокон

Органолептические методы наиболее простые и состоят в определении внешних признаков волокон (цвета, блеска, извитости, толщины, длины, равномерности) по толщине, длине, туше (мягкости или жесткости, шелковистости и т. п.).

Для исследования извлекают из пробы несколько волокон, размещают их на гладкой контрастной поверхности. Для сравнения используют контрольные во­локна. Обращают внимание на следующие отличительные особенности волокон: различную извитость, длину и толщину, равномерность по толщине и длине коротковолокнистого, средневолокнистого, длинноволокнистого хлопка; тонкой, по­лутонкой, полугрубой шерсти; повышенную жесткость льняных и грубых, полугру­бых шерстяных волокон; шелковистость, блеск, характерный хруст натурального шелка; одинаковую длину и толщину отдельных видов химических волокон; блеск или матовость блестящих или матированных химических волокон; искристость профилированных химических; высокую упругость при сжатии шерстяных и син­тетических волокон и малую упругость — хлопковых, льняных и вискозных во­локон; заметное снижение прочности на разрыв вручную (примерно вдвое) вис­козных волокон в мокром состоянии.

Определение природы волокон сжиганием

Извлекают из пробы несколько волокон, слегка их подкручивают, один конец волокна зажимают щипцами, а другой конец в горизонтальном положении подно­сят к пламени горелки, отмечают характерные особенности их горения. Удаляют волокна из пламени и наблюдают за дальнейшим их поведением, отмечают запах, определяют вид остатка после сгорания.

Микроскопические исследования волокон

Микроскопические исследования волокон применяют для их распознавания по продольному виду, поперечному срезу, а также изменению внешнего вида в ре­зультате химической реакции. Для этих целей обычно применяют микроскопы.

При исследованиях элементарных нитей комплексную нить раскручивают, раз­резают на отрезки длиной 15—20 мм и разъединяют элементарные нити препарировальной иглой. Подготовленный препарат с продольным видом или попереч­ным срезом волокна переносят на предметный столик микроскопа.

Обращают внимание на отличие волокон по форме поперечного сечения: круг­лая или близкая к круглой у шерстяных, капроновых, лавсановых, полинозных волокон; бобовидная у хлопка; неправильная с изрезанными краями у вискоз­ных, ацетатных волокон; близкая к треугольной или многоугольной с округлыми краями соответственно у натурального шелка и льна; вытянутая фасолевидная у нитроновых волокон; на наличие канала в натуральных волокнах — хлопка, льна, некоторых видов шерсти.

Химические методы исследования волокон

Эти методы основаны на изменении внешнего вида волокон (набухании, усаживании, окрашиваемости), их растворении в результате химических реакций волокнообразующих материалов с реактивами. В качестве реактивов используют различной концентрации кислоты, щелочи, сложные реактивы, органичес­кие растворители.

Исследования проводят на небольшом количестве волокон, помещенных в про­бирку. Подвергают их действию реактивов при комнатной температуре, а также в необходимых случаях при кипячении в течение 3—5 мин. При этом ведут наблюдение невооруженным глазом за характерными изменениями волокон или реак­тива. За изменениями волокон под действием химических реактивов можно наблюдать также под микроскопом.

Изучение структуры и свойств нитей

Структура нитей и их свойства оказывают большое влияние на формирова­ние потребительских свойств тканей. Основными показателями структуры нитей являются: линейная плотность, крутка, направление крутки и число сложений. Линейная плотность и крутка нормируются стандартами на все виды нитей (пряжи). Основными показателями свойств нитей, нормируе­мыми стандартами, являются: разрывная нагрузка, разрывное удлинение.

Читайте:  Пословицы и поговорки народов севера России

Определение линейной плотности нитей

Линейная плотность нити является косвенной характеристикой ее толщины. Прямыми характеристиками толщины нити служат ее диаметр, площадь попереч­ного сечения. Так как размеры поперечника по длине нити различны и имеют очень малую величину, то для получения среднего достоверного результата не­обходимо сделать большое количество замеров, что требует много времени.

Вследствие этого широкое применение получила оценка толщины нити по кос­венным характеристикам — метрическому номеру или линейной плотности. В качестве международной и в соответствии с ГОСТ 6611.1—73 «Нити текстиль­ные. Метод определения линейной плотности» принята единица измерения ли­нейной плотности в системе «текс», которая характеризуется величиной массы нити, приходящейся на единицу ее длины. За единицу массы принимают грамм, за единицу длины — километр, за единицу линейной плотности — грамм на ки­лометр, условно текс. Линейную плотность нити определяют по формуле

где m — масса нити, г; L — длина нити, м.

Определение разрывной нагрузки и удлинения при разрыве нитей

Разрывная нагрузка нити (Рр) — наибольшее усилие, выдерживаемое нитью при растяжении до разрыва. Измеряется в ньютонах (Н).

Для сравнения разрывной нагрузки нитей разной линейной плотности пользу­ются показателем относительной разрывной нагрузки (Ро), т. е. разрывной нагрузки, приходящейся на единицу линейной плотности, которая выражается в мН/текс.

Удлинение при разрыве (абсолютное) lp — приращение длины растягиваемой нити в момент разрыва. Измеряется в мм. Относительное разрывное удлинение (Ер) — разрывное удлинение нити, выраженное в процентах к начальной (зажим­ной) длине нити.

По полученным данным подсчитывают относительную разрывную нагрузку (Р ) по формуле

где Рр — разрывная нагрузка; Т — линейная плотность, текс.

Определение крутки нитей

Крутка характеризуется количеством витков (кручений) на 1 м длины нити. Если витки направлены снизу вверх налево, крутка называется левой и обозначается буквой S; если витки направлены снизу вверх направо, крутка называется правой и обозначается буквой Z. Направление нитей, скрученных вместе, обозначается последовательно для всех процессов скручивания: Z/S, Z/Z/S и т. д.

Сравнение интенсивности скрученности нитей разной линейной плотности про­изводят по коэффициенту крутки т, который определяют по формуле

т=К/√Т, (5.3)

где К — крутка, количество кручений на 1 м; Т — линейная плотность, текс.

Изучение строения ткани

Показателями строения ткани являются волокнистый состав, структурные ха­рактеристики нитей, составляющих ткань (линейная плотность, количество состав­ляющих нитей, крутка, направление крутки), вид переплетения нитей, плотность (абсолютная и относительная), величина и характер изгибов нитей (фаза строе­ния ткани), объемное заполнение, пористость, наполнение, опорная поверхность.

Ниже приведены методы определения некоторых структурных характеристик ткани, наиболее часто используемые в практике товароведных исследований.

При анализе строения ткани предварительно устанавливают ее лицевую и из­наночную стороны, направление нитей основы и утка.

Источник



Лабораторная работа 5. Определение природы волокон методом сжигания

Освоение основных методов распознавания вида текстильных волокон. Метод сжигания.

Материалы для работы:лупа, микроскоп, спички, горелка, чашки Петри, ножницы, образцы тканей и трикотажа, контрольные образцы, наглядный материал.

Время работы — 2часа

Задание. Исследовать природу волокон методом сжиганием

Второй ступенью определения природы волокна служит отношение его к нагреванию и характеру горения.

Если природу образца волокна трудно однозначно определить только по внешним признакам, проводят следующую стадию экспертизы — на нагревание и горение.

Извлекают из пробы несколько волокон, слегка их подкручивают, один конец волокна зажимают щипцами, а другой конец в горизонтальном положении подносят к пламени горелки. Сразу после начала горения образцы извлекают из пламени и внимательно рассматривают, фиксируя следующее:

  • поведение при поднесении к пламени (плавятся, усаживаются, скручиваются, воспламеняются);
  • поведение в пламени (скорость горения, яркость и цвет пламени, наличие копоти, дыма, плавления вспышек);
  • поведение при вынесении из пламени (продолжают гореть без пламени или с пламенем, горение прекращается);
  • характер остатка (пепел, шарик, их цвет, форма и хрупкость шарика, его способность раздавливаться пальцами);
  • запах при горении (жженого рога, бумаги, уксусной кислоты, сургуча, хлора и т.д.).

Результаты опытов сравнивают с данными о поведении волокон при нагревании и горении, приведенными в табл. 42.

Особенности горения наиболее широко распространенных текстильных волокон

Наиме-нование волокон Поведение волокна при поднесении к пламени горелки Поведение волокна в пламени горелки Запах при горении Поведение волокна при удалении от пламени Характер золы
Хлопок Не расплавляется и не усаживается Горит быстро, пламенем Жженой бумаги Продолжает гореть Легкий серый пепел
Лен Не расплавляется и не усаживается Горит быстро, пламенем Жженой бумаги Продолжает гореть Легкий серый пепел
Шерсть Скручивается Горит медленно, вспышками Жженого рога или волоса Горение прекращается Хрупкий черный шарик на конце, легко растирается в порошок
Шелк натуральный Скручивается Горит медленно, вспышками Жженого рога или волоса Горение прекращается Хрупкий черный шарик на конце, легко растирается в порошок
Вискоза Не расплавляется и не усаживается Горит быстро, пламенем Жженой бумаги Продолжает гореть Легкий серый пепел
Ацетатное Расплавляется, но не усаживается Горит с пламенем Уксусной кислоты Быстро затухает Твердый темный шарик
Полиэфирное (лавсан, терлен и др.) Расплавляется и усаживается Плавиться, и усаживается, горит пламенем, образуя дым и копоть Без харак-терного запаха Горение прекращается Твердый черный комочек
Полиамидное (капрон, нейлон и др.) Расплавляется и усаживается Плавиться и медленно горит, образуя белый дым. В расплавленном состоянии волокна вытягиваются Резкий Горение прекращается Твердые капли (ша-рик) янтар-ного цвета. В порошок не растираются
Полиакрилонитрильное (нитрон) Расплавляется Плавиться без усадки, горит медленно Без харак-терного запаха Горит с оплавлением Твердый черный ша-рик не-правильной формы
Хлорин Расплавляется Не горит, размягчается, и плавиться, образуя дымок и копоть Запах хлора Спекается и обугливается

Результаты записывают по следующей таблице 43:

Результаты исследования образцов

Поведение волокна при поднесении к пламени Поведение волокна в пламени горелки Запах при горении Поведение волокна при удалении от пламени Характер золы Вывод: вид волокна

Литература

1. Вилкова, С.А Экспертиза потребительских товаров: Учебник. –М,: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2012.-284 с.

2. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник. / И.М. Лифиц. – М.: Юрайт-Издат, 2004. – 335 с.

3. Неверов, А.Н. Идентификационная и товарная экспертиза одежно-обувных и ювелирных товаров / А.Н. Неверов, Е.Л. Пехташева, Е.Ю. Райкова / Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2012. – 472с. – (Высшее образование)

4. Товароведение и экспертиза промышленных товаров: учебник / под ред. проф. А.Н. Неверова. – М.: МЦФЭР, 2006. – 848 с.

Лабораторная работа 6. Микроскопический метод распознавания волокон ткани

Цель работы

Освоение основных методов распознавания вида текстильных волокон. Микроскопический метод.

Материалы для работы:лупа, микроскоп, ножницы, образцы тканей и трикотажа, контрольные образцы, наглядный материал.

Время работы — 2 часа

Задание.Микроскопические исследования волокон.

Микроскопические исследования волокон применяют для их распознавания по продольному виду, поперечному срезу. Для этих целей обычно применяют микроскопы.

При исследованиях элементарных нитей комплексную нить рас­кручивают, разрезают на отрезки длиной 15-20 мм и разъединяют элементарные нити препарировальной иглой. Подготовленный препарат с продольным видом или поперечным срезом волокна переносят на предметный столик микроскопа.

При исследовании продольного вида волокон обращают вни­мание на следующие отличительные особенности волокон:

· большинство химических волокон имеет гладкую поверхность (капроновые, лавсановые, полипропиленовые, полинозные);

· из натуральных волокон гладкую поверхность имеет шелк;

· вискозные, ацетатные и нитроновые волокна имеют поверхность с углублениями, идущими вдоль волокна;

· шерстяные волокна имеют чешуйчатую поверхность;

· льняные — поверхность с поперечными штрихами, сдвигами и утолщениями;

· хлопковые — в виде скрученной ленточки.

Обращают внимание на наличие канала в натуральных волокнах — хлопка, льна, некоторых видов шерсти и на отличие волокон по форме поперечно­го сечения:

· круглая или близкая к круглой у шерстяных, капроно­вых, лавсановых, полинозных волокон;

· бобовидная у хлопка;

· не­правильная с изрезанными краями у вискозных;

· близкая к треугольной или многоугольной с округлыми краями соответственно у натурального шелка и льна;

· вытянутая фасолевидная у нитроновых волокон;

На рисунках 6-9 представлены продольный вид и поперечный срез натуральных волокон.

Рис. 6. Волокна хлопка разной степени зрелости Рис. 7. Элементарное волокно льна

Рис. 8. Волокна овечьей шерсти Рис. 9. Волокна натурального шелка

Этим методом можно безошибочно опре­делить в смеси волокна, имеющие характерные особенности внешнего вида (шерстяные, хлопковые, вискозные и др.). Для распознавания волокон, сходных по внешнему виду (капроновые, лавсановые, медно-аммиачные и др.), необходимы допол­нительные исследования.

Необходимо исследовать несколько образцов микроскопическим методом, определить природу волокон.

Контрольные вопросы

1. Какие искусственные волокна Вы знаете? Синтетические волокна? Чем они отличаются друг от друга?

2. Назовите синтетическое волокно, которое по своим свойствам и внешнему виду напоминает шерсть.

Литература

1. Вилкова, С.А Экспертиза потребительских товаров: Учебник. –М,: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2012.-284 с.

2. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник. / И.М. Лифиц. – М.: Юрайт-Издат, 2004. – 335 с.

3. Неверов, А.Н. Идентификационная и товарная экспертиза одежно-обувных и ювелирных товаров / А.Н. Неверов, Е.Л. Пехташева, Е.Ю. Райкова / Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2012. – 472с. – (Высшее образование)

4. Товароведение и экспертиза промышленных товаров: учебник / под ред. проф. А.Н. Неверова. – М.: МЦФЭР, 2006. – 848 с.

Источник