|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Характеристики свойств волокон.Стр 1 из 6Следующая ⇒
Классификация волокон
В основу классификации текстильных волокон положено их происхождение (способ получения) и химический состав (рис. 1.1). По происхождению все волокна подразделяют на натуральные и химические. К натуральным относятся волокна растительного, животного и минерального происхождения, которые образуются в природе без непосредственного участия человека. Натуральные растительные волокна состоят из целлюлозы. Их получают с поверхности семян (хлопок) и из стеблей растений (лен, джут, пенька). Натуральные волокна животного происхождения состоят из белков: кератина (шерсть) или фиброина (шелк). К химическим относятся волокна и нити, создаваемые в заводских условиях путем формования их из природных или синтетических полимеров. Искусственные волокна получают из высокомолекулярных соединений, встречающихся в природе в готовом виде (целлюлоза, белки). Синтетические волокна получают из высокомолекулярных соединений, синтезируемых из низкомолекулярных веществ, сырьем для которых являются продукты переработки нефти и каменного угля. Синтетические волокна подразделяют на гетероцепные и карбоцепные. Гетероцепные - волокна, у которых в основной цепи полимера помимо атомов углерода есть другие элементы, например кислород, азот и др. Карбоцепные - волокна, у которых в основную цепь полимера входят только атомы углерода. Химическая промышленность выпускает волокна в виде жгута, мононитей и комплексных нитей. Жгут состоит из большого количества элементарных нитей (10-15 тысяч) и используется для получения коротких (штапельных) волокон (для этого жгут разрезают на отрезки заданной длины).
Строение и свойства волокон
Все текстильные материалы нужно рассматривать как сложные конструкции, которые приходится изучать на разных уровнях (волокна - нити - полотна). Почти все текстильные волокна состоят из полимеров - высокомолекулярных соединений (ВМС). Главными особенностями строения этих веществ являются: 1.Макромолекулы ВМС представляют собой длинные гибкие образования, состоящие из большого числа групп атомов (элементарных звеньев), соединенных между собой химическими связями. 2.Число звеньев, называемое степенью полимеризации («n») в макромолекулах колеблется в широких пределах - от нескольких сотен до десятков тысяч. Например, макромолекула целлюлозы (C6H10O5)n, для хлопка n=5÷ 15 тысяч, льна n=36тысяч, вискоза n=500÷ 800. 3.Длина макромолекул в сотни и тысячи раз превышает их поперечные размеры. 4.В пределах одного полимера макромолекулы имеют широкий диапазон колебаний по длине, т.е. ВМС обладают полидисперсностью. в результате свойства волокон неоднородны. 5.Деформация всех полимеров состоит из 3-х частей: упругой, эластической и пластической.
6.Растворы всех полимеров имеют большую вязкость, число растворителей ограничено. У некоторых полимеров, образующих текстильные волокна, элементарные звенья имеют химические связи не только в продольном, но и в поперечном направлении. Известны три вида структур макромолекулы: линейная, разветвленная, сетчатая. В линейной структуре каждое звено связано только с двумя соседними; в разветвленной - некоторые звенья связаны более чем с двумя другими звеньями, в результате от основной цепи образуются ответвления в виде небольших боковых цепей; в сетчатой - линейные цепи связаны между собой поперечными химическими связями. Наряду с химическим строением полимера на его свойства влияет характер расположения макромолекул в структуре, т.е. его надмолекулярная структура. Волокнообразующие полимеры по своей надмолекулярной структуре относятся к фибриллярным соединениям. Развернутые макромолекулярные цепи, располагаясь относительно друг друга последовательно-параллельно, образуют простейшие структурные элементы полимеров - линейные пачки. Отдельные пачки образуют микрофибриллы на основе которых формируются более крупные агрегаты - фибриллы. Микрофибриллы по своему строению неоднородны и имеют чередующиеся кристаллические и аморфные участки, соотношение которых зависит от вида полимера. Длинные цепные макромолекулы могут последовательно проходить через несколько кристаллических и аморфных областей, переходить из одной микрофибриллы в другую, прочно соединяя их в структуре фибриллы. Такое строение волокнообразующих полимеров придает волокнам достаточную прочность, гибкость и эластичность. Структурные элементы не полностью заполняют объем волокна, между ними располагаются микропустоты, поры. От пористости зависит способность волокон к поглощению жидкостей, набуханию, окрашиванию и т.д. Естественно, что сложные структуры текстильных волокон резко сказываются на их свойствах. Натуральные волокна В материалах для одежды в основном используют волокна растительного и животного происхождения. Химические волокна Прототипом получения химических волокон послужил процесс образования шелкопрядом нити при завивке кокона. Впервые нить химическим путем была получена в 1883 году в Англии: раствор нитрата целлюлозы в уксусной кислоте продавливался в осадительную ванну, содержащую спирт. В 1891 году в городе Безансоне (Франция) был пущен первый в мире завод по производству нитрошелка, который из-за легкой воспламеняемости, горючести и высокой стоимости растворителей не получил широкого развития. Промышленное производство вискозного волокна началось с 1905 года. В конце 30-х годов XX столетия возникло промышленной производство синтетических волокон. Высокие темпы развития производства химических волокон объясняются следующими технико-экономическими факторами: доступностью и дешевизной исходного сырья, постоянным улучшением свойств волокон и нитей, расширением областей их применения, возможностью получения волокон с заранее заданными свойствами, независимостью производства химических волокон от климатических условий. Формование волокон и нитей. Этот процесс заключается в дозированном продавливании раствора или расплава через отверстия фильеры, затвердевании вытекающих струек и наматывании полученных нитей на приёмные устройства. Существует несколько способов формования нитей. а) Формование из раствора мокрым способом. В этом случае струйки раствора поступают в осадительную ванну, где происходит их химическое или физико-химическое взаимодействие с реагентами осадительной ванны. В результате струйки затвердевают, превращаясь в нити (рис.1.9). Этим способом формуют вискозные, медно-аммиачные, хлориновые, поливинилспиртовые и нитроновые волокна. б) Формование из раствора сухим способом. В этом случае струйки раствора поступают в шахту, где обдуваются горячим воздухом и затвердевают в результате испарения из них растворителя, который должен быть легколетучим веществом (например ацетон) (рис. 1.10). По этому способу формуют ацетатные, триацетатные волокна и нити, нитроновую комплексную нить.
в) Формование из расплава. В этом случае струйки расплава поступают в шахту, где обдуваются холодным воздухом или инертным газом, охлаждаются и затвердевают (рис. 1.11). Этим способом формуют капроновые, лавсановые, полиэтиленовые, полипропиленовые волокна. При формовании получают мононити, комплексные нити или короткие химические волокна (иногда их называют штапельными). При формовании мононитей число отверстий в фильере 1-8. причем каждая нить наматывается на отдельную бобину. Для получения комплексных нитей используют фильеры с 12-200 отверстиями. При получении коротких химических волокон число отверстий в фильере доходит до 15000, нити с нескольких фильер собирают вместе, образуя жгут. В последующем жгуты разрезают на специальных машинах на отдельные отрезки (длиной 50-150 мм) в зависимости от назначения.
Отделка. Включает следующие операции: -удаление примесей и загрязнений (для нитей, полученных мокрым способом): промывка нитей в воде или различных растворах; -беление: обработка оптическими отбеливателями; -поверхностная обработка (авиваж, аппретирование, замасливание) для повышения скольжения и мягкости; -сушка нитей после мокрого формования и обработки различными растворами в специальных сушилках. Подготовка к текстильной переработке. К этому этапу производства относятся скручивание, вытягивание, термофиксация крутки, отбеливание, крашение, перемотка, сортировка, маркировка. Иногда нити из термопластичных полимеров (капрон, лавсан) дополнительно подвергаются текстурированию для придания им повышенной растяжимости, извитости, повышенной объёмности. К текстильной переработке жгута относят его гофрировку и резку. Искусственные волокна. Сырьем для получения искусственных волокон служат природные высокомолекулярные соединения. К ним относятся гидратцеллюлозные, ацетилцеллюлозные и белковые. Гидратцеллюлозные волокна получают из древесины ели, сосны, пихты, бука, хлопкового пуха. Вискозные волокна и нити являются наиболее распространенными среди искусственных волокон. Исходным сырьем для их получения является древесная целлюлоза. На заводы искусственного волокна целлюлоза поступает в виде картонных листов, которые обрабатывают 18%-ным раствором едкого натра (процесс мерсеризации). В результате образуется щелочная целлюлоза [С6Н7О2(ОН)3NaОН]n. Щелочная целлюлоза отжимается и измельчается для повышения скорости протекания реакций при последующей обработке. Щелочная целлюлоза проходит процесс предсозревания, т.е. выдерживание в течение 10-30 часов при температуре 25-30º С (для понижение степени полимеризации, что обеспечивает в дальнейшем необходимую вязкость раствора). Затем ее обрабатывают сероуглеродом и получают ксантогенат целлюлозы
который растворяют в 4-5% растворе NaОН и получают прядильный раствор. После процесса созревания (выдерживания в течение 18-30 часов) производится формование вискозных волокон из раствора по мокрому способу, в осадительной ванне находится раствор серной кислоты, сульфаты натрия и цинка. В результате взаимодействия ксантогената целлюлозы и серной кислоты образуется гидратцеллюлоза, которая аналогична природной целлюлозе, но отличается от нее степенью полимеризации, расположением и ориентацией макромолекул в надмолекулярной структуре. При формовании выделяются сероуглерод, сероводород, сера и другие соединения, поэтому полученные нити подвергают отделке, включающей в себя промывку, десульфацию (удаление серы), отбелку, кисловку, авиваж (поверхностная обработка). Затвердевание (коагуляция) струек происходит неравномерно, что приводит к образованию так называемых оболочки и ядра волокна. Наиболее прочной является оболочка (в 3, 5 раза). Плотность волокна 1, 52 м/мм. Под микроскопом вискозное волокно (табл. 1.1.) представляет собой цилиндр с большим количеством продольных полос, т.к. выступы и впадины по разному отражают свет. Линейная плотность волокон 0, 2-0, 7 текс. Линейная плотность комплексных нитей зависит от количества элементарных нитей в комплексной. Относительное разрывное усилие обычного волокна находится в пределах 16-20 сН/текс, высокопрочного – до 45 сН/текс. В мокром состоянии разрывное усилие волокна снижается на 50-60%. Разрывное удлинение 18-24%. В составе полного удлинения большую долю (до 0, 7) имеет остаточное удлинение, поэтому изделия из вискозных волокон и нитей имеют большую сминаемость. Блеск. Волокна и нити выпускаются в виде блестящих (резкий, холодный блеск) и матированных. В последнем случае в раствор добавляется порошок двуокиси титана. Песчинки, находящиеся на поверхности, рассеивают свет и создают впечатление матовой поверхности. Гигроскопические свойства волокна (Wн=13%; Wг=18-24%). Имеет большую осадку при набухании до 12-16%. Волокно имеет хорошую светостойкость и среднюю стойкость к истиранию. Волокно не обладает термопластичностью. Изделия могут в течении небольшого времени эксплуатироваться при температуре 100-120°С без потери прочности. Характер горения волокна аналогичен хлопку. Волокно обладает невысокой стойкостью к действию кислот и щелочей. Из вискозных нитей вырабатывают платьевые, сорочечные и декоративные ткани, трикотажные полотна для бельевых и верхних изделий, текстильно-галантерейные изделия и др. Из вискозных волокон в чистом виде и в смеси с другими волокнами вырабатывают платьевые, костюмные и сорочечные ткани, трикотажные полотна для белья, спортивной и верхней одежды. Синтетические волокна. Синтетические волокна получают из природных низкомолекулярных соединений (продуктов переработки нефти, газа, каменного угля). К ним относятся полиамидные, полиэфирные, полиуретановые полиакрилонитриль-ные, поливинилхлоридные, полиолефиновые, поливинилспиртовые и другие волокна. Полиамидные волокна. Макромолекулы полиамидов представляют собой участки повторяющихся метиленовых групп [-СН2-]n, соединенных амидными группами -СОNН-. В нашей стране наиболее распространенным является капроновое волокно. Кроме капрона к полиамидным волокнам относятся анид, энант, рильсан, найлон 6, стилон, перлон, мерил и др. Они отличаются числом метиленовых групп и характером их расположения между амидными группами. С увеличением числа метиленовых групп в элементарном звене полиамида изменяются его свойства: снижается температура плавления, уменьшается гигроскопичность, повышается устойчивость к изгибу, светопогоде, истиранию. Мономером для получения капрона является капролактам. который синтезируется из фенола и бензола. Капролактам растворяют в небольшом (10%) количестве воды, затем в автоклавах при температуре 250-260º С и давлением 10 атмосфер в результате ступенчатой полимеризации образуется поликапролактам [-СО-(СН2)5-NН-]n (в виде ленты). ленту дробят в крошку, удаляют низкомолекулярные примеси, промывая ее в горячей воде, и высушивают. Формование капроновых волокон и нитей осуществляется из расплава (при температуре плавления 260-270º С). Полученные нити подвергаются вытягиванию, кручению, термофиксации, сушке и перемотке. При непрерывном методе синтез осуществляется в колонных реакторах - вертикальных трубах (высотой 5-6м), разделенных перфорированными дисками на секции. Вытекающий из нижней части трубы расплав или превращается в ленту, или поступает сразу на фильеры. Плотность капрона 1, 14 мг/мм3. Капрон имеет цилиндрическую форму с гладкой поверхностью, в сечении – круг. Волокно имеет высокую прочность, относительное разрывное усилие 40-50 сН/текс, но может быть и 70-75 сН/текс, разрывное удлинение 20-25%. Капрон обладает самой высокой стойкостью к истиранию, если его устойчивость принять за 100%, то у хлопка она будет составлять 10%, у шерсти – 5%, а у вискозного волокна – 2%. Капрон имеет очень высокую стойкость к многократным деформациям растяжения и изгиба, устойчив к действию микроорганизмов. Прочность в мокром состоянии снижается не более чем на 10%. К недостаткам следует отнести следующие свойства: низкую гигроскопичность (при нормальных условиях поглощает 3, 5-4, 5% влаги), низкую светостойкость и термостойкость (уже при температуре 65°С начинает необратимо терять прочность). Температура плавления 215-255°С. Волокно имеет плохой гриф, т.е. недостаточно упруго на ощупь, повышенную гладкость, нестойко к действию щелочей и концентрированных минеральных кислот. Полиамидные волокна используются как в виде комплексных нитей для выработки трикотажных изделий (чулочно-носочных, бельевых) и блузочных, платьевых, подкладочных и др. тканей, так и в виде волокон (в смеси с шерстью, хлопком) для костюмных и др. тканей. В результате физической модификации вырабатывают волокна с различным профилем сечения (шелон, трилобал). В результате повышается сцепляемость волокон в текстильных материалах, увеличивается их пористость и воздухопроницаемость, появляются различные внешние эффекты (мерцающий или глянцевый блеск, мягкость, шелковистость). За счет химической модификации путем боковой прививки сополимера, получают волокна, содержащие гидроксильные группы (капролон, мегалон), что увеличивает гигроскопичность и окрашиваемость волокон. Полиэфирные волокна. Полиэфирные волокна и нити производятся из полиэтилентерефталата,
который является продуктом поликонденсации диметилового эфира терефталиевой кислоты и этиленгликоля. Так же, как и полиамидные волокна, полиэфирные получают двумя способами - непрерывным, наиболее прогрессивным, когда передача продуктов совершается непрерывным потоком, и периодическим, когда от одного частного процесса к другому продукты передаются периодически. Волокна и нити формуют из расплава при температуре 270-275º С Плотность волокна 1, 38 мг/мм3. Лавсан является прочным волокном, относительное разрывное усилие 40-50 сН/текс, а высокопрочного 60-80 сН/текс; разрывное удлинение 20-25%. Лавсан обладает высокой устойчивостью к смятию (приблизительно в 2 раза выше, чем шерсть), высокими упругими свойствами (при удлинении на 5-6% деформация является полностью обратимой); формоустойчивостью (хорошо сохраняет приданную форму: плисе, гофре). Волокно имеет высокую стойкость к истиранию, хотя эта устойчивость и меньше, чем у капрона в 4-4, 5 раза. Лавсан обладает высокой светостойкостью (по этому показателю уступает только полиакрилонитрильным волокнам), имеет шерстоподобный внешний вид, устойчиво к действию бактерий и микроорганизмов. Лавсан теплостоек и превосходит по этому показателю все химические и натуральные волокна, кроме специальных термостойких волокон. Небольшая потеря прочности наблюдается лишь при температуре 160-170°С. Основным недостатком является низкая гигроскопичность. При нормальных условиях поглощает 0, 4-0, 5% влаги, электризуется, плохо окрашивается, склонно к образованию пиллинга. Волокно стойко к действию кислот (кроме азотной и серной) и нестойко к действию щелочей. Лавсан в основном выпускают в виде волокон (3/4 от всего объема) и перерабатывают в пряжу в смеси с натуральными (шерсть, хлопок, лен) волокнами, что позволяет выпускать малосминаемые изделия повышенной прочности. Большая часть нитей подвергается текстурированию и идет для изготовления тканей и трикотажа. Мононити используют для производства щеток, фильтров, сеток. Полиуретановые нити. Полиуретан является гетероцепным полимером [-NНСОО(СН2)6NНСОО(СО2)4-]n, содержащим уретановую группу:
Дополнительный атом кислорода сообщает полиуретану повышенную гибкость цепи и более низкую температуру плавления по сравнению с полиамидами. Вначале полиуретаны использовались в качестве щетины. Начиная с 60-х годов XX столетия, начато производство блочных полимеров, у которых в молекулу наряду с участками полиуретана входят гибкие, сильно растяжимые блоки (простые или сложные эфиры). Полиуретаны формуют как из расплавов, так и из растворов, сухим и мокрым способами. Макромолекулы (рис. 1.12) содержат гибкие 1 и жесткие 2 блоки. При появлении растягивающей нагрузки «гибкие» блоки вытягиваются и распрямляются (рис. 1.12, б), после снятия нагрузки они снова возвращаются в исходное состояние (рис. 1.12, а).
Рис. 1.12 - Строение макромолекул полиуретана: а - в свободном состоянии; б - под действием растягивающей нагрузки. Полиуретановые нити имеют высокую растяжимость (разрывное удлинение может достигать до 800%). при удлинении до 300% обратимая деформация составляет 92-98%. Широкую известность получили такие полиуретановые нити, как спандекс, лайкра, дорластан и др. Они устойчивы к светопогоде и химическим реагентам, но прочность их сравнительно невелика, при нагреве до 150º С они желтеют и становятся жесткими, т.к. начинается термическая деструкция. Они обладают большой устойчивостью к истиранию (в 20 раз больше, чем резиновая нить). Обычно полиуретановые нити используются в комбинации с другими нитями в качестве каркасной. Полученные изделия приобретают повышенную мягкость, делаются более изящными, повышается их формоустойчивость, увеличивается срок носки. При носке таких изделий появляется ощущение большей комфортности. Полиуретановые нити используются для изготовления эластичных тканей и трикотажных бытовых, спортивных и медицинских изделий. Полиакрилонитрильные волокна получают из полиакрилонитрила
и его сополимеров. Формование полиакрилонитрильных волокон проводят из раствора сухим и мокрым способами. В качестве растворителя чаще всего используется диметилформамид. Сухой способ используется для формования комплексных нитей. При этом раствор подогревают до 100-120º С, температура в шахте поддерживается 165º С и выше, т.к. температура кипения диметилформамида 153º С. В виде комплексных нитей вырабатывается не более 1% от общего выпуска полиакрилонитрильных волокон. Мокрым способом нитрон вырабатывают в виде волокон, в осадительной ванне находятся водные растворы диметилформамида или различные органические жидкости (чаще всего глицерин). Плотность нитрона 1, 16-1, 18 мг/мм3. Волокно имеет достаточно высокую прочность (относительное разрывное усилие Ро=35-40сН/текс), но меньшую, чем у капрона и лавсана; разрывное удлинение 18-25%. По упругим свойствам волокно находится между капроном и лавсаном. Волокно обладает самой высокой светостойкостью (кроме фторлона), по теплостойкости не уступает лавсану (непродолжительное время может эксплуатироваться при температуре 180-200°С). Оно шерстоподобно, имеет хороший и тёплый гриф, по теплопроводности приближается к шерсти, легко подвергается чистке, не изменяет свои свойства в мокром состоянии. К недостаткам следует отнести лёгкую электризуемость, низкую гигроскопичность (при нормальных условиях поглощает 0, 8-1% влаги), трудность окрашивания, малую стойкость к истиранию. Волокна легко поддаются модификации, что даёт возможность устранять их отрицательные свойства. Нитроновое волокно в чистом виде и в смесях с шерстью используется для выработки пряжи, идущей на изготовление платьевых и костюмных тканей, трикотажных изделий, искусственного меха, ковров. Поливинилхлоридные волокна (хлорин, ровиль, термовиль и др.) получают из хлорированного поливинилхлорида [-СН2-СНCl-]n, который растворяют в растворе ацетона и формуют сухим или мокрым способами. Плотность хлорина 1, 6 мг/мм3. Относительное разрывное усилие 22-27сН/текс, разрывное удлинение 25-35%. Хлориновое волокно гидрофобно и при нормальных условиях поглощает 0, 1-0, 15% влаги. Оно является хорошим диэлектриком и обладает высокой стойкостью к большинству реагентов. По хемостойкости оно превосходит все химические волокна (кроме фторполимеров). При трении волокно приобретает высокий отрицательный заряд, поэтому изделия из хлорина используются в качестве лечебного белья при таких заболеваниях, как радикулит, ревматизм, артрит и др. Волокно недостаточно термостойко и начинает деформироваться при температуре 90-100°С, поэтому изделия из него могут эксплуатироваться при температуре не выше 70°С. Волокно недостаточно светостойко. Поливинилспиртовые волокна (винол, винал, винилон, мевлон и др.) получают путем омыления поливинилацетата:
Формуют волокна из водного раствора мокрым способом. Затем проводят ацетилирование для образования поперечных связей между макромолекулами. В зависимости от условий формования и последующего ацетилирования получают нити с разной степенью прочности и водостойкости - от водорастворимых до гидрофобных. Винол - нерастворимое поливинилспиртовое волокно обладает многими положительными свойствами: плотность 1, 26-1, 3 мг/мм3, относительное разрывное усилие 30-40 сН/текс, относительное разрывное удлинение 20-30%, гигроскопичность Wн=5-7%, по устойчивости к истиранию уступает только капрону, устойчиво к свету, действию кислот и щелочей. Применяется в смеси с хлопком, шерстью для производства тканей, трикотажа, ковров и т.д. Водорастворимая разновидность поливинилспиртовых волокон используется в качестве вспомогательного (удаляемого) волокна при производстве ажурных изделий, гипюра, растворимых швейных ниток (для временного соединения деталей швейных изделий). Полеолефиновые волокна: полипропиленовые [-СН2-СНСН3-]n и полиэтиленовые [-СН2-СН2-]n. Эти волокна формуют как из расплавов, так и из растворов. Они имеют достаточно высокую прочность, хорошее удлинение. Плотность полипропиленового волокна является наиболее низкой (0, 91 мг/мм3) среди всех природных и химических волокон. Эти волокна не тонут в воде. По хемостойкости эти волокна приближаются к хлорину. Также, как и другие синтетические волокна, они устойчивы к действию микроорганизмов. По устойчивости к истиранию эти волокна значительно уступают капрону. Термо- и теплостойкость полипропилена недостаточно высока, что является одним из основных его недостатков. Полипропиленовое волокно после нагрева до 80°С теряет 12-20% прочности. В основном используются (85%) полипропиленовые волокна. Они выпускаются в виде волокон, мульти- и микрофиламентов, текстурированных нитей, расщепленных пленок и лент. Их используют в смеси с гидрофильными волокнами (хлопком, шерстью, вискозой) в производстве материалов для верхней и спортивной одежды, обуви, декоративных и технических материалов. Неорганические волокна. Стеклянные нити и волокна обладают негорючестью, стойкостью к коррозии и биологическим воздействиям, хемостойкостью, высокой прочностью, хорошими оптическими, электро-, тепло- и звукоизоляционными свойствами. Из комплексных нитей получают ленты, ткани, сетки и нетканые материалы, а из волокон – холсты. маты и вату. Из нитей изготавливают также огнестойкие декоративные ткани, театральные занавеси, абажуры, ковры и др. Металлические нити получают путём многократного последовательного протягивания (волочения) более толстой проволоки через калиброванные отверстия в волочильных досках. Нити изготавливают из меди, латуни, никеля. Первые два вида нитей выпускают также с гальваническим покрытием из золота и серебра. Нити бывают круглые (волокна), плоские (плющёнка), гладкие, рисунчатые, блестящие и матовые. Круглая или плоская нить, свитая в спираль, носит название канитель. Разрезные нити получают разрезанием алюминиевой фольги, дублированной с двух сторон полиэтилентерефталатовой пленкой (нити алюнит) или разрезанием предварительно металлизированной полимерной плёнки, дублированной с такой же неметаллизированной плёнкой (люрекс, ламе, метлон). Металлические нити применяются для изготовления погон и знаков отличия, золотошвейных изделий, блестящей вечерней ткани – парчи, а также декоративной отделки нарядных тканей.
Распознавание волокон Микроскопические исследования. Характерный продольный вид под микроскопом имеют лишь натуральные волокна. Для исследования вполне достаточно увеличения в 120-135 раз. При этом увеличении хлопок под микроскопом представляет собой плоские, скрученные ленточки; у шерсти обнаруживается чешуйчатое строение; у элементарных волокон льна видны редкие поперечные штрихи от изломов и канал; шёлк – сырец – состоит из нескольких цилиндрических шелковин, поперечник которых не имеет идеально цилиндрической формы. Подавляющее большинство химических волокон под микроскопом имеет вид гладких цилиндров с одинаковым поперечником вдоль всей длины волокна. Однако, вискозное волокно на своей поверхности обнаруживает большое количество параллельных полос, т.к. поперечное сечение имеет много круглых впадин и выступов. Ацетатные и хлориновые волокна могут иметь одну – две полосы, т.к. имеют не круглое сечение, а присутствует несколько округлых крупных впадин и выступов. Нитроновое волокно может иметь одну продольную полосу, а может и не иметь её (таблица 1.1). Продольный вид может быть использован для распознавания природных волокон в смесях с химическими. Оценив поведение волокон при горении и сравнив с данными таблицы можно в ряде случаев значительно уменьшить количество групп волокон, к которым может быть отнесен исследуемый образец. Однако проба на горение не может дать определенного заключения о наличии того или иного вида волокна или смеси волокон. Запах и цвет остатка также не дает определенных результатов, т.к. на них влияет окраска, покрытие, авиваж т.д. Поэтому проба на горение в большинстве случаев является предварительным ориентировочным исследованием, хотя часто дает возможность точно определить класс волокна. Распознавание волокон при действии на них химических реактивов дают более точную оценку. Наблюдения за растворимостью волокон в различных реагентах можно вести с помощью микроскопа и без него. В таблице 1.3 приведены сведения о растворимости волокон в химических реактивах. Пользуясь данными о растворимости волокон в различных реактивах, можно различать волокна, имеющие примерно одинаковый внешний вид при рассмотрении их под микроскопом.
Таблица 1.1 - Вид волокон под микроскопом.
Распознавание волокон при горении. Особенности поведения волокон при горении представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2. - Распознавание волокон пробой на горение
Таблица 1.3 - растворимость отдельных видов волокон в различных химических реактивах.
Примечание. В таблице приняты следующие обозначения: Н - не растворяется; П - плохо растворяется; Р - растворяется; а - в разбавленном растворе; б - в концентрированном растворе; в - на холоду; г - при нагревании; д - при кипячении.
Классификация волокон
В основу классификации текстильных волокон положено их происхождение (способ получения) и химический состав (рис. 1.1). По происхождению все волокна подразделяют на натуральные и химические. К натуральным относятся волокна растительного, животного и минерального происхождения, которые образуются в природе без непосредственного участия человека. Натуральные растительные волокна состоят из целлюлозы. Их получают с поверхности семян (хлопок) и из стеблей растений (лен, джут, пенька). Натуральные волокна животного происхождения состоят из белков: кератина (шерсть) или фиброина (шелк). К химическим относятся волокна и нити, создаваемые в заводских условиях путем формования их из природных или синтетических полимеров. Искусственные волокна получают из высокомолекулярных соединений, встречающихся в природе в готовом виде (целлюлоза, белки). Синтетические волокна получают из высокомолекулярных соединений, синтезируемых из низкомолекулярных веществ, сырьем для которых являются продукты переработки нефти и каменного угля. Синтетические волокна подразделяют на гетероцепные и карбоцепные. Гетероцепные - волокна, у которых в основной цепи полимера помимо атомов углерода есть другие элементы, например кислород, азот и др. Карбоцепные - волокна, у которых в основную цепь полимера входят только атомы углерода. Химическая промышленность выпускает волокна в виде жгута, мононитей и комплексных нитей. Жгут состоит из большого количества элементарных нитей (10-15 тысяч) и используется для получения коротких (штапельных) волокон (для этого жгут разрезают на отрезки заданной длины).
Строение и свойства волокон
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-11; Просмотров: 374; Нарушение авторского права страницы
, 
