Слайд 1Понятие о волокне.
Свойства волокон. Классификация волокон
Слайд 2Общие сведения о текстильных волокнах
Слайд 3Элементарное волокно –
одиночное волокно,
которое не делится на более
мелкие волокна (хлопковое, шерстяное)
Слайд 4Техническое волокно –
волокно, состоящее из нескольких элементарных волокон и
может делиться на более мелкие (лён, пенька)
Слайд 5Штапельные волокна –
короткие отрезки искусственных или синтетических нитей (длиной
35-150 мм)
Слайд 7Основные свойства
текстильных волокон
и их размерные характеристики
Слайд 8Волокна, используемые в текстильном производстве, должны отвечать определённым техническим требованиям,
т.е. обладать определёнными свойствами.
Свойство – объективная особенность продукции, которая
проявляется при её создании, эксплуатации или потреблении.
Слайд 9Различают качественные и количественные характеристики (признаки) свойств продукции, имеющие размерность.
Показатель (параметр) – количественное (численное) выражение характеристики свойств продукции.
Слайд 10Классификация свойств текстильных волокон
Слайд 15Геометрическими свойствами волокон и нитей
являются их размеры и форма,
имеющие соответствующие характеристики.
Слайд 16Длина волокна L (мм, см, м) –
это расстояние между
концами волокна в распрямленном, но не вытянутом состоянии. Может быть
от 20 до 150 мм. Натуральные волокна неравномерны по длине: хлопок – 6-52мм; лен трепальный – 250-1000м; шерсть – 10-250мм.
Слайд 17Химические штапельные волокна
можно получить любой длины. Из длинных волокон получают
более тонкую, прочную, ровную и гладкую пряжу
Слайд 18Линейная плотность Т (текс)
– это характеристика волокна, численно равная
массе единицы длины волокна.
Т = m/L ,
где m
– масса волокна, гр;
L – длина волокна, км.
1 Текс = 1гр / 1км – const
1 мтекс = 1мгр / 1км
Слайд 19Чем ниже линейная плотность, тем меньше поперечное сечение волокна, т.е.
тоньше волокно
Слайд 21Механические свойства волокон и нитей
проявляются при приложении внешних сил,
среди которых растягивающие и изгибающие силы.
Слайд 22При приложении растягивающей нагрузки до полного разрушения волокон или нитей
определяют:
Разрывная нагрузка
Рр (мН, сН)
Слайд 23Разрывная нагрузка Рр (мН, сН) текстильных волокон
– это величина,
характеризующая их способность сопротивляться растягивающим усилиям или наибольшее усилие, которое
испытывает волокно к моменту разрыва.
Слайд 24Относительная разрывная нагрузка Ро (сН/текс)
– это нагрузка, приходящаяся на
единицу толщины:
Ро = Рр/Т,
где Рр - разрывная нагрузка,
сН;
Т – линейная плотность, текс.
Слайд 25Этими нагрузками характеризуется прочность волокон, которую определяют на разрывной машине.
Она измеряет величину силы, прикладываемой для разрыва волокна.
Слайд 26Чем прочнее волокно, тем более прочную и тонкую пряжу из
него можно выработать, тем более высокого качества изделия можно получить.
Слайд 27Разрывная нагрузка химических волокон зависит от степени их вытягивания и
стабилизации. С увеличением степени вытягивания волокон их прочность возрастает, а
стабилизация (действием высокой температуры) приводит к увеличению Рр волокна.
Слайд 28Большое снижение Рр волокон в мокром состоянии обусловливает необходимость соблюдения
предосторожностей при мокрых обработках изделий во избежание их повреждения.
Слайд 29Например, для специальных целей получают упрочненные волокна с Ро:
капрон
– 70-90,
лавсан – 55-70,
нитрон – 40-50,
хлорин –
60- 80,
винол – 80-110,
вискозное – 22-62 сН/текс.
Слайд 30Прочность натуральных волокон зависит от линейной плотности волокна.
Чем тоньше
и плотнее волокно, тем выше его Ро.
Например:
Ро средневолокнистого
хлопка 24-28,
а тонковолокнистого – 29-36;
тонкой шерсти – 13-14,
а грубой – 10-12 сН/текс.
Слайд 31Удлинение (мм, %) – это способность текстильных волокон увеличивать длину
под действием нагрузки. Измеряется приростом длины волокна. Способность волокон к
удлинению улучшает формование пряжи и ткани.
Слайд 32Абсолютное разрывное удлинение
lр (мм) показывает увеличение длины волокна или
нити к моменту разрыва:
lр = Lр – Lо,
где
Lр – длина образца к моменту разрыва, мм;
Lо – начальная длина образца волокна или нити, мм.
Слайд 33Относительное разрывное удлинение εр (%)
показывает, какую часть от первоначальной
длины образца составляет его абсолютное удлинение к моменту разрыва: Εр
= 100 lр/ Lо. Удлинение волокна при последующей разгрузке определяет полную деформацию и три её составные части: деформацию упругую, эластическую и пластическую.
Слайд 34Упругая деформация -
деформация, исчезающая сразу после снятия нагрузки. Чем
выше доля упругой деформации в волокне, тем выше качество изделий
из этого волокна (синтетика, шерсть + синтетика), тем лучше они будут сохранять свою форму, меньше сминаться.
Слайд 35Эластическая деформация –
деформация, исчезающая после снятия нагрузки постепенно, в
течение некоторого времени. Часть эластической деформации фиксируется и может исчезнуть
лишь при нагреве или увлажнении, что обычно является причиной усадки волокон (натуральные шерстяные и шелковые ткани).
Слайд 36Пластическая (остаточная) деформация
– деформация, не исчезающая после нагрузки. Для
придания первоначальной формы требуется влажнотепловая обработка (хлопок, лен, вискоза).
Слайд 37Наилучшими упругими свойствами обладают капрон, лавсан, нитрон и шерсть.
Слайд 38Стойкость волокон к истиранию.
Истирание текстильных волокон происходит в результате
их соприкосновения с истирающим материалом. Вследствие истирания волокна изделия изнашиваются.
Волокна обладают разной устойчивостью к истиранию, наиболее устойчивы полиамидные волокна.
Слайд 39Если принять устойчивость капрона за 100%, то показатель других волокон
составит:
• винола – 50-60%;
• лавсана – 22-25%;
•
вискозных и полиамидных нитей, хлопка – 10-12%;
• хлорина, ацетатного и триацетатного волокна, шерсти – 5-9%;
• нитрона, вискозного штапельного волокна – 2-4%.
Слайд 40Добавляя к хлопку, шерсти, нитрону, вискозному и штапельному волокну 10-12%
капрона, 20-50% винола или 30-67% лавсана, достигают значительного увеличения стойкости
тканей к истиранию и повышают их износостойкость.
Слайд 41К основным физическим свойствам волокон и нитей относятся гигроскопические, термические,
оптические, устойчивость к светопогоде и др
Слайд 42Гигроскопические свойства –
способность поглощать из окружающей среды и отдавать
в окружающую среду воду и водяные пары. Гигроскопичность волокна характеризуется
его влажностью при нормальных условиях (температура 20 о С, относительная влажность воздуха 65%).
Слайд 43Чем больше относительная влажность воздуха, тем больше влажность волокон. Чем
выше температура воздуха, тем ниже влажность волокна
Слайд 44Впитываемая волокном влага проникает между макромолекулами и ослабляет связи между
ними, вследствие чего уменьшается прочность волокон и увеличивается их мягкость,
гибкость и удлинение. Хлопок – исключение, т.к. при увеличении влажности у него разрывная нагрузка увеличивается на 15%.
Слайд 45Влажность волокон (W, %)
определяют путем их высушивания в сушильном шкафу
от массы при фактической влажности воздуха mф до сухой массы
mс и рассчитывают по формуле:
W = (mф – mс)/ mс Х 100.
Слайд 46Благодаря гигроскопичности волокон одежда поглощает пот, выделяемый кожей человека, и
отдает его в окружающую среду. Чем выше поглощаемость влаги волокном,
тем сильнее его защитное действие, тем выше его гигиеничность. При погружении в воду волокна впитывают её.
Различные волокна впитывают воду с разной скоростью и в неодинаковом количестве. При впитывании воды волокна набухают, размеры их изменяются: увеличиваются или уменьшаются (дают усадку)
Слайд 47В среде влажностью 0% синтетические волокна теряют влагу быстро; хлопок,
натуральный шелк, вискоза высыхают медленнее, а шерсть ещё медленнее
Слайд 48Стойкость к нагреванию
у разных волокон различная. Повышенная температура влияет
на прочность, удлинение и упругость волокон, а также на их
внешний вид и химическую структуру. При повышении температуры разрывная нагрузка большинства волокон понижается, а удлинение увеличивается; лучше проявляются упругие свойства.
Слайд 49Различают теплостойкость и термостойкость волокон. Теплостойкость волокон характеризуется обратимыми изменениями
их свойств от действия высоких температур и измеряется при повышенной
температуре. Определяет предельные температуры, которые в течение длительного времени не ухудшают свойства волокон, обусловливает режимы тепловых обработок тканей в текстильном производстве
Слайд 50Термостойкость волокон характеризуется необратимыми изменениями их свойств от действия высоких
температур и определяется после охлаждения волокна до нормальной температуры. Она
определяет возможную потерю прочности и удлинения в зависимости от степени нагревания и его продолжительности
Слайд 51И тепло-, и термостойкость имеют большое значение для определения режимов
влажно-тепловой обработки тканей.
Слайд 52Все волокна можно разделить на термопластичные (синтетические (капрон, лавсан, нитрон,
хлорин); искусственные (ацетатное, триацетатное) волокна) и нетермопластичные (все натуральные волокна;
искусственные (вискозное, полинозное).
Слайд 53При кратковременном повышении температуры в термопластичных волокнах происходит разрыв межмолекулярных
связей, сопровождающееся изменением свойств волокон. При охлаждении восстанавливаются их исходная
структура и механические свойства.
Слайд 54Тепло- и термостойкость химических волокон может быть повышена путем их
стабилизации. Стабилизация волокон может быть осуществлена кипячением в воде, действием
насыщенного или перегретого пара, горячего воздуха или газа, соприкосновением с горячей металлической поверхностью, инфракрасными лучами, токами высокой частоты и другими способами.
Слайд 55К пониженным температурам различные волокна имеют неодинаковую устойчивость. Хорошо выдерживают
пониженные температуры натуральные и искусственные волокна; синтетические – менее устойчивы:
хлорин уже при - 20о С теряет эластичность, начиная с -25о С становится хрупким; капрон становится хрупким при -40о С, винол при -50о С, лавсан при -70о С
Слайд 56Светостойкость
характеризует способность волокон и нитей сопротивляться разрушающему действию света, кислорода
воздуха, влаги и тепла. Длительное воздействие света (инсоляция) в атмосферных
условиях вызывает понижение прочности, уменьшение удлинения и других свойств, вследствие фотохимического распада основного вещества.
Слайд 57Чем выше температура и влажность воздуха, тем быстрее происходит разрушение
волокна. Различные волокна можно выстроить в ряд по устойчивостью к
светопогоде: нитрон, поливинилхлоридное, шерсть, лавсан, винол, лен, хлопок, триацетатное, ацетатное, полинозное, вискозное, капрон, натуральный шелк, хлорин.
Слайд 58Светостойкость волокон увеличивают крашением и стабилизацией пигментами. Светостойкость капрона увеличивают,
добавляя к нему соли марганца или хрома. Несколько понижает светостойкость
матирование химических волокон двуокисью титана. Светостойкость натуральных волокон характеризуется следующими цифрами: разрывная нагрузка волокна хлопка понижается на 50% после инсоляции в течение 940ч, льна – после 990ч, шерсти – после 1120ч, натурального шелка – после 200ч
Слайд 59Химические свойства волокон и нитей
определяются их устойчивостью к действию
кислот, щелочей и различных химических реагентов (табл.8), которые используются при
производстве текстильных материалов (например, в процессе отделки) и при их эксплуатации (стирка, химчистка)
Слайд 60Хемостойкость волокон
– это их стойкость к действию химических реагентов.
Она обусловливает возможность их применения для изделий того или иного
назначения, а также режимы процессов отделки (отваривания, карбонизации, крашения), стирки и химчистки.
Слайд 61Химические реагенты –
это кислоты, щелочи, окислители, органические растворители.
Слайд 62Кислоты
оказывают на большую часть волокон вредное воздействие, особенно на целлюлозные
волокна. Наиболее устойчивы – хлорин и поливинилхлорид. Шерсть и натуральный
шелк улучшают свои свойства.
Слайд 63Щелочи повреждают волокна в меньшей степени, чем кислоты, а в
некоторых случаях улучшают качество волокон (например, хлопка) (табл. 8). Окислители,
используемые при белении волокон (гипохлорид натрия, перекись водорода), вызывают деструкцию волокна, поэтому ими пользуются кратковременно. Особенно чувствительны шерсть, ацетатные волокна и винол, а наиболее устойчивы лавсан, нитрон, поливинилхлорид и хлорин. Органические растворители, используемые при химчистке, воздействуют по-разному. Кроме того, их применяют для распознавания волокон. Это: ацетон, бензол, фенол, бензиловый спирт, метиленхлорид, хлороформ, дихлорметан, этиловый спирт, ксилол и др.