Ткани
<<  Синтетические волокна Классификация текстильных волокон  >>
Материаловедение Тема 2 Общие сведения о текстильных волокнах
Материаловедение Тема 2 Общие сведения о текстильных волокнах
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме 2
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме 2
Определение термина «Текстильное волокно» Текстильное волокно - это
Определение термина «Текстильное волокно» Текстильное волокно - это
Классификация текстильных волокон В зависимости от происхождения все
Классификация текстильных волокон В зависимости от происхождения все
Классификация натуральных волокон
Классификация натуральных волокон
Классификация искусственных волокон
Классификация искусственных волокон
Классификация синтетических волокон
Классификация синтетических волокон
Классификация гетероцепных синтетических волокон
Классификация гетероцепных синтетических волокон
Классификация карбоцепных синтетических волокон
Классификация карбоцепных синтетических волокон
Строение текстильных волокон
Строение текстильных волокон
Молекулярная и надмолекулярная структура волокна
Молекулярная и надмолекулярная структура волокна
Свойства текстильных волокон Свойства текстильных волокон можно
Свойства текстильных волокон Свойства текстильных волокон можно
Геометрические свойства
Геометрические свойства
Толщина волокон характеризуется прямыми (диаметр поперечного сечения
Толщина волокон характеризуется прямыми (диаметр поперечного сечения
Длина волокон характеризуется длиной, высотой и протяженностью волокна
Длина волокон характеризуется длиной, высотой и протяженностью волокна
Механические свойства Механические свойства характеризуют способность
Механические свойства Механические свойства характеризуют способность
Lк - длина волокна к моменту разгрузки
Lк - длина волокна к моменту разгрузки
Физические свойства волокон Физические свойства характеризуют
Физические свойства волокон Физические свойства характеризуют
Важнейшими характеристиками способности волокон к поглощению водяных
Важнейшими характеристиками способности волокон к поглощению водяных
Тепловые свойства волокон определяют их поведение в условиях
Тепловые свойства волокон определяют их поведение в условиях
Химические свойства волокон К химическим свойствам волокон относятся
Химические свойства волокон К химическим свойствам волокон относятся
Натуральные волокна: получение, строение, свойства и применение
Натуральные волокна: получение, строение, свойства и применение
Хлопок
Хлопок
Морфологическое строение хлопка Волокно хлопка представляет собой одну
Морфологическое строение хлопка Волокно хлопка представляет собой одну
Волокнообразующий полимер и химический состав хлопка
Волокнообразующий полимер и химический состав хлопка
Свойства хлопкового волокна Длина зависит от сорта хлопчатника
Свойства хлопкового волокна Длина зависит от сорта хлопчатника
Лубяные волокна
Лубяные волокна
Получение льна Льняные волокна получают из лубяной части стебля
Получение льна Льняные волокна получают из лубяной части стебля
Строение стебля льна
Строение стебля льна
Морфологическое строение льняного волокна
Морфологическое строение льняного волокна
Волокнообразующий полимер и химический состав льняного волокна
Волокнообразующий полимер и химический состав льняного волокна
Свойства льняного волокна Длина комплексного волокна – 170 – 250 мм,
Свойства льняного волокна Длина комплексного волокна – 170 – 250 мм,
Шерсть Получение шерсти
Шерсть Получение шерсти
Волокнообразующий полимер, химический состав и морфологическое
Волокнообразующий полимер, химический состав и морфологическое
В зависимости от толщины и строения (наличия и развитости
В зависимости от толщины и строения (наличия и развитости
Пух Тонкое извитое волокно, поперечник которого составляет 14-30 мкм,
Пух Тонкое извитое волокно, поперечник которого составляет 14-30 мкм,
Переходный волос Занимает по толщине промежуточное положение между
Переходный волос Занимает по толщине промежуточное положение между
Виды овечьей шерсти Шерсть, состоящая из волокон одного типа (пуха или
Виды овечьей шерсти Шерсть, состоящая из волокон одного типа (пуха или
Тонкая однородная шерсть состоит только из пуховых волокон,
Тонкая однородная шерсть состоит только из пуховых волокон,
Свойства шерстяного волокна Прочность шерсти в значительной степени
Свойства шерстяного волокна Прочность шерсти в значительной степени
Химические свойства шерстяного волокна
Химические свойства шерстяного волокна
Натуральный шелк
Натуральный шелк
Свойства натурального шелка Линейная плотность коконной нити
Свойства натурального шелка Линейная плотность коконной нити
Утяжеление натурального шелка (до 40 %)
Утяжеление натурального шелка (до 40 %)
Общие принципы получения химических волокон
Общие принципы получения химических волокон
Характеристика 1 этапа «Получение и предварительная обработка сырья»
Характеристика 1 этапа «Получение и предварительная обработка сырья»
Характеристика 2 этапа « Приготовление прядильного раствора или
Характеристика 2 этапа « Приготовление прядильного раствора или
Характеристика 3 этапа «Формование нитей»
Характеристика 3 этапа «Формование нитей»
При формовании из расплава струйки нитей, вытекающие из фильер,
При формовании из расплава струйки нитей, вытекающие из фильер,
При формовании из раствора сухим способом, струйки полимера
При формовании из раствора сухим способом, струйки полимера
При формовании из раствора мокрым способом, струйки нитей из фильеры
При формовании из раствора мокрым способом, струйки нитей из фильеры
Характеристика 4 этапа «Отделка» Отделка волокон включает ряд операций
Характеристика 4 этапа «Отделка» Отделка волокон включает ряд операций
Модификация текстильных волокон
Модификация текстильных волокон
Физическая модификация Направленное изменение строения и
Физическая модификация Направленное изменение строения и
Ориентацию и вытягивание проводят на стадии формования и отделки
Ориентацию и вытягивание проводят на стадии формования и отделки
Профилирование волокон, достигается применением при их формовании
Профилирование волокон, достигается применением при их формовании
Химическая модификация волокон заключается в частичном направленном
Химическая модификация волокон заключается в частичном направленном
Синтез волокнообразующих сополимеров
Синтез волокнообразующих сополимеров
Особенности строения и свойств основных видов химических волокон
Особенности строения и свойств основных видов химических волокон
Особенности получения и свойств искусственных волокон
Особенности получения и свойств искусственных волокон
Особенности получения и свойств гетероцепных синтетических волокон
Особенности получения и свойств гетероцепных синтетических волокон
Особенности получения и свойств карбоцепных синтетических волокон
Особенности получения и свойств карбоцепных синтетических волокон
Химические волокна нового поколения В целях расширения ассортимента и
Химические волокна нового поколения В целях расширения ассортимента и
Особенности свойств химических волокон нового поколения
Особенности свойств химических волокон нового поколения

Презентация: «Общие сведения о текстильных волокнах». Автор: Pentium. Файл: «Общие сведения о текстильных волокнах.ppt». Размер zip-архива: 1217 КБ.

Общие сведения о текстильных волокнах

содержание презентации «Общие сведения о текстильных волокнах.ppt»
СлайдТекст
1 Материаловедение Тема 2 Общие сведения о текстильных волокнах

Материаловедение Тема 2 Общие сведения о текстильных волокнах

2 Перечень вопросов, рассматриваемых в теме 2

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме 2

Определение термина «Текстильное волокно» Классификация текстильных волокон Строение текстильных волокон. Свойства текстильных волокон Натуральные волокна: получение, строение, свойства и применение Общие принципы получения химических волокон. Модификация текстильных волокон Особенности получения, строение и свойства основных видов химических волокон. Химические волокна нового поколения.

3 Определение термина «Текстильное волокно» Текстильное волокно - это

Определение термина «Текстильное волокно» Текстильное волокно - это

протяжённое тело, характеризующиеся гибкостью, тониной и пригодное для изготовления нитей и текстильных изделий. Волокна принято подразделять на: -элементарные -технические (комплексные) Элементарное волокно представляет собой единичное неделимое текстильное волокно (хлопок, шерсть). Комплексное (техническое) волокно состоит из продольно скрепленных элементарных волокон (лен, пенька, джут, рами).

4 Классификация текстильных волокон В зависимости от происхождения все

Классификация текстильных волокон В зависимости от происхождения все

волокна делят на: - натуральные -химические. Натуральные волокна образуются в природе без непосредственного участия человека, они могут быть растительного (целлюлозные), животного (белковые) и минерального происхождения. Химические волокна – это волокна, создаваемые в заводских условиях путём формования из природных или синтетических высокомолекулярных соединений (ВМС). Делятся на органические и неорганические (минеральные). Органические химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из природных ВМС. Синтетические волокна - из синтетических ВМС, т. е. которые синтезируют в заводских условиях из природных низкомолекулярных соединений (НМС). К неорганическим химическим волокнам относятся стекловолокно, металлическое и другие минеральные волокна.

5 Классификация натуральных волокон

Классификация натуральных волокон

6 Классификация искусственных волокон

Классификация искусственных волокон

7 Классификация синтетических волокон

Классификация синтетических волокон

Синтетические волокна подразделяют на : гетероцепные карбоцепные Гетероцепные волокна образуются из полимеров , в основной цепи макромолекул которых, кроме атомов углерода содержатся атомы других химических элементов (кислорода , азота, и т.п.). Карбоцепные волокна образуются из полимеров , в основной цепи макромолекулы которых содержатся только атомы углерода.

8 Классификация гетероцепных синтетических волокон

Классификация гетероцепных синтетических волокон

9 Классификация карбоцепных синтетических волокон

Классификация карбоцепных синтетических волокон

10 Строение текстильных волокон

Строение текстильных волокон

В основе большинства текстильных волокон лежат высокомолекулярные соединения – полимеры, молекулы которых состоят из многократно повторяющихся групп атомов (элементарных звеньев). В качестве волокнообразующих полимеров выступают различные природные и синтетические полимеры: ?- целлюлоза, сложные эфиры целлюлозы, белки (кератин, фиброин, казеин, зеин),полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, поликапроамид, поливиниловый спирт, полиакрилонитрил и др. Текстильные волокна имеют сложное физическое строение. Можно выделить два структурных уровня волокна: -Молекулярная структура -Надмолекулярная структура Особенности молекулярной и надмолекулярной структур определяют основные свойства волокон, их прочность, способность к поглощению паров, газов, жидкостей, окрашиванию, их упругость, растяжимость и другие.

11 Молекулярная и надмолекулярная структура волокна

Молекулярная и надмолекулярная структура волокна

Молекулярная структура волокна определяется строением самой макромолекулы волокнообразующего полимера. Структура макромолекулы может быть линейной, зигзагообразной, циклоцепной, разветвленной, сетчатой и др. Макромолекулы большинства ВМС, образующих текстильные волокна, в основном имеют линейную структуру, а в шерсти – форму пространственной сетки. Надмолекулярная структура волокна определяется взаимным расположением макромолекул и их комплексов. Для текстильных волокон характерна фибриллярная структура.

12 Свойства текстильных волокон Свойства текстильных волокон можно

Свойства текстильных волокон Свойства текстильных волокон можно

разделить на: геометрические (длина, толщина)

Механические (разрывная нагрузка, разрывное удлинение, полная деформация и ее составные части) физические (гигроскопические, тепловые свойства, светостойкость и др.) Химические (устойчивость к действию кислот, щелочей, органических растворителей).

13 Геометрические свойства

Геометрические свойства

Геометрические свойства волокон определяют выбор системы прядения, толщину и прочность получаемой пряжи. Включают в себя: Толщину волокон Длину волокон

14 Толщина волокон характеризуется прямыми (диаметр поперечного сечения

Толщина волокон характеризуется прямыми (диаметр поперечного сечения

dусл и dр, мм, и площадь поперечного сечения S, мм2) и косвенными характеристиками (линейная плотность, метрический номер). -Линейная плотность, Т, [текс] – характеризуется массой, приходящейся на единицу длины волокна.

,где m – масса, г L – длина, км. -Метрический номер, Nm, [м/г] - величина, обратная линейной плотности. Чем выше Nm, тем тоньше волокно. Соотношение между линейной плотностью Т и метрическим номером Nm устанавливается формулой: Nm * T = 1000;

;

Соотношение между прямыми и косвенными характеристиками выражаются следующими формулами:

=

=

Где ?- плотность вещества волокна, мг/мм3 ? – объемная масса волокна, мг/мм3.

15 Длина волокон характеризуется длиной, высотой и протяженностью волокна

Длина волокон характеризуется длиной, высотой и протяженностью волокна

-Длина волокна, L, [мм] – расстояние между концами распрямленного волокна. -Высота волокна, Н, [мм] – расстояние между концами нераспрямленного волокна.

-Протяженность волокна (распрямленность) – отношение высоты Н к длине L волокна.

16 Механические свойства Механические свойства характеризуют способность

Механические свойства Механические свойства характеризуют способность

волокон сопротивляться действию внешних сил. При полном разрушении волокна определяют: -разрывную нагрузку -разрывное удлинение Разрывная нагрузка Рр, [мН], [сН] – наибольшее усилие, которое выдерживает волокно при растяжении до разрыва. Разрывное удлинение – приращение длины волокна к моменту разрыва. Различают абсолютное разрывное удлинение, lр, [мм] и относительное разрывное удлинение, ?р,[%]: lр=Lк–Lо ?р=100lр/Lo,

Где lк – длина волокна к моменту разрыва lо – начальная длина волокна

17 Lк - длина волокна к моменту разгрузки

Lк - длина волокна к моменту разгрузки

пол слагается из упругой, эластической и пластической деформаций. Упругая деформация ?у, % - мгновенно исчезающая (со скоростью звука – 1500-2500 м/с) после снятия нагрузки деформация. Эластичная деформация ?э, % - постепенно исчезающая после снятия нагрузки деформация (за время отдыха). Пластическая деформация ?n, % - неисчезающая после снятия нагрузки деформация (даже после длительного отдыха). ?пол = ?у + ?э + ?n

При приложении нагрузок, меньше разрывных определяют полную деформацию и ее составные части. Полная деформация

, Где

18 Физические свойства волокон Физические свойства характеризуют

Физические свойства волокон Физические свойства характеризуют

способность волокон: - к поглощению водяных паров, газов, жидкостей, светостойкость, тепловые, электрические, акустические и другие свойства.

19 Важнейшими характеристиками способности волокон к поглощению водяных

Важнейшими характеристиками способности волокон к поглощению водяных

паров являются следующие: -Фактическая влажность, Wф, % - показывает, какая часть массы волокна приходится на массу влаги, содержащейся в волокне, при данной фактической влажности воздуха. -Гигроскопичность, Wг, % (max влажность) – влажность волокна при относительной влажности воздуха ?, равно 100%, и температуре воздуха 20оС. -Нормальная влажность, Wн, % - влажность волокна при относительной влажности воздуха ?, равной 65%, и температуре воздуха 20оС. -Кондиционная влажность, Wк, % - условно установленная, постоянная для данного вида волокна влажность, близкая к нормальной.

20 Тепловые свойства волокон определяют их поведение в условиях

Тепловые свойства волокон определяют их поведение в условиях

пониженных или повышенных температур: -Морозостойкость характеризуется температурой, ниже которой наблюдается резкое ухудшение свойств волокон. -Теплостойкость – характеризуется максимальной температурой, выше которой наблюдается резкое ухудшение основных свойств волокон. -Термостойкость – характеризуется температурой, при которой происходит термическая деструкция полимера (разрушение). -По огнестойкости волокна резко отличаются. Асбестовые и стеклянные волокна не горят, а только плавятся при температуре выше 1000оС. Шерсть, шелк, ацетатные, капроновые, лавсановые и нитроновые волокна горят лишь в пламени. Хлопковые, льняные, вискозные и медно-аммиачные волокна сгорают очень быстро как в пламени, так и вне его. Светостойкость волокон зависит от их химической природы. Все волокна (кроме минеральных) разрушаются под действием света, кислорода, влаги и т.д. вследствие фотохимического распада (деструкции) основного вещества.

21 Химические свойства волокон К химическим свойствам волокон относятся

Химические свойства волокон К химическим свойствам волокон относятся

прежде всего водостойкость и хемостойкость. -Водостойкость волокон характеризуется их стойкостью к действию воды. Молекулы воды могут поглощаться поверхностью волокна, проникать в пространство между макромолекулами полимеров или химически связываться с ними. -Хемостойкость волокон характеризуется их стойкостью к действию различных химических реагентов: кислот, щелочей, окислителей, восстановителей и органических растворителей.

22 Натуральные волокна: получение, строение, свойства и применение

Натуральные волокна: получение, строение, свойства и применение

Натуральные волокна образуются в природе без участия человека и могут быть органическими: растительного и животного происхождения, и неорганическими, т.е. минеральными. Натуральные волокна растительного происхождения получают из семян (хлопок), а также из стеблей, листьев и плодов растений (лубяные волокна). Натуральные волокна животного происхождения получают из волосяного покрова животных (шерсть овечья, верблюжья, козья), или они представляют собой выделения желез насекомых – гусениц тутового или дубового шелкопрядов (натуральный шелк). Неорганические минеральные волокна (асбест) залегают в горных породах в виде волокнистой массы, способной разделяться на отдельные волокна.

23 Хлопок

Хлопок

Получение хлопка Хлопком называют волокна, растущие на поверхности семян растения хлопчатника, относящегося к семейству мальвовых.Различают следующие виды хлопчатника: -коротковолокнистый -средневолокнистый (волосистый) -тонковолокнистый. Коротковолокнистый хлопчатник даёт наиболее короткое волокно – менее 26 мм, которое в текстильной промышленности практически не используется. Промышленное значение имеют средневолокнистый и тонковолокнистый. Средневолокнистый хлопчатник дает волокно со средней длиной 30-35 мм. Он созревает через 130 – 140 дней со дня посева и является наиболее урожайным. Тонковолокнистый хлопчатник имеет более длительный период созревания и требует более благоприятных климатических условий, а также является менее урожайным по сравнению со средневолокнистым хлопчатником. Но он дает самое длинное, 35 – 45 мм, и более тонкое и прочное волокно, которое применяется для выработки наиболее высококачественной пряжи и изделий из неё.

24 Морфологическое строение хлопка Волокно хлопка представляет собой одну

Морфологическое строение хлопка Волокно хлопка представляет собой одну

растительную клетку, которая развивается из клеток кожуры семени. Под микроскопом волокно представляет собой сплющенные трубочки с характерной спиральной извитостью, степень которой зависит от зрелости волокна. Зрелость является специфическим свойством хлопкового волокна и учитывается при оценке его качества (определении сорта волокна). Выделяют 11 степеней зрелости с обозначением от 0 до 5 с интервалом 0,5. Наиболее извиты и пригодны для текстильной переработки волокна со степенью зрелости 2,5 – 3,5. В продольном разрезе видны три слоя : 1- первичная стенка - кутикула; 2- многослойная вторичная стенка; 3- канал.

а б в Строение хлопкового волокна различных степеней зрелости: а - перезрелое; б – зрелое; в – не зрелое

25 Волокнообразующий полимер и химический состав хлопка

Волокнообразующий полимер и химический состав хлопка

Волокнообразующий полимер - ?-целлюлоза со степенью полимеризации 5-6 тысяч. Фибриллы ?- целлюлозы располагаются по спиралям с углом наклона витка 20-40 градусов к оси волокна, закручиваясь то влево, то вправо в различных слоях вторичной стенки. Из-за неуравновешенности спиралей в суточных отложениях волокна закручиваются спирально. Химический состав волокна: 96%.- ?-целлюлоза 4% - низкомолекулярной фракции целлюлозы, жировосковые, белковые и зольные вещества.

26 Свойства хлопкового волокна Длина зависит от сорта хлопчатника

Свойства хлопкового волокна Длина зависит от сорта хлопчатника

Относительно высокая прочность Средняя износостойкость Достаточно высокая гигроскопичность Сравнительно высокая теплостойкость Малая доля упругой деформации Хорошо окрашиваются Устойчивы к действию щелочей , разрушаются в минеральных кислотах Во влажном состоянии увеличивают прочность.

27 Лубяные волокна

Лубяные волокна

Лен

Лубяными называют волокна, залегающие в стеблях, листьях или оболочках плодов различных растений. К стеблевым лубяным волокнам относится прежде всего лён. Благодаря высокой прочности, гибкости и хорошим сорбционным свойствам, он является наиболее ценным из всех лубяных волокон. Лен используют для выработки бытовых и технических тканей, трикотажа, а также кручёных изделий.

28 Получение льна Льняные волокна получают из лубяной части стебля

Получение льна Льняные волокна получают из лубяной части стебля

однолетнего травянистого растения – льна, которое требует для своего произрастания умеренного климата и достаточной влажности. Существуют различные разновидности льна культурного: лён-долгунец, лён- кудряш, лён-межеумок, лён стелющийся. Для получения длинного, прочного волокна наиболее пригоден лён-долгунец, (рис.а). На его долю приходится 90% посевных площадей. Лён-кудряш (рис.б) высевают для получения масличных семян. Короткие и грубые волокна льна-кудряша используются, для изготовления грубых тарных и технических тканей.

А б

29 Строение стебля льна

Строение стебля льна

- 1покровная ткань - 2 коровая паренхима -3 волокна льна; - 4 тонкий слой камбия - 5 мощный слой древесины - 6 сердцевина - 7полость стебля.

30 Морфологическое строение льняного волокна

Морфологическое строение льняного волокна

Элементарные волокна льна представляют собой прозенхимную клетку коры стебля. Элементарное волокно имеет веретенообразную форму , толстые стенки и узкий канал. Концы волокна заострены , т.е. канал закрыт с 2-х сторон. Длина волокна 10-26 мм. Элементарные волокна объединяются в пучки с помощью срединных пластинок, состоящих из пектиновых веществ и лигнина. Пучек элементарных волокон содержит 15-30 волокон. Выделенные из стебля пучки элементарных волокон образуют технические волокна льна длиной 170-250 мм, которые используют для текстильной переработки.

31 Волокнообразующий полимер и химический состав льняного волокна

Волокнообразующий полимер и химический состав льняного волокна

Волокнообразующий полимер - ?-целлюлоза со степенью полимеризации 5-6 тысяч. Фибриллы в элементарном волокне расположены по спирали с углом наклона 8-12 градусов, т.е. ориентация фибрилл вдоль оси волокна выше , чем у хлопка. Химический состав волокна льна: 80%- ?-целлюлоза со степенью полимеризации 20-30 тысяч); 5,2 % - лигнин; остальное - жировосковые , белковые , пектиновые и зольные вещества.

32 Свойства льняного волокна Длина комплексного волокна – 170 – 250 мм,

Свойства льняного волокна Длина комплексного волокна – 170 – 250 мм,

элементарного волокна - 10 – 26 мм. Прочность выше, чем у хлопка. Гигроскопичность высокая. При нагревании сухие волокна льна выдерживают высокие температуры, Быстро впитывает и отдает влагу. В мокром состоянии прочность элементарных волокон увеличивается, а технических уменьшается, так как размягчаются пектиновые вещества и ослабляется связь между отдельными пучками волокон. Теплопроводность высокая. Отбеливаются и окрашиваются волокна льна трудно. При кипячении в растворах СМС волокна становятся светлее и мягче, так как происходит вымывание пектиновых веществ. Органические растворители, применяемые при химической чистке, на лен не действуют. Светостойкость льна высокая, потеря прочности на 50% происходит после инсоляции в течение 990 ч. Горит лен так же, как хлопок.

33 Шерсть Получение шерсти

Шерсть Получение шерсти

Шерсть – это волокно, получаемое из волосяного покрова различных животных: овец, коз, верблюдов и др. Овечью шерсть получают от овец различных пород: тонкорунных, полутонкорунных, помесных, грубошерстных и других.

34 Волокнообразующий полимер, химический состав и морфологическое

Волокнообразующий полимер, химический состав и морфологическое

строение шерстяного волокна Основным волокнообразующим полимером шерстяного волокна является белковое вещество – кератин, на долю которого приходится около 90% массовой доли волокна. Шерстяное волокно состоит в общем случае из трех слоев: -чешуйчатого -коркового -сердцевинного. Чешуйчатый слой выполняет защитную функцию Корковый слой обеспечивает прочность волокна Сердцевинный слой увеличивает толщину и ломкость волокна, снижая прочность

35 В зависимости от толщины и строения (наличия и развитости

В зависимости от толщины и строения (наличия и развитости

сердцевидного слоя) различают 4 основных типа волокон овечьей шерсти:

Пух, (а) Переходный волос, (б) Ость, (в) Мертвый волос. (г)

А б в г

36 Пух Тонкое извитое волокно, поперечник которого составляет 14-30 мкм,

Пух Тонкое извитое волокно, поперечник которого составляет 14-30 мкм,

а поперечное сечение имеет близкую к круглой форму. Снаружи волокно покрыто кольцеобразными чешуйками с неровными краями, а внутри заполнено корковым слоем. Последний состоит из веретенообразных клеток фибриллярной структуры длиной 80-90 мкм и поперечником 4-6 мкм. Клетки расположены вдоль оси волокон и склеены межклеточным веществом, которое при химических воздействиях на шерстяное волокно распадается раньше, чем кератин веретенообразных клеток. Ость Значительно толще и грубее пуха, почти не имеет извитости, поперечник составляет 40-60 мкм. Помимо пластинчатых чешуек, покрывающих ость снаружи, и коркового слоя здесь имеется еще по всей длине сердцевинный слой, который состоит из рыхлых тонкостенных клеток, заполненных пузырьками воздуха. Сердцевидный слой, не повышая прочности, способствует лишь повышению толщины волокна, т. е. ухудшению его качества.

37 Переходный волос Занимает по толщине промежуточное положение между

Переходный волос Занимает по толщине промежуточное положение между

пухом и остью и имеет прерывистый сердцевинный слой. Мертвый волос Грубое неизвитое волокно с поперечником 80 мкм и больше. Волокно это покрыто крупными пластинчатыми чешуйками и имеет узкое кольцо коркового слоя и очень большую сердцевину. Форма поперечного сечения чаще всего сплющенная, неправильная. Мертвый волос – жесткое, ломкое волокно с малой прочностью и плохой способностью окрашиваться.

38 Виды овечьей шерсти Шерсть, состоящая из волокон одного типа (пуха или

Виды овечьей шерсти Шерсть, состоящая из волокон одного типа (пуха или

переходного волоса) называется однородной, Шерсть содержащая волокна всех типов - неоднородной. Чем больше в неоднородной шерсти пуха и меньше мертвого волоса, тем лучше ее качество. В зависимости от толщины волокон и однородности шерсть делится на: -тонкую однородную -полутонкую однородную -полугрубую однородную и неоднородную -грубую неоднородную.

39 Тонкая однородная шерсть состоит только из пуховых волокон,

Тонкая однородная шерсть состоит только из пуховых волокон,

равномерных по толщине, длине, извитых, с поперечным размером 14-25 мкм. Полутонкая и полугрубая однородная шерсть состоит из переходных и пуховых волокон. Средний поперечный размер полутонкой шерсти 25-31 мкм, полугрубой 31-40 мкм. Длина полутонкой и полугрубой шерсти несколько больше, чем тонкой шерсти. Средний поперечный размер неоднородной полугрубой шерсти 24-38 мкм Средний размер неоднородной грубой шерсти 38,1-45 мкм и выше.

40 Свойства шерстяного волокна Прочность шерсти в значительной степени

Свойства шерстяного волокна Прочность шерсти в значительной степени

зависит от ее строения. Относительная разрывная нагрузка и износостойкость тонкой шерсти выше, чем грубой. Удлинение волокон включает значительную долю упругой и высокоэластической деформации, благодаря которой шерстяные ткани мало сминаются. Блеск шерсти определяется формой и размером покрывающих ее чешуек: крупные плоские чешуйки придают шерсти максимальный блеск; мелкие, сильно отстающие чешуйки делают ее матовой. Свойлачиваемость шерсти - способность в процессе валки образовывать войлокообразный застил, зависит от ее толщины, строения и извитости. Наибольшую свойлачиваемость имеет тонкая сильно извитая шерсть. Гигроскопичность шерсти превосходит все волокна. Она медленно впитывает и испаряет влагу и поэтому не охлаждается. Под действием влаги и тепла кератин размягчается, и удлинение шерсти возрастает. 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.

41 Химические свойства шерстяного волокна

Химические свойства шерстяного волокна

Шерсть устойчива к действию всех органических растворителей, применяемых для химической чистки. Шерсть вступает во взаимодействие как с кислотами, так и со щелочами, т.е. обладает амфотерными свойствами. Разбавленные щелочи растворяют шерсть, а разбавленные кислоты упрочняют. Шерсть растворяется при кипячении уже в 2 %-м растворе едкого натра. Концентрированные кислоты разрушают волокна: азотная вызывает пожелтение, серная – обугливание. Восстановители и окислители снижают прочность шерсти. Светостойкость шерсти превосходит все натуральные волокна. 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.

42 Натуральный шелк

Натуральный шелк

Получение, строение и химический состав шелка Шелком называют тонкие непрерывные нити, выпускаемые гусеницами шелкопрядов: тутового и дубового, при завивке кокона перед окукливанием. Промышленное значение имеет шелк одомашненного тутового шелкопряда, гусениц которого выкармливают листьями тутового дерева (шелковицей). Коконная нить имеет длину от 500 до 1500 м. Основной волокнообразующий полимер шелка – фиброин. Коконная нить состоит из двух шелковин, склеенных между собой природным клеем – серицином. В поперечнике шелковины имеют форму треугольника со скругленными углами.

43 Свойства натурального шелка Линейная плотность коконной нити

Свойства натурального шелка Линейная плотность коконной нити

колеблется от 0,5 до 0,18 текс. Поперечник одной шелковины в среднем 16 мкм, а коконной нити - 32 мкм. Шелк-сырец выпускается линейной плотностью 1,56 и 2,33 текс. Длина коконной нити до 1500 м, а размотанной нити – 600 - 900 м. Относительная разрывная нагрузка коконной нити несколько меньше, чем хлопка, разрывное удлинение в 2 - 2,5 раза больше. Прочность натурального шелка в мокром состоянии снижается на 5—15 %. Доля упругой деформации в полном удлинении составляет 60 %, поэтому ткани из натурального шелка мало сминаются. Цвет отваренных коконных нитей слегка кремоватый. Натуральный шелк химически стоек, он растворяется только в концентрированных щелочах при кипячении. Разбавленные щелочи и кислоты, органические растворители, применяемые при химической чистке, на натуральный шелк не действуют. При кипячении в мыльно-содовых растворах серицин растворяется, а фиброин остается. При длительном действии воды и при повторных стирках на окрашенных волокнах возникает белесый налет, который портит внешний вид изделий. Некоторое оживление окраски и повышение блеска может быть достигнуто полосканием в разбавленном растворе уксусной кислоты.

44 Утяжеление натурального шелка (до 40 %)

Утяжеление натурального шелка (до 40 %)

производится для увеличения драпирующей способности тканей при меньшей затрате сырья и основано на способности натураль­ного шелка поглощать и удерживать различные вещества. При­меняется несколько способов утяжеления: пропитывание солями металлов или растительными дубителями, сохранение серицина, обработка суспензией бетанитовой глины и др. Нагревание сухих волокон до температуры, превышающей 110°С, приводит к потере прочности. Светостойкость натуральный шелк уступает всем прочим натуральным волокнам. Инсоляция в течение 200 ч снижает прочность волокон на 50 %. Горение волокна происходит аналогично горению шерсти.

45 Общие принципы получения химических волокон

Общие принципы получения химических волокон

Модификация текстильных волокон Основные этапы получения химических волокон и нитей. Современные способы формования нитей заключаются в продавливании исходных растворов или расплавов полимеров через тончайшие отверстия фильер. Производство химических волокон и нитей состоит из следующих основных этапов. Приготовление прядильного раствора или расплава Формование нитей Получения и предварительная обработка сырья Отделка Текстильная переработка

46 Характеристика 1 этапа «Получение и предварительная обработка сырья»

Характеристика 1 этапа «Получение и предварительная обработка сырья»

Сырьем для производства искусственных волокон служат древесная целлюлоза, отходы хлопка, стекло, металлы и др. Предварительная обработка сырья для получения искусственных волокон состоит в его очистке или химическом превращении в новые полимерные соединения. Исходным сырьем для получения сырья при производстве синтетических волокон являются природный газ, продукты переработки нефти и каменного угля. В основе искусственных волокон лежат природные полимеры того же или измененного химического состава, что и у исходного сырья. Волокнообразующие полимеры синтетических волокон получают из исходного сырья в результате реакции синтеза (полимеризации или поликонденсации). Таких полимеров в природе в готовом виде не существует.

47 Характеристика 2 этапа « Приготовление прядильного раствора или

Характеристика 2 этапа « Приготовление прядильного раствора или

расплава» Твердый полимер переводят в жидкое (растворение) или размягченное состояние (расплавление). Из растворов получают искусственные волокна и некоторые синтетические – ПАН, ПВС, ПВХ, ПУ. Из расплавов получают синтетические гетероцепные (ПА, ПЭ) и карбоцепные (полиолефиновые) волокна. Приготовление прядильного раствора или расплава проходит в несколько стадий: - растворение или расплавление полимера с целью получения растворов (расплавов) нужной вязкости и концентрации; - смешивание полимеров из различных партий для получения однородных полимеров; - фильтрация с целью удаления механических примесей или нерастворенных частиц полимера; - обезвоздушивание с целью удаления пузырьков воздуха, способных оборвать нить при прохождении раствора (расплава) через отверстия фильер.

48 Характеристика 3 этапа «Формование нитей»

Характеристика 3 этапа «Формование нитей»

Сущность данного этапа заключается в продавливании прядильного раствора или расплава через отверстия специальных колпачков – фильер и затвердевании образующихся струек. Этап формования нитей является очень важным. На этом этапе формируется первичная надмолекулярная структура волокна – из макромолекул образуются фибриллы и микрофибриллы. Они слабо ориентированы, поэтому необходима последующая перестройка первичной структуры волокна. Различают три способа формования нитей: из расплава из раствора сухим способом из раствора мокрым способом

49 При формовании из расплава струйки нитей, вытекающие из фильер,

При формовании из расплава струйки нитей, вытекающие из фильер,

охлаждаются в обдувочной шахте струей воздуха или инертного газа.

1- бункер с измельченным полимером; 2- плавильная камера; 3- прядильная головка; 4- фильера; 5- обдувочная шахта; 6- нить; 7- прядильная шахта; 8- прядильные диски; 9- приемная бобина

50 При формовании из раствора сухим способом, струйки полимера

При формовании из раствора сухим способом, струйки полимера

обрабатываются струей горячего воздуха, в результате чего растворитель испаряется, и полимер затвердевает.

1- фильтр; 2- фильера; 3- нити; 4- обдувочная шахта; 5- замасливающий ролик; 6- приемная бобина.

51 При формовании из раствора мокрым способом, струйки нитей из фильеры

При формовании из раствора мокрым способом, струйки нитей из фильеры

поступают в раствор осадительной ванны, где происходят физико-химические процессы выделения полимера из раствора, а иногда химические процессы изменения состава исходного полимера.

1- фильтр; 2 - фильера; 3 - осадительная ванна; 4 - нити; 5 - приемная бобина

52 Характеристика 4 этапа «Отделка» Отделка волокон включает ряд операций

Характеристика 4 этапа «Отделка» Отделка волокон включает ряд операций

Удаление примесей и загрязнений. Данная операция проводится только для волокон, формируемых мокрым способом. При этом готовые волокна и нити промывают в воде или специальных растворах. Беление. Проводят операцию с целью придания волокнам и нитям необходимой степени белизны. Ее осуществляют только для волокон, которые будут окрашиваться в светлые тона. Вытягивание и термообработка. Проводят данную операцию с целью перестройки первичной структуры волокна. При вытягивании макромолекулы выпрямляются, происходит их ориентация вдоль оси волокна, следовательно, увеличивается прочность волокон, но уменьшается их растяжимость. Термическая обработка снимает напряженное состояние нити, происходит ее усадка, макромолекулы приобретают изогнутую форму при сохранении их ориентации вдоль оси волокна. Поверхностная обработка (аппретирование, замасливание и т.п.) придает нитям способность к последующим текстильным переработкам, например, снижает электризуемость. Сушка осуществляется после мокрого формования в специальных сушилках. Кроме того, отделка нитей проводится с целью придания им некоторых свойств (мягкости, шелковистости, матовости и т.п.). После отделки нити перематываются в паковки и сортируются.

53 Модификация текстильных волокон

Модификация текстильных волокон

Расширение и улучшение ассортимента волокон может осуществляется не только за счет разработки новых волокнообразующих полимеров, но и путем модификации (изменения) существующих химических волокон. Виды модификации: физическая или структурная химическая

54 Физическая модификация Направленное изменение строения и

Физическая модификация Направленное изменение строения и

надмолекулярной структуры волокон: изменение формы, ориентации, расположения макромолекул, их длины, введение между макромолекулами дополнительных веществ (без образования химических связей) и т.п. Наиболее распространены следующие виды физической модификации: Ориентация и вытягивание введение добавок (НМВ) в раствор или расплав формование из смеси полимеров получение бикомпонентных волокон профилирование волокон. В результате физической модификации волокна меняют прочность, растяжимость, блеск, матовость, белизну, бактерицидные, огнеупорные свойства, приобретают сочетание свойств двух волокнообразующих полимеров, устойчивую извитость и т.д.

55 Ориентацию и вытягивание проводят на стадии формования и отделки

Ориентацию и вытягивание проводят на стадии формования и отделки

волокна для увеличения прочности и устойчивости к многократным деформациям. При введении добавок в раствор или расплав добавляют небольшое количество НМ реагентов, которые, не вступая в химическое взаимодействие с полимером, располагаются между макромолекулами. Такой вид модификации повышает стойкость к термической, термоокислительной, фотохимической деструкции, позволяет изменить блеск, придать матовость, увеличить степень белизны, придать бактерицидные, огнеупорные свойства. Формование волокон из смеси полимеров предполагает добавление в раствор другого волокнообразующего полимера, растворимого в тех же растворителях. Оба полимера участвуют в формировании надмолекулярной структуры, придавая волокну определенные свойства.

56 Профилирование волокон, достигается применением при их формовании

Профилирование волокон, достигается применением при их формовании

фильер, имеющих отверстия различной формы: треугольника, многолучевой звездочки, трилистника, двойного ромба, щелевидные разной конфигурации и т.д. Этим способом модификации поверхности волокон придается шероховатость, повышенная цепкость, что повышает объемность и пористость текстильных нитей и материалов из таких волокон, а также обеспечивает им люстровый блеск, шелковистость и другие ценные свойств Получение бикомпонентных волокон заключается в том, что через фильеру специальной конструкции формуется волокно из растворов или расплавов двух полимеров, которые соединяются между собой на поверхности раздела. Бикомпонентные волокна могут быть: - сегментной структуры, когда полимеры по сечению волокна располагаются в виде сегментов; - матрично-фибриллярной структуры, при которой полимеры могут быть расположены концентрически в виде ядра и оболочки, или в виде более или менее длинных фибрилл одного полимера, размещенных внутри волокна из другого полимера.

57 Химическая модификация волокон заключается в частичном направленном

Химическая модификация волокон заключается в частичном направленном

изменении химического состава волокнообразующего полимера, в результате получаются волокна с новыми свойствами. Наиболее распространенными видами химической модификации являются следующие методы: синтез волокнообразующих сополимеров синтез привитых сополимеров частичное изменение химического состава полимера сшивание

58 Синтез волокнообразующих сополимеров

Синтез волокнообразующих сополимеров

Его проводят на стадии приготовления прядильного раствора и формования. В результате синтеза нарушается регулярность строения макромолекулы, в их структуру вводится блок-сополимер с новыми реакционно-способными группами. В результате повышается окрашиваемость, эластичность, гигроскопичность и т.п. Синтез привитых сополимеров состоит в прививке к боковым реакционноспособным группам основного полимера звеньев сополимера.

Сшивание – образование между макромолекулами или элементами надмолекулярной структуры поперечных химических связей в результате обработки волокон би – или полифункциональными соединениями.

Сшивание используется для модификации готовых волокон или готовых текстильных материалов (специальные виды отделки) и позволяет придавать термостойкость, хемостойкость, увеличивать стойкость к многократным деформациям, уменьшать набухание и растворимость.

59 Особенности строения и свойств основных видов химических волокон

Особенности строения и свойств основных видов химических волокон

Химические волокна крайне разнообразны по видам применяемого сырья, способам формования, отделки, вследствие чего отличаются по структуре и свойствам.

Рисунок. Химические волокна под микроскопом: а- вискозное глянцевое; б-вискозное матированное; в-ацетатное и триацетатное; г- полинозное, полиамидное, полиэфирное; д- нитрон; е- хлорин, ПВХ; ж- винол

60 Особенности получения и свойств искусственных волокон

Особенности получения и свойств искусственных волокон

Вискозные волокна. Сырье - природная целлюлоза (древесина ели, сосны, бука). Формование - из раствора мокрым способом. Волокнообразующий полимер - ?-целлюлоза со степенью полимеризации 300 – 500. Обычные вискозные волокна обладают мягкостью, высокой гигроскопичностью, удовлетворительной устойчивостью к истиранию, большой усадкой, значительной потерей прочности во влажном состоянии (до 50%), низкой упругостью. Физически модифицированные вискозные волокна: сиблон и полинозное волокно по свойствам близки к хлопку. Химически модифицированное вискозное волокно мтилон шерстоподобно, является заменителем шерсти при производстве ковров. Ацетатные и триацетатные волокна. Сырье – отходы хлопка. Формование – из раствора сухим способом. Волокнообразующий полимер – триацетат целлюлозы (триацетатное волокно), диацетат целлюлозы (ацетатное волокно). Свойства: высокая упругость, формоустойчивость, не усаживаются при ВТО, высокая устойчивость к действию микроорганизмов, светостойкость, хорошие диэлектрические свойства, низкая гигроскопичность (особенно у триацетатного волокна), невысокая прочность, низкая стойкость к истиранию.

61 Особенности получения и свойств гетероцепных синтетических волокон

Особенности получения и свойств гетероцепных синтетических волокон

Полиамидные (капрон). Волокнообразующий полимер – поликапролактам. Формование – из расплава с последующим вытягиванием и термообработкой. Свойства: высокая прочность, практически не изменяющаяся во влажном состоянии, высокая растяжимость, эластичность, стойкость к многократному изгибу, самая высокая стойкость к истиранию, низкая гигроскопичность, малая термо- и светостойкость, чрезмерная гладкость. Полиэфирные (лавсан). Волокнообразующий полимер – полиэтилентерефталат. Формование - из расплава со значительным вытягиванием. Свойства: высокая прочность (выше, чем у капрона), высокая упругость и эластичность, высокая стойкость к истиранию, светостойкость, термостойкость, светостойкость и хемостойкость, очень низкая гигроскопичность, разрушается в горячих щелочных растворах. Полиуретановые (спандекс). Волокнообразующий полимер – сегментированный полиуретан. Формование - из расплава или раствора сухим способом. Свойства: очень высокая растяжимость и эластичность, устойчиво к светопогоде, действию химических реагентов, к истиранию, имеет низкую прочность, низкую гигроскопичность и теплостойкость.

62 Особенности получения и свойств карбоцепных синтетических волокон

Особенности получения и свойств карбоцепных синтетических волокон

Полиакрилонитрильные (нитрон). Волокнообразующие полимеры – полиакрило-нитрил или сополимеры акрилонитрила с другими виниловыми компонентами. Формование – из раствора сухим и мокрым способами. Свойства: достаточно высокая прочность, сравнительно большая растяжимость, максимальная светостойкость, высокая термостойкость, низкая теплопроводность, шерстоподобный внешний вид, невысокая стойкость к истиранию, низкая гигроскопичность, высокая жесткость. Поливинилхлоридные (хлорин). Волокнообразующий полимер – перхлорвинил. Формование – из раствора сухим и мокрым способами. Свойства: высокая хемостойкость и теплозащитные свойства, могут накапливать отрицательный заряд статического электричества (лечебное белье), низкая термостойкость, невысокие прочность, упругость, стойкость к истиранию, гигроскопичность и светостойкость. Поливинилспиртовые волокна (винол). Волокнообразующий полимер – поливиниловый спирт. Формование – из раствора мокрым способами. Свойства: высокая прочность, стойкость к истиранию, термостойкость, гигроскопичность, устойчивость к светопогоде, химическим реагентам, многократным деформациям. Бывают водорастворимыми и водонерастворимыми.

63 Химические волокна нового поколения В целях расширения ассортимента и

Химические волокна нового поколения В целях расширения ассортимента и

области применения химических волокнистых материалов (волокон и нитей) в различных областях техники созданы высокопрочные, высокомодульные (малорастяжимые), высокоэластичные, термостойкие, негорючие, светостойкие и другие виды волокон со специальными свойствами, которые могут быть названы химическими волокнами нового поколения.

64 Особенности свойств химических волокон нового поколения

Особенности свойств химических волокон нового поколения

одновременная способность к поглощению влаги и водоупорность электропроводимость антибактериальные аромопрофилактические свойства устойчивость к действию ультрафиолетовых излучений антимикробные свойства ионообменность очень малый вес фотохромность и термохромность (способность изменять цвет под действием света или температуры соответственно), радужная (переливающаяся) поверхность и другие. Сверхпрочность и растяжимость супертонина

«Общие сведения о текстильных волокнах»
http://900igr.net/prezentacija/tekhnologija/obschie-svedenija-o-tekstilnykh-voloknakh-156447.html
cсылка на страницу

Ткани

18 презентаций о тканях
Урок

Технология

35 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по технологии > Ткани > Общие сведения о текстильных волокнах