
- •В.В. Євтушенко, о.Ф. Богданова
- •Лабораторний практикум
- •Загальні вказівки до виконання лабораторних робіт
- •Вміст целюлози та нецелюлозних домішок у бавовняному волокні
- •Стислі теоретичні відомості
- •Хімічний склад бавовняного волокна, %
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Визначення геометричних властивостей бавовняного волокна
- •2.1. Стислі теоретичні відомості
- •2.2. Порядок виконання роботи
- •Значення довжини для різних видів волокна
- •Контрольні питання
- •Визначення ступеня заповнення волокон бавовни целюлозою
- •3.1. Стислі теоретичні відомості
- •3.2. Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Визначення пороків і сміттєвих домішок рослинного походження у бавовняному волокні
- •4.1. Стислі теоретичні відомості
- •4.2. Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Вміст чистоти у бавовняному волокні у відповідності з нормами гост 3274.3 – 98
- •Визначення міцності бавовняних волокон
- •5.1. Стислі теоретичні відомості
- •5.2. Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Визначення гігроскопічних властивостей бавовняного волокна
- •6.1. Стислі теоретичні відомості
- •6.2. Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Визначення звивистості текстильних волокон
- •7.1. Стислі теоретичні відомості
- •7.2. Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Комплексна оцінка якості бавовняного волокна у відповідності з нормативними документами
- •8.1. Стислі теоретичні відомості
- •8.2. Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Задачі за темами
- •Література
- •Додатки
- •Постійні величини для бавовняного волокна
Контрольні питання
Хімічний склад бавовняного волокна, його основні та супутні речовини.
Взаємозв’язок між хімічним складом і якістю целюлозних волокон.
Методи визначення вмісту основних речовин у бавовняному волокні.
Переваги і недоліки методів визначення вмісту супутніх речовин у бавовні.
Сутність методу Вільштеттера і Шудля.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
Визначення геометричних властивостей бавовняного волокна
Мета роботи: вивчити основні характеристики довжини та нерівномірності бавовняних волокон за довжиною і товщиною, освоїти методи визначення довжини та лінійної щільності.
Матеріальне забезпечення: лабораторні проби бавовняного волокна, пінцети, торсійні ваги, прилад В.Н. Жукова для визначення довжини волокон, предметні скельця, спеціальний різак, мікроскоп, гребені для прочісування волокон.
Нормативні документи: ГОСТ 3274.5-98. Волокно хлопковое. Методы определения длины; ГОСТ 3274.8-98. Волокно хлопковое. Методы определения линейной плотности и показателей микронейр;
2.1. Стислі теоретичні відомості
Довжина волокна відповідає найбільшій відстані між його кінцями у розправленому вигляді. Вона є однією із важливих властивостей волокон, яка характеризує їх якість і визначає систему прядіння. Із більш довгого волокна можна отримати більш тонку і міцну пряжу при високій потужності прядильних машин.
У порівнянні з іншими натуральними волокнами (вовною, льоном) волокна бавовни короткі, тому кожен міліметр довжини волокна має важливе значення. Середньоволокниста бавовна має довжину від 26/27 до 34/35мм, із яких головну масу складають волокна довжиною 31/32 – 32/33мм. Тонковолокниста бавовна має довжину від 35/36 до 43/44мм (частіше до 40/41мм). Будь-який зразок бавовни складається із волокон, різних за довжиною, від 7 до 40мм. На одній і тій же насінині бавовнику-сирцю ростуть волокна різної довжини. При цьому волокон середньої довжини зустрічається значно більше, а волокон коротких і більш довгих – менше. Так як у масі волокон довжина їх неоднакова, то для характеристики їх довжини і нерівномірності за довжиною застосовують різні зведені характеристики.
Середню арифметичну довжину La знаходять за формулою:
,
(2.1)
де
- сума довжин окремих волокон, мм;
n – кількість волокон.
Середню масодовжину Lg визначають за формулою:
,
(2.2)
де li – середня довжина волокон у групах, розсортованих з певним інтервалом за довжиною, мм;
mi – маса тих самих волокон, мг.
При
однаковій кількості n
волокон
різних довжин, маса m
більш довгих волокон більша від маси
більш коротких, тому
.
Модальна масодовжина відповідає довжині волокон, які складають групу з найбільшою масою:
,
(2.3)
де ln – середня довжина волокон у групі з найбільшою масою (mn), мм;
k – ширина інтервалу при сортуванні волокон (під час стандартних випробувань бавовни к=2 мм);
mn-k – маса суміжної групи волокон довжиною ln-k, мг;
mn+k - маса суміжної групи волокон довжиною ln+k, мг.
Штапельна масодовжина (Lш) визначається як середня довжина з груп волокон, що мають довжину більшу від модальної:
,
(2.4)
де і –
коефіцієнт, значення якого для мас
і т.д. відповідно дорівнюють І=2; 4; 6.
у – маса групи волокон, довжина яких перевищує модальну довжину, мг:
,
(2.5)
де ln – середня довжина групи волокон, у межах якої знаходиться модальна довжина Lm, мм;
mn – маса групи волокон довжиною ln, мг.
Потім знаходять суму мас волокон, довжина яких більша від модальної у мг:
(2.6)
Визначають
суму добутку
,
мг:
=
(2.7)
Для
приблизної відносної характеристики
рівномірності бавовни різної довжини
використовують показник, який називають
рівномірністю (
)
і обчислюють за формулою:
(2.8)
де В5 – база, %.
База В5 - процентне відношення мас волокон п’яти груп, суміжних із модальною до загальної маси усіх груп при інтервалі сортування волокон k =1мм. Під час сортування бавовни через 2мм. базу визначають за формулою:
при
;
(2.9)
при
,
(2.10)
де
- сумарна істинна маса волокон всіх
груп;
0,55 – коефіцієнт, який встановлено дослідним шляхом.
Чим більш рівномірне за довжиною волокно, тим більша база. Однак, у більш короткої бавовни база завжди вища, ніж у довгої.
Практикою
встановлено, що для рівномірних за
довжиною бавовняних волокон
1000.
Нерівномірність волокон за довжиною характеризують також середнє квадратичне відхилення та коефіцієнт варіації.
Середнє квадратичне відхилення визначають за формулою:
(2.11)
де
- відхилення окремих результатів
від середнього
;
-
загальна кількість вимірювань.
Коефіцієнт
варіації обчислюють як відносну величину
у відсотках від середнього
:
(2.12)
Наочне уявлення про довжину волокон та їх нерівномірність дають діаграма розподілу волокон за довжиною і штапельна діаграма. Зокрема штапельні діаграми використовують під час графічного аналізу окремих технологічних процесів.
Останні дослідження вчених по визначенню довжини бавовняного волокна відображені у розробленому пристрої UM-330A (рис.2.1). Він автоматично вимірює довжину будь-який типів волокон у діапазоні від 0 до 80мм. Програмне забезпечення на базі Windows
Рис. 2.1 Пристрій для визначення довжини волокна UM-330A
Лінійна щільність бавовняного волокна побічно характеризує його товщину. Бавовняне волокно є одним із найтонших текстильних волокон. Чим довші волокна бавовни, тим вони тонші. Із зрілого тонкого волокна виробляють тонку, рівну і пряму пряжу, оскільки в поперечному перерізі пряжі тонких волокон укладається значно більше, ніж товстих. Товщина бавовняних волокон відповідно до ГОСТ 3274.8-98. “Волокно хлопковое. Методы определения линейной плотности и показателей микронейр” визначається відношенням їх маси до довжини:
(2.13)
де m - маса, г;
L - довжина, км.
Одиниця вимірювання лінійної щільності в г/км названа текс. Лінійна щільність волокон менша за 1 текс виражається в мілітексах (мтекс), більша 100 текс - декатексах (дтекс), а більше 1000 текс - в кілотексах (ктекс).
Співвідношення одиниць вимірювання лінійної щільності з одиницями СІ: 1 текс = 1г/км = 1мг/м;
1 дтекс = 1дг/км = 0,1 мг/м;
1 мтекс = 1 мг/км = 0,001 мг/м;
1 ктекс = 1 кг/км = 1000 мг/м.
Тонина волокон іноді характеризується номером N - відношенням довжини волокон до їх маси:
(2.14)
де N - метричний номер: мм/мг; м/г; км/кг.
Зріла середньоволокниста бавовна має номер 5000-6000, а тонковолокниста - 6000-7500.
Взаємозв’язок між лінійною густиною і метричним номером виражається формулою:
(2.15)
Фактичну лінійну щільність і номер бавовняного волокна визначають методом вирізання середньої частини штапелю волокон з попереднім підраховуванням числа волокон у штапелі і розраховують за формулою:
(2.16)
де mc - маса середньої частини, мг;
n - число волокон у десяти препаратах;
lc - довжина середньої вирізаної частини штапелю (10мм), км.