Практична робота текстильні волокна

Мета роботи: ознайомитись з будовою, поверхневою структурою, поведінкою текстильних волокон при горінні та дії хімічних реагентів.

Обладнання, прилади та матеріали: зразки натуральних та хімічних волокон, схеми хімічної будови текстильних волокон, мікроскоп, предметне скло, шафа витяжна, реактиви, піпетки, пробірки.

Після виконання лабораторної роботи студенти набувають:

- знання термінів, визначень і класифікації, що стосуються текстильних волокон, особливостей їх будови та методів розпізнавання;

- уміння розпізнавати текстильні волокна.

Завдання для самостійної підготовки

1. Ознайомитись з поняттям «високомолекулярна сполука», «полімер», «елементарна ланка», «гомополімер», «сополімер».

2. Засвоїти терміни та поняття «текстильне волокно», «елементарне волокно», «комплексне волокно», «профільовані волокна», «звиті волокна», «безмежно довгі волокна», «штапельне волокно».

3. Вивчити класифікацію текстильних волокон – натуральних та хімічних.

Теоретичні відомості

Волокнами, або волокнистими матеріалами, називають такі, в яких площа поперечного зрізу набагато менша за довжину. Відомо дуже багато волокон, але тільки деякі з них можуть бути віднесеними до текстильних, тобто таких, з яких можна отримати пряжу і полотно. Для цього волокно повинно мати певну міцність і еластичність. Отже, текстильними волокнами називають тонкі видовжені тіла, в яких площа поперечного зрізу набагато менша за довжину, а міцність і еластичність такі, що дають можливість, скручуючи, переробляти їх на пряжу і полотна.

Використовувані в текстильній промисловості волокна досить різноманітні, однак, для текстильних волокон характерна одна загальна риса – всі вони є високомолекулярними сполуками. Цим і визначається основний комплекс їх властивостей. В окремих видах волокон, крім високомолекулярних, в досить малих кількостях присутні й інші речовини.

Високомолекулярними називають такі речовини, молекули яких складаються з сотні тисяч атомів, пов’язаних між собою хімічними зв’язками. Через великий розмір та велику молекулярну масу такі молекули називають макромолекулами.

Молекули більшості високомолекулярних сполук складаються з багатократно повторюваних елементарних ланок. Тому високомолекулярні сполуки часто називають полімерами.

Елементарні ланки можуть бути однаковими за своєю природою, як, наприклад, у целюлозних волокон, або різними, як у поліестерних, білкових волокон. Високомолекулярні сполуки, які складаються з однакових за хімічною будовою ланок, називають гомополімерами, а високомолекулярні сполуки з різних за хімічним складом ланок – сополімерами.

Загальноприйнятими ознаками класифікації текстильних волокон є спосіб виробництва (походження) та хімічний склад. Текстильні волокна за походженням поділяються на два основні класи – натуральні та хімічні (штучні та синтетичні) волокна. До натуральних волокон відносять волокна, які створено самою природою без втручання людини (вовна, бавовна, льон, шовк). Штучні волокна отримують хімічною переробкою природних полімерів рослинного та тваринного походження, з відходів целюлозного виробництва та харчової промисловості. Синтетичні волокна отримують на основі хімічного синтезу полімерів, переважно із продуктів переробки нафти та кам’яного вугілля.

Загальна класифікація текстильних волокон представлена в табл. 1.1

За ознакою будови волокна розподіляють на елементарні, комплексні, профільовані, звивисті; за довжиною - безмежно довгі і штапельні.

Елементарні - волокна, що не розділяються вздовж без руйнування (наприклад, бавовна, вовна). Ці волокна являють собою здебільшого видовжені клітини.

Комплексні волокна складаються з елементарних волокон - клітин, скріплених між собою клейковиною (наприклад, льон, коноплеволокно). Ці волокна за певних умов можна розділити на складові частинки - елементарні клітини.

Профільовані волокна - хімічні волокна, що мають задані фігурні перетини.

Звиті волокна - це такі, що мають природну звитість або надану методом механічної, теплової або тепловологої обробки.

Безмежно довгі волокна мають довжину, обмежену ємністю шпулі або клубка. Довгі волокна отримують, наприклад, з коконів шовкопряда, розчісуванням льону тощо.

Штапельні волокна мають задану довжину. Їх отримують розрізанням, розриванням або іншим способом поділу комплексів елементарних ниток, а також розчепленням плівок.

Елементарні довгі волокна ще називають моноволокнами. Деякі з них, що мають достатню міцність, використовують у різних виробництвах безпосередньо (наприклад, для отримання панчіх).

Довгі комплексні волокна складаються з багатьох довгих і тонких моноволокон. Їх називають ще філаментами (від гр. рhуlé - сукупність). Моноволокна, як правило, не дуже міцні і тому їх переробляють у той чи інший текстильний матеріал, попередньо скрутивши між собою. Такі скручені або склеєні волокна називають комплексними нитками.

Таблиця 1.1 - Класифікація текстильних волокон

Клас		Підклас	Група	Підгрупа	Представники
Натуральні		Органічні	Рослинного походження (целюлозні)	Насіннєві	Бавовна
				Луб’яні	Льон, джут, пенька, конопля, ін.
			Тваринного походження	Вовняні	Вовна
				Шовкові	Натуральний шовк
		Неорганічні	Мінерального походження	Азбест
Хімічні	Органічні	Штучні	Целюлозні	Гідратцелюлозні	Віскозні, високомодульні
					Мідноаміачні
					Ліоцелові
				Ацетатні	Ді- та тритриацетатні
				Карбаматні
				Полілактидні
			Білкові	З тваринних білків	Казеїнові
				З рослинних білків	Зеїнові
		Синтетичні	Гетероцепні	Поліамідні	Полікапроамідні (капрон, найлон-6)
					Плігексаметиленадипамідні (анід, найлон-6,6)
					Поліаміноенантові (енант, найлон-7)
					Поліаміноундеканові (ундекан)
					Поліамінопеларгонові
				Поліефірні	Поліетилентерефталатні (лавсан, дакрон)
				Поліуретанові	Уретанові
					Високоеластичні (лайкра, вирен)
			Карбоцепні	Поліакрилонітрильні (нітрон, орлон, кашмілон)
				Полівінілспіртові (вінол, куралон, вінілон)
				Поліолефінові	Поліетиленові
					Поліпропіленові
				Полівінілхлоридні (хлорин, ровіль, саран)
				Фторвмісні	Тефлон, фторлон
				Вуглецеві	Жаростійкі
	Неорганічні			Скляні	Скловолокно
				Металеві	Метаніт
				Керамічні	Керамічні нитки