Технология производства нетканых текстильных материалов. Методические указания к лабораторным работам

Министерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕТКАНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методические указания к лабораторным работам

Казань Издательство КНИТУ

2014

1

УДК 677

Составители: канд. техн. наук М.В. Антонова канд. техн. наук А.Р. Гарифуллина

Технология производства нетканых текстильных материалов : методические указания к лабораторным работам / сост. : М. В. Антонова, А. Р. Гарифуллина; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2014. – 36 с.

Содержат описание лабораторных работ, связанных с анализом и испытаниями нетканых материалов, применяемых в производстве текстильных изделий.

Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 261100.62 «Технология и проектирование текстильных изделий» по профилю «Технология текстильных изделий».

Подготовлены на кафедре технологии химических и натуральных волокон и изделий.

Печатаются по решению методической комиссии факультета химических технологий и факультета наноматериалов и нанотехнологий

Рецензенты: д-р техн. наук Э.Ф. Вознесенский канд. техн. наук А.В. Сороков

2

Цель данных методических указаний – оказание помощи студентам в теоретическом и практическом освоении основных методов проведения качественного и количественного анализов нетканых материалов, развитие самостоятельности при решении технологических задач.

Методические указания содержат рекомендации по самостоятельной подготовке студентов к проведению лабораторной работы и собеседованию при сдаче работы преподавателю.

Общие правила и меры безопасности при работе в лаборатории

Дисциплина «Технология производства нетканых текстильных материалов» изучает преимущественно химические и физико-химические методы производства нетканых материалов.

Правильно построить технологические процессы производства нетканых материалов позволит знание свойств используемых волокон.

При изучении методов проведения качественного и количественного анализов нетканых материалов используются агрессивные химические вещества, а также электрооборудование.

Несоблюдение правил техники безопасности, неосторожность и неосмотрительность при выполнении работ могут привести к несчастным случаям. Их вероятность может быть сведена к минимуму, если соблюдать все меры предосторожности.

При выполнении работы студент должен:

1.Перед началом работы пройти инструктаж по технике безопасности, ознакомиться с лабораторией (местонахождением средств пожаротушения; средств нейтрализации, используемых в случае ожога кислотами и щелочами; кранов и вентилей, перекрывающих подачу в лабораторию газа и воды; способами подачи электроэнергии; правилами хранения легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), кислот и других реактивов), а также изучить правила обращения со стеклянной посудой.

2.Получить задание у преподавателя и тщательно изучить его.

3.Собрать и изучить прибор или установку и получить разрешение у преподавателя на выполнение работы. При

3

отклонении от хода опыта обратиться к дежурному лаборанту

и преподавателю.

4.По окончании работы выключить на своем рабочем месте электроприборы, перекрыть газовые и водопроводные краны, навести порядок на рабочем месте. Тщательно вымыть лабораторную посуду. Необходимые для дальнейшей работы вещества снабдить этикеткой с указанием названия продукта, номера группы, Ф.И.О., номера бригады и оставить в специально отведенном месте.

5.Свое рабочее место студент должен сдать дежурному студенту по лаборатории, который в свою очередь обязан отчитаться перед лаборантом и преподавателем, прежде чем уйти из лаборатории.

Категорически запрещается:

-сливать в раковину растворители, кислоты, растворы органических веществ (для этого должны быть предусмотрены склянки с названием сливаемого реагента);

-оставлять без надзора работающую установку;

-заниматься посторонними делами, принимать пищу в лаборатории;

-работать без халата и средств индивидуальной защиты.

Перечень вопросов, подлежащих обсуждению на коллоквиуме по технике безопасности

1.Средства индивидуальной и коллективной защиты в химической лаборатории.

2.Меры предосторожности при работе с кислотами и щелочами, правила их хранения.

3.Правила безопасной работы с органическими растворителями, условия их хранения.

4.Меры предосторожности при работе с органическими и неорганическими пероксидами.

5.Правила пользования огнетушителями.

6.Первая помощь при термических, кислотных и щелочных ожогах.

7.Правила работы с электроприборами

4

8.Правила работы с газовыми горелками.

9.Правила работы с химической посудой и приборами из стекла.

Оформление лабораторной работы

При оформлении лабораторной работы студент самостоятельно излагает порядок выполнения работы в соответствии с методикой проведения данной работы, описанной в рекомендованной литературе.

Материалы лабораторных работ оформляются в виде письменного отчета в тетрадях, который включает:

1)название работы;

2)цель работы;

3)используемые оборудование и материалы;

4)теоретические основы процесса;

5)схему установки или прибора с описанием методов исследований;

6)ход работы;

7)результаты проведенных исследований;

8)выводы.

Основные сведения

В производстве нетканых материалов различного ассортимента приняты следующие виды технологии — механическая, физикохимическая и комбинированная. Свойства и структура нетканых материалов зависят от вида используемой технологии и оборудования.

Эффективность использования оборудования, сырья, новых технологических процессов и качество выпускаемой продукции во многом зависят от квалификации кадров, выполняющих технологический процесс.

Данный лабораторный практикум предназначен для подготовки специалистов в области производства нетканых материалов и исследования их важнейших свойств.

Качественный и количественный состав волокнистого материала в значительной степени определяет химические и физико-химические свойства нетканых материалов. Для определения этих свойств используют ряд методов: органолептический, световую микроскопию, химические методы.

5

Лабораторная работа № 1 Распознавание различных видов волокон в образцах изделий

Цель работы: освоение основных методов распознавания видов текстильных волокон.

Приборы и оборудование: стереомикроскоп, газовая горелка, пинцет, подложка в виде пластинки из термостойкого материала, предметное стекло, пипетка, препарированная игла.

Реактивы и материалы: образцы нетканых материалов, щелочь, серная кислота, соляная кислота, азотная кислота, уксусная кислота, фенол, ацетон.

Распознавание волокон по внешнему виду производят путем осмотра продольного вида и поперечных срезов волокон под микроскопом. Этим методом можно определить в смеси волокна, имеющие характерные особенности внешнего вида (шерстяные, хлопковые, вискозные).

При анализе однокомпонентной смеси можно использовать метод распознавания волокон по характеру горения. При исследовании пробы на сжигание особое внимание уделяется характеру горения и виду остатка образующегося при сжигании пробы.

Растворимость волокон в различных реактивах. Ценную информацию о виде волокна может дать наблюдение за процессом растворения его в различных химических реагентах

6

7

8

Примечание. В таблице приняты следующие условные обозначения: Н - не растворяется; П – плохо растворяется; Р – растворяется; а- в слабом растворе; б- в крепком растворе; в – на холоде; г – при нагревании; д – при кипячении.

Методика проведения работы

Метод распознавания волокон по внешнему виду основан на осмотре продольного вида и поперечных срезов волокон под микроскопом.

При изучении метода распознавания волокон по особенностям их горения исследуемый пучок волокон пинцетом или щипцами вносят в пламя горелки на 2-3 секунды. Результаты наблюдений за характером горения записывают в таблицу.

Для изучения метода распознавания волокон по их растворимости в различных реактивах проверяют действие различных растворителей на волокна. Для этого небольшой пучок волокон помещают на чистое предметное стекло, капают пипеткой несколько капель реактива и препарированной иглой пытаются растворить волокно в реактиве.

Задание:

1.Изучить метод распознавания волокон по виду, характеру их горения, а также растворимости в различных реактивах.

2.Результаты занести в таблицу.

9

Лабораторная работа № 2 Определение влажности, гигроскопичности и влагоотдачи

материалов

Цель работы: изучение характеристик влажности, гигроскопичности и влагоотдачи нетканых полотен и методов их определения.

Приборы и оборудование: бюксы, эксикатор с водой, весы аналитические, сушильный шкаф, эксикатор с серной кислотой, установка для определения капиллярности тканей, секундомер.

Реактивы и материалы: образцы нетканых материалов, серная кислота.

Влажностью называется содержание в материале сорбированных водяных паров.

Гигроскопичностью называют влажность материала после длительного выдерживания его при относительной влажности воздуха, равной 100%.

Влагоотдача характеризует способность материала отдавать сорбированную им воду в окружающую среду.

Капиллярность характеризует способность изделий намокать при погружении их в жидкость. Капиллярность оценивается по высоте подъема жидкости, смачивающей нижний конец вертикально подвешенной прямоугольной элементарной пробы.

Методика проведения работы

Для определения гигроскопичности и влагоотдачи из нетканого материала вырезают полоски размером 50х200мм и помещают их в бюксы. Бюксы в открытом виде помещают в эксикатор с водой, в котором предварительно достигается относительная влажность воздуха 98+ 1 %. В данных условиях образцы выдерживают в течение 4 часов. Затем бюксы закрывают, вынимают из эксикатора и взвешивают с погрешностью до 0, 001 г. При оценке гигроскопичности образцы после взвешивания высушивают до постоянной массы при температуре 107 оС.

Гигроскопичность Н (%) вычисляют по формуле:

Н= 100 (mb-mc)/ mc

mb – масса бюксы с навеской влажного материала, г; mc - масса бюксы с высушенным материалом, г;

10