3 Характеристики окулярів

Окуляр				Збільшення об'єктивів
Позначення	Збільшення	Фокусна відстань	Діаметр поля зору	8	9	40	90
				Загальне збільшення мікроскопа
7х	7	36	18	56	63	280	630
10х	10	25	14	80	90	400	900
15х	15	17	8	120	135	600	1350

Загальне збільшення мікроскопа дорівнює

Поле зору - освітлене коло, видимий в окуляр мікроскопа.

Діаметр полючи зору мікроскопа обчислюють по формулі

де - діаметр поля зору окуляра.

Вільна відстань окуляра - промір струм між нижньою лінзою об'єктива і верхньою стороною покривного скла товщиною 0,17 мм при точній установці зображення у фокусі. Чим більше збільшення об'єктива, тим менше вільна відстань.

Основні частини мікроскопа: підстава, чи штатив тубусотримач , тубус, об'єктив, окуляр, конденсор, предметний столик, дзеркало у вилкообразном власнику, револьверний пристрій для швидкої зміни об'єктивів, світлофільтр і діафрагма, гвинти грубого і точного регулювання. За один оборот гвинтячи грубого регулювання тубус переміщається на 20 мм, а точної - на 0,1 мм.

1.4. Правила роботи з мікроскопом. Вибирають об'єктив і окуляр, збільшення яких відповідає умовам дослідження. Об'єктиви угвинчують у револьвер, окуляр вставляють у тубус.

Дивлячись в окуляр, поворотом дзеркала домагаються рівномірного висвітлення полючи зору. Встановлюють і закріплюють препарат на предметному столику і, дивлячись збоку, гвинтом грубого регулювання опускають об'єктив майже до зіткнення з покривним склом. Спостерігаючи в окуляр, гвинтом грубого наведення повільно піднімають тубус нагору до появи в поле зору малюнка розглянутого предмета. Обертанням гвинта точного регулювання домагаються чіткого зображення предмета. Якщо зображення погане внаслідок солодкому яскравого чи недостатнього висвітлення, регулюють отвір діафрагми.

1.5. Готування препаратів подовжнього виду. Предметні і покровні скельця протирають чистою ганчірочкою. Потім на предметне скло чи піпеткою скляною паличкою наносять 1-8 краплі дистильованої чи води якої-небудь іншої рідини (гліцерин, рідше ядрова олія й ін.).

Для одержання чітких обрисів контурів волокна поміщають у середовище, коефіцієнт переломлення світлових променів якої набагато відрізняється від коефіцієнта переломлення світлових променів волокна.

Для готування препаратів більшості видів використовують воду. Через набрякання у воді верст" і натуральний шовк розглядають у гліцерині.

У рідке середовище, нанесену на предметне скло, поміщають кілька волокон. Потім препарувальною голкою їх роз'єднують і розправляють так, щоб вони були добре змочені і розташовані рівномірним тонким шаром без скупчення у виді пучків. Дерка предметне набрякло в лівій руці, великим і середнім пальцями правої руки беруть за ребра покривне скло, ставлять його ребром на змочену ділянку предметного скла і повільно вказівним пальцем правої руки опускають на зволожені волокна. При цьому стежать, щоб під покривним склом не утворилися пухирці повітря, що заважають розгляду об'єкта. Надлишок рідини видаляють із препарату фільтрувальним папером, після чого його поміщають на предметний столик мікроскопа.

1.6. Готування поперечних зрізів волокна. Поперечні зрізи волокон і ниток можна одержати різними методами. Найбільш простим з них є методи Архангельського і Бояркіна.

По методу Архангельський пучок досліджуваних волокон 1 протаскують швейною ниткою 2 через невеликий круглий отвір у металевій пластинці 3. Пучок волокон виявляється затиснутим в отворі і розташованим перпендикулярно пластинці (мал.2,а, б).

Виступаючі кінці пучка волокон відрізають бритвою по обидва боки урівень із пластинкою. Пластинка закладається в мікроскоп для перегляду зрізу у відбитому світлі.

По методу Бояркіна досліджувану нитку /пучок волокон/ занурюють у колодій чи густо змазують їм з допомогою скляної палички. Отримане заливання просушують, після чого ще раз покривають колодієм . З гарної непористої пробка вирізують чотирикутний стовпчик, надрізають його й в отриману щілину вставляють заливання, що попередньо опускають на 10 хв. у воду. Зрізи роблять бритвою, одержуючи тонкі шари пробки з розташованої в ній заливанням. Для дослідження вибирають найбільш тонкі зрізи, з яких пробку видаляють.

Зрізи переносять на предметне скло, наносять 1-2 краплі води, накривають покривним склом і поміщають препарат на предметний столик мікроскопа.

1.7. Будівля волокон. Властивості текстильних волокон визначаються не тільки їхнім хімічним складом, але й у великому ступені їхньою будівлею. Для дослідження макроструктури текстильних волокон широко використовують світлову мікроскопію.

Майже всі текстильні волокна - полімери. Основними первинними елементами, що складають структуру волокон, є молекулярні комплекси – мікрофібрили . У них молекули розпрямлені , розташовані своїми великими осями більш-менш паралельно , утримуються друг біля друга силами молекулярної взаємодії. Мікрофібрили , з'єднуючись, утворять більш великі структурні елементи – фібрили . У них мікрофібрили утримуються друг біля друга як силами молекулярної взаємодії, так і за рахунок переходу окремих молекул з однієї мікрофібрили в іншу. Аналогічно мікрофібрилам утримуються друг біля друга і самі фібрили .

Фібрили розташовуються уздовж осі чи волокна під порівняно невеликими кутами до неї. Лише в деяких випадках у хімічних волокон це розташування носить більш випадковий, неправильний характер, але і при цьому в структурі зберігається загальна тенденція молекул розташовуватися орієнтовано в напрямку осі волокна.

Бавовняне волокно - це одиночна рослинна клітка, що має вид трубочки. Верхній кінець її загострений і закритий, краю нижнього кінця мають нерівні, рвані обриси (результати відриву від насіння). Уздовж волокна проходить канал. Довжина бавовняних волокон коливається у великих / межах, середня довжина волокна 25-45 мм. Діаметр волокон-15-30 мкм. Волокно має шарувату структуру /мал.3/. Зовні воно покрито тонкою прозорою оболонкою - кутикулою /I/, основними складовими частинами якої є рослинний віск і жирові речовини, унаслідок чого утрудняється змочування волокон.

Під кутикулою розташована первинна стінка /2/ товщиною біля I мкм. Фібрили в первинній стінці орієнтовані перпендикулярно продольної осі волокна й утворять своєрідну сітку. Зміст целюлози в первинній стінці близько 50%. Між фібрилами целюлози розташовані супутники целюлози.

Під первинною стінкою розташована, основна - вторинна стінка /3/, товщина якої збільшується в міру дозрівання волокна та достигає у зрілої бавовни 6-8 мкм. Вона складається з фібрил, розташованих по гвинтових лініях з кутом нахилу до подовжньої осі волокна 20-45°. В міру розвитку і дозрівання бавовни кути нахилу фібрил зменшуються. У тонковолокнистої бавовни кут нахилу фібрил 20-25°, у середньо - волокняного - 40-45°.

Напрямок гвинтової лінії міняється і робиться те правим /2/, те лівим / 5 /. Під вторинною стінкою розташований канал /5/, діаметр якого в міру дозрівання зменшується. Усередині каналу знаходяться залишки висохлої протоплазми.

Подовжній вид і форма поперечного зрізу бавовняного волокна залежать від ступеня його дозрівання /мал.4/. Незрілі волокна /а/ містять дуже мало целюлози. Вони мають вид тонкої сплюснений стрічки. В міру дозрівання бавовни відкладаються шари целюлози, стінки товщають, волокно здобуває характерну вигнутість , витки йдуть вправо і вліво /б, у, г/.

Вигнутість волокон бавовни порозумівається тим, що мікрофібрили, , целюлози, що лежать шарами в стінці волокна, розташовуються по шаровим лініям. Зовсім зрілі волокна /д/ мають лише ледь помітні сліди витків.

Поперечний зріз волокна має різноманітні форми в залежності від ступеня зрілості: сплющений стрічкоподібний у незрілих, бобовидний у середньо-зрілих і майже круглий у цілком дозрілих волокон.

Луб'яні волокна - волокна, що містяться в стеблах, листах і плодах рослин.

Лляне волокно - це також одиночна рослинна клітка, має веретеноподібну форму з двома загостреними краями. Окремі /елементарні/ лляні волокна склеєні в пучки. Довжина елементарного лляного волокна 15-25 мм, товщина - 12-17 мкм /мал.5/. Волокна льону також мають шарувату структуру /мал.6а/. Первинна стінка складається з фібрили , розташованих по гвинтових лініях напрямку 5 з - кутом підйому витків 8-12°. Фібрили у вторинній стінці розташовані по гвинтових лініях напрямку Z; кут підйому їх у зовнішніх шарах 8-12°; у внутрішніх він поступово зменшується, іноді доходить до 0°. Усередині волокна - канал.

Поперечний переріз елементарного волокна льону має вид неправильного п'ятикутника, у більш грубих волокон воно овальної форми /мал.7/. На подовжньому зрізі волокон добре видні темні штрихи, розташовані поперек волокна /зрушення/ - це сліди зламів волокна, що з'являються в результаті механічних впливів при первинній обробці.

Волокна рами /мал.8/ - веретеноподібної форми з загостреними чи роздвоєними кінцями. Фібрили в первинній і вторинній стінках мають напрямок S , кут нахилу фібрили до подовжньої осі волокна в первинній стінці - 10-12°, у вторинної - 9-10° у зовнішньому шарі і доходить до 0° у внутрішніх шарах /мал.6, у/. Характерно, що в рами елементарні волокна залягають дисперсно, не утворити пучків. Довжина волокон рамb - 50-65 мм, діаметр - 30-35 мм.

Елементарні волокна пеньки мають тупі чи роздвоєні кінці, з доле -видний канал. Форма поперечного переріза округла, овальна чи неправильна /мал.8/. Довжина елементарного прядив'яного волокна 10-14 мм, товщина 14-15 мкм. Фібрили целюлози розташовані по гвинтових лініях напрямку 2 як у первинної, так і у вторинній стінці; кут нахилу фібрили до подовжньої осі волокна в первинній стінці 20-35°, у вторинної 10-15° і при переході від периферії до внутрішніх шарів доходить до 2-0° /мал. 6,6/,

Елементарні волокна джута і кенафу мають закруглений кінець, товсті стінки, неправильну терму поперечного переріза: з окремими гранями і канал"!, що те звужується, те розпрямляється /мал.8/. Довжина елементарних волокон джуту і кенафу складає 1,5 мм, товщина - 15-20 мкм. Розташування фібрил у первинній і 9-горичной стінці аналогічно прядив'яному волокну /мал.6, б/.

Елементарні волокна листових луб'яних - сизалі, надили - склеєні дуже міцно. Форма поперечного переріза овальна, канали широкі. стінки порівняно тонкі, особливо в маніли. Довжина елементарних волокон сизалі 2-4 мм, товщина 20-30 мкм. Довжина елементарних волокон маніли 2-12 мм, товщина - 12-45 мкм.

Вовняні волокна. У текстильній промисловості використовується головним чином овеча вовна. Усі волокна вовни зовні покриті лускатим шаром 1 /мал.9/. Це зовнішня оболонка, що складається з ороговілих кліток - лусочок. Краю лусочок, що виступають на поверхні волокна і перекривають один одного, завжди спрямовані до верхівкової частини волокна, товщина шаруючи біля I мкм, джута лусочок - 4-25 мкм.

Лускатий шар складає незначну частку волокна /2-3 %/, однак цей шар у великій мері визначає властивості вовняного волокна. Завдяки міцності лусочок і їхньої стійкості до фізико-хімічних впливів він добре, захищає основну частину волокна - корковий шар - від шкідливих зовнішніх хімічних і фізичних впливів. При порушенні цілісності лускатого шару понижаються міцність і інші механічні властивості волокна.

Лускатий шари .визначає такі властивості волокна, як тертя, зчепленість , валко здатність , блиск, стійкість до світло-погоді .

Під лускатим шаром розташований тонкий шар - субкутикула /2/. На її частку приходиться 5-8^ від усієї маси волокна, рубкутикула відрізняється більш високою хімічною стійкістю і механічною міцністю, чим корковий шар і служить захисною оболонкою волокна. Вважають, що не зминаємість і еластичність вовняних волокон найбільшою мірою обумовлена системою, що складається з високоеластичної внутрішньої частини /коркового шару/ і міцного , відносно малорозтяжимого зовнішнього шару /субкутикули/.

Корковий шар /3/ є основним шаром, що визначає головні фізико-механічні властивості вовняних волокон - міцність, пружність, розтяжність і ін. Клітки коркового шару складають більш 90 % усієї маси волокон вовни. Цей шар складається з окремих веретено-образних кліток довжиною 80-150 мкм і товщиною в центральній частині 3-10 мкм. Стінки веретеноподібних кліток складаються з фібрил, розташованих своїми подовжніми осями уздовж волокна.

Веретеноподібні клітки коркового шару з'єднані між собою так називаною міжклітинною речовиною. Руйнування вовняного волокна /хімічне, механічне/ починається з розпаду на веретеноподібні клітки, що свідчить про невисоку міцність їхнього з'єднання.

Останніми дослідженнями встановлена асиметричність структури коркового шару в звитих волокон. Він складається з двох шарів: паракортекса /П/ і ортокортекса /ПРО/. Паракортекс містить більше цистина, має більше цисти нових зв'язків, а тому менш активний до хімічних впливів і фарбування. Ортокортекс має менше цисти нових зв'язків, володіє підвищеною хімічною активністю, інтенсивніше нафарбовується.

Паракортекс й Ортокортекс створюють у волокні неоднакові напруги, наприклад, при впливі речовин, що викликають набрякання. У результаті цього волокна вовни звиті: Ортокортекс завжди розташований на зовнішній стороні вигнутості , паракортекс - на внутрішній /рис 10/.

Серцевинний шар розташований у центральній частині волокна у виді подовжнього каналу. Він складається з пухких пластинчастих кліток з великим кожчеством повітряних порожнин.

Серцевинний шар, що складається з пористої тканини, наповненої повітрям, сприяє зменшенню теплопровідності вовни, але такі властивості, як міцність, пружність знижуються.

За структурою волокна овечої вовни /мал. 11/ розділяють на чотири типи: пухнув /а/, перехідний волос /б/, ость /в/, мертвий волос /г/. Середня довжина волокон вовни - 50-200 мм.

Пух тонкі, звиті волокна, мають круглий поперечний переріз. Лусочки кільцеподібні, серцевинний шар відсутній . Діаметр волокон пуху - 7-30 мкм. Пухові волокна є самим розповсюдженим типом волокон і по технологічних і експлуатаційних властивостях; належать до самих коштовних волокон вовни.

Перехідний волос - трохи товща пуху, як і пухове волокно, має вигнутість , лусочки кільцеподібні і пластинчасті, серцевинний шар слабко розвитий - переривчастий. Поперечний переріз - овал, близький до кола. Діаметр перехідного смуга - 30-50 мкм. По технологічних і експлуатаційних властивостях перехідний волос близький до пуху.

Ость - значно товща пуху і перехідного волоса, майже не має вигнутості. Лусочки мають форму окремих пластинок. Поперечний переріз - овал, близький до кола. Серцевинний шар добре розвитий, проходить по всієї довжині волокна. Діаметр ості - 50-100 мкм.

Технологічні й експлуатаційні властивості ості значно нижче, ніж пуху і перехідного волоса.

Мертвий волос - найбільш грубе не звите волокно, покрите пластинчастими лусочками. Серцевинний шар займає велику площу поперечного переріза, що має форму неправильного овалу. Діаметр мертвого волоса - 100-240 мкм.

Шовк - тонкі нитки, виділювані гусеницею шовкопряда. Коконна нитка - це комплексна нитка, що складається з двох елементарних ниток – шовковин . Шовковин , що складаються з білкової речовини фіброїну, розташовані паралельно один одному і покриті зовні склеює речовиною - серицином. У шовковій нитці на фіброїн, приходиться 70-76;?, на серицин - 20-27% маси волокна.

Фіброїн має фібрилярну структуру. Фібрил добре зорієнтовані уздовж осі волокна. У процесі переробки й експлуатації шовку нерідко спостерігається відщіплення окремих фібрил чи їхніх груп /вусики/, що утворять на нитці пороть – моховитість . Між фібрилами маються нещільності /пори/, вони займають 10-15% обсягу шовковини.

Розподіл серицину на шовковинах нерівномірно на окремих ділянках коконної нитки серицин розташований у виді значних нальотів і місцевих стовщень, на інших ділянках зовсім відсутні. Серицин розчинний у гарячій воді, це його властивість використовують для розмотування коконів. Довжина і товщина коконної нитки залежать від породи шовкопрядів і умов їхній викорми . Довжина нитки в середньому складає 500-900 м, іноді - до 1500 м. Товщина елементарної коконної нитки дорівнює 8-26 мкм. Товщина шовковини коливається по її довжині.

Найбільша товщина в коконної нитки на 1/3 довжини від початку завивки кокона, а потім вона поступово тоншає, наприкінці кокона нитка мо-кет бути в 2-3 рази тонше, ніж на поверхні його. Поперечний переріз шовковини нагадує трикутник із закругленими чи вершинами має овальну форму /мал.12/. З поверхні кокона поперечний переріз шовковин нагадує рівносторонній трикутник із закругленими вершинами /а/ , а усередині кокона нитка стає стрічкоподібною /б/.

Азбест - волокно мінерального походження, являє собою кристали природних магнієвих силікатів. Азбестове волокно складається з найтонших кристалів, що мають витягнуту форму і волокон, що володіють властивостями. Кристали з'єднані силами міжмолекулярної взаємодії.

Довжина волокон азбесту, використовуваних у текстильній промисловості, складає в середньому 10-16 мм, окремі комплекси досягають 18-20 мм /через малу довжину прядіння можливе лише в суміші з бавовною/.

Азбестове волокно є комплексним, легко дробиться в подовжньому напрямку на усе більш тонкі комплекси /до I мкм/, тому важко визначити типові поперечники азбестових волокон /мал.13/.

Хімічні волокна одержують хімічною переробкою природних і синтетичних високомолекулярних з'єднань.

До штучних відносять волокна, отримані хімічною переробкою природних високомолекулярних з'єднань /віскозне, мідно-аміачне, ацетатні/.

До синтетичного відносять волокна, отримані із синтетичних полімерів /капронове, лавсанове,, хлоринове, поліпропіленове й ін./.

Хімічне волокно являє собою одиночне /елементарне/ волокно, що утвориться зі струмка розчиненого чи розплавленого полімеру, що випливає з одного отвору фільери. Первинними структурними елементами хімічних волокон є мікрофібрили, що, з'єднуючись, утворять вторинні більш великі структурні утворення - фібрили(їхній ще називають мікрофібрилами ).

Властивості хімічних волокон у великій мірі визначаються ступеню орієнтації фібрил уздовж подовжньої осі волокна. Ступінь орієнтира талії хімічних волокон можна регулювати шляхом витягування їх у процесі формування.

Товщину хімічних волокон також можна регулювати в досить великих межах: вона залежить в основному від розміру отворів фільер, ступеня витяжки.

Хімічним волокнам можна повідомити вигнутість, властивої вовни. Для зниження блиску хімічні волокна матирують , додаючи в чи розчин розплав полімеру двоокис титану (T_iO₂), у цьому випадку на продольному виді і поперечному зрізі волокон можна помітити дрібні чорні крапки двоокису титану.

Майже всі хімічні волокна формують продавлюванням розчину . чи розплаву полімеру через круглий отвір філь’єри. Однак хімічні волокна значно розрізняються за формою поперечного переріза.

Віскозне волокно формується з розчину полімеру мокрим способом. Струмок віскози, що випливає з отвору філь’єри, коагулює нерівномірно.

Коагуляція починається з поверхні. Коли зовні струмок уже має затверділу оболонку, усередині її ще знаходиться розчин. При коагуляції і тужавінні внутрішньої частини струмків поверхневий шар стягається, утворити характерні зазублини на поперечному зрізі волокна і подовжні смуги на подовжньому виді /мал.14/.

Для віскозного волокна характерна нерівномірність структури поверхневого шару /оболонки/ і внутрішнього шару /ядра/. Поверхня волокна при формуванні випробує тертя об краї отвору філь’єри, повітря, рідина осаджувальної ванни, що приведе до розпрямлення й орієнтації фібрил уздовж волокна. Фібрили у внутрішньому шарі не випробують цього тертя й орієнтовані менше. Оболонка приблизно в 3,5 рази міцніше ядра, тому для одержання високоміцного волокна створюють такі умови формування, що дають можливість одержати волокна, що мають по всьому поперечному перерізі структуру оболонки /зниження концентрації сірчаної кислоти в осаджувальній ванні і збільшення змісту сульфатів натрію і цинку/. Такі волокна мають не міцну форму поперечного переріза /типу ацетатного чи нітронового волокна/.

Мідноамміачне волокно формується так само, як і віскозне, на розчинів полімеру мокрим способом. Велика однорідність розчинів і застосування великих витяжок при формуванні приводить до більш швидкого тужавіння струмків по всієї товщині волокна. У мідноамміачних волокон немає помітного розходження в структурі зовнішнього і внутрішнього шарів. Волокна мають циліндричну форму, поперечний переріз - овал, що наближається до кола /мал.15/.

Ацетатне волокно формується з розчину полімер-сухим способом. Завдяки швидкому темпу формування і застосуванню великих витяжок ацетатні волокна мають досить однорідну структуру по перетині волокна. Тужавіння струмків починається з поверхні, коли усередині струменів - ще розчин полімеру. При випарі розчинника з внутрішньої частини волокна поверхневий шар стягається, утворити характерні складки на подовжньому виді і поперечному зрізі волокна /мал.16/. Ацетатні волокна мають меншу

зрізаність поперечного переріза, чим віскозне волокно.

Синтетичні волокна, що формуються з розплаву через круглі отвори філь’єр, мають циліндричну форму і круглу форму поперечного перетину: капронове /мал.17/, лавсанове, /мал.18/, поліпропіленове /мал.19/ та ін. Тому що при формуванні цих волокон застосовують великі витяжки, та невеликі пухирці, нещільності витягаються уздовж осі волокна у виді темних штрихів.

В останні роки усе більше застосування знаходить метод одержання профільованих і пустотілих волокон шляхом продавлювання розплавів через філь’єри з різним профілем отворів /мал.20/. Такі волокна володіють кращою здатністю, що криє, підвищеної зчепленість, високою об'ємністю, меншим блиском.

Синтетичні волокна, що формують з розчинів, по своїй будівлі - подібні про ацетатне волокно: хлоринове /мал.21/,'нітронове /мал.22/, вінолове /мал.23/.

1.8. План звіту по роботі.

Основні визначення: мікроскоп, об'єктив, апертура, що дозволяє здатність, окуляр, діаметр полючи зори, вільна відстань.

Описати пристрій мікроскопа, дати схему ходу променів у мікроскопі і правила роботи на ньому.

Розрахувати основні оптичні характеристики мікроскопа і занести дані в таблицю.

Таблиця 1.3