Вопрос №73 Материаловедение

1. Понятие о волокнах и их виды

2. Классификация волокон

3. натуральные растительные волокна

4. натуральные волокна животного происхождения

5. получение химических волокон

6. строение, свойства химических волокон

7. минеральные волокна

1. волокно – тонкое, гибкое, прочное тело определенной длины

Виды волокон:

• элементарное волокно – простейшее неделящееся в продольном направлении без разрушения

• комплексное волокно – пучок элементарных волокон сложенных в продольном направлении

• штапельные волокна – короткие волокна, полученные путем деления комплексных волокон в поперечном направлении

• моноволокно – элементарное волокно неограниченной длины

Вид волокна оказывает влияние на строение, свойства пряжи, нитей, тканей.

2. Классификация волокон

3. Натуральные растительные волокна

Хлопок	Лен
Состав: 95 % целлюлоза 5 % примеси (воскообразные, красящие) Волокно мягкое, матовое, слегка извитое, желтоватого цвета, горит полностью с образованием легкого пепла и запаха жженой бумаги	Состав: 80 % целлюлоза 20 % примеси (воскообразные и красящие) из них 5 % лигнин (придает волокну жесткость, под действием горячей воды лигнин размягчается) Волокно гладкое, блестящее, скользкое, жесткое, холодное, цвет серовато-желтоватый, волокно горит как хлопок

4. Волокна животного происхождения

Шерсть	Шелк
Состав: 90 % белок кератин 10 % примеси (красящие и жировые) Волокно мягкое, извитое, с легким блеском, желтоватого, коричневатого, серого и черного цвета	Все белок Состав: 75 % фиброин 25 % серицин Серицин придает волокну хруст, под действием горячей воды он размягчается Волокно мягкое, тонкое, блестящее, кремового цвета

Свойства волокон

Длина волокон измеряется в мм – км.

Хлопок, лен от 30 до 50 мм

Шелк (размотанный из кокона) 600 м

Прочность

Самое прочное волокно – лен (25 г)

хлопок (5 г)

шерсть, шелк (10 г)

Удлинение – способность волокна растягиваться

Удлинение лен – 1 %

хлопок – 8 %

22 – 25 %

шерсть

шелк

Полное удлинение состоит из:

1. Упругое удлинение – удлинение моментально исчезающее

2. Эластическое удлинение – удлинение, исчезающее со временем

3. Пластическое удлинение – неисчезающее удлинение

Упругое удлинение – синтетика

Эластическое удлинение – шерсть, шелк

Пластическое удлинение – хлопок, лен

Гигроскопичность – способность впитывать и отдавать влагу

Гигроскопичные волокна – хлопок, лен

Шерсть медленно отдает влагу.

Действие кислот и щелочей (химическая стойкость)

Лен и хлопок улучшают свойства под действием щелочей и ухудшают под действием кислот.

Шерсть и шелк ухудшают свои свойства под действием щелочей, и улучшают под действием кислот.

Действие светопогоды (светостойкость)

Шелк – 200 ч

Шерсть – 1200 ч

Хлопок, лен – 600 – 900 ч

Действие температуры

Шерсть, шелк - 110°

Хлопок – 150° - 180°

Лен - 180° - 200°

Особые свойства

Лен – теплопроводность, высокая прочность

Шерсть – теплозащитность, свойлачимость, под действием тепла и пара волокна размягчаются и деформируются

Шелк - скольжение

5. Получение химических волокон

Процесс получения волокна состоит:

1. Получение исходного сырья

2. Получение прядильного раствора

3. Формование раствора (затвердевание волокна)

4. Отделка волокна

Химические волокна блестящие, наиболее блестящие искусственные волокна (вискоза), можно получить матовое волокно методом матировки, или с мерцающим блеском (профилирование).

6. Свойства волокон

Длина волокон произвольная

Толщина от 15 до 30 мкм

Прочность самый прочный капрон (синтетика)

Самое непрочное вискоза (искусственные волокна)

Удлинение искусственные 12 % - 20 %

(большая доля пластического удлинения)

синтетические 15 % - 25 %

(большая доля упругого удлинения)

Гигроскопичность искусственные 1 – 7 %

синтетические 0,1 – 4 %

Действие кислот и щелочей

искусственные - как у хлопка

синтетические - высокая стойкость к щелочам и кислотам

Действие светопогоды

искусственные светоустойчивы и пропускают УФ

синтетические высокая светоустойчивость

Действие температуры

искусственные – 120° - 160°

синтетические - 110° - 130°

Особые свойства

искусственные - электризуются (кроме вискозы)

синтетические – электризуются (особенно у хлорина)

синтетическое волокно:

лавсан – высокая стойкость к трению

нитрон – теплозащитен, как шерсть

Горение

Искусственные горят желтым пламенем, с образованием пепла, у ацетатного волокна в конце горения образуется уплотнение волокон.

Синтетические горят только в пламени, спекаются в жесткий комочек.

Капрон – голубое пламя

Лавсан – желтое коптящее пламя

Хлорин – желтое пламя

Нитрон – ярко-желтое пламя со вспышками

7. Минеральные волокна

Асбест – натуральное волокно из горных пород, не горит, нетеплопроводное, не горит, химически стойкое, электроизоляционные свойства.

Стеклянное волокно – химическое, искусственное волокно, высокая прочность, термостойкость, светопроводимость, химическая стойкость, электротеплоизоляционное.

Металлическое волокно – химическое, искусственное волокно, вырабатывается из сплавов меди, серебра, редко золота, алюминия.

Виды металлических нитей:

1. Волока – округлая нить в виде проволоки

2. Плющенка – плоская нить

3. Люрекс (алюнит) – плоская алюминиевая нить, покрытая полиэфирной цветной пленкой

4. Прядево – плющенка, скрученная шелковой или хлопковой нитью

5. Канитель – волока или плющенка в виде спирали

6. Мишура – крученая нить из волоки или плющенки

Нити и пряжа в структуре ткани

1. Понятие о пряже и нитях

2. Процесс прядения

3. Классификация пряжи и нитей

1. Нити – это волокна значительной длины, которые при пересечении между собой могут образовывать ткани.

Пряжа – это нить, полученная из волокон ограниченной длины, соединенных между собой в процессе прядения (хлопок, шерсть, лен, отходы натурального шелка, штапельные химические волонка.

2. Прядение – процесс получения пряжи из волокнистой массы.

Процесс состоит:

1. Разрыхление и трепание – разбивка кип волокон на клочки для удаления примесей и загрязнений

2. Чесание – прочесывание клочков волокон для полного удаления примесей и параллельного расположения волокон

3. Выравнивание и вытягивание – наложение прочесанных клочков друг на друга, образование лены волокон и ее вытягивание до равномерного состояния

4. Предпрядение – легкое скручивание ленты, образование рóвницы

5. Прядение – сильное скручивание рóвницы и получение пряжи.

В процессе прядения полученная пряжа разная по толщине и прочности, это зависит от длины волокон.

Из самых длинных волокон получают гребенную пряжу – тонкую, прочную. Таким способом получают х/б, шерстяные, льняные.

Кардная пряжа – из волокон средней длины, средней по толщине и прочности ( х/б, льняные, штапельные)

Аппаратная пряжа – из самых коротких волокон, пряжа самая короткая, мало прочная, рыхлая. Таким способом получают х/б, льняные, шерстяные, отходы натурального шелка.

3. Классификация пряжи и нитей

1. Определение волокнистого состава

а) однородный (хлопок) – из одного вида волокон

б) неоднородный (хлопок, синтетика) – из двух видов волокон

2. Вид нитей или пряжи

Нити: моно, комплексные

Пряжа: гребенная, кардная, аппаратная

3. Строение пряжи и нитей

а) одинарное – при раскручивании распадается на волокна

б) крученая – при раскручивании распадается на 2 составляющие нити

в) фасонная – на поверхности нити располагаются петельки и узелки

армированная нить – состоит из сердечника обвитого некручеными волокнами

текстурированная нить – объемная нить

4. Интенсивность крутки - количество витков в 1 см

а) некрученая нить

б) низкая крутка – 2-3 витка в 1 см

в) средняя крутка – 4-9 витков в 1 см

г) высокая крутка (креповая) – 10 и более витков в 1 см

мооскреповая – креповый сердечник обвитый некрученым шелком

5. Окраска

а) суровая (природная)

б) отбеленная, т.е. белая

в) окрашенная (одноцветная)

г) меланжевый – в нити разные по цвету волокна

д) мулинированная – распадается на разные по цвету нити.

Ткачество

1. Понятие о ткачестве

2. Понятие о переплетениях

3. Характеристика классов и каждого переплетения

Ткачество – это процесс получения ткани на ткацком станке путем взаимного пересечения нитей основы и утка.

Основа - это нить, идущая вдоль ткани.

Уток – поперечная нить.

Переплетение – это пересечение нитей основы и утка в определенном порядке, что создает в тканях определенные свойства и сообщает тканям определенный внешний вид.

Место пересечения нитей основы и утка называется перекрытием. Если на поверхности лежит основа, то перекрытие называется основным и изображается заштрихованной клеточкой, а если лежит уток, то перекрытие называется уточным, и изображается пустой клеточкой.

Раппорт – повторяющийся рисунок, переплетение, определяет количество нитей участвующих в переплетении.

Переплетения делятся на классы: простой, мелкоузорчатый, сложный, жаккардовый.

Простой класс:

Характеризуется равенством раппортов основы и утка, поверхность ткани гладкая. Относятся переплетения: полотняное, саржевое, сатиновое, атласное.

Полотняное

Образуется за счет пересечения основы и утка через одну нить. Лицевая и изнаночная стороны одинаковы. Тканям сообщается высокая прочность.

Ткани: прокладочные, бязь,

крепдешин, льняные.

Саржевое

Раппорт не менее трех. На ткани образуетсядиагоналевый рубчик, идущий слева направо под углом 45 градусов. Появляются удлиненные перекрытия, сообщающие тканям легкую сыпучесть, стойкость к трению.

Ткани: джинсовая, подкладочные,

платьевые.

Сатиновое и атласное.

Раппорт не менее пяти. Если на поверхности преобладают нити основы, то это атлас, если утка, то это сатин. Лицевая сторона ткани гладкая и блестящая, изнаночная – матовая. Ткани обладают высокой сыпучестью, стойкостью к трению и скольжением.

Ткани: подкладочные, платьевые.

Мелкоузорчатый класс:

1. Производные переплетения образуются за счет усиления одиночных перекрытий простых переплетений и сохраняют внешний вид свойства тех простых переплетений, производными которых они являются. От полотняного переплетения образуется рогожка, репс; от саржевого – усиленная, сложная, ломанная, обратная саржа. Рогожка имеет рисунок в виде квадратов или прямоугольников. В репсе рубчик вдоль и поперек ткани. Усиленная саржа имеет более выпуклый и рельефный рубчик, чем обычная; в сложной сарже – чередование рубчиков по выпуклости и рельефности; в ломанной сарже – рисунок в виде елочки; в обратной сарже – в месте перелома диагональной полосы происходит сдвиг елочки. Усиленный сатин и атлас имеют еще более гладкую и сыпучую структуру, чем в простых переплетениях.

2. Комбинированные мелкоузорчатые переплетения образуются за счет сочетания различных переплетений или разброса и сдвига перекрытий. К ним относятся:

1. Орнаментное: рисунок на ткани в виде клеток, полос и орнамента;

2. Креповое: на поверхности ткани мелкая зернистость, ткани осыпаемы;

3. Просвечивающее: образует на ткани просветы, повышающие воздухо- и паропроницаемость;

4. Рельефные: а) диагоналевое – образует на ткани диагоналевый рубчик под углом 60º-80º; б) рубчиковое – образует сдвоенные рубчики, идущие в различных направлениях; в) вафельное – рисунок в виде вафель, сообщающий ткани рыхлость.

Сложный класс:

Образуется за счет использования дополнительной системы нитей, которая сообщает ткани определенный внешний вид и свойства.

1. Двухлицевое – ткани становятся толще, сообщается теплозащитность, одинаковые с лица и изнанки.

2. Двухслойное – образуется два слоя ткани с повышенной толщиной и теплозащитностью.

3. Ворсовое – образует на лицевой стороне ворс, сообщается тканям низкая износостойкость, прорубаемость, осыпаемость. Разновидностью ворсового переплетения является махровое, у которого ворс в виде петель.

4. Пике – на лицевой стороне ткани образуется рубчик, а с изнаночной нет, ткани обладают сыпучестью.

5. Перевивочная (ажурная) – образуется на ткани ажурный рисунок, повышающий воздухо- и паропроницаемость ткани, ткани эстетичны.

Жаккардовый класс:

Крупноузорчатые, образует на ткани крупный узор при помощи приспособления, ткани эстетичные осыпаемые.

Отделка тканей

Это придание ткани эстетического вида и определенных свойств. Ткани проходят этапы отделки: 1) предварительная отделка; 2) крашение ткани; 3) печатание рисунка на ткани; 4) спецотделка; 5) заключительная отделка.