тема .9. текстильні ваолокна

Товарознавство

текстильних

товарів

проф. Артюх Тетяна Миколаївна

Тема 1. Текстильні волокна як фактор

формування властивостей і якості

текстильних товарів

План:

1. Текстильні волокна. Терміни та

класифікація.

2. Хімічний склад, будова, властивості

бавовняних, лляних, вовняних, шовкових

волокон.

3. Споживні властивості хімічних

волокон.

Текстильні волокна –

застосовуються для

виготовлення пряжі й

текстильних виробів, є

основною сировиною

текстильного

виробництва.

Бавовна

Види волокон

Склад бавовни• Згідно ДСТУ 2136 розрізняють такі види волокон

бавовни:

• Тонковолокниста бавовна - волокно

завдовжки 35-50 мм),

• Середньоволокниста - завдовжки 28-35

мм

• Лінт – коротке волокно (пух і підпушок)

• пух - менше 20 мм

• підпушок (менше 6 мм).

В. зрілі волокна

Волокна мають гарну

механічну міцність,

еластичність, чіпкість,

м’якість, теплозахисні

властивості, однак не

мають блиску.

Б.Недозрілі волокна

значно поступаються за

якісними

характеристиками

зрілим і

використовуються

рідко.

Г. Перезрілі волокна

мають блиск, міцність й

твердість, відсутня

звивистість, а

еластичність, чіпкість і

теплоізоляційні

властивості знижені.

Будова бавовни: а - зовсім незріле

(мертве); б - недозріле; в - зріле; г -

перезріле.

Хімічний склад:

волокно бавовна

природна

целюлоза

(95%)

домішки

пектин – 1% (які надають волокну

жорсткість),

азотисті речовини - 1%,

жири, віск – 0,5%,

мінеральні речовини -1%.

Волокна

довжиною від

20 до 52 мм

для

виробництва

різних видів

пряжі

для

трикотажного

й

текстильного

виробництва

Волокна

довжиною до 12

мм і підпушок

для хімічної

переробки в

бавовняну

целюлозу,

з якої

виробляють

хімічні

(ацетатні й

триацетатні)

нитки

Волокна

довжиною

12...20 мм (пух)

для

виробництва

вати та як

домішки для

більш

товстої

пряжі

Теплостійкість

бавовняного волокна

характеризується певною

температурою, при якій бавовна

не втрачає своїх основних

властивостей

Для бавовняного

волокна

теплостійкість

становить

130...150 °С.

Ця температура

визначає режим

теплової обробки

виробів.

Під дією

вологого пару

– стає жовтою.

Гігроскопічність

бавовняного волокна

це здатність поглинати

вологу з навколишнього

середовища

При температурі

повітря 20 ± 5 °С і

відносній вологості

60 ± 2 % бавовна

містить 8-9 %

вологи, хоча на

дотик залишається

сухою

При

підвищенні

відносної

вологості до

95% -

вологість

збільшується

При

збільшенні

вологості

волокна

гігроскопіч-

ність зростає

до 14,0-14,5

%,

міцність

збільшується

на 15-17 %

Зносостійкість

Вироби з бавовняної пряжі

(трикотажні і текстильні) носяться

недовго, оскільки бавовняні

волокна недостатньо стійкі до

стирання.

Світлостійкість

бавовняного волокна

це здатність волокна зберігати основні

властивості під дією світла (інсоляція)

Тривалий вплив світла в

атмосферних умовах руйнує

волокно й знижує його

основні властивості –

міцність, подовження тощо

Наприклад, після

світлового впливу

протягом 940 годин

міцність волокна

бавовни

зменшується у два

рази.

Обробка бавовняного волокна:

Короткочасна обробка

волокна розчином їдкого

натрію (18-20% NaOH)

збільшує його

міцність, гігроскопічність,

еластичність й здатність до

фарбування, м'якість, надає

блиск та шовковистість.

Така обробка

називається

мерсеризація

Для відбілювання

волокна застосовуються

засоби, що окислюють, –

гіпохлорит натрію,

перекис водню тощо.

Процес відбілювання

викликає руйнування

(деструкцію)

макромолекул волокон,

тому тривалість його

повинна бути

короткочасною

Льон

Льон - це однолітня

трав'яниста рослина групи

луб'яних волокон (джут,

кенаф, конопля, канатник,

кендирю, маніла, сизаль,

тощо)

Це волокниста рослина із

гладкими, довгими, гнучкими

й міцними волокнами ясно-

сірого цвіту.

Стебло льону має висоту до

1200 мм, у кожному з них 350

- 650 волокон.

З насіння льону одержують

масло для медичних і

технічних цілей.

Льон

Льон

Вирощують в Україні (на Поліссі), у

Поволжі, Сибіру, в Білорусії

Первинна обробка

льону складається

з таких процесів:

1. Замочування

лляної соломи

(трести).

2. Сушіння трести.

3. Зминання

трести.

4. Тріпання льону-

сирцю.

Елементарне

волокно у

поздовжньому

вигляді - довга тонка

і гладенька клітина

з загостреними

кінцями.

У поперечному

розрізі волокно має

вигляд

багатокутника з

вузьким каналом

посередині.

Така структура

волокна обумовлює

гладкість та блиск,

високу

теплопровідність,

високу міцність та

низьке видовження

Будова елементарного волокна

а — зовнішній вид; б- вид поперечного

розрізу; в — вид під мікроскопом

Хімічний склад:

волокно льону

Природна целюлоза

(40- 80%) домішки

Пектозани,

пектини, лігнін, білки

(які надають волокну

жорсткість),

азотисті речовини,

жири, віск тощо

Гігроскопічність, теплопровідність

льноволокон

При температурі

повітря 20 ± 5 °С і

відносній вологості

60 ± 2 % льон

містить 11-12 %

вологи, що є

наслідком вмісту

супутників

целюлози

Волокна є більш

теплопровідними,

ніж бавовна, тому

їх обмежено

використовують у

чистому вигляді

для виготовлення

полотен натільно-

білизняного

призначення.

Фізико-механічні властивості

льноволокна

Високі: міцність,

стійкість до стирання;

Низьке: видовження

У вологому

стані міцність

зростає на 10-

20%.

Міцність - лляних

волокон є найвищою

серед усіх природних

волокон

Вироби з льону (текстильні)

носяться довго, оскільки

волокна стійкі до стирання.

Волокна мало еластичні.

Лляні тканини є нестійкими до

зминання.

Вовна

Вовна

натуральне волокно, яке піддається

прядінню та валянню

отримують

методом стрижки

(овець, кіз, лам,

верблюдів) або

вичісуванням

інших тварин (кіз,

кролів, зайців)

цінна сировина, її

собівартість в 2-15

разів перевищує

собівартість бавовни.

Вівці різних порід

дають вовну різної

якості

Види вовни

вовна альпака – вовна ссавця з роду ламальпака, трохи

хвиляста, шовковисто-блискуча;

вовна ангора - вовна ангорського кролика, в пряжі її з'єднують

з вовняної, бавовняної, шовкової ниткою;

вовна верблюжа - вовна від світло-до темно-коричневого

кольору, як тонка, так і груба, колір і товщина її залежать від

віку верблюда. Як правило, верблюжа шерсть не фарбують;

вовна кашмир – вовна індійських та іранських кашмірських

кіз, дуже тонка, довга, з шовковистим блиском;

вовна лами - вовна південноамериканської лами, міцна, довга,

природний колір варіюється від світло-до темно-коричневого;

Вовна мериносової - красива пухнаста тонка вовна вівці

мериноса ; вовна мохер - вовна ангорських кіз, яких розводять

в Іспанії, Малої Азії, Південній Америці, пухнаста, довга, м'яка,

тонка, з шовковистим блиском, пишнозавітая, природний

колір - білий.

Будова волокон

а - ость; б – пухове волокно.

1 - лускатий шар; 2 - корковий шар;

З - серцевинний шар.

Будова

Лускатий шар охоплює

волокно по всьому

периметру.

Шари з луски, які

находять одна на одну,

сприяють утворенню

шорсткуватої поверхні,

здатності до зчеплення і

здатності до звалювання

(рос.: валкости).

Основний або

корковий шар -

утворює тіло

волокна,

визначає

основні

властивості

Серцевинний шар

займає від 1/3 до 2/3 товщини

волокна й складається з пухких

кліток, заповнених повітрям.

Він поліпшує

теплоізоляційні властивості вовни,

але знижує:

міцність, розтяжність, гнучкість,

звивистість і збільшує жорсткість

волокна.

Хімічний склад волокон вовни

Вовна належить до

білкових з'єднань,

що

містить білок

кератинового класу -

склеропротеїн

Елементарний

склад кератину –

наявність п'яти

елементів:

вуглецю, водню,

кисню, азоту, сірки.

Макромолекула кератину

містить амінокислоти

(NH2) і карбоксильні

групи (COOH)

Гігроскопічність

волокна вовни мають

найбільшу

гігроскопічність, але

вбирають вологу

порівняно повільно

При 20 ± 5 °С й

відносній вологості

60 ± 2 % вологість

досягає 13...15 %, а

при відносній

вологості 95 % –

зростає до 50%.

Світлостійкість

досить стійкі до дії

світла

Після світлового

впливу (інсоляції)

тривалістю 1120

годин міцність

волокон

зменшується

тільки у два рази

Шовк

Розмотування

коконів

шовкопряду

Натуральний шовк

- Це тонкі та довгі нитки,

які в природних умовах

формують гусениці

нічних метеликів-

шовкопрядів (тутового та

дубового)

Кокони замочують у

гарячій воді, потім

розмотують та

отримують нитку

шовку-сирцю.

Природний колір

шовку - білий або

кремовий.

Хімічний склад волокон шовку

Шовк складається

з білкових

речовин.

Основний білок,

що залишається

після обробки –

фіброїн.

на відміну від білку кератину вовни,

у фіброїні сірка відсутня, він не

містить ковалентних зв'язків, має

високу ступінь орієнтації

макромолекули - тому він досить

еластичний, піддатливий до

подовження, має високу міцність

Інший білок, який складає разом з

фіброїном усю масу натурального

шовку-сирцю – серицин.

Він відрізняється від фіброїну

великим вмістом кисню, меншою

стійкістю до дії фізико-хімічних

реагентів (його видаляють

відварюванням)

Будова шовку

а - коконна нитка; б - варений

шовк

Механічні властивості

довжина – 1500м;

товщина – 20-30мкм;

Високі:

міцність (27-32 сН/текс),

у вологому стані

міцність знижується на

10-20%,

подовження (у сухому

стані - 22-25%,

у вологому - 25-30%),

пружність;

Середня:

стійкість до стирання

Фізичні властивості:

Високі:

гігроскопічність (10-11%) та

набухливість (об'єм

збільшується на 30-40%);

Середня

теплостійкість (110°С)

Низька

світлостійкість (різко

зменшується міцність, волокно

стає крихким, жовтіє).

горить шовк повільно,

розповсюджує запах

паленого пір'я, на кінці

нитки створюється м'яка

кулька

Асбест – гірський льон

- Це волокно

мінерального

походження

Довжина – до

10 мм.

Отримання

вогнезахисних

тканин

Хімічні волокна

одержують

із продуктів

хімічної

переробки

природних

полімерів

(штучні волокна)

або із

синтетичних

полімерів

(синтетичні

волокна).

Штучні волокна :

є продуктом хімічної переробки

целюлози, яка виготовляється з

деревини або відходів бавовняного

виробництва, білків рослинного й

тваринного походження, скла,

металу тощо.

Група штучних волокон складається з

наступних видів:

1. Волокна з розчинів целюлози та її

похідних: віскозне, мідно-аміачне,

ацетатне;

2. Волокна з розчинів білкових речовин:

казеїнове, соєве та ін.

3. Волокна штучні мінеральні: з металу,

скла тощо.

Синтетичні волокна

- це волокна, які

отримують з

високомолекулярних

речовин, які

синтезуються з

низькомолекулярних

сполук (продукти

переробки нафти,

газу, кам'яного

вугілля

Такі як

толуол,

бензол,

етилен,

тощо

ГІДРАТЦЕЛЮЛОЗНІ ВОЛОКНА:

Віскозні волокна

Вихідною сировиною - є

деревинна маса ялини або

сосни.

За своїм хімічним складом є

гідратцелюлозою

1. Високомодульне

віскозне волокно

2. Полінозне волокно

3. Мідноаміачне волокно

4. Група ліоцел

Ацетатний шовк

Вихідною сировиною - є

бавовняна целюлоза.

Це - складний ефір

целюлози та оцтової

кислоти

Ацетатний шовк

випускають переважно у

вигляді комплексних

ниток й в обмеженій

кількості у вигляді

штапелю

Віскозні волокна

Гарні

властивості

1. Гігроскопічність:

11...12% при 65%- ній й

35...40 % при 95%- ній

відносній вологості

повітря;

2. Світлостійкість й

подовження.

3. Міцність на

розрив – (215,8...343,4

мН);

4. Розривна

довжина (15...60 км)

недоліки

1. Незначне пружне

подовження (0,2...0,3 %),

що зумовлює зминання

трикотажних виробів і

тканин, знижує міцність

при зволоженні.

Ацетатні волокна

Низькі

показники

1. гігроскопічності,

2. міцності,

3. теплостійкості

4. стійкості до

стирання.

5. Нитки слабо

набухають у воді й

тому менше

втрачають міцність у

мокрому вигляді

Переваги у порівнянні з

віскозним

1. Вище показник

пружності, завдяки

чому вироби добре

зберігають форму й

довше носяться.

2. Більш високі:

теплоізоляційні

властивості,

світлостійкість і

стійкість до дії

організмів.

Синтетичні волокна

Поліамідні

волокна

капрон, анід,

енант

Початковою сировиною -

є продукти переробки

кам'яного вугілля чи

нафти - бензол і фенол

Відрізняються:

1. високою міцністю при

розтягуванні;

2. стійкістю до стирання,

багаторазовому вигину;

3. високою хімічною

стійкістю,

4. морозостійкістю,

5. стійкістю до дії

мікроорганізмів.

Поліефірні волокна (Поліестер)

Лавсан

виробляються

із продуктів

переробки

нафти

Відмінні ознаки:

1. Низька

гігроскопічність (0,4%).

Тому для вироблення

тканин побутового

призначення лавсан у

чистому вигляді не

застосовується

2. Руйнується під дією

кислот і лугів (на відміну

від капрону)

Лавсан → позитивні властивості

мала усадка

висока пружність, що дозволяє

отримувати з нього вироби, які

добре зберігають форму;

достатня термостійкість, низька

теплопровідність

Недоліки лавсану

сильна електрізуемість

здатність до утворення

пілінгу на поверхні виробів

підвищена жорсткість,

Поліакрилонітрильне волокно

- нітрон

виробляється

з

акрилонітрилу -

продукту

переробки

кам'яного

вугілля, нафти

чи газу

За зовнішнім виглядом

і на дотик схожі

довгі волокна -

на натуральний

шовк

штапельні - на

натуральну вовну

Нітрон

Переваги

Стійке до дії

мінеральних кислот,

лугів, органічних

розчинників, бактерій,

цвілі, молі, ядерного

випромінювання

Використовується - при

виробництві верхнього

трикотажу, платтяних тканин,

а також хутра на трикотажній і

тканинній основі, килимових

виробів, ковдр і тканин

технічного призначення

Недоліки:

низька

гігроскопічність

(1,5%),

За стійкістю

до стирання

поступається

поліамідним і

волокнам

Переваги

3. М'якше

шовковистого капрону і

лавсану,

2. За теплозахисними

властивостями –

перевершує шерсть,

1. Вироби після прання повністю

зберігають форму, не вимагають

прасування.

Поліуретанове волокно - спандекс

Використовується

при виготовленні

еластичних виробів.

Виробляють тканини та

трикотажні полотна для

предметів жіночого

туалету, спортивного

одягу, а також панчішно-

шкарпеткові вироби

Недоліки:

низька

гігроскопічність

(1,5%)

Переваги

1. висока еластичність

- розривне подовження

їх досягає 800%,

частка пружної і

еластичної деформації

- 92-98%.