Определение природы текстильных волокон

2. Классификация текстильных волокон и их характеристика

Текстильные волокна (нити) многообразны по своему происхождению, способу производства и химическому составу.

Практически все волокна состоят из полимеров – молекул-цепочек.

Полимеры (от греч. polymeres, «поли»- много, «мерос»- часть) — химические соединения, макромолекулы которых состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерных звеньев). Звенья связаны друг с другом очень прочно большими химическими силами, поэтому полимеры обладают исключительной прочностью. Но при этом полимерные молекулы очень гибкие. Сочетание высокой прочности с гибкостью – характерное свойство полимерных материалов.

По происхождению полимеры делятся на: природные (биополимеры) и синтетические. Природные полимеры лежат в основе всех натуральных и искусственных волокон.

Натуральные волокна существуют в природе в готовом виде, они образуются из природных полимеров, которые формируются в растениях или на кожном покрове животных. Так волокна хлопка, льна состоят из полимера целлюлозы, волокна шерсти – из полимера белка кератина, нити натурального шелка из полимеров белка фиброина.

Искусственные волокна получают в заводских условиях после извлечения и химической обработки природных полимеров. Например: из целлюлозы получают вискозное, ацетатное, триацетатное волокна, из белков – казеиновое волокно.

Для получения синтетических волокон осуществляют синтез новых, не существующих в природе в готовом виде, высокомолекулярных соединений (полимеров) из низкомолекулярных веществ (сравнительно простых молекул). В качестве исходного сырья для получения синтетических волокон используют продукты переработки газа, нефти и каменного угля (бензол, фенол, этилен, ацетилен. ). Вид полученного полимера зависит от вида исходных веществ. По названию исходных веществ дается и название полимеру. Синтетические полимеры получают путем реакций синтеза (полимеризации или поликонденсации) из низкомолекулярных соединений (мономеров). Синтетические волокна формуют либо из расплава или раствора полимера по сухому или мокрому методу.

Искусственные и синтетические волокна относятся к химическим волокнам — это волокна, изготовляемые промышленными способами.

Классификация текстильных волокон

Натуральные волокна — это волокна, которые существуют в природе в готовом виде, они образуются без непосредственного участия человека.

Натуральные волокна бывают растительного, животного, минерального происхождения.

Основным веществом, составляющим волокна растительного происхождения, является целлюлоза. Это твердое трудно растворимое вещество, состоит из звеньев С6Н10О5. Помимо целлюлозы в растительных волокнах присутствуют воски, жиры, белковые, красящие вещества и др.

Растительные волокна могут располагаться:

— на поверхности семян — хлопок

— внутри стебля — лен, пенька, джут, кенаф

Наиболее распространенными из растительных волокон являются хлопок и лен.

Натуральные волокна животного происхождения

Натуральные волокна животного происхождения: шерсть, натуральный шелк

Шерсть — волосяной покров млекопитающих, обладающий прядильными качествами. Волокна шерсти состоят из молекул природного белка кератина.

Шелк — продукт выделения особых шелкоотделительных желез некоторых насекомых (тутовый шелкопряд, дубовый шелкопряд). Нити натурального шелка состоят из полимеров природных белков фиброина и серицина.

Натуральное волокно минерального происхождения: асбест.

По химическому составу асбест представляет собой водные силикаты магния, железа, кальция и залегает в горных породах в виде жил и прожилок.

Источник

Общие сведения о волокнах

В основе классификации волокон лежит их происхож­дение и химический состав. Все волокна делятся на два класса: натуральные (природ­ные) и химические. Натуральными называются волокна, кото­рые имеются в природе, химическими – волокна, получаемые в заводских условиях. К натуральным волокнам, относятся волокна растительного происхож­дения (целлюлозные – хлопок, лен, пенька, джут и др.). Жи­вотного происхождения (белковые – шерсть, натуральный шелк) и минерального происхождения (асбест). Химические волокна делятся: на искусственные и синтети­ческие. Искусственные волокна получают из сырья растительного, животного и минерального происхождения. Они делятся на целлюлоз­ные (вискозное, ацетатное, триацетатное и др.), белковые (казеиновое и др.), минеральные (стеклянное и металлическое). Синтетическими называют волокна, при получении которых производится синтез (соединение) сравнительно простых мо­лекул. К синтетическим волокнам относятся капроновые во­локна, лавсан, нитрон, хлорин, винол, полиэтиленовые, поли­пропиленовые и другие волокна.

3. Химический состав волокон

Все волокна, кроме минеральных волокон, по химическому со­ставу представляют собой органические вещества. Это различ­ные природные или полученные химическим путем высокомоле­кулярные соединения (ВМС). Минеральные волокна содержат в своей основе неоргани­ческие вещества. Все растительные волокна имеют в своей основе сложное органическое соединение – целлюлозу, т. е. клетчатку, содержащую такие элементы, как углерод, кислород и водород. В основе всех животных волокон лежат еще более слож­ные органические соединения – белки, которые состоят из ами­нокислот. В состав белка, помимо углерода, кислорода и водо­рода, входит азот. Кератин – белковое соединение, образу­ющее шерсть – содержит, кроме того, серу. Натуральный шелк, т. е. коконная нить, имеет в своем составе два белка: фиб­роин и серицин. Синтетические волокна имеют в своей основе сложные орга­нические соединения – полимеры, состоящие из длинных, гибких, слабо разветвленных макромолекул.

Источник

Экспертиза текстильных товаров

Волокнистый состав — важный фактор, формирующий потребительские свойства текстильного товаров. Определяют природу волокон не только при наличии самих волокон, но также извлечением нитей (пряжи), волокон из текстильного полотна. Применяют различные методы распознавания волокон, но наиболее распространенными являются: органолептические, сжиганием волокон, микроскопические и химические.

В некоторых случаях для распознавания волокон достаточно применения одного, двух методов, в других, например для исследования текстильных полотен из смеси разных волокон, применяют несколько методов.

Органолептические методы распознавания волокон

Органолептические методы распознавания волокон наиболее простые и состоят в определении их внешних признаков (цвета, блеска, извитости, толщины, длины, равномерности) по толщине, длине, туше (мягкости или жесткости, шелковистости и т. п.).

Для исследования извлекают из пробы несколько волокон, размещают их на гладкой контрастной поверхности. Для сравнения используют контрольные волокна. Обращают внимание на такие отличительные особенности волокон: различную извитость, длину и толщину, равномерность но толщине и длине коротковолокнистого, средневолокнистого, длинноволокнистого хлопка, тонкой, полутонкой, полугрубой шерсти; повышенную жесткость льняных и грубых, полугрубых шерстяных волокон; шелковистость, блеск, характерный хруст натурального шелка; одинаковую длину и толщину отдельных видов химических волокон; блеск или матовость блестящих или матированных химических волокон; искристость профилированных химических волокон; высокую упругость при сжатии шерстяных и синтетических волокон и малую упругость— хлопковых, льняных и вискозных волокон; заметное снижение прочности на разрыв вручную (примерно вдвое) вискозных волокон в мокром состоянии.

Определение природы волокон сжиганием

Извлекают из пробы несколько волокон, слегка их подкручивают, один конец волокон зажимают щипцами, а другой конец в горизонтальном положении подносят к пламени горелки, отмечают характерные особенности их горения. Удаляют волокна из пламени и наблюдают за дальнейшим их поведением, отмечают запах, определяют вид остатка после сгорания.

Микроскопические исследования волокон

Микроскопические исследования волокон применяют для их распознавания по продольному виду, поперечному срезу, а также изменению внешнего вида в результате химической реакции. Для этих целей обычно применяют микроскопы биологические (МБР-1, МБР-3, МБИ-6 и др.) и поляризационные (МП-2, МП-6, МП-7, МИН-5, МИН-8).

При исследованиях элементарных нитей комплексную нить раскручивают, разрезают на отрезки длиной 15—20 мм и разъединяют элементарные нити препарировальной иглой. Подготовленный препарат с продольным видом или поперечным срезом волокна переносят на предметный столик микроскопа.

При исследовании продольного вида волокон обращают внимание на то, что большинство химических волокон имеет гладкую поверхность (капроновые, лавсановые, полипропиленовые, полинозные); наличие на их поверхности точек свидетельствует о том, что волокна матированные; из натуральных волокон гладкую поверхность имеет натуральный шелк; вискозные, ацетатные и нитроновые волокна имеют поверхность с углублениями, идущими вдоль волокна; шерстяные волокна имеют чешуйчатую поверхность; льняные—поверхность с поперечными штрихами, сдвигами и утолщениями; хлопковые— в виде скрученной ленточки.

Обращают внимание на отличие волокон по форме поперечного сечения: круглая или близкая к круглой у шерстяных, капроновых, лавсановых, полинозных волокон; бобовидная у хлопка; неправильная с изрезанными краями у вискозных, ацетатных волокон; близкая к треугольной или многоугольной с округлыми краями соответственно у натурального шелка и , льна; вытянутая фасолевидная у нитроновых волокон; на наличие канала в натуральных волокнах—хлопка, льна, некоторых видов шерсти. На рисунках представлены продольный вид и поперечный срез натуральных и химических волокон.

Источник