Товароведение и таможенная экспертизатекстильных волокон и нитей

Прежде всего, следует сформировать общее понятие оклассификации текстильныхволокон, их размерных характеристиках и основныхсвойствах.

Текстильные волокна подразделяются на натуральные и химические.

Натуральные волокна - хлопковое, льняное, из натурального шелка, шерстяное.

Хлопковое волокно в продольном виде представляет собой трубочку, сплющенность и скрученность которой различны в зависимости от зрелости волокна (рис. 1), которая определяется накоплением целлюлозы. Зрелые волокнаимеют характерную спиральную скрученность вокруг продольной оси, незрелые волокна – сплющенные, лентовидные, с малой скрученностью, перезрелые волокна - цилиндрической формы, верхний конец закрыт и заострен, а нижний - оборван при отрыве от семени.

Рис.1. Продольный вид и поперечный срез хлопковых волокон разной степени зрелости: а – совершенно незрелое; б – незрелое; в – недозрелое; г – зрелое; д – самое зрелое.

Волокно льна представляет собой растительную клетку веретенообразной формы с узким каналом и заостренными концами, длиной 10-38 мм. Элементарные волокна, соединены между собой в пучки срединными пластинками, состоящими из пектиновых веществ и лигнина – техническое волокно. Длина технического волокна находится в пределах 50 — 250 мм, число элементарных волокон в пучке 15 — 30.

Шерстяные волокна по характеру строения делятся на 4 типа: пух, переходный волос, ость, мертвый волос (рис. 2).

Пух — наиболее тонкие, извитые волокна. Микроскопический метод идентификации позволяет увидеть чешуйчатый слой волокна. При этом чешуйки имеют форму колец и полуколец, находящих друг на друга и охватывающих волокно по всей окружности. Корковый слойимеет веретенообразные клетки, что можно идентифицировать, воздействуя на волокно серной кислотой.

Переходный волос — более толстое и грубое волокно, чем пух. Помимо чешуйчатого (в виде пластинчатых клеток) и коркового слоя он имеет сердцевинный слой(прерывистый слабо развитый).

Ость — волокно еще более грубое и толстое, почти не имеет извитости, состоит из трех слоев: чешуйчатого, коркового и сердцевинного. Чешуйки черепицеобразные, сердцевинный слой занимает 1/3 — 2/3 толщины волокна.

а – пух; б – переходный волос; в – ость; г – мертвый волос; 1 – чешуйчатый слой; 2 – корковый слой; 3 – сердцевинный слой.

Мертвый волос — толстое, ломкое неизвитое волокно без блеска. Чешуйки крупные пластинчатые, корковый слой узкий, весь поперечник практически занятсердцевиной.

Рис. 2. Продольный вид и поперечные срезы шерстяных волокон различных типов

Коконная нить натурального шелка состоит из двух элементарных фиброиновых нитей (шелковин), склеенных неравномерным слоем серицина. Длина коконной нити от 500 до 1500 м. Нить, полученную соединением нескольких коконных нитей в одну в процессе разматывания коконов, называют шелком-сырцом.

Химические волокнаподразделяются на искусственные волокна (вискозное, полинозное, ацетатное, триацетатное;металлические и металлизированные нити)и синтетические волокна (капрон, лавсан, нитрон).

Для искусственных волокон типично наличие частых продольных полос (впадин), которые возникают при неодновременном затвердевании прядильного раствора в толще и наружной поверхности нити в процессе формования.

Синтетические волокна имеют различную форму поперечного сечения (рис. 3).

а – капроновое; б – лавсановое; в – нитроновое; г – хлориновое.

Рис. 3. Продольный вид синтетических волокон

Природу волокон определяют по внешнему виду, длине, цвету, извитости, характеру горения и запаху продуктов горения.

В ходе идентификационной таможенной экспертизы диагностику волокнистого состава текстильных полотен вначале проводят органолептически, затем определяют принадлежность полотна к определенному ассортименту текстильных полотен (хлопчатобумажное, льняное и т.д.). После этого готовят пробы материала с целью определения характера горения, микроскопических исследований и химических испытаний. Для тканей отдельно подготавливают пробы основных и уточных нитей.

Микроскопические исследования позволяют установить однородность или неоднородность материала по волокнистому составу. Если волокна и нити не имеют характерного строения, то вид волокна устанавливают химическим методом.

Например, если установлено, что нить состоит целиком из химических волокон, то, как правило, возникает необходимость определить,относится ли она к комплексным нитям или к пряже(соответственно группы 54 или 55 ТН ВЭД).Для этого необходимо взять отрезок нити длиной около 10 см и раскрутить, удерживая ее пальцами за концы. Если такую раскрученную нить потянуть в разные стороны, то пряжа легко растаскивается без разрывов волокон, а комплексная нить — нет.

Если было определено, что нить состоит из смеси натуральных и химических волокон, то она может быть только пряжей (группа 55 ТН ВЭД). При этом надо проверить, не является ли исследуемая нить сложной, полученной путем скручивания комплексной химической нити с пряжей из на­туральных волокон. В данном случае возможно простое разделение сложной нити на два компонента путем раскручивания.

Идентификация хлопковых и льняных волокон. При рассмотрении отдельных волокон хлопка обращают внимание на их тонину, равномерность по длине, незначительную извитость (скрученность) волокон, отсутствие блеска, желтовато-белый цвет.

При изучении внешних признаков технического льняного волокна обращают внимание на длину и тонину комплексных волокон, неоднородность поперечника по длине на различных участках, мягкость, цвет.

Затем небольшой пучок волокон, зажатых щипцами, вносят с боковой стороны в пламя горелки и устанавливают характер горения, цвет пламени, вид золы, специфический запах.

Для растительных волокон (хлопка и льна) характерно легкое воспламенение, быстрое горение ярким желтым пламенем с образованием сероватого пепла и запаха жженой бумаги.

Идентификация шерстяных волокон. Шерстяные волокна по внешнему виду, особенностям строения и свойствам делят на пух, ость, переходный, мертвый, сухой и кроющий волос, а по тонине подразделяют на тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую шерсть.

Для сравнения следует рассмотреть волокна тонкой и грубой шерсти, установив при этом различие в их извитости, мягкости, тонине и длине волокон. Путем сжатия пучка волокон проверяется их упругость.

При внесении волокон шерсти в пламя горелки можно установить, что горят они медленно, вспышками с выделением запаха горящего рога; при вынесении из пламени горение волокон прекращается и на конце их образуется обуглившийся шарик, который легко растирается пальцами.

Идентификация вискозных волокон. Вискозные волокна, получаемые химическим путем из древесной целлюлозы, обладают достаточной прочностью (в мокром состоянии она снижается на 50-60%), характерным блеском (если матированы двуокисью титана, то поверхность матовая), имеют различную длину; тонина волокон колеблется от 0,5 до 0,2 мк. Характер горения такой же, как у хлопка.

Идентификация ацетатных волокон. К ацетатным волокнам относятся диацетатные (ацетатные) и триацетатные. Отличаются они от вискозных тем, что во влажном состоянии меньше снижают прочность (триацетатные на 40-50%, а ацетатные только на 10-15%), обладают меньшей гигроскопичностью.

При внесении в пламя горелки ацетатные и триацетатные волокна горят медленно с одновременным оплавлением, образуя на конце пучка твердый темный шарик, и выделяют запах уксусной кислоты.

Для синтетических волокон характерно плавление без пламени (капрон) или горение с копотью (лавсан, нитрон) с остатком в виде твердого шарика.

При изучении продольного вида волокон под микроскопом на предметное стекло наносят каплю воды или глицерина, помещают туда 2-4 волокна и накрывают покровным стеклом. При рассмотрении обращают внимание на особенности отдельных элементов структуры волокон (например, «канал, штопорообразная извитость» у хлопка, «чешуйки» у шерсти, «продольная полосатость» у вискозы и т.д.).

Задание 1. Идентификация волокон различными методами

Идентификация волокон может производиться методом световой микроскопии, методом сжигания и химическим методом.

Метод световоймикроскопии осуществляется с помощью светового микроскопа МСП-1. В начале рекомендуется ознакомиться с его оптической схемой и порядком работы в соответствии с инструкцией.

Затем следует приготовить для микроскопирования препараты продольного вида волокон с помощью предметных и покровных стекол. Покровные стекла отличаются от предметных размерами: их толщина – 0,17 мм, ширина – 9-80 мм, длина – 9-100 мм. Предметные стекла изготовлены из прозрачного бесцветного стекла в виде плоскопараллельных пластин прямоугольной формы толщиной 1 мм, шириной 26-90 мм и длиной 46-120 мм.

При подготовке препаратов продольного вида на тщательно протертое предметное стекло наносят пипеткой 1-2 капли дистиллированной воды, кладут в нее несколько волокон, затем разъединяют их препарировальной иглой так, чтобы они были хорошо смочены и расположены равномерно, без скоплений. После этого волокна накрывают покровным стеклом для предохранения от механических повреждений, следя при этом за тем, чтобы под ним не образовывались пузырьки воздуха, которые могут мешать рассмотрению препарата. Излишки жидкости удаляют фильтровальной бумагой. Полученный препарат переносят на предметный столик микроскопа для просмотра.

Результатыисследованийволокон методом световой микроскопии следует оформить письменно, изобразив в тетради хлопковые волокна различной степени зрелости и/или лен, шерстяные волокна различных типов, шелк, указать их отличительные признаки по внешнему виду и на ощупь.

Метод идентификация текстильных волокон и нитей методом сжигания. Ознакомьтесь с идентификационными признаками волокон.

(табл.14) и, выполните опорный конспект 3-4 наименований. Для проведения опыта следует взять небольшое количество волокон, которые сначала исследуют органолептическим методом, затем скручивают в виде жгута, захватывают жгут щипцами и подносят к пламени горелки. После затухания пламени, держа щипцы на расстоянии не менее 30 см от лица, ладонью направляют дым к себеи определяют запах.

Химический метод идентификации текстильных волокон и нитей основан на их избирательном растворении в химических реагентах и используется как для определения природы однородных волокон, так и для количественного определения массовой доли того или иного компонента в составе смешанных нитей, пряжи, ткани и других текстильных материалов (ГОСТ ИСО 1833-2001. Материалы текстильные. Методы количественного химического анализа двухкомпонентных смесей волокон).

После идентификации компонентов смеси один компонент удаляют обычно избирательным растворением, взвешивают нерастворимый остаток и, исходя из потери массы, вычисляют долю растворимого компонента. Сначала удаляют волокно, доля которого больше.

Пользуясь таблицей растворимости волокон (табл. 15), укажите химические реагенты, с помощью которых можно распознать волокна шерсти, хлопка, капронового, лавсанового и нитронового волокон.

Физические свойства волокон и нитейхарактеризуются такими показателями как длина, толщина,извитость волокон, крутка нитей, чистота волокна, выход, влажность.

Длина волокна L — это расстояние между концами распрямленного волокна.

Толщина волокон и нитей обычно характеризуется линейной плот­ностью Т, определяемой отношением их массы образца к длине образца.

Единица линейной плотности г/км принята как международная и имеет наименование "текс"; более мелкой единицей является "миллитекс" — мг/км.

Денье — показатель линейной плотности, указывающий на массу в граммах 9 км пряжи (например, 20 денье равно 22 децитекс).

Величиной, обратной линейной плотности является метрический номер волокна или нити — отношение длины (м) к массе (г). Чем тоньше волокна, тем выше их номер.

Таблица 14

Идентификационные признаки волокон при горении

Наименование волокна	Поведение волокна	Запах при горении	Характер золы
при поднесении к пламени	в пламени горелки	при вынесении из пламени
Целлюлозное (хлопок, лен, вискоза, медно-аммиачный шелк)	Не плавится и не усаживется	Горит быстро	Продолжает гореть	Жженой бумаги	Легкий серый пепел
Ацетатное и триацетатное	Расплавляется, но не усаживается	Горит медленно с оплавлением	Продолжает гореть	Уксусной кислоты	Хрупкий твердый темный шарик
Белковое (шерсть, шелк)	Скручивается	Горит медленно, вспышками	Горение прекращается	Жженого рога	Хрупкий черный шарик, растирается между пальцами
Полиамидное (капрон, анид)	Расплавляется и усаживается	Расплавляется и горит вспышками с выделением белого дыма, легко вытягивается в нити	Горение прекращается	Резкий	Твердый остаток, не растирающийся между пальцами
Полиэфирное (лавсан)	То же	То же	То же	Без характерного запаха	Твердый спекшийся остаток
Полиакрилонитрильное (нитрон)	Расплавляется	Плавится и горит коптящим пламенем	Горит с оплавлением	Без характерного запаха	Твердый шарик неправильной формы
Хлорин	Расплавляется	Спекается и обугливается	Не горит	Хлора (соляной кислоты	То же

Таблица 15

Действие химических реактивов на текстильные волокна

Химический ректив	хлопок	лен	шерсть	натуральный шелк	вискозное	ацетатное	капроновое	лавсановое	нитроновое	хлориновое
Медно-аммиачный комплекс	Р	Р	Н	Р	Р	ЧР	Н	Н	Н	Н
Ацетон	Н	Н	Н	Н	Н	Р	Н	Н	Н	Р
Диметилформамид	Н	Н	Н	Н	Н	Р	РК	РК	РК	Р
Едкий натр (5%)	Н	Н	Р	Р	Н	ЧРК	Н	Н	Н	Н
Азотная кислота (65%)	Р	Р	РК	РК	РК	Р	ЧРК	Н	Н	Н
Азотная кислота концентрированная холодная	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Н	Р	Н
Серная кислота (95%)	Р	Р	Н	Р	Р	Р	Р	Р	Н	Н
Соляная кислота (37%)	Н	Н	Н	Н	Н	Р	Р	Н	Н	Н
Уксусная кислота ледяная	Н	Н	Н	Н	Н	Р	РК	Н	Н	Н
Муравьиная кислота (96-100%)	Н	Н	Н	Н	Р	Р	Р	Н	Н	Н

Примечание. В таблице приняты условные обозначения: Р – растворяется; РК – растворяется при кипении; ЧРК – частично растворяется при кипении; Н – не растворяется.

Крутка нитей–это число витков на длине 1 м(К, 1/м).

Чистота нитей - число примесей и дефектов на единицу длины или массы.Чистота волокон - процентное содержание примесей и дефектов.

Выход волокна- процентное отношение массы полученного волокна к массе первичного сырья.

Влажность(W) волокон и нитей - количество удаляемой воды при высушивании до постоянной массы (% от массы высушенного образца).

Задание 2. Классификация хлопка по сортам и типам

Составьте краткий опорный конспект (в виде домашнего задания) как классифицируется хлопок по сортам и типам в соответствии с ГОСТ 3279 «Волокно хлопковое. Технические условия».

Задание 3. Классификацияи идентификация видов текстильных

Нитей

Составьте опорный конспектпонятий видов текстильных нитей (домашнее задание) в соответствии с ГОСТ13784-94. «Волокна и нити текстильные. Термины и определения»: элементарная нить, комплексная нить, текстильная мононить, пряжа, высокообъемная пряжа, трощеная нить, крученая нить, текстурированнаянить, армированная нить.

Текстильными нитями называются гибкие, прочные тела, с малыми поперечными размерами, неопределенно большой длины, получаемые из природных и химических волокон. Они являются полуфабрикатами для производства тканей, трикотажа и других текстильных изделий.

В зависимости от способа получения все текстильные нити можно разделить на пряжу, получаемую из волокон ограниченной длины, и нити, получаемые без прядения из волокон неограниченной длины (комплексные нити и мононити).

Пряжей называются нити, состоящие из коротких волокон. Связь между волокнами осуществляется силами трения, возникающими при уплотнении и спиралеобразном расположении волокон в процессе кручения.

Свойства пряжи зависят не только от волокон, из которых она выработана, но и от способа ее выработки. Подготовительные этапы включают: подбор сырья, составление смесок, рыхление и очистку волокнистой массы, чесание. На этом этапе образуется лента. Затем получают ровницу, для чего осуществляют выравнивание и утонение ленты..

Прядение состоит в утонении до заданной толщины пряжи, окончательном закручивании ее и намотке готовой пряжи на патрон или шпулю.

Например,прядение хлопка:

- кардная пряжа: из средневолокнистого хлопка, толщина 83,3-11,8 текс;

- гребенная: длинная и средневолокнистая, толщина 15,4 – 5.8 текс;

- аппаратная: из коротковолокнистого хлопка, самая толстая 50-250 текс.

В зависимости от состава сырья все текстильные нити подразделяют на однородные, состоящие из нитей или волокон одной природы, и неоднородные — из нитей или волокон разной природы. Пряжа из смеси разных по природе волокон называется смешанной.

По способу получения текстильные нити делят на прядомые (пряжу) и непрядомые (мононити и комплексные).

Пряжу по способу получения подразделяют следующим образом:

- хлопчатобумажную – гребенную, кардную и аппаратную (угарную);

- льняную — из льняного волокна и очесов, мокрого и сухого способов прядения;

- шерстяную — на гребенную (камвольную) и аппаратную (суконную);

- шелковую (натурального шелка) — на гребенную, гребенную оческовую и аппаратную;

- шелковую из химического волокна — на гребенную, кард­ную и аппаратную.

Пряжа и химические комплексные нити называются первичными нитями. Вторичные нити получают из первичных путем скручивания, склеивания, дополнительных обработок (текстурированные нити). По способу скручивания различают следующие нити:

- одиночная нить – нетрощеная некрученая нить или нетрощеная крученая нить, получившая крутку за одну операцию;

- крученая нить (пряжа) – текстильная нить, скрученная из одной или более нитей (пряж);

- однокруточная нить – крученая нить, состоящая из двух или более одиночных нитей, скрученных вместе за одну операцию;

- многокруточная нить – крученая нить из двух или более текстильных нитей, одна из которых многокруточная, скрученных вместе за одну или более операций кручения;

- комбинированная нить – нить, состоящая из комплексных нитей и пряжи или из моно нитей и пряжи или из комплексных нитей, различающихся по химическому составу или структуре, или из различной по волокнистому составу и структуре пряжи.

Структура нитей характеризуется следующими элементами:

- линейной плотностью, выраженной в единицах текс (tex);

- количеством элементарных нитей в комплексной нити;

- количеством одиночных нитей в трощеной или крученой нити;

- направлением крутки;

- числом кручений на 1 м.

Для обозначения структуры нитей применяют следующие символы и знаки:

Z — правое направление крутки;

S — левое направление крутки;

t0 — нулевая крутка;

f — элементарные нити;

R — результирующая линейная плотность;

X — трощение или кручение нитей одинаковой структуры;

+ — трощение или кручение нитей разной структуры;

; — отделение всех данных о крученой нити от данных о результирующей линейной плотности;

() — отделение данных о нитях разной структуры, содержащихся в трощеных или крученых нитях, от общих данных.

Допускается для условного обозначения трощеной нити (обозначения нулевой крутки) использовать символ КО.

Примеры обозначения одиночной нити в виде пряжи:

1. 50 текс Z 330 (линейная плотность 50 текс, правая крутка, 330 кручений на 1 м)

Направление крутки характеризует расположение витков: при правой крутке (Z) составляющие нити направлены слева вверх направо, при левой крутке (S) – справа вверх налево (рис. 4)

Рис. 4. Расположение витков в нити:

а – правая крутка; б – левая крутка

Определение направления крутки производят на вертикально подвешенном отрезке нити длиной не менее 100 мм. Для определения числа кручений применяют специальные приборы – круткомеры.