Тема 1.2 Натуральные волокна

Х л о п о к. Развитие хлопководства. Виды хлопчатника. Строение волокон хлопка и его влияние на внешний вид и свойства тканей. Химический состав и свойства волокон.

Использование хлопка.

Л е н. Льноводство. Строение волокон льна и его влияние на внешний вид и свойства тканей. Химический состав и свойства льна. Котонизированный лен (котонин). Использование волокон льна.

Ш е р с т ь. Породы овец и виды шерсти. Типы волокон шерсти. Влияние строения волокна шерсти на внешний вид и свойства тканей. Химический состав и свойства шерстяного волокна. Область применения волокон шерсти.

Н а т у р а л ь н ы й ш е л к. Шелководство. Получение шелка-сырца. Строение коконной нити. Влияние строения волокна на внешний вид и свойства тканей. Химический состав и свойства натурального шелка, область его применения.

Литература: 1, стр.11-13, 30-40

Методические рекомендации

При изучении этой темы проработайте морфологическое строение волокон и его влияние на внешний вид и свойства тканей, сравните свойства волокон между собой и сделайте выводы о том, как свойства волокон повлияют на внешний вид и свойства тканей (блеск, скольжение, осыпаемость, раздвижка нитей в швах и т.д.). Пронаблюдайте характер горения натуральных волокон.

Вопросы для самоконтроля

1. Зарисуйте строение волокна хлопка и охарактеризуйте его влияние на внешний вид и свойства тканей

2. Химический состав и основные свойства хлопка. Как они влияют на свойства тканей, их назначение и обработку в швейном производстве?

3. Охарактеризуйте сущность и назначение процесса мерсеризации.

4. Зарисуйте строение элементарного и комплексного волокна льна и охарактеризуйте его влияние на внешний вид и свойства тканей.

5. Химический состав и основные свойства льна. Как они влияют на свойства тканей, их назначение и обработку в швейном производстве?

6. Сравните свойства хлопчатобумажных и льняных тканей: почему х/б ткани - матовые, льняные- блестят, почему льняные ткани прочнее хлопчатобумажных, почему

хлопчатобумажные ткани теплозащитны, льняные - теплопроводны, почему

льняные ткани не подвергают мерсеризации?

7. Что такое котонизированный лен?

8. Типы волокон шерсти по строению. Охарактеризуйте влияние строения волокна шерсти на внешний вид и свойства тканей.

9. Химический состав и основные свойства шерсти. Как они влияют на свойства тканей, их назначение и обработку в швейном производстве?

10. Охарактеризуйте сущность и назначение процесса карбонизации.

11. Шерсть каких животных используется для изготовления одежды ?

12. Зарисуйте строение коконной нити натурального шелка и охарактеризуйте его влияние на внешний вид и свойства тканей.

13.Химический состав и основные свойства натурального шелка. Как они влияют на свойства тканей, их назначение и обработку в швейном производстве?

Тема 1.3 Химические волокна

Краткие сведения о возникновении и развитии промышленности химических волокон. Перспективы производства химических волокон и их роль в современной сырьевой базе. Модификация волокон. Основные способы физической и химической модификации.

И с к у с с т в е н н ы е в о л о к н а. Виды искусственных волокон. Характеристика технологического процесса получения вискозного волокна. Совершенствование процесса получения вискозного волокна.

Особенности производства полинозного, ацетатного, триацетатного волокон.

Понятия: мононити, комплексные нити, профилированные нити, штапельные волокна.

Строение, химический состав и свойства искусственных волокон, их влияние на внешний вид и свойства тканей. Модифицированные искусственные волокна.

Новые виды искусственных волокон.

Использование искусственных волокон.

Металлические и металлизированные нити.

С и н т е т и ч е с к и е в о л о к н а. Виды синтетических волокон. Принцип их получения. Новые способы получения химических волокон. Строение, состав и свойства волокон капрона, лавсана, нитрона, хлорина, винола, спандекса. Влияние строения и свойств синтетических волокон на внешний вид и свойства тканей. Использование синтетических волокон.

Литература: 1, стр. 40-61,

Методические рекомендации

При изучении материала данной темы обратите внимание на то, какими темпами растет производство химических волокон и на те причины, которые вызвали такой бурный рост производства химических волокон во всем мире:

- наличие неограниченной сырьевой базы

- технико-экономическая эффективность производства химических волокон по сравнению с натуральными

- постоянное улучшение физико-механических свойств волокон и нитей

- возможность получать волокна с заранее заданными свойствами

- разнообразность, а в некоторых случаях, уникальность свойств

- независимость производства химических волокон от климатических условий

Преимущественный рост получают синтетические волокна и нити (на долю синтетических приходится 93%, целлюлозных – 7%). Значительная доля их используется в технических целях, что позволяет высвободить часть натуральных волокон, используемых для этих целей. Среди синтетических лидируют полиэфирные волокна(ПЭ), производимые во всем мире более чем на 540 установках в количестве примерно 13 млн. тонн (по данным 1996 г.). Темпы роста производства в мире полиакрилнитрильных волокон (ПАН) по сравнению с ПЭ ниже, но несколько выше полиамидных (ПА). К бурноразвивающимся относится производство волокон из полиолефинов, и прежде всего из полипропилена. Производство целлюлозных волокон не обнаруживает динамики роста. Это объясняется тем, что современные технологии их получения имеют очень важный недостаток – порождают проблему защиты окружающей среды, для чего требуются дополнительные производственные расходы.

Изучая стадии производства химических волокон, обратите внимание на то, что принцип получения их одинаковый:

1.Получение исходного сырья

2. Приготовление прядильного раствора или расплава

3.Формование волокна

Существует несколько способов формования нитей:

- формование из раствора мокрым способом

Струйки раствора поступают в осадительную ванну, где происходит их химическое или физико-химическое взаимодействие с раствором осадительной ванны. В результате струйки затвердевают, превращаясь в нити. Этим способом формуют вискозные, медно-аммиачные, хлориновые, поливинилспиртовые волокна и нити и нитроновое волокно.

- Формование из раствора сухим способом

Струйки раствора поступают в шахту, где обдуваются горячим воздухом и затвердевают в результате испарения растворителя. Таким способом формуются ацетатные и триацетатные волокна и нити, нитроновая комплексная нить.

- Формование из расплавов

Струйки расплава поступают в шахту, где обдуваются холодным воздухом или инертным газом, охлаждаются и затвердевают. Этим способом формуют капроновые, лавсановые, полиэтиленовые, полипропиленовые волокна и нити.

4.Отделка готового волокна.

Целью отделки является вытяжка, термофиксация волокон, удаление примесей, оставшихся после формования на поверхности нитей и придание им некоторых свойств, например, мягкости, меньшей электризуемости и т.д. К этому этапу производства относятся скручивание, вытягивание, термофиксация крутки, отбеливание, крашение, перемотка, сортировка, маркировка.

Изучите морфологическое строение химических волокон и сделайте вывод, почему волокна по строению похожи друг на друга. Охарактеризуйте влияние строения химических волокон на внешний вид и свойства тканей из них.

Осознайте, что основным направлением расширения и улучшения ассортимента химических волокон является не столько разработка новых их видов, сколько модификация существующих с целью придания им заранее заданных свойств. Модификация волокон развивается по двум основным направлениям:

1. Физическая (структурная) модификация заключается в направленном изменении строения и надмолекулярной структуры нитей:

- Ориентация и вытягивание нитей

- Введение низкомолекулярных добавок в прядильный раствор или расплав. Таким образом можно изменить блеск, повысить степень белизны, придать бактерицидные свойства нитям и т.д.

- Формование волокон и нитей из смеси полимеров. Примером может служить ацетохлорин

- Получение бикомпонентных волокон и нитей. Особенность их получения заключается в подаче двух полимеров, обладающих различной вязкостью и усадкой, в общее формующее устройство, в котором исключается возможность их смешения. Основная часть бикомпонентных нитей выпускается из полиамидов, полиэфиров и их сополимеров. При изготовлении бикомпонентных волокон появляется возможность сочетать ценные свойства различных полимеров, т.е. конструировать нить в соответствии с предполагаемой областью применения.

- Получение микроволокон. Микроволокно – это волокно, толщина которого меньше 1 ден или 1 децитекс. Микроволокна значительно тоньше хлопка и даже шелка. 10 тысяч метров их весят всего лишь 1 грамм. Их тонина и отсутствие неровноты по толщине позволяют вырабатывать очень тонкие нити и пряжу для легких тканей, обладающих непревзойденной мягкостью и гибкостью, а также исключительно шелковистым внешним видом. Изделия из микроволокон обладают хорошими теплозащитными свойствами, создают ощущение мягкости. ( Текстильная промышленность, №1 99г.)

2.Химическая модификация волокон и нитей заключается в частичном направленном изменении химического состава полимера:

- Синтез волокнообразующих сополимеров, когда каждая макромолекула может включать в себя звенья того и другого мономера

- Синтез привитых сополимеров. Процесс заключается в прививке к боковым реакционноспособным группам основного полимера звеньев сополимера

- Сшивание, т.е. образование между макромолекулами поперечных химических связей

Изучать физико-механические свойства химических волокон целесообразно путем сравнения. Например, изучая свойства синтетических волокон, можно заметить, что все они прочные, растяжимые, упругие, малоусадочные, электризуемые, термопластичные, устойчивы к действию микроорганизмов, имеют низкую гигроскопичность. И в то же время, каждое волокно отличается от других по какому-либо показателю: капрон- самое прочное и устойчивое к трению, лавсан- самое упругое, нитрон- самое светостойкое и т.д.

Проанализировав свойства химических волокон, сделайте выводы о влиянии строения и свойств изученных волокон на внешний вид и свойства тканей, на режимы обработки тканей в швейном производстве.

Основные свойства волокон представлены в приложении 1.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите факторы, обусловливающие быстрые темпы роста производства химических волокон.

2. Назовите стадии производства химических волокон

3. Что может являться сырьем для производства искусственных волокон?

4. Что является сырьем для получения полимеров, из которых формуются синтетические волокна?

5. В чем сущностьфизической и химической модификации волокон?

6. Что такое микроволокно?

7. Какие свойства вискозного волокна можно назвать положительными, отрицательными?

8. Какие модификации вискозного волокна Вы знаете?

9. В чем преимущества вискозных волокон перед ацетатными?

10. Сравните свойства ацетатного и триацетатного волокон.

11. Какие новые виды искусственных волокон вырабатываются по экологическим технологиям?

12. Какие свойства синтетических волокон затрудняют процессы швейного производства?

13. Какие волокна называются штапельными?

14. С какой целью выпускаются профилированные волокна?