какие ткани теряют прочность в мокром состоянии
Свойства тканей из химических волокон
Искусственные ткани
Искусственные ткани — гладкие, с резким или матовым блеском, скользкие, на срезах осыпаются, стойки к истиранию, сильно мнутся. У них неплохие гигиенические свойства и очень невысокие теплозащитные.
Эти ткани легко стираются в мыльных растворах, быстро сохнут, хорошо разглаживаются утюгом, но на поверхности, при несоблюдении параметров влажно-тепловой обработки, могут образовываться заломы, ласы.
Ткани из вискозного волокна значительно теряют прочность в мокром состоянии, но при высыхании ее полностью восстанавливают. Эти ткани воздухопроницаемы (способны пропускать воздух и обеспечивать вентилируемость).
Синтетические ткани
Синтетические ткани по сравнению с искусственными обладают худшими гигиеническими свойствами. Лавсан и нитрон по внешнему виду напоминают шерсть, имеют хорошие теплозащитные свойства, увеличивают водопроницаемость (способность материала пропускать влагу при определенном давлении).
При производстве тканей химические волокна в различных пропорциях и соотношениях часто дабавляют к натуральным. Это дает возможность вырабатывать ткани с определенными свойствами.
Так, шерсть с добавлением вискозного волокна приобретает большую мягкость, лучше драпируется. Шерсть с добавлением капрона становится в два раза прочнее, менее сминаемой. Добавление лавсана или нитрона к натуральным волокнам увеличивает пористость, уменьшает усадку тканей, но затрудняет их сутюживание.
Добавление лавсана, капрона к хлопку, льну придает тканям несминаемость, увеличивает их износостойкость, но снижает гигиенические свойства.
Характеристика свойств тканей из химических волокон
Свойства тканей | Показатели свойств тканей | ||||
вискозных | ацетатных | капрона | лавсана | нитрона | |
Физико-механические: | |||||
прочность | Высокая | Меньше, чем у вискозной | Очень высокая | Высокая | Высокая |
сминаемость | Сильная | Небольшая | Небольшая | Малая | Средняя |
драпируемость | Средняя | Средняя | Малая | Малая | Малая |
Гигиенические: | |||||
гигроскопичность | Хорошая | Средняя | Низкая | Низкая | Низкая |
воздухопроницаемость | Хорошая | Хорошая | Незначительная | Малая | Малая |
водопроницаемость | Хорошая | Средняя | Малая | Малая | Малая |
Теплозащитные | Невысокие | Меньше, чем у вискозной | Слабые | Высокие | Очень высокие |
Технологические: | |||||
усадка | Большая | Небольшая | Слабая | Слабая | Слабая |
раздвижка нитей | Большая | Большая | Значительная | Малая | Малая |
осыпаемость | Большая | Большая | Значительная | Большая | Незначительная |
Износостойкость | Средняя | Высокая | Высокая | Большая | Высока |
Лабораторно-практическая работа
Определение свойств искусственных и синтетических тканей
Оборудование: образцы тканей, препаровальная игла, рабочая коробка, (смотрите таблицы).
Ход работы
При определении свойств волокон и тканей сравнивайте полученные данные с данными таблиц.
1. Какие физикомеханические, гигиенические свойства ткани вы определяли?
2. Какие ткани обладают лучшими физикомеханическими свойствами?
3. Какая ткань самая прочная?
Определение искусственных и синтетических тканей
Зная волокнистый состав тканей и свойства волокон, можно определить назначение ткани, ее поведение при раскрое, пошиве, влажнотепловой обработке, носке.
Признаки определения искусственных и синтетических тканей
Характерные признаки определения тканей | Показатели признаков тканей | |||
вискозных | ацетатных | капрона | нитрона | |
Блеск | Резкий | Матовый | Резкий | Матовый |
Гладкость поверхности | Гладкая | Гладкая | Гладкая | Шероховатая |
Мягкость | Мягкая | Мягкая | Жесткая | Мягкая |
Сминаемость | Сильная | Средняя | Малая | Средняя |
Осыпаемость | Большая | Большая | Очень большая | Малая |
Прочность в мокром состоянии | Малая | Средняя | Большая | Большая |
Действие ацетона | — | Растворяется | — | — |
Действие уксусной кислоты | — | Растворяется на холоде | Растворяется при нагреве | — |
Горение | Смотрите таблицу — Свойства искусственных волокон | Смотрите таблицу — Свойства искусственных волокон | Смотрите таблицу — Свойства синтетических волокон | Смотрите таблицу — Свойства синтетических волокон |
Лабораторно-практическая работа
Определение искусственных и синтетических тканей
Оборудование: образцы тканей, рабочая коробка, (указанны в таблице выше).
Ход работы
1. Какими свойствами обладает вискозный шелк?
2. Чем по внешнему виду отличается ацетатный шелк от капрона?
3. Как горит вискозный шелк?
4. Какая ткань растворяется в ацетоне?
Название ткани | Признаки определения | |||
По внешнему виду | На ощупь | На прочность в мокром состоянии | По горению | |
Вискозный шелк | — | — | — | — |
Ацетатный шелк | — | — | — | — |
Капрон | — | — | — | — |
Нитрон | — | — | — | — |
«Обслуживающий труд», С.И.Столярова, Л.В.Домненкова
Урок в 7-м классе «Производство химических волокон. Свойства химических волокон»
Разделы: Технология
Цели урока:
Образовательная:
Развивающая:
Воспитательная:
Методическое оснащение урока:
Методы обучения:
Ход урока
(В Приложении 1 представлена презентация.)
I. Организация урока
II. Повторение, подготовка к изучению новой темы
III. Изучение нового материала
1. Словесно-иллюстративный рассказ
Учитель. Издавна, для производства тканей люди использовали те волокна, которые давала им природа. Вначале, это были волокна диких растений, затем волокна конопли, льна, а также шерсть животных. С развитием земледелия люди начали выращивать хлопчатник, дающий очень прочное волокно.
Но природное сырьё имеет свои недостатки, натуральные волокна слишком короткие, требуют сложной технологической обработки. И, люди стали искать сырьё, из которого можно было бы дешёвым способом получать ткань тёплую, как шерсть, лёгкую и красивую как шёлк, практичную, как хлопок.
Сегодня все текстильные волокна можно представить в виде следующей схемы:
Сейчас в лабораториях синтезируются всё новые и новые виды химических волокон, и ни одному специалисту не под силу перечислить их необъятное множество. Учёным удалось заменить даже шерстяное волокно – оно называется нитрон.
Производство химических волокон включает 5 этапов:
1. Получение и предварительная обработка сырья.
2. Приготовление прядильного раствора или расплава.
3. Формование нитей.
4. Отделка.
5. Текстильная переработка.
Хлопковые и лубяные волокна содержат целлюлозу. Было разработано несколько способов получения раствора целлюлозы, продавливания его сквозь узкое отверстие (фильеру) и удаления растворителя, после чего получались нити, похожие на шёлковые. В качестве растворителей использовали уксусную кислоту, щелочной раствор гидрооксида меди, едкий натр и сероуглерод. Полученные нити называются соответственно:
На рисунке центрифугальная прядильная машина, где
А сама фильера схематично выглядит так:
При формовании из раствора по мокрому способу струйки попадают в раствор осадительной ванны, где происходит выделение полимера в идее тончайших нитей.
При производстве штапельных волокон в фильере может быть до 15000 отверстий. Из каждой фильеры получают жгутик волокон. Жгуты соединяются в ленту, которая после отжима и сушки режется на пучки волокон любой заданной длины. Штапельные волокна перерабатываются в пряжу в чистом виде или в смеси с натуральными волокнами.
Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Волокнообразующие полимеры синтезируют из продуктов переработки нефти:
2. Сообщение ученицы
Изменяя состав исходного сырья и способы его переработки, синтетическим волокнам можно придавать уникальные свойства, которых нет у натуральных волокон. Синтетические волокна получают в основном из расплава, например, волокна из полиэфира, полиамида, продавливаемого через фильеры.
В зависимости от вида химического сырья и условий его формирования можно вырабатывать волокна с самыми различными, заранее намеченными свойствами. Например, чем сильнее тянуть струйку в момент выхода её из фильеры, тем прочнее получается волокно. Иногда химические волокна даже превосходят стальную проволоку такой же толщины.
Среди новых, уже появившихся волокон, можно отметить волокна – хамелеоны, свойства которых меняются в соответствии с изменениями окружающей среды. Разработаны полые волокна, в которые заливается жидкость, содержащая цветные магнетики. С помощью магнитной указки можно изменять рисунок ткани из таких волокон.
С 1972 года запущено производство арамидных волокон, которые разделяют по двум группам. Арамидные волокна одной группы (номэкс, конэкс, фенилон) используют там, где необходима стойкость к пламени, и термическим воздействиям. Вторая группа (кевлар, терлон) имеет высокую механическую прочность в сочетании с малой массой.
Высокую механическую прочность и хорошую устойчивость к химическим реагентам имеют керамические волокна, основной вид которых состоит из смеси оксида кремния и оксида алюминия. Керамические волокна можно использовать при температуре около 1250 o С. Они отличаются высокой химической стойкостью, а устойчивость к радиации позволяет применять их в космонавтике.
3. Ознакомление с различными свойствами текстильных волокон
Таблица «Классификация тканей по волокнистому составу» (Её можно распечатать по количеству учениц и раздать, для укрепления её в тетрадь, в целях экономии времени).
Наименование ткани
Положительные свойства
Отрицательные свойства
Обладают хорошей прочностью, лёгкостью, мягкостью. Они легко впитывают влагу, пропускают воздух, легко стираются и не осыпаются при раскрое. Легко разглаживаются.
Они сильно сминаются
Обладают высокой прочностью. Они хорошо пропускают воздух, впитывают влагу и не осыпаются. Легко разглаживаются.
Они жёсткие, толстые, сильно сминаются.
Очень тёплые, хорошо драпируются, мало сминаются.
При замачивании изменяют свой размер, т.е. «садятся»
Прочные, они хорошо впитывают влагу, быстро высыхают, свободно пропускают воздух, мало сминаются.
Они растягиваются и при раскрое сильно осыпаются.
Прочные, они хорошо драпируются. Обладают гигроскопичностью.
Сильно сминаются. В мокром состоянии теряют свою прочность. При раскрое – осыпаются.
Обладают упругостью и прочностью. Не мнутся, не дают усадки, хорошо сохраняют форму.
Они плохо впитывают влагу и сильно осыпаются при раскрое.
Инструменты и материалы: образцы тканей из искусственных и синтетических волокон, шерсти, хлопка; игла; сосуд с водой; тигели для поджигания нитей.
«Таблица свойств химических волокон»
Волокно
Блеск
Извитость
Прочность
Сминаемость
Горение
понижается во влажном состоянии
горит хорошо, пепел серый, запах жжёной бумаги.
понижается во влажном состоянии
меньше, чем у вискозного
быстро горит жёлтым пламенем, остаётся оплавленный шарик
плавится с образованием твёрдого шарика
горит медленно, образует твёрдый тёмный шарик
Какие ткани теряют прочность в мокром состоянии
По характеру происхождения все известные волокна, применяемые для изготовления тканей, трикотажных изделий и нетканых материалов, подразделяются на две большие группы: природные (натуральные) и химические.
Химические волокна делятся на две группы: искусственные, получаемые из природного полимерного сырья (целлюлозы), и синтетические, получаемые из синтетических полимеров.
К основным свойствам волокон относятся толщина, длина, прочность, эластичность, гибкость, гигиенические свойства, устойчивость к воздействиям внешней среды, к действию нагревания, влаги, кислот, щелочей, окислителей и восстановителей.
Под воздействием влаги молекулы воды впитываются поверхностью волокон, могут проникать между молекулами образующих волокна веществ, вызывая при этом набухание, связанное обычно с увеличением поперечных размеров волокон. Особенно сильно набухают в воде целлюлозные искусственные волокна. Синтетические волокна, имеющие низкие показатели гигроскопичности и намокаемости, практически не набухают или набухают незначительно. Чем больше набухание волокон, тем больше их усадка. Под действием влаги прочность волокон хлопка и льна увеличивается. Шерсть, натуральный шелк, вискозные, ацетатные, триацетатные, казеиновые и поливинилспиртовые волокна теряют прочность в мокром состоянии. Прочность полиэфирных, полиолефиновых, поливинилхлоридных и полиакрилонитрильных волокон под действием влаги не изменяется.
Кислоты оказывают на большинство волокон разрушающее воздействие. Наиболее чувствительны к действию кислот хлопок, лен и полиамид. Под действием слабых растворов кислот шерсть и шелк несколько упрочняются, увеличивается их блеск.
Едкие щелочи оказывают наиболее сильное разрушающее действие на белковые волокна.
Наиболее устойчивы к действию едкого натрия хлопок, лен, хлорин, полинозное и поливинилхлоридное волокна.
Окислители, применяемые в процессе отбеливания (гипохлорит натрия, перекись водорода, хлорит натрия и др.), при высокой концентрации и длительном воздействии могут снижать прочность и даже разрушать волокна.
Органические растворители, используемые в процессе химической чистки, могут оказывать разрушающее воздействие на некоторые волокна, например поливинилхлоридное. Наиболее устойчивы к воздействию органических растворителей натуральные волокна, вискозные, полинозное и большинство синтетических.
Хлопок, который вырабатывается из хлопкового початка, является наиболее распространенным среди натуральных волокон. Хорошо сочетается как с натуральными, так и с синтетическими волокнами. Хлопковое волокно отличается значительной механической прочностью, высокой гигроскопичностью и термостойкостью (глажение при температуре до 180 о С), устойчивостью к обработке в щелочных растворах, к окислителям и органическим растворителям. Под действием кислот оно разрушается.
Искусственные волокна: вискозное, полинозное (один из видов вискозного волокна), медно-аммиачное по некоторым своим физико-механическим и химическим свойствам приближаются к натуральным. Высокая гигиеничность и комфортность хлопка и вискозы обеспечивают широкое их использование для изготовления белья, сорочек.
Предпочтительней для шерсти является чистка в растворителе.
Кислоты не оказывают разрушающего действия на шерсть. Особенно большие разрушения происходят при действии на шерсть щелочи. При повышенной температуре даже слабые растворы щелочей вызывают разрушение волокна.
Перекисные соединения, используемые для отбеливания, вызывают разрушение шерсти, особенно при рН больше 7.
При нагревании в горячем воздухе (при температуре более 150 о С) в течение длительного времени шерсть приобретает желтый оттенок.
Ультрафиолетовые лучи также вызывают пожелтение шерстяного волокна. Пожелтение шерсти связывают с фотохимическими превращениями аминокислотных остатков в присутствии кислорода.
Шерсть устойчива к действию всех органических растворителей, применяемых при химической чистке. Изделия из шерсти не подлежат стандартной стирке с применением щелочных моющих средств. Шерсть разрушают щелочи и биологически-активные препараты. Исключением является АКВАЧИСТКА шерстяных или полушерстяных изделий, где в качестве моющего вещества используются специальные средства, защищающие волокна от усадки и свойлачивания.
Биологические факторы (плесень, бактерии, грибки) оказывают заметное разрушающее действие.
Отбеливатели, такие как гипохлорит (хлорсодержащие) разрушают фиброин шелка. Перекись водорода не оказывает разрушающего воздействия. При температуре более 110 о С волокна шелка теряют прочность (глажение при температуре не более 110 о С).
Натуральные волокна как растительного, так и животного происхождения характеризуются высокими гигиеническими свойствами, в первую очередь, гигроскопичностью и низкой электризуемостью. Но изделия из них очень мнутся при носке и дают усадку в водной среде.
Применяемые для изготовления одежды синтетические волокна отличаются от волокон животного и растительного происхождения, а также от искусственных волокон, как по своему строению, так и по физико-химическим свойствам.
К недостаткам полиамидных волокон относятся их низкая гигроскопичность и малая термостойкость (температура глажения 100-110 о С). На тканях, содержащих полиамидные волокна, возможно проявление припалов от сигарет. Полиамидные волокна сильно электризуются, с них трудно удалить жиро-масляные загрязнения. Полиамидные волокна нельзя отбеливать ни хлоросодержащими, ни кислородосодержащими отбеливателями.
Полиакрилонитрильные (ПАН) волокна (нитрон, орлон, акрилан, куртель, кашмилон и др.) получают из продукта сополимеризации акрилонитрила с веществами, например, кислотами, улучшающими некоторые свойства волокна, в частности, накрашиваемость. Полиакрилонитрильные волокна благодаря своей «шерстеподобности» используются, в основном, при изготовлении трикотажных полотен, драповых и тонкосуконных тканей, а также в составе ворсовой пряжи ковровых изделий.
По стойкости к истиранию ПАН-волокна уступают всем синтетическим волокнам и даже хлопку. Их прочность ниже, чем у ПЭ- и ПА-волокон. Гигроскопичность волокна очень низкая. При этом ПАН-волокна имеют ряд ценных свойств: они стойки к действию минеральных кислот, органических растворителей, окислителей, а также к действию бактерий, плесени, моли. Устойчивость к щелочам недостаточна, при обработке слабыми растворами щелочей волокно желтеет.
При температуре 80-90 о С ПАН-волокно становится термопластичным, легко деформируется, что необходимо учитывать как при чистке и крашении, так и при глажении (не более 140 о С без натяжения).
ПАН-волокно устойчиво к действию окислителей.
Ткани из ПАН-волокон отличаются высокой светостойкостью. По устойчивости к светопогоде волокна по убыванию можно расположить следующим образом: ПАН-волокно, ПЭ-волокно, триацетатное волокно, ПА-волокно, лен, хлопок, шерсть, шелк.
По несминаемости ПАН-волокно уступает ПЭ-волокну, но превосходит ПА-волокно. Эластичность ПАН-волокна ниже, чем ПА-волокна, но выше ацетата и вискозы.
Поливинилхлоридные (ПВХ) волокна (хлорин, мовиль, ровиль, термовиль и др.) обладают высокой химической стойкостью: они устойчивы к действию минеральных кислот, щелочей, спирта, бензина. Волокно набухает в эфирах, хлорированных углеводородах, не гниет, устойчиво к микроорганизмам, морозоустойчиво, не набухает в воде, негигроскопично, прочность в мокром состоянии не меняется.
Полиуретановые (ПУ) волокна (вирен, лайкра, дорластан, спандекс и др.) схожи с другими синтетическими волокнами, но по своим физико-механическим свойствам они относятся к эластомерам, то есть имеют высокие показатели эластического восстановления. Нити спандекс малогигроскопичные, обладают большой стойкостью к истиранию, но недостаточно термостойки. Используются для изготовления тканей, трикотажа и лент в спортивных, корсетных и лечебных эластичных изделиях.
Синтетические волокна отличаются более высокой прочностью на разрыв, устойчивостью к истиранию, несминаемостью и малым водопоглощением в отличие от натуральных и искусственных, то есть негигроскопичны. Эти волокна неустойчивы к высоким температурам, легко электризуются и подвергаются так называемому «старению».
СОКРАЩЕННЫЕ НАИМЕНОВАНИЯ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ВОЛОКОН
На многих изделиях зарубежных фирм вместо полных названий волокон даются их сокращенные наименования. Специальные обозначения вы найдёте на бирке, пришитой к изделию с изнанки, а для их расшифровки воспользуйтесь следующей таблицей:
AC | Acetato/Acetate/Acetat/Acetate | ацетатное волокно |
AF | Sonstige fasem/Another fibre/Autres fibres, а также ЕА | другие волокна |
CA | Canapa/Hemp/Hant/Chanvre | волокно из пеньки, конопли |
Cо | Cotone/Cotton/Baumwolle/Coton | хлопок |
Cu | Cupro/Cupro/Cupro/Cupro | медно-аммиачное волокно |
EA | Altre fibre/Other fibres, а также AF | другие волокна |
*EL | Comma/Bubber/Elastodien/Elastodiene/Elastan/Elasthan/Elasthanne | эластан |
HA | Pelo/Hair/Haar/Poil | щетина, волосяная нить, ворс |
HL | Limisto/Union Linen/Halbleinen/Metis | лен с примесями, полульняное волокно |
Li | Lino/Linen-Flax/Flachs, Linen/Lin | лен |
*Ly | Laychra/Laycra | лайкра |
Ma | Modacrilice/Modacrylin/Modacryl/Modacryliqe | модифицированное акриловое волокно |
Md | Modal/Moadal/Modal/Modal | модифицированное вискозное волокно |
Ny | Naylon/Polyamide | нейлон, полиамид |
*Me | Metall/Metal/Meta | металлизированная нить |
PA | Acrilica/Polyacrylic/Polyacryl/Acrylique/Acrilico/Acrylic | акриловое волокно |
PL | Poliestere/Polyester/Polyester | полиэстерное, полиэфирное волокно |
PE | Polietilen/Polyethylene/Polietileno | полиэтиленовое волокно |
PP | Polipropilene | полипропиленовое волокно |
*PU | Poliuretanica/Polyurethane/Polyurethan | полиуретановое волокно |
RA | Ramie | волокно из крапивы (рами) |
*RS | Rubber artificial | резина, каучук искусственный |
JU | Juta/Jute | джут |
*SE | Seta/Silk/Seide/Soie | шелк |
*SW | Silkworm | тутовый шелкопряд |
TA | Triacetato/Triacetate/Triacetat | триацетатное волокно |
TR | Residut tessili/Textile residual/Restlich Textil/Residu Textile | производственные ткацкие остатки, состав произвольный |
VI | Viscosa/Viscose | вискозное волокно |
**PVC | Polyvinylchloride/Polyvinylchlorid | поливинилхлорид, полихлорвинил |
**PVCF | Polyvinylchloride fibre | поливинилхлоридное волокно |
WA | Angora/Angora (karin) | шерстяное волокно из ангорской козы |
WO | Lana/Wool/Woole/Lane/Laine/Wolle | шерсть |
WK | Camello/Camel/Kamel/Chamean | верблюжья шерсть |
WL | Lama/Liama | шерстяное волокно из ламы |
WM | Mohair | мохер, выделанная особым способом шерсть ангорской козы |
WS | Kashmir/Cashemire/Cashmere/Kaschmir | кашемир |
WP | Alpaca/Alpaka | шерсть альпака |
WY | Yach/Yak/Yack | шерсть яка |
UC | Union cloth | полушерстяная ткань |
Примечание. Независимо от имеющейся маркировки по уходу:
— изделия, содержащие волокна, отмеченные одной звездочкой, требуют особой осторожности при обработке в перхлорэтилене;
— изделия, содержащие волокна, отмеченные двумя звездочками, не подлежат обработке в перхлорэтилене