содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

ТРЕНИЕ

Трение волокон имеет большое значение для технологических процессов их переработки и для оценки качества изделий в процессе эксплуатации.

Под трением понимают сопротивление, возникающее при перемещении двух соприкасающихся волокон (тел), находящихся под действием нормального давления. Величина силы трения прямо пропорциональна силе нормального давления соприкасающихся волокон. Сопротивление, возникающее при перемещении волокон, складывается из преодоления механического зацепления микрошероховатостей и молекулярного взаимодействия двух тел. Макрошероховатости текстильных волокон обусловливают их цепкость.

При совместном проявлении трения и цепкости волокон все сопротивление в целом именуют тангенциальным. Основным показателем, характеризующим тангенциальное сопротивление, является коэффициент тангенциального сопротивления (ц), представляющий отношение силы тангенциального сопротивления (Тс) к нормальному давлению (Nд), т. е.
 

ц=Тс/Nд

Чем выше этот коэффициент, тем прочнее будет пряжа, тем лучше сохраняется форма трикотажа, ткани, меньше вероятность образования пиллинга, больше носкость изделий. Наибольшим коэффициентом р обладают волокна шерсти (0,73) и хлопка (0,29), далее следуют волокна лавсан, хлорин, нитрон, капрон, ацетатное, вискозное, стеклянное.
 

СТОЙКОСТЬ ВОЛОКОН К ИСТИРАНИЮ

Истирание текстильных волокон происходит в результате соприкосновения с истирающим материалом, вследствие чего изделия изнашиваются.

Волокна обладают разной устойчивостью к истиранию. Наиболее устойчивы к истиранию полиамидные волокна, поэтому они являются незаменимым материалом для изготовления чулочно-носочных изделий. Если принять устойчивость к истиранию капрона за 100%, то устойчивость к истиранию других волокон составит, %: винол — 50—60, полипропилен — 25—30, лавсан — 22—25, полинозное волокно, вискозный шелк, ПВХ и хлопок—12—10, хлорин, ацетатное и триацетатное волокно, шерсть — 9—5, нитрон, вискозное штапельное волокно — 4—2.

Добавляя в смеси к хлопку, шерсти, нитрону, вискозному штапельному волокну 10—20% капрона, 20—50% винола или 30—67% лавсана, значительно увеличивают сопротивляемость трикотажа к истиранию, а следовательно, повышают его износостойкость.

ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ

Гигроскопичность волокон — это их способность поглощать влагу из окружающей среды. Количество гигроскопической влаги в волокне зависит от химической структуры волокна, от относительной влажности и температуры воздуха. Имеющиеся в волокнах полярные группы ОН, NH2, СООН обусловливают большую гигроскопичность и лучшую окрашиваемость волокон. Отсутствие таких групп в строении большинства синтетических волокон является причиной их малой гигроскопичности, трудности окрашивания и значительной химической стойкости. Чем больше относительная влажность воздуха, тем больше влажность волокон. Чем выше температура воздуха, тем ниже влажность волокон.

Впитываемая волокном влага проникает между макромолекулами и ослабляет связи между ними, вследствие чего уменьшается прочность волокон и увеличивается их мягкость, гибкость и удлинение. Исключением являются волокна хлопка, у которых при увеличении влажности прочность увеличивается примерно на 15% из-за более равномерного распределения напряжений в волокне.

Влажность волокон (W) определяют высушиванием их в сушильно-кондиционном аппарате до получения сухого веса qc и рассчитывают по формуле
 

W=(q-qc)/qc

где q — начальный вес волокон.

В табл. 4 приведена влажность различных волокон в нормальных условиях (при 20° С и 65% относительной влажности иоздуха), а также при 95% относительной влажности воздуха, когда волокна на ощупь остаются сухими.
 

Таблица 4 Влажность волокон

Гигроскопичность волокон обеспечивает в одежде поглощение пота, выделяемого кожей человека, и отдачу его во внешнюю среду. Испаряющиеся потовые выделения понижают температуру человеческого организма. Волокна при поглощении влаги выделяют тепло. Это приводит к увеличению давления водяных паров в волокне, что в свою очередь вызывает удаление части влаги из него и поглощение им тепла. Эффект охлаждения тела человека уменьшается. Таким образом, как при поглощении влаги, так и при испарении ее волокна благодаря своей гигроскопичности защищают тело от резкого влияния окружающей среды. Чем выше поглощение влаги волокном, тем сильнее его защитное действие, тем выше его гигиеничность.

При погружении в воду волокна впитывают ее. Различные подокна впитывают воду с разной скоростью и в неодинаковом количестве. Целлюлозные волокна быстро впитывают влагу и в большом количестве, волокна шерсти впитывают влагу медленно и еще в большем количестве, синтетические волокна очень мало впитывают влагу. При впитывании влаги волокна набухают и при этом изменяют свои размеры.

В табл. 5 приводятся данные по материалам работ различных авторов, характеризующие набухание волокон в воде.

Таблица 5 Набухаемость волокон в воде

Иногда у волокон (чаще у вискозного) после набухания наблюдается сокращение размеров по длине. Это объясняется тем, что до увлажнения волокна находились в растянутом зафиксированном состоянии. Вследствие набухания молекулы
принимают равновесное изогнутое положение, что проводит к сокращению волокон по длине.

Молекулы воды легко проникают в аморфные участки волокна и очень мало в кристаллические участки.

В результате того, что кристаллические участки расположены главным образом по длине волокон, набухание их в этом направлении очень ограниченное. Несмотря на то, что шерсть и нитрон имеют примерно одинаковое содержание аморфной фазы, благодаря большому содержанию полярных групп в шерсти ее аморфная фаза набухает значительно больше. При набухании волокна могут удержать количество влаги, равное их двойному весу, а после отжима на центрифуге — 70—90% от веса волокна.

Поглощенная волокном влага удерживается в виде свободной воды, заполняющей поры, межклеточные пространства, в виде связанной, или сорбированной, воды, заполняющей меж-фибриллярные пространства или пропитывающей клеточные оболочки, а также гидратационной, или химически связанной воды.

Свободная и сорбированная вода удаляется при сушке волокон сравнительно легко, гидратационная вода удаляется лишь в токе сухого нейтрального газа при 120—125° С.