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

2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВОЛОКОН И ИХ РАЗМЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Волокна, используемые в текстильном производстве, должны отвечать определенным техническим требованиям, т. е. обладать определенными показателями и свойствами. Основными размерными характеристиками являются толщина (тонина) и длина волокон. Основные свойства волокон — прочность, удлинение, трение, стойкость к истиранию, гигроскопичность, устойчивость к нагреванию, светостойкость, хемостойкость, удельный и объемный вес.

ТОЛЩИНА

Толщина (тонина) текстильных волокон колеблется в пределах от 5 до 100 мкм (микрометров) и более. Основная масса текстильных волокон имеет поперечник от 12 до 40 мкм. Тонкие волокна — более мягкие и гибкие, они лучше обвивают друг друга, и пряжа из таких волокон при прочих равных условиях будет более прочной и гибкой. Толщина волокон выражается в тексах, а тонина их (старый показатель) — номером.

Текс —это величина массы, приходящаяся на единицу длины. Иначе говоря, это отношение массы волокна в граммах (т)
к его общей длине в один километр (L).
 

Длина

Длина текстильных волокон, используемых для выработки пряжи, колеблется в пределах от 20 до 150 мм и более. Натуральные волокна неравномерны по длине. Химические штапельные волокна можно получить любой заданной длины. Длина волокна влияет на способ их переработки в пряжу, а также на структуру и свойства пряжи. Из длинных волокон получают пряжу более тонкую, прочную, ровную и гладкую.

ПРОЧНОСТЬ

Прочность текстильных волокон — способность их сопротивляться растягивающим усилиям. Прочность волокон может быть выражена величиной разрывной нагрузки в граммах (Г) на одиночное волокно, пределом прочности при растяжении (разрывным напряжением) в килограммах (кГ) на 1 мм2, при котором волокна разрываются, и разрывной длиной в километрах (км).

Разрывная длина — это расчетная длина волокна, при которой вес его равен прочности на разрыв, т. е. длина, при которой волокно способно было бы разорваться от собственного веса.

Между прочностью волокна (Р) в кГ, его толщиной (тониной) и разрывной длиной (Lp) в км существует зависимость:

Чем прочнее волокно, тем более прочную и тонкую пряжу можно выработать, а следовательно, получить более высокого качества изделия.

В табл. 2 приведена прочность волокон, выраженная разрывным напряжением в килограммах на 1 мм2 и разрывной длиной и километрах.

Прочность химических волокон зависит от степени их вытяжки и стабилизации. С увеличением вытяжки волокон прочность их возрастает. Стабилизация волокон (действием температуры) приводит к ориентации макромолекул, а вследствие этого п к увеличению прочности волокна. Так, например, для специальных целей получают упрочненные волокна с проч-
ностью (км):

Капрон...........70—90

Лавсан...........55—70

Нитрон...........40—50

Хлорин...........60—80

Полипропилен .......50—70

Винол............80—110

Вискозное..........22—62

Ацетатное..........22—40
 

Прочность натуральных волокон зависит от их толщины (тонины) и плотности. Чем тоньше и плотнее волокно, тем выше его прочность. Так, например, прочность средневолокнистого хлопка 24—28 км, а тонковолокнистого 29—38 км, прочность тонкой шерсти 13—16 км, а грубой 8—12 км.

 

УДЛИНЕНИЕ

Удлинение текстильных волокон — свойство их увеличивать свою длину под влиянием растягивающих усилий. Удлинение измеряется приростом длины волокна, выраженным в процентах от первоначальной длины.

При удлинении волокна возникают деформации трех видов: упругая, эластическая, пластическая.

Деформация, исчезающая мгновенно после снятия нагрузки, называется упругой. Чем выше доля упругой деформации в волокне, тем выше качество изделий из этого волокна, тем лучше они будут сохранять свою форму, меньше будут сминаться. Упругая деформация возникает вследствие изменения расстояний между частицами полимеров, между соседними звеньями и атомами макромолекул при сохранении межмолекулярных и межатомных связей, при увеличении валентных углов.

Деформация, исчезающая после снятия нагрузки постепенно, в течение некоторого времени, называется эластической. Возникает эластическая деформация вследствие изменения конфигураций и перегруппировки макромолекул полимеров. Однако в обычных условиях часть эластической деформации
 

фиксируется и может исчезнуть лишь при нагреве или увлажнении, что обычно является причиной усадки волокон.

Деформация, не исчезающая после снятия нагрузки, называется пластической, или остаточной. Возникает пластическая доформация вследствие необратимых смещений звеньев макромолекул на сравнительно большие расстояния при разрыве одних межмолекулярных связей и образовании других.

С увеличением удлинения волокна доля упругой деформации уменьшается, а доля эластической и пластической деформаций возрастает. Поэтому при больших удлинениях волокон больше проявляется сминаемость и потеря формы изделия.

В табл. 3 показаны деформации удлинения волокон. Из таблицы видно, что наилучшими упругими свойствами обладают волокна капрон, лавсан, полипропилен, нитрон и шерсть.