Общие свойства текстильных волокон и нитей

Свойства – это объективные особенности волокон, проявляющиеся при их создании, переработке и эксплуатации.

Качество текстильных волокон – совокупность свойств, определяю- щих пригодность волокон удовлетворять требования потребителей в зависи- мости от назначения изделий из данных волокон.

Свойства определяются в лабораториях предприятий стандартными методами с помощью специальных приборов. Свойства характеризуются нормируемыми величинами, выраженными в единицах Международной сис- темы.

Свойства подразделяются на 4 группы: геометрические, физические, механические, химические.

Геометрические свойства – это длина, плотность, линейная плот- ность или толщина, номер, форма и размеры поперечного сечения.

Длина (ℓ) – это максимальный размер волокна от одного конца до дру- гого в расправленном, но не в натянутом состоянии. Измеряется в миллимет- рах, сантиметрах. Длина волокон определяет способ их прядения и влияет на свойства вырабатываемой пряжи.

Плотность (ρ) – это масса единицы объема волокон. Измеряется в граммах/кубический сантиметр и вычисляется по формуле:

ρ = Vm ,

где m – масса, г; V – объем, см3.

Толщина волокон и нитей характеризуется линейной плотностью (Т), определяемой отношением массы волокон (нитей) к их длине:

T = ml ,

где m – масса, мг, г; ℓ - длина, м, км.

Единица линейной плотности, выраженная в миллиграммах/метр или

граммах/километр, принята как международная и называется mекс. При рас- чете линейной плотности волокон используют единицу миллитекс – это раз- мерность миллиграмм/километр.

Линейная плотность (Т) связана с размером поперечного сечения во- локна (S) формулой: T=S ρ ·103

Из приведенной зависимости видно, что чем выше линейная плотность во- локна, тем больше его поперечное сечение.

Тонину волокна или нитей иногда характеризуют номером – отноше- нием длины к массе:

N= ml м/г.

Слинейной плотностью (Т) номер (N) связан зависимостью: N = 1000T , т.е.

чем тоньше волокна, тем выше их номер и тем более тонкую пряжу можно из них спрясть.

2. Физические свойства – тепловые, оптические, электрические, от- ношение к влаге, устойчивость к светопогоде.

Теплостойкость – способность волокнистого материала сохранять физико-механические свойства при повышенных до определенного предела температурах.

Термостойкость – способность противостоять химическому разложе- нию под действием высоких температур.

Огнестойкость – способность противостоять воспламенению и тер- мическому разложению под действием огня.

Морозостойкость – характеризуется температурой, ниже которой на- блюдается резкое ухудшение свойств волокна.

Устойчивость к светопогоде – способность волокон сопротивляться разрушающему действию света, кислорода воздуха, влаги и тепла.

Электризуемость – способность текстильных волокон накапливать заряды статического электричества, что отрицательно сказывается на ходе технологических процессов их отделки, а также вызывает неприятные ощу-

12

щения и ускоряет загрязнение изделий при эксплуатации. Гигроскопичность – способность волокна поглощать или отдавать

влагу в окружающую среду.

Текстильные материалы по гигроскопичности делятся на 2 группы:

-гидрофильные – легко поглощают и отдают влагу;

-гидрофобные – почти не проводят влагу.

Гигроскопичность выражается влажностью и влагосодержанием. Влажность (W) – содержание влаги в волокне по отношению к массе

сухого образца, %:

W = m − mc 100 , mc

где m – масса до сушки; mc – масса после сушки.

Различают фактическую, максимальную, нормальную и кондицион- ную влажность. Фактическая влажность Wф показывает, какая часть массы волокна или нити приходится на массу влаги, содержащейся в волокне (нити) при данной фактической влажности воздуха. Максимальная влажность Wг характеризует влажность волокна, выдержанного при относительной влаж- ности воздуха 100% и температуре 20оС. Нормальная влажность Wн показы- вает влажность волокна, выдержанного в течение 24 часов при нормальных атмосферных условиях (температура воздуха 20±2оС и относительная влаж- ность воздуха 65±5%). Кондиционная влажность Wк – это условно установ- ленная, постоянная для данного вида волокна влажность, близкая к нормаль- ной.

Влагосодержание (В) – содержание влаги в волокне по отношению к массе влажного образца, %:

B = m − mc 100 . m

3. Механические свойства определяют отношение волокон и нитей к действию различно приложенных сил. К ним относят: прочность, износо- устойчивость, прядильную способность волокон.

Прочность – это способность волокон и изделий из них противостоять

13

деформационным растяжениям. Она характеризуется следующими показате- лями:

Разрывная нагрузка (Рр) – это напряжение, при котором испытуемый образец разрывается (Н, сН, кгс).

Разрывное удлинение (ℓр) представляет собой приращение длины во- локна или нити к моменту разрыва мм (см, км).

l p = l1 − l0,

где l1 - длина к моменту разрыва; l0 - длина образца исходного.

Относительное разрывное удлинение (ε) – отношение изменения длины образца к моменту разрыва к первоначальной длине образца в %:

l

ε = lp 100

0

Относительная разрывная нагрузка (Рн) – отношение разрывной на-

грузки к толщине образца:

P0 = PTp н/текс; сН/текс; кгс/текс.

Разрывная длина (Lp) – это длина, при которой подвешенный за один конец образец волокна или нити, разрывается под действием собственной силы тяжести (рмм, рсм, ркм).

Износоустойчивость – это способность волокнистых материалов и изделий из них противостоять старению и химической деструкции под дей- ствием различных нагрузок (трение, изгиб, стирка, глажение, светопогода и т.д.).

Прядильная способность волокна выражается максимальной длиной пряжи (выраженной в километрах), полученной из 1 кг волокнистого мате- риала.

4. Химические свойства изучаются в курсе химической технологии текстильных материалов и характеризуют отношение волокон и нитей к дей-

14