по дисциплине ОП.03 Материаловедение «Определение волокнистого состава материалов»
методическая разработка по теме

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Тема: «Определение волокнистого состава материалов»

по дисциплине ОП.03 Материаловедение

для студентов, обучающихся

по специальности 262019 конструирование, моделирование и

технология швейных изделий

Санкт – Петербург

2017

Содержание

1. Пояснительная записка

2. Теоретический материал

3. Последовательность определения волокнистого состава органолептическим методом

4. Пример определения волокнистого состава органолептическим методом

5. Контрольные задания для проверки усвоения материала

6. Рекомендуемая литература, интернет источники

Пояснительная записка

Методическое пособие - комплексный вид методической продукции, включающий в себя систематизированный материал, раскрывающий суть, отличительные особенности и методики какого-либо образовательного курса, либо направления.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 262019 конструирование, моделирование и технология швейных изделий.

Разработано в соответствии с ФГОС  с целью систематизировать знания студентов. Пособие может быть использовано для работы на уроке в ходе выполнения лабораторных работ и внеаудиторной самостоятельной работы.

В теоретической части излагается в краткой форме

В практической части систематизируется и классифицируется фактический материал, содержатся практические рекомендации, приводятся характерные примеры тех или иных форм и методик работы в образовательном учреждении.

В дидактической части сосредоточены дидактические материалы (схемы, таблицы, рисунки и т. п.), иллюстрирующие практический материал.

Заключение – до 10% текста, излагаются краткие, четкие выводы и результаты, логически вытекающие из содержания методического пособия, в каком направлении предполагается работать дальше.

Теоретический материал

По волокнистому составу все ткани делятся на хлопчатобумажные, льняные, шерстяные и шелковые, а кроме того, на однородные, неоднородные, смешанные и смешанно-неоднородные.

 К однородным тканям относятся ткани, состоящие из волокон одного вида, например из хлопка (ситец, бязь, сатин и др.), льна (полотно, рогожка, коломенок и др.), шерсти (фай, креп, бобрик и др.), натурального шелка (крепдешин, креп-жоржет и др.), вискозных нитей (креп-сатин, креп-марокен, полотно и др.), ацетатных нитей (сорочечная, атлас и др.), синтетических нитей (блузочная, сорочечная и др.). Такие ткани соответственно называются чистохлопковыми, чистольняными, чистошерстяными и чистошелковыми, чистовискозными, чистоацетатными и чистокапроновыми.

 К неоднородным тканям относятся ткани, состоящие из нитей различного волокнистого состава, например с основой хлопчатобумажной, а утком из искусственных нитей (зефир, шотландка); с основой хлопчатобумажной, а утком льняным (полотно, рогожка); с основой хлопчатобумажной, а утком шерстяным (шевиот «Омский», сукно); с основой шелковой, а утком хлопчатобумажным (саржа, сатин-дубль); могут быть и другие сочетания разнородных нитей в тканях, например основа капроновая, а уток из чередующихся лавсановых и ацетатных нитей.

 К смешанным тканям относятся ткани, у которых основа и уток состоят из смеси различных волокон, например шерсти с хлопком (сукно шапочное), шерсти со штапельным вискозным волокном (трико «Мервис»), шерсти со штапельным капроновым волокном (сукно «Школьное»); возможны также смеси шерсти со штапельным нитроновым, лавсановым и другими синтетическими волокнами.

К смешанно-неоднородным относятся ткани, у которых одна система нитей однородная, а другая смешанная, например основа из вискозной нити, а уток из вискозноацетатного москрепа («Костромичка»), основа из муслина капронового, а уток из вискознокапроновой спирали (ткань блузочная «Мимоза»).

 Неоднородные, смешанно-неоднородные и смешанные ткани обычно называют по наиболее ценному волокнистому компоненту с приставкой слова «полу»: полушерстяные, полульняные, полушелковые. Исключением являются ткани, выработанные из хлопчатобумажной основы и утка из искусственных нитей. Такие ткани называются полухлопковыми. Шерстяные ткани, содержащие не более 10 % химических волокон, введенных в виде просновок, искры для улучшения внешнего вида, относят к однородным тканям.

ВЛИЯНИЕ ВОЛОКНИСТОГО СЫРЬЯ НА ВНЕШНИЙ ВИД И СВОЙСТВА ТКАНЕЙ

 От волокнистого состава тканей зависят их внешний вид (гладкость, блеск, а иногда и цвет) и свойства (прочность, растяжимость, упругость, теплопроводность, гигроскопичность, усадочность и др.). Зная волокнистый состав ткани и свойства волокон, можно заранее определить назначение ткани, ее поведение в процессах швейного производства (скольжение, осыпаемость, раздвигаемость нитей, усадка) и режим влажнотепловой обработки.

Свойства волокон хлопка - матовый блеск, высокая прочность, небольшая растяжимость, малая упругость, средняя теплопроводность, хорошая гигроскопичность и намокаемость, стойкость к действию высоких температур и щелочей - дают возможность получить из этого волокна ткани с соответствующими свойствами и внешним видом.

Хлопчатобумажные ткани используются для изготовления разнообразных швейных изделий, начиная от легких и достаточно износостойких бельевых (из шифона, нансука и др.) и кончая тяжелыми высокоизносостойкими с хорошими теплозащитными свойствами для зимних спортивных костюмов (из вельветона, замши и др.). Очень широко используются хлопчатобумажные ткани для изготовления красивых дешевых платьев, сорочек, детской одежды.

 Обработка хлопчатобумажных тканей в швейном производстве затруднений не вызывает.

 Льняные волокна позволяют вырабатывать ткани с гладкой и блестящей поверхностью, высокой прочности, стойкие к растяжению, малодрапирующиеся, гигиеничные, хорошо стирающиеся и разглаживающиеся. Льняные ткани характеризуются значительной сминаемостью и низкими теплозащитными свойствами.

 Льняные ткани находят широкое применение для изготовления столового и постельного белья, летней одежды, спецодежды и др.

 Жесткость волокон льна вызывает быстрое затупление игл и прорубаемость тканей при обработке их в швейном производстве.

 Из шерстяных волокон можно вырабатывать ткани с небольшой ворсистостью, с малозаметным блеском, некоторые ткани с плотным войлокообразным застилом небольшой поверхностной плотности, с высокими теплозащитными свойствами и износостойкостью, почти несминающиеся.

 Шерстяные ткани широко используются для изготовления платьев, костюмов и пальто.

 В швейном производстве учитывается способность шерстяных тканей к местной усадке, к фиксации размеров растянутой ткани, к разглаживанию при кратковременном воздействии высокой температуры (180 - 200 С) в условиях повышенной влажности, на чем основаны такие обработки, как сутюживание, оттягивание, прессование, отпаривание (удаление лас).

 Ткани из натурального шелка характеризуются гладкой поверхностью и приятным нерезким блеском, хорошей износостойкостью, малой сминаемостью и хорошей гигиеничностью; гладить их следует при невысоких температурах, стирать - в нейтральных растворах с последующей обработкой в слабых растворах уксусной кислоты.

 Шелковые ткани используются для изготовления нарядных летних платьев, блузок и др. В швейном производстве необходимо учитывать способность тканей из натурального шелка к скольжению, осыпаемость и раздвигаемость нитей.

 Ткани из вискозных нитей отличаются гладкостью, резким или матовым блеском, хорошей стойкостью к истиранию, сильной сминаемостью и усадкой (в связи с чем требуют противосминаемой и безусадочной отделки), средней драпируемостью, хорошей гигиеничностью, невысокими теплозащитными свойствами. Эти ткани хорошо разглаживаются горячим утюгом, стираются в нейтральных или слабых мыльных моющих растворах.

 Ткани из вискозных нитей широко применяются как подкладочные (саржа, сатин подкладочный), платьевые (креп-марокен, тафта), сорочечные (шотландка, пике), бельевые (крепдешин, полотно), а также как декоративные и плащевые.

 В швейном производстве учитываются особенности тканей из вискозных нитей: способность к скольжению, осыпаемость, раздвигаемость нитей и прорубаемость (при большой плотности тканей и большой крутке нитей).

 Ткани из вискозного штапельного волокна в отличие от тканей из вискозных нитей обладают некоторой ворсистостью поверхности, умеренным блеском, хорошей мягкостью и драпируемостью, повышенной усадочностью.

 Такие ткани широко используются в качестве платьевых (полотно, шотландка) и реже в качестве костюмных («Лада») тканей.

 Ткани из вискозного штапельного волокна легче в обработке, чем ткани из вискозных нитей: меньше скользят и осыпаются, обладают меньшей раздвигаемостью и прорубаемостью нитей.

 Штапельные ткани из полинозных волокон отличаются более высоким качеством: они более упруги и прочны в сухом и мокром состоянии, меньше усаживаются. Очень хороши ткани из смеси тонковолокнистого хлопка с полинозным волокном. Они обладают высокими физико-механическими свойствами при меньшей загрязняемости, хорошо отстирываются, требуют меньшего расхода смол для несминаемой отделки тканей и имеют лучший внешний вид, чем аналогичные ткани из хлопка.

 Ткани из капрона отличаются гладкостью и блеском, высокой износостойкостью, умеренной драпируемостью, несминаемостью, способностью хорошо сохранять форму, приданную изделиям при влажно-тепловых обработках (изделия из этих тканей даже после стирки не требуют глажения), легко отстирываются и не садятся, гладить их нужно при температуре поверхности утюга 120 - 130'С.

 Капроновые ткани широко используются для изготовления нарядных блузок и платьев, а также для отделки.

 Затрудняет использование капроновых тканей в швейном производстве их большая растяжимость, скольжение, осыпаемость, раздвигаемость нитей, размягчение и слипание при раскрое (от нагрева ножа), пошиве (от нагрева иглы), влажнотепловой обработке (при температуре выше 200'С).

 При наличии в тканях разнородных волокон необходимо учитывать их влияние на внешний вид и свойства тканей. Это влияние будет зависеть от количества тех или иных волокон, введенных в состав ткани, от того, в каком виде они введены в ткань (в виде основной или уточной нити, в виде штапельных волокон, введенных в смесь, или в виде просновок).

 Если в смесь шерстяных волокон ввести хлопок, то блеск ткани уменьшится, появится неприятная блеклость, понизится застилистость ткани при валке, увеличится предел прочности при растяжении, уменьшится растяжимость, увеличится сминаемость, уменьшатся стойкость к истиранию, износостойкость, более медленно будет проявляться усадка ткани при ее увлажнении, что затруднит проведение сутюживания, понизятся теплозащитные свойства ткани.

 Если к смеси шерстяных волокон добавить вискозные штапельные волокна, то ткани приобретут легкий блеск, их разрывная нагрузка повысится незначительно, а растяжимость несколько уменьшится, поверхностная плотность увеличится, драпируемость улучшится. Ткани из полугрубой и грубой шерсти приобретут, кроме того, некоторую мягкость.

 Шерстяная ткань, выработанная с содержанием 10 % капронового штапельного волокна, отличается в 1,5 - 2 раза большей стойкостью к истиранию по сравнению с этим свойством чистошерстяных тканей, что значительно увеличивает износостойкость. Увеличиваются разрывная нагрузка, разрывное удлинение, несминаемость тканей, но уменьшаются валкость ткани и поверхностная плотность.

 Добавление к шерстяным волокнам лавсана или нитрона увеличивает пористость ткани, разрывную нагрузку и уменьшает поверхностную плотность и усадку при валке, при замачивании и при влажно-тепловой обработке, что затрудняет сутюживание.

Использование лавсана в смеси с шерстью способствует увеличению стойкости ткани к истиранию, а следовательно, и износостойкости. Нитрон же не увеличивает стойкость ткани к истиранию. Волокна лавсана и нитрона увеличивают водопроницаемость тканей, что необходимо учитывать при выработке пальтовых тканей, увеличивают способность к плиссировке.

 Если к хлопковым волокнам добавить 10 % капронового штапельного волокна, это вызовет понижение разрывной нагрузки в среднем на 20% из-за разного удлинения волокон, но сопротивляемость тканей к истиранию возрастет примерно на 25 %, а износостойкость - на 30 - 40%.

 При использовании хлопка в смеси с нитроном (50% + 50%) разрывная нагрузка и стойкость к истиранию пряжи и изделий из нее возрастают, а гигиеничность снижается.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО СОСТАВА ТКАНИ

 От волокнистого состава ткани зависят ее назначение, характер обработки в швейном производстве и условия хранения. Специалист-швейник должен уметь правильно и быстро определить его. Для определения волокнистого состава пользуются органолептическим и лабораторным методами.

 Органолептический метод. Этот метод основан на использовании органов чувств человека (зрения, осязания и обоняния). С помощью зрения определяют блеск, цвет, прозрачность, гладкость, ворсистость, характер горения нитей, извитость волокон; с помощью осязания - мягкость, жесткость, растяжимость, упругость (несминаемость), теплоту или прохладу на ощупь, прочность; с помощью обоняния - запах, выделяемый волокнами при горении.

 Этому методу свойственны простота и быстрота, однако он отличается субъективностью.

 Последовательность определения волокнистого состава органолептическим методом

Органолептический метод определения волокнистого состава тканей складывается из следующих приемов анализа ткани:

а) по ее внешнему виду;

б) на ощупь;

в) по виду основы и утка, по виду оборванного конца пряжи или нитей, по виду волоконец на оборванном конце пряжи или нитей, по прочности пряжи или нитей в сухом и мокром состоянии;

г) по характеру горения нитей основы и утка.

 Волокнистый состав ткани можно определить по совокупности всех четырех приемов, а в ряде случаев по одному (по внешнему виду), по двум (по внешнему виду и на ощупь) или трем (по внешнему виду, на ощупь и по характеру горения нитей).

 Отличительные признаки хлопчатобумажных и льняных тканей:

 суровые хлопчатобумажные ткани имеют желтоватый оттенок, а льняные - зеленовато-серый;

 отбеленные льняные ткани более гладкие и блестящие, чем отбеленные хлопчатобумажные;

 льняные ткани в отличие от хлопчатобумажных имеют большую неоднородность пряжи по толщине;

 хлопчатобумажные ткани на ощупь мягкие и теплые, а льняные - твердые и прохладные;

 льняную пряжу и ткань значительно труднее разорвать руками, чем хлопчатобумажную;

 льняные ткани почти не растягиваются ни по основе, ни по утку, а хлопчатобумажные, особенно бельевые, заметно растягиваются по утку;

 на конце оборванной хлопчатобумажной пряжи однородные очень тонкие волокна, на конце оборванной льняной пряжи - неоднородные прямые остроконечные волокна разной длины и толщины;

 хлопчатобумажные и льняные нити горят примерно одинаково - ярко-желтым пламенем, с наличием светящегося уголька, с образованием серого пепла и распространением запаха жженой бумаги; льняная пряжа хуже тлеет, быстрее затухает.

 Отличительные признаки тканей из натурального шелка и тканей из искусственных нитей:

 ткани из натурального шелка отличаются от тканей из искусственных (вискозных) нитей приятным, нерезким блеском;

 на ощупь ткани из натурального шелка мягкие, мало мнутся, а ткани из искусственных нитей менее мягкие и мнутся сильно;

 при обрыве нити натурального шелка конец нити имеет вид связанной массы волоконец, при обрыве искусственных нитей конец нити имеет вид кисточки с разлетающимися в разные стороны волоконцами;

 при обрыве руками смоченной нити натурального шелка обнаруживается такая же прочность, как и у сухой нити, увлажненная искусственная нить разрывается значительно легче сухой, смоченная ткань из искусственных нитей легко продавливается пальцами;

 горят искусственные нити и натуральный шелк различно - натуральный шелк при введении в пламя быстро спекается в черный комочек, распространяя запах горелого пера или рога, вискозные нити, подобно хлопчатобумажной пряже, горят довольно быстро, ацетатные и триацетатные нити при горении образуют темный наплыв и распространяют кисловатый запах.

 Отличительные признаки тканей чистошерстяных, полушерстяных и смешанных:

 чистошерстяные ткани имеют нерезкий блеск, а ряд суконных тканей - плотный войлокообразный слой; шерстяные ткани с хлопком отличаются блеклостью, а со штапельным волокном - блеском, меньшей плотностью войлокообразного слоя;

 чистошерстяные ткани не мнутся или мнутся незначительно, при этом образующиеся замины быстро исчезают; полушерстяные ткани мнутся тем сильнее, чем больше в них целлюлозных волокон; если в смеси с шерстью находятся синтетические волокна (капрон, лавсан, нитрон), то сопротивление ткани смятию больше, чем чистошерстяной ткани;

 при анализе пряжи шерсть узнается по ее изогнутости и небольшому блеску; если к шерсти примешаны другие волокна, то их распознают по характерным для них признакам: матовые, тонкие, неизвитые - волокна хлопка; менее извитые, более длинные и блестящие - искусственные или синтетические волокна;

 чистошерстяная и смешанная пряжа горит по-разному: чистошерстяная пряжа - с образованием черного наплыва (спека), распространяя запах жженого рога или пера, при выводе пряжи из пламени горение прекращается; смешанная пряжа - с образованием наплыва, светящегося уголька, пепла и запаха, зависящих от содержания нешерстяных волокон; при наличии в пряже до 10% целлюлозных волокон наблюдается слабое самостоятельное горение с образованием светящегося уголька, но пламя быстро гаснет; при наличии в пряже 20 - 25 % целлюлозных волокон имеет место медленное горение с образованием наплыва и светящегося уголька и распространением смешанного запаха жженой бумаги и пера, но пламя не проходит по всей нити, а затухает через 1 - 1,5 см; при наличии в пряже большего содержания растительных примесей пламя проходит по всей нити, признаков горения шерсти, кроме запаха, не наблюдается; при наличии в пряже синтетических волокон ее горение зависит от содержания этих волокон: выделение копоти при горении свидетельствует о наличии волокон лавсана или нитрона; при наличии нитрона горение идет более интенсивно; отсутствие копоти и характерный запах вареных бобов свидетельствуют о наличии капрона.

 Пользуясь органолептическим методом, можно обосновать отличие капроновых тканей от тканей из искусственных нитей, тканей шелковых от полушелковых, тканей штапельных от хлопчатобумажных или шерстяных и т. д.

 Лабораторный метод. Этот метод более объективен, чем органолептический, так как анализ производится с помощью микроскопа и химических реактивов.

 Зная строение различных волокон и рассматривая их пучки, вынутые из пряжи, под микроскопом, можно сказать, какие волокна входят в состав той или иной ткани. Однако некоторые химические волокна (капрон, лавсан, полинозное) сходны по строению. В этом случае изучение под микроскопом следует дополнить определением отношения волокна к некоторым химическим реактивам.

 С помощью химических реактивов можно установить наличие тех или иных волокон в ткани благодаря их различному отношению к растворителям и различной окрашиваемости разных по природе волокон теми или иными веществами.

 Учитывая разную растворимость волокон в различных растворителях, можно подобрать такие растворители, которые точно покажут природу волокна. Например, ацетатные нити легко отличить от триацетатных при действии ацетона: ацетатная нить растворяется в ацетоне, а триацетатная - не растворяется; лавсан можно отличить от капрона при действии муравьиной кислоты: капрон растворяется в кислоте, а лавсан нет.

 Растворимость волокон в тех или иных растворителях приведена в табл. 9.

 Известно, что при действии на ткани из хлопка хлорцинкйодом они окрашиваются в голубовато-фиолетовый или красно-фиолетовый цвет, так же окрашиваются ткани из вискозного волокна; ткани из капрона, шерсти, натурального шелка и ацетатных нитей окрашиваются в желтый цвет.

 Экспресс-методом, предложенным Ф. П. Лобачевской, легко распознать волокна капрон, лавсан и нитрон. Для этого готовят смесь красителей (родамин С и катионный синий К), нагревают ее до кипения и на 2 - 3 мин погружают туда волокна. Капрон окрашивается в яркий красновато-сиреневый цвет, лавсан - в светло-розовый, нитрон - в яркий сине-голубой.

 Существует ряд других методов распознавания волокон: качественным анализом, по температуре плавления, по равновесной влажности, по плотности волокон и др. Однако на практике волокнистый состав тканей чаще всего определяют органолептическим методом и методом различного отношения к растворителям.