Materiałoznawstwo przemysł włókienniczy produkuje tkaniny, włókniny. Inżynieria materiałowa

Cel lekcji: Usystematyzowanie i uzupełnienie wiedzy zdobytej w klasach podstawowych o tkaninach i ich wytwarzaniu z włókien roślinnych bawełny i lnu. Zapoznaj się z rodzajami splotów nitek oraz definicją boków w tkaninie.

Aby stworzyć zdolność do określenia nici osnowy i wątku, przedniej i tylnej strony;

Kultywować szacunek dla zawodów tkaczy i przędzalników;

Rozwijaj ciekawość.

Pomoce wizualne: kolekcje „Bawełna”, „Len”, „Fiber”, wata, przędza, ilustracje, próbki tkanin z brzegiem.

Sprzęt i materiały: lupy, igły, pudełka, nożyczki, wata, tkaniny.

Terminy: materiałoznawstwo, włókno, bawełna, len, tkanina, równa, przędza, nici, osnowa, wątek, prawa strona, lewa strona, splot płócienny.

Podczas zajęć

I. Część organizacyjna.

1. Przygotowanie pracy.
2. Pozdrowienia.
3. Licznik frekwencji.
4. Wiadomość o temacie i celu lekcji.

II. Głównym elementem.

Wprowadzenie przez nauczyciela.

Dziś zaczynamy studiować nowy, ciekawy dział „Nauka o materiałach”.

Tematem naszej lekcji jest „Podróż w świat tkanin z włókien roślinnych”.

Cel lekcji.

Zadaniem naszej lekcji jest zapoznanie się z włóknami, ich rodzajami, produkcją tkanin, rodzajami tkania, definicją boków w tkaninie. Ale nie możemy zacząć studiować tego tematu, nie pamiętając o zajęciach w szkole podstawowej.

W Szkoła Podstawowa na lekcjach porodu pracowałeś głównie z papierem. Ale nie wszyscy wiedzą, że papier i niektóre rodzaje tkanin (pochodzenia roślinnego) mają jedną bazę – celulozę.

Na potrzeby tej lekcji oprawiona jest wystawa obrazów kolażowych, w których wykorzystywane są różne materiały.

Pytanie: Czy tkanina zawsze istniała?

Odpowiedzi uczniów:

Pytanie: Czy kiedykolwiek pracowałeś z tkaniną?

Odpowiedzi uczniów:

Pytanie: Jaka była odzież człowieka prymitywnego?

Odpowiedzi uczniów:

P: Jaki jest cel tkanin?

Odpowiedzi uczniów:

A dziś proponuję nie tylko wycieczkę, ale ekspedycję naukową w celu zbadania historii pojawienia się tkanin bawełnianych i lnianych.

Ja będę kierował wyprawą, a wy będziecie moimi kolegami – „naukowcami”. Jesteś podzielony na 3 grupy. Każda grupa reprezentuje kreatywne laboratorium. Wyprawa rozpoczyna się wycieczką w przeszłość, podczas której przekazywane są informacje o tkaninie i włóknach.

Człowiek używa tkaniny od czasów starożytnych. Jesteśmy do tego tak przyzwyczajeni, że nawet nie myślimy o tym, kiedy szyjemy produkt, jak pozyskuje się tkaniny i z jakich surowców. Trudno sobie wyobrazić, jak w świetle pochodni, w ciemnych chatach, nasze praprababki przędły i tkały tkaniny. Stworzyli cudowne wzory, pomalowali białe płótna farbami roślinnymi i wydrukowali obraz.

Ślizgać się. Pokrzywa.

Starożytne zapiski pokazują, że pierwszymi włóknami, z których człowiek robił nici, były włókna pokrzywy i konopi.

Obecnie stosuje się dużą liczbę różnych włókien, zarówno naturalnych, jak i chemicznych. Wszystkie są połączone w grupę włókien tekstylnych.

Ślizgać się. Klasyfikacja włókien

Pytanie: Co to jest błonnik?

Odpowiedź: To są małe, cienkie ciała. Zapisz to w swoim zeszycie.

A teraz naukowcy wprowadzą nas w naturalne włókna bawełny i lnu.

Bawełna znana jest człowiekowi od 5000 lat. Jest to krzewiasta roślina tropikalna.

Miejsce narodzin bawełny to Indie. Aż do XVI wieku Indianie utrzymywali w tajemnicy produkcję bawełny. Do Europy importowano tylko gotowe tkaniny. Bawełnę uprawia się w Rosji od XVIII wieku. Na świecie rośnie 35 rodzajów bawełny, ale tylko 4 rodzaje nadają się na włókna.

Bawełna bardzo lubi ciepłe klimaty. Uprawiana jest w Uzbekistanie, Tadżykistanie, Turkmenistanie, Kazachstanie, Kirgistanie. Roślina osiąga wysokość do 1 metra. Owoce bawełny to pudełka, w których znajduje się od 7 do 15 tysięcy włókien. Są bardzo krótkie: od 6 do 50 milimetrów. Naturalny kolor włókien bawełny to biały lub kremowy, czasami występują inne kolory (beżowy, zielony).

Włókna bawełniane: białe, puszyste, cienkie, krótkie, miękkie, trwałe, matowe.

Tkaniny wykonane z bawełny nazywane są bawełna. Należą do nich: cambric, perkal, welwet, satyna, perkal, teak, flanela. Tkaniny te są trwałe, higieniczne, miękkie, ciepłe, lekkie, wygodne w noszeniu, dobrze prać, prasować, ale się gniotą.

Schemat pierwotnego przetwarzania bawełny

1. Surowa bawełna pozyskiwana jest z nasion boll.
2. Jest posortowany według jakości.
3. Są prasowane w bele i wysyłane do przędzalni.

Proces produkcji tkanin bawełnianych

W wysokim pałacu znajdują się małe szkatułki,
Kto je otwiera - wydobywa białe złoto.

Len (włókno lniane)

Len to jednoroczna roślina zielna znana człowiekowi od epoki kamienia. Kilka tysięcy lat przed naszą erą tkaniny lniane były znane w Egipcie i Gruzji.

W Rosji len uprawia się wszędzie od X wieku. Na świecie istnieje do 200 rodzajów lnu, ale len włóknisty jest najbardziej odpowiedni do produkcji włókna lnianego. Jest to wyjątkowa roślina włóknista o długich, elastycznych i mocnych włóknach. Łodyga lnu osiąga wysokość do 120 cm, każda z nich zawiera od 300 do 650 włókien.

Długość włókna - 35-90 mm.

Kolor - od jasnoszarego do ciemnoszarego.

Len ma charakterystyczny połysk, włókna mają gładką powierzchnię.

Kiedyś w dawnych czasach mówiono: „Kto się wyczerpie, ten się wzbogaci”. A przecież żyli bogato, radośnie. Nie łamali kapeluszy przed stołecznym kupcem. Lyon nakarmił, ubrał, pomagał budować domy, wychowywać dzieci. I nawet teraz żywiciel rodziny lnu nas nie opuszcza. Wszyscy, którzy dużo wiedzą o lnie - chronią swoje zdrowie. Okazuje się więc, że len znów jest głową wszystkiego..

Len w Rosji nazywano „rosyjskim jedwabiem” i „rosyjskim złotem”. Czy wiesz, z czego jeszcze słynie? Wyplata się z niego węże strażackie, skręca się liny, robi się hol. Z nasion wyciska się pachnący olej. Nasiona dodaje się do najdroższych słodyczy, chałwy, ciastek. Znajduje zastosowanie w medycynie i perfumerii.

Len to bogactwo naszej ziemi, jej ozdoba, to duma i chwała Rosji.

Len uprawiany jest w regionach Wołogdy, Iwanowa, Kostromy, Kirowa, Jarosławia, na Syberii, a także na Ukrainie, Białorusi iw krajach bałtyckich. Cała roślina jest wykorzystywana na rzecz człowieka:

Nasiona (na błonnik, olej);

Pędy (włókno do tkanin);

Odpady (holowanie do celów technicznych).

Schemat pierwotnego przetwarzania lnu.

Włókna lniane: jasnoszare, gładkie, długie, grube, proste, mocne.

Proces produkcji tkanin lnianych.

O lnie skomponowano wiersze i pieśni, zagadki, przysłowia i powiedzonka:

Zawód milenium -
Pielęgnuj chudy długowłosy.
Gdzie w każdej trzepaczce - poezja!
A człowiek jest jej twórcą.
Len jest mocny i biały,
Nie dobre dla zdrowia.
Tylko jeden problem - zapomniałem
Jak wszyscy go kochali!

A oto zagadka:

Niebieskie oko, złota łodyga.
Skromny wygląd
Znani na całym świecie
Karmi, ubiera i ozdabia dom.

Ślizgać się

Powiedzenia i przysłowia o lnie.

1. Wyciągi lniane, lniane i złocone.
2. Len się nie narodził - przydał się w myjce!
3. Udział lnu Mni - włókien będzie więcej.
4. Len Seyan w siedmiu Alyons.
5. Len to opłacalna uprawa, to zarówno pieniądze, jak i dobro.
6. Nasienie jest dla plemienia, a nić dla tkaniny.
7. Nie ziemia zrodzi len, ale zwilżona.
8. Miazgiem się nie rozbija - pamiętasz przy kołowrotku.

Jak odgadnąć żniwa po znakach?

1. Długie sople - długi len.
2. Len należy wysiewać, gdy na krzakach zakwitną ostatnie kwiaty.
3. Jeśli pościel nie wysycha zimą, len będzie dobry.
4. Ziemia po orce porośnie mchem - len będzie włóknisty.
5. Kukułka kukułka - czas siać len.
6. Len kwitnie przez dwa tygodnie, śpiewa przez cztery tygodnie, wieje na siódme nasiono.

Piosenka-fizyczna minuta „Już zasiałam, zasiałam lenok”.

Pod lasem dębowym - len dębowy,
już zasiałem, zasiałem len,
Już ja, zasiewając, skazany,

Przybiłem go chabotami!
Udało ci się, odniosło sukces lenok,
Udało ci się, moja mała biała lenok!

odchwaszczam, odchwaszczam len,
ja, połowski, skazany,

Chór.

Już ciągnęłam, ciągnęłam lenok,
Już ja, ciągnąc, skazany,

Chór.

I zrobiłem, tak zrobiłem len,
już położyłem, skazany,

Chór.

namoczyłem namoczony len,
Już mokry, skazany,

Chór.

suszyłem, suszony len,
ja, suszenie, skazany,

Chór.

Potargałem, potargany len,
Drżący, skazany,

Chór.

Czesałem, czesałem len,
ja, drapiąc się, skazany,

Chór.

już przędziłem, przędziłem len,
Już ci mówiłem, mówiłem

Chór.

już utkałam, tak utkałam lenok
już powiedziałem tkactwo,

Chór.

Fragmenty taśmy filmowej w przędzalni i tkalni.

Zdobywanie tkaniny

Przędza to cienka, długa nitka otrzymywana z krótkich włókien poprzez ich skręcanie.

Proces pozyskiwania przędzy z włókna nazywa się przędzeniem.

Celem przędzenia jest uzyskanie długiej przędzy o jednolitej grubości.

Przez tysiąclecia jedynym narzędziem przędzarki było ręczne wrzeciono.

Pierwszy urządzenia mechaniczne do przędzenia należą do połowy XV wieku. Pierwsze samoobracające się koło z napędem nożnym zostało wynalezione przez niemieckiego wynalazcę Jürgensa w 1530 roku.

Pierwsza przędzarka została zaprojektowana w 1764 roku przez amerykańskiego wynalazcę Hargrevesa, a później znalazła szerokie zastosowanie w przemyśle.

Przędzalnia zatrudnia ludzi różnych zawodów, ale głównym z nich jest przędzarka.

Gotowa przędza trafia do tkalni, gdzie produkujemy tkaniny na krosnach.

Tkanina to splot 2 nitek - osnowy i wątku.

Nici biegnące wzdłuż tkaniny nazywają się wątki osnowy lub Główny.

Nici biegnące przez tkaninę nazywają się nici wątku lub poprzeczny.

Wzdłuż krawędzi tkaniny uzyskuje się krawędź. Krawędź- To niekurczliwy krój tkaniny.

Tkanina usunięta z krosna nazywa się poważny. Zawiera różne zanieczyszczenia, wyglądem brudzi się i przechodzi ostatni etap wykończenia. Jest przypalany, aby był gładszy, następnie wybielany, a następnie barwiony. Jeśli bielone tkaniny są zanurzane w barwniku, stają się gładkie. Na takie tkaniny można nanosić drukowane wzory. Całą tę pracę wykonują specjalne maszyny.

Rysunki to:

1. Warzywa (kwiaty, liście, rośliny).
2. Geometryczny (romby, kwadraty, owale).
3. Tematyczne (zdjęcia ludzi, zwierząt, domów itp.).
4. Mieszane (np. w kropki i kwiaty).

Boki tkaniny

Tkaniny mają dwie strony: przód i tył.

Strona przednia: gładka, błyszcząca, jasna, ma mniej sęków i kosmków.

Zła strona: szorstka, matowa, ma blady kolor i wzór, więcej guzków i kosmków.

Istnieć różne drogi tkanie nici: satyna, satyna, twill, ale najprostszy jest len.

Praktyczna praca

Wykonanie próbki tkaniny o splocie płóciennym.

Narzędzia i akcesoria są rozmieszczane na stanowiskach pracy.

1. Wytnij przygotowaną tkaninę wzdłuż nici osnowy o szerokości 1-1,5 cm, inną gładką tkaninę pokrój na paski również o szerokości 1-1,5 cm.

2. Przełóż wycięte paski tkaniny przez jedną nić osnowy we wzór szachownicy. Przyklej końce klejem PVA.

3. Każda grupa wykonuje 3 zadania anagramowe. i wyjaśnij ich znaczenie.

4. Część końcowa.

Ukończ po 1 zagadce.

1. Drabina.
2. Krzyżówka.
3. Co oznacza pozycja.

Co oznacza ten schemat?

5. Analiza popełnionych błędów.

6. Ocena pracy studenta.

Rozdział I
STRUKTURA WŁÓKIEN I NICI
1. STRUKTURA WŁÓKIEN I WŁÓKIEN
Włókna tekstylne (filamenty) mają kompleks struktura fizyczna a większość z nich ma wysoką masę cząsteczkową.
W przypadku włókien tekstylnych typowa jest struktura włóknista. Fibryle to kombinacje mikrowłókien zorientowanych związków supramolekularnych. Mikrofibryle to kompleksy molekularne, ich przekrój jest mniejszy niż 10 nm. Są one utrzymywane blisko siebie siłami międzycząsteczkowymi, a także dzięki przejściu poszczególnych molekuł ze złożonych w złożone. Przejście cząsteczek z jednej mikrofibryli na drugą zależy od ich długości. Uważa się, że długość mikrowłókien jest o rząd wielkości większa niż średnica. Mikrofibryle i fibryle niektórych włókien pokazano na ryc. I.1.
Wiązania między fibrylami realizowane są głównie przez siły oddziaływania międzycząsteczkowego, są one znacznie słabsze niż mikrofibrylarne. Pomiędzy włókienkami znajduje się duża liczba podłużnych wnęk, porów. Fibryle znajdują się we włóknach wzdłuż osi lub pod stosunkowo małym kątem. Jedynie w niektórych włóknach układ włókien ma charakter przypadkowy, nieregularny, jednak nawet w tym przypadku zachowana jest ich ogólna orientacja w kierunku osi. Fibryle i mikrofibryle są widoczne pod mikroskopem w powiększeniu 1500 razy lub większym.
O właściwościach włókien decyduje nie tylko struktura supramolekularna, ale także jej niższe poziomy. Związek między strukturą włókien na różnych poziomach a ich właściwościami nie został jeszcze wystarczająco zbadany. W pracy omówiono strukturę polimerów włóknotwórczych, włókien oraz ich związek z właściwościami. Dalsze gromadzenie danych na temat zależności między strukturą a właściwościami pozwoli rozwiązać najważniejszy problem racjonalnego wykorzystania włókien i zmiany ich struktury w celu uzyskania kontroli nad procesem otrzymywania włókien z niezbędny kompleks nieruchomości.
Charakterystykę budowy niektórych podstawowych polimerów włóknotwórczych podano w tabeli. I.1.
Skład chemiczny włókien i niektóre inne cechy struktury włókien podano w podręczniku. Dlatego w tym podręczniku informacje o strukturze włókien są zredukowane, opisane są tylko jego cechy (morfologiczne itp.).
Włókna bawełniane (ryc. 1.2). Włókno bawełniane jest puste w środku, posiada kanał będący miejscem oddzielenia się od nasion. Drugi, spiczasty koniec kanału nie. Morfologia różnych włókien, nawet z tego samego włókna, jest znacząco różna. Na przykład, kanał włókien dojrzałych i przejrzałych jest wąski, a kształt przekroju poprzecznego zmienia się od fasolkowatego w dojrzałych włóknach do elipsoidalnego i prawie okrągłego we włóknach przejrzałych i spłaszczonego wstęgowego we włóknach niedojrzałych.
Włókno jest skręcone wokół swojej osi podłużnej. Największe karbowanie dojrzałych włókien; w niedojrzałych i przejrzałych włóknach jest mały, niepozorny. Wynika to z kształtu i wzajemnego ułożenia elementów struktury supramolekularnej włókna. Włókna mają strukturę warstwową. Warstwa zewnętrzna o grubości poniżej 1 µm nazywana jest ścianą pierwotną. Składa się z sieci utworzonej z rzadko rozmieszczonych i mocno zagiętych włókien celulozy, pomiędzy którymi przestrzeń wypełniona jest satelitami celulozy. Zawartość celulozy w ścianie pierwotnej to według dostępnych danych nieco ponad połowa jej masy.
Zewnętrzna powierzchnia ściany pierwotnej składa się z warstwy woskowo-pektynowej.
W pierwotnej ścianie włókien niektórzy badacze wyróżniają dwie warstwy, w których fibryle znajdują się pod różnymi kątami. Druga główna ściana włókna osiąga grubość 6-8 µm w dojrzałym włóknie. Składa się z wiązek włókienek ułożonych wzdłuż linii śrubowych wznoszących się pod kątem 20-45° do osi włókna. Kierunek linii śrubowej zmienia się z Z na S.
Patka. I. 1. Charakterystyka struktury polimerów włóknotwórczych
Różne włókna mają różne kąty włókienek. W cienkich włóknach kąty nachylenia włókienek są niewielkie. Satelity celulozowe są wypełniaczem między wiązkami włókienek.
Wiązki włókienek są ułożone w koncentryczne warstwy (rys. 1.3), które są wyraźnie widoczne w przekroju włókna. Ich liczba sięga czterdziestu, co odpowiada dniom odkładania się celulozy. Odnotowuje się również obecność trzeciorzędowej części ściany wtórnej w kontakcie z kanałem. Ta część jest bardzo gęsta. Ponadto w tej warstwie szczeliny między włókienkami celulozy są wypełnione substancjami białkowymi i protoplazmą, składającą się z substancji białkowych, prostych węglowodanów, z których syntetyzowana jest celuloza itp.
Celuloza włókien bawełnianych ma strukturę amorficzno-krystaliczną. Stopień jego krystaliczności wynosi 0,6 – 0,8, a gęstość krystalitów sięga 1,56 – 1,64 g/cm3 (tab. 1.2).
Włókna łykowe (ryc. 1.4). Włókna techniczne pozyskiwane z roślin łykowych to kompleksy włókien elementarnych sklejonych substancjami pektynowymi. Poszczególne włókna elementarne to rurkowate komórki roślinne. Jednak w przeciwieństwie do włókna bawełnianego oba końce włókna łykowego są zamknięte. Włókna łykowe mają ściany pierwotne, wtórne i trzeciorzędowe.
Przekrój poprzeczny włókna lnianego to nieregularny wielokąt z wąskim kanałem. Nasycenie grubych włókien jest zbliżone do owalu, jest szersze i lekko spłaszczone. Cechą morfologii włókien lnianych jest występowanie w poprzek włókien przesunięć podłużnych pociągnięć, które są śladami pęknięć lub zagięć włókien w okresie wzrostu, podczas obróbki mechanicznej. Kanał ma stałą szerokość. Pierwotna ściana włókien lnianych składa się z włókienek usytuowanych wzdłuż linii śrubowej w kierunku S z nachyleniem 8 - -12° do osi podłużnej. Fibryle w ścianie wtórnej są usytuowane wzdłuż linii śrubowej kierunku Z. Kąt ich wznoszenia w warstwach zewnętrznych jest taki sam jak w ścianie pierwotnej, ale stopniowo maleje, osiągając niekiedy 0°, podczas gdy kierunek spiral się zmienia na odwrót. Substancje pektynowe między włókienkami są rozmieszczone nierównomiernie, ich zawartość wzrasta w kierunku kanału.
Włókno elementarne konopi pochodzących z konopi ma tępe lub rozwidlone końce, kanał włóknisty jest spłaszczony i znacznie szerszy niż w przypadku lnu. Przesunięcia na włóknach konopnych są bardziej wyraźne niż na włóknie lnianym, a włókno w tym
miejsce ma zakręt. Wiązki włókienek w ścianach pierwotnych i wtórnych znajdują się wzdłuż linii śrubowej w kierunku Z, ale kąt nachylenia włókienek zmniejsza się od 20–35° w warstwie zewnętrznej do 2–3° w warstwie wewnętrznej. Największa ilość pektyny jest zawarta w ścianie pierwotnej i zewnętrznych warstwach wtórnej.
Włókna elementarne juty, kenafu mają zaokrąglony koniec, grube ścianki, nieregularny kształt przekroju: z oddzielnymi ścianami i kanałem, który albo zwęża się do nitkowatego, albo ostro rozszerza.
Włókna techniczne z juty, kenaf to sztywno klejone kompleksy włókien o wysokiej zawartości ligniny.
Włókna ramii w łodygach roślin powstają jako oddzielne włókna elementarne bez tworzenia wiązek włókien technicznych. Na włóknach ramii widoczne są ostre przesunięcia, podłużne pęknięcia. Włókna celulozy w ścianach pierwotnych i wtórnych ramii znajdują się wzdłuż nachylonej linii kierunku S. Kąt nachylenia w ścianie pierwotnej sięga 12°, w ścianie wtórnej zmienia się od 10 - 9° na zewnątrz do 0° w warstwach wewnętrznych.
Włókna liściowe (abaka, sizal i formium) są złożone, w których krótkie włókna elementarne są sztywno sklejone w wiązki. Włókna elementarne mają budowę zbliżoną do grubołodygowych włókien łykowych. Kształt przekroju jest owalny, kanał szeroki, szczególnie w abace - konopiach manila.
Struktura chemiczna włókien łykowych różnych typów jest zbliżona do budowy chemicznej włókna bawełnianego. Składają się z a-celulozy, której zawartość waha się od 80,5% w przypadku lnu do 71,5% w przypadku juty i 70,4% w przypadku abaki. Włókna mają wysoką zawartość ligniny (ponad 5%), są też tłuszcze, woski i substancje popiołowe. Włókna łykowe mają najwyższy stopień polimeryzacji celulozy (dla lnu sięga 30 000 lub więcej).
włókna wełny. Wełna to włókna włosia owiec, kóz, wielbłądów i innych zwierząt. Głównym włóknem jest wełna owcza (jej udział to prawie 98%). W wełnie owczej można znaleźć włosy puchowe, przejściowe, kaucję, sierść grubą lub martwą (ryc. 1.5).
Włókna puchowe składają się z warstwy zewnętrznej - łuszczącej się i wewnętrznej - korowej (kory). Część dolna jest okrągła. Włos przejściowy ma trzecią warstwę - rdzeń (rdzeń), przerwany na całej długości włókna. W włosach sierści i martwych ta warstwa znajduje się na całej długości włókna.
W przypadku martwego włosa lub grubej markizy, warstwa rdzeniowa zajmuje większość powierzchni przekroju. Luźna warstwa rdzeniowa jest wypełniona komórkami blaszkowatymi umieszczonymi prostopadle do wrzecionowatych komórek warstwy korowej. Pomiędzy komórkami znajdują się szczeliny wypełnione powietrzem (wakuolami), substancjami tłuszczowymi, pigmentem. Przekrój sierści i martwego włosa o nieregularnym owalnym kształcie.
Włókna wełniane mają faliste karbikowanie, charakteryzujące się liczbą karbików na jednostkę długości (1 cm) oraz kształtem karbikowania. Cienka wełna ma 4 - 12 lub więcej loków na 1 cm długości, gruba wełna jest lekko skręcona. W zależności od kształtu lub charakteru karbikowania, wełnę wyróżnia się słabą, normalną karbikowatością i mocną karbikowatością. Przy słabym karbowaniu włókna mają gładki, rozciągnięty i płaski kształt zwojów (ryc. 1.6). Przy normalnym karbowaniu włókien karbikowanie ma kształt półokręgu. Włókna mocno karbowanej wełny mają skompresowany, wysoki i zapętlony kształt skrętu.
Łuski sierści i martwy włos przypominają kafelek. Na obwodzie włókna jest ich kilka. Grubość łusek wynosi około 1 mikrona, długość jest różna - od 4 do 25 mikronów w zależności od rodzaju wełny (od 40 do 250 łusek na 1 mm długości włókna). Ustalono, że łuski mają trzy warstwy - naskórek, egzokutyk i endokutyk. Epikutyk jest cienki (5 - 25 nm), odporny na chlor, stężone kwasy i inne odczynniki. Pies zawiera chitynę, woski itp. Egzokutyk składa się ze związków białkowych, a endokutykula - główna warstwa łuski - ze zmodyfikowanych substancji białkowych, ma wysoką odporność chemiczną.
Warstwa korowa włókien składa się z komórek w kształcie wrzeciona - supramolekularnych formacji włókienek białkowych
keratyna, szczeliny między którymi są wypełnione nukleoproteiną, pigmentem. Komórki w kształcie wrzeciona (ryc. 1.7, a) są dużymi formacjami supramolekularnymi ze spiczastymi końcami, ich długość wynosi do 90 mikronów, przekrój poprzeczny do 4-6 mikronów. W keratynie warstwy korowej może wystąpić parakorteks i ortokorteks. Parakorteks zawiera więcej cisginu niż ortokorteks, jest twardszy i bardziej odporny na alkalia. W miękkim włóknie puszystym parakorteks znajduje się na zewnątrz, a ortokorteks znajduje się wewnątrz. Jednak puch kozi jest jednoliścienny i składa się tylko z ortokorteksu, podczas gdy ludzki włos składa się tylko z parakorteksu.
Fibryle (ryc. 1.7.6) składają się z mikrowłókien keratyny, która należy do białek. Makrocząsteczki białkowe składają się z reszt aminokwasowych. Makrocząsteczki keratyny wełnianej są rozgałęzione, ponieważ rodniki wielu aminokwasów reprezentują małe łańcuchy boczne. Być może zawartość w łańcuchu makrocząsteczek grup cyklicznych.
Makrocząsteczki we włóknach w stanie normalnym są silnie wygięte i skręcone (a-helisa), jednak długość makrocząsteczek znacznie (setki, a nawet tysiące razy) przekracza ich wymiary poprzeczne, w których są one mniejsze niż 1 nm.
Ze względu na obecność reszt aminokwasowych zawierających różne rodniki, cząsteczki keratyny oddziałują ze sobą poprzez różne siły: międzycząsteczkowe (siły van der Waalsa), wodorowe, solne (jonowe), a nawet walencyjne wiązania chemiczne. Jest to szczegółowo omówione w podręczniku.
Wełna innych zwierząt (ryc. 1.8 i 1.9). Sierść kozy składa się z puszystej i grubej markizy. Puch i awn występują również w sierści wielbłąda. W wełnie królików znajdują się cienkie włókna puszyste, ale grubsze, takie jak przejściowe i zewnętrzne.
Sierść jelenia, konia i krowy składa się głównie z grubych włókien zewnętrznych.
Włókna jedwabne. Podstawowym włóknem jedwabiu jest nić kokonu (ryc. I. 10), wydzielana przez gąsienicę ćmy jedwabnika podczas zwijania kokonu. Włókno kokonowe to dwa włókna białka fibroiny sklejone razem z białkiem serycypowym o niskiej masie cząsteczkowej. Morwa ma nierówny przekrój. Fibryle fibroiny znajdują się wzdłuż osi jedwabiu, ich długość do 250 nm, szerokość do 100 nm. Mikrofibryle składają się z białka fibroiny, ich przekrój wynosi około 10 nm. Konfiguracja łańcucha fibroiny jedwabiu jest płytką helisą (patrz Tabela I. 1).
Azbest (ryc. 1.11). Włókna azbestowe to kryształy naturalnych uwodnionych krzemianów magnezu (sole kwasu krzemowego). Najdrobniejsze igłowate krystality azbestu, połączone w większe agregaty siłami oddziaływań międzycząsteczkowych, mają wydłużony kształt i mają właściwości włókien. Włókna elementarne azbestu są łączone w kompleksy (włókna techniczne).
Włókna chemiczne (ryc. I. 12). Włókna chemiczne są bardzo zróżnicowane pod względem składu chemicznego i struktury (patrz Tabela I. 1).
Spośród polimerów naturalnych najszerzej stosowane są włókna wiskozowe, octanowe, trioctanowe i nici.
Włókna wiskozowe to grupa włókien i nici, które są identyczne pod względem składu chemicznego (z uwodnionej celulozy), ale różnią się znacznie strukturą i właściwościami. W zwykłych włóknach wiskozowych stopień polimeryzacji celulozy (do 200) jest znacznie mniejszy niż we włóknach bawełnianych. Różnica polega również na przestrzennym rozmieszczeniu jednostki elementarnej celulozy. W uwodnionej celulozie pozostałości glukozy są obracane względem siebie o 90°, a nie o 180°, jak ma to miejsce w celulozie bawełnianej, co ma istotny wpływ na właściwości włókien. Na przykład uwodnione włókna celulozowe silniej wchłaniają różne substancje i głębiej barwią. Struktura włókien wiskozowych jest amorficzna-krystaliczna. Zwykłe włókna wiskozowe charakteryzują się również niejednorodnością, polegającą na: różne stopnie orientacja fibryli i mikrofibryli. Mikrowłókna w warstwie zewnętrznej są zorientowane w kierunku podłużnym, natomiast w warstwie wewnętrznej stopień orientacji jest bardzo niski.
Po otrzymaniu (utworzeniu) włókien następuje ich niejednoczesne krzepnięcie na grubość. Na początku warstwa zewnętrzna twardnieje, pod wpływem ciśnienia atmosferycznego ściany są wciągane do wewnątrz, co powoduje, że przekrój jest kręty. Te zwoje (pasma) są widoczne w widoku wzdłużnym włókien. Można uzyskać włókna puste lub struktury w kształcie litery C; te pierwsze są formowane przez przedmuchanie roztworu powietrzem, drugie za pomocą specjalnych matryc.
Dodatkowo włókna wiskozy zmatowione są dwutlenkiem tytanu (TiO2), w wyniku czego drobinki pudru pojawiające się na powierzchni włókien rozpraszają promienie światła i zmniejsza się połysk.
Włókna wiskozowe o wysokim module sprężystości (VVM), a zwłaszcza włókna poliionowe, wyróżniają się wysokim stopniem orientacji i jednorodności struktury oraz podwyższonym stopniem krystaliczności. Ze względu na wysoką orientację, jednorodność struktury zmienia się również morfologia włókien. Przekrój tych włókien, w przeciwieństwie do przekroju zwykłych nici wiskozowych, nie ma zwojów, jest owalny, zbliżony do koła.
Włókna miedziano-amoniowe mają bardziej jednolitą strukturę w porównaniu do włókien wiskozowych. Przekrój włókien jest owalem zbliżającym się do koła.
Włókna octanowe to chemicznie octan celulozy. Dzieli się je na dioctany (zwykle nazywane są octanami) i trioctany ze względu na liczbę podstawionych grup hydroksylowych w celulozie z bezwodnikiem octowym. Charakterystykę budowy włókien trioctanowych podano w tabeli. I. 1. Struktura włókien jest amorficzna-krystaliczna, o małym stopniu krystaliczności (patrz Tabela 1.2).
Otrzymane włókna syntetyczne szerokie zastosowanie, a ich bilans w całkowitej produkcji włókien tekstylnych wzrasta. Cechy budowy chemicznej włókien syntetycznych i włókien ciągłych, ich wytwarzanie opisano w podręczniku.
Spośród włókien syntetycznych dużą grupę stanowią włókna poliamidowe (kapron, perlon, dederon, nylon itp.) Struktura włókien polikaproamidowych jest bezpostaciowo-krystaliczna, stopień krystaliczności może osiągnąć 70%; Kształt odcinków włókien może być różny, zwykle przekrój jest okrągły, ale może też mieć inny kształt (rys. I.13).
Do tej grupy należą również włókna z polienantoamidu - enant, nylonu 6.6, które różnią się od włókien polikaproamidowych budową chemiczną jednostki elementarnej - NH - (CH2) 6 - (CH2) 6 - CONH - (CH2) 6 - CO -. Konfiguracja łańcucha molekularnego włókien tego typu, podobnie jak włókien kaproamidowych, jest wydłużona, zygzakowata z nieco dłuższym ogniwem elementarnym.
Włókna poliestrowe (terylen, lavsan itp.) otrzymuje się z politereftalanu etylenu. Włókna mają strukturę amorficzno-krystaliczną. Konfiguracja obwodu jest bliska prostej. Cechą budowy chemicznej włókien jest połączenie elementarnych ogniw łańcucha z grupą estrową - C -. Pod względem morfologicznym włókna są zbliżone do poliamidu.
Włókna poliakrylonitrylowe obejmują nitron i wiele innych odmian, które mają własną nazwę w różnych krajach, takich jak akrylan, orlon (USA), pre-lan (NRD) itp. Z wyglądu przekrój poprzeczny ma kształt owalny. Elementarne ogniwo makrocząsteczek włókien nitronowych ma następujący skład chemiczny - CH2 - CH - CN
Struktura włókien poliakrylonitrylowych jest bezpostaciowo-krystaliczna. Frakcja fazy krystalicznej jest niewielka. Konfiguracja makrocząsteczek włókien jest wydłużona, transzygzakowata.
Włókna polipropylenowe i polietylenowe to włókna poliolefinowe. Elementarne ogniwo makrocząsteczek włókien polipropylenowych ma postać - CH - CH2 - CH3
Kształt przekroju poprzecznego włókien jest owalny, włókienka są zorientowane wzdłuż osi.
Struktura makrocząsteczek jest stereoregularna. Stopień polimeryzacji włókien może zmieniać się w szerokim zakresie (1900 - 5900). Struktura formacji supramolekularnych jest bezpostaciowo-krystaliczna. W tym przypadku frakcja krystaliczna osiąga 85 - 95%.
Morfologia włókien polietylenowych nie różni się znacząco od morfologii włókien polipropylenowych. Ich struktura supramolekularna jest również włóknista. Makrocząsteczki z jednostkami elementarnymi - CH2 - CH2 - tworzą amorficzną strukturę krystaliczną z przewagą krystalicznej.
Włókna poliuretanowe składają się z makrocząsteczek, których elementarne ogniwa zawierają grupę uretanową - NH - C - O -. Struktura włókien jest amorficzna, temperatura zeszklenia jest niska. Elastyczne segmenty makrocząsteczek w normalnej temperaturze są w stanie wysoce elastycznym. Dzięki tej strukturze włókna mają bardzo dużą rozciągliwość (do 500 - 700%) w normalnych temperaturach.
Włókna polimerów zawierających halogen to włókna wykonane z polichlorku winylu, poliwinylidenu, fluorolonu itp. Włókna z polichlorku winylu (chlor, perchlorowinyl) są włóknami amorficznymi o niskim stopniu krystaliczności. Konfiguracja makrocząsteczek jest wydłużona. Elementarnym ogniwem makrocząsteczek jest CH2 - CHC1. Cechą morfologiczną włókien jest nierównomiernie napięta powierzchnia.
Włókna z polichlorku winylidenu mają strukturę bezpostaciowo-krystaliczną o wysokim stopniu krystaliczności. Różni się również struktura chemiczna włókien: w ogniwie elementarnym wzrasta zawartość chloru (- CH2 - CC12 -), zwiększa się gęstość włókien.
We włóknach wykonanych z polimerów zawierających fluor, w porównaniu z chlorkiem winylidenu, wodór i chlor są zastępowane fluorem. Elementarne ogniwa teflonowe - CF2 - włókna, fluorolon - CH2 - CHF - włókna. Cechą struktury tych włókien jest znaczna energia wiązania atomów węgla i fluoru, ich polarność, która decyduje o wysokiej odporności na agresywne media.
Włókna węglowe - włókna żaroodporne, konfiguracja. łańcuchy makrocząsteczek są warstwowe, stopień polimeryzacji jest bardzo wysoki.

2. ANALIZA STRUKTURALNA WŁÓKIEN I NICI

Informacje o budowie włókien, o cechach jego zmian w wyniku oddziaływania procesów technologicznych, warunków eksploatacji stają się coraz bardziej niezbędne przy podnoszeniu jakości materiałów włókienniczych, doskonaleniu procesów technologicznych, określaniu warunków racjonalnego wykorzystanie włókien. Szybki rozwój i doskonalenie metod fizyki doświadczalnej stworzyły fundamentalne podstawy do badania struktury materiałów włókienniczych.
Ponadto rozważane są tylko niektóre z najpopularniejszych metod analizy strukturalnej - optyczna mikroskopia świetlna i elektronowa, spektroskopia, analiza dyfrakcji rentgenowskiej, dielektrometria i analiza termiczna.

MIKROSKOPIA ŚWIETLNA
Mikroskopia świetlna jest jedną z najczęstszych metod badania struktury włókien tekstylnych, nici i wyrobów. Rozdzielczość mikroskopu optycznego, który wykorzystuje światło w widzialnym obszarze widma, może osiągnąć 1 - 0,2 mikrona.
Rozdzielczość soczewki b0 i mikroskopu bm określają przybliżone wzory:
gdzie X to długość fali światła, mikrony; A - apertura, numeryczna charakterystyka zdolności rozdzielczej, soczewka (zdolność do przedstawienia najdrobniejszych szczegółów obiektu); A - apertura części oświetlającej - kondensor mikroskopu.
gdzie n jest współczynnikiem załamania światła ośrodka znajdującego się między preparatem a pierwszą przednią soczewką obiektywu (dla powietrza 1; dla wody 1,33; dla gliceryny M7; dla oleju cedrowego 1,51); a jest kątem odchylenia skrajnej wiązki wchodzącej do soczewki od punktu znajdującego się na osi optycznej.
Rozdzielczość i aperturę można zwiększyć przez zanurzenie, czyli zastąpienie ośrodka powietrznego cieczą o wysokim współczynniku załamania.
Mikroobiekty są podzielone według ich charakterystyk spektralnych (dla obszarów widzialnych, ultrafioletowych i podczerwonych widma światła), długości tubusu, ośrodka między obiektywem a preparatem (suchy i zanurzenie), charakteru obserwacji i rodzaju preparatów (dla preparatów z szkiełkiem nakrywkowym i bez szkła itp.).
Okulary dobiera się w zależności od obiektywu, ponieważ całkowite powiększenie mikroskopu jest równe iloczynowi powiększenia kątowego okularu i obiektywu. Aby naprawić cechy konstrukcji i wygodę pracy, stosuje się przystawki mikrofotograficzne i instalacje mikrofotograficzne, urządzenia do rysowania, tubusy lornetki. Oprócz mikroskopów biologicznych, które są szeroko stosowane w badaniach morfologii włókien i nici tekstylnych, stosuje się mikroskopy fluorescencyjne, ultrafioletowe i podczerwone, mikroskopy stereoskopowe, mikroskopy porównawcze i mikroskopy pomiarowe.
Mikroskop luminescencyjny wyposażony jest w zestaw wymiennych filtrów świetlnych, za pomocą których można wyselekcjonować część widma w promieniowaniu oświetlacza, które wzbudza luminescencję badanego obiektywu. Podczas pracy z tym mikroskopem konieczne jest dobranie filtrów, które przepuszczają z obiektu tylko światło luminescencyjne.
Mikroskopy ultrafioletowe, podczerwone pozwalają na prowadzenie badań w niewidzialnych obszarach widma. Soczewki takich mikroskopów są wykonane z materiałów przepuszczających promienie ultrafioletowe (kwarc, fluoryt) lub podczerwone (krzem, german, fluoryt, fluorek litu). Konwertery zamieniają niewidzialny obraz w widoczny.
Mikroskopy stereoskopowe zapewniają wolumetryczną percepcję mikroobiektu, a mikroskopy porównawcze umożliwiają porównywanie dwóch obiektów jednocześnie.
Coraz powszechniejsze stają się metody mikroskopii polaryzacyjnej i interferencyjnej. W mikroskopii polaryzacyjnej uzupełnieniem mikroskopu jest specjalne urządzenie polaryzacyjne, w skład którego wchodzą dwa polaroidy: dolny jest nieruchomy, a górny to analizator swobodnie obracający się w ramie. Polaryzacja światła umożliwia badanie takich właściwości anizotropowych struktur światłowodowych jak dwójłomność, dichroizm itp. Światło z oświetlacza przechodzi przez polaroid i jest spolaryzowane w jednej płaszczyźnie. Jednak podczas przechodzenia przez preparat (włókna) zmiany polaryzacji i wynikające z nich zmiany są badane za pomocą analizatora i różnych kompensatorów układów optycznych.

Kiriuchin Siergiej Michajłowicz - Doktor nauk technicznych, profesor, zasłużony pracownik naukowy Federacji Rosyjskiej. Po ukończeniu Moskiewskiego Instytutu Tekstylnego (MTI) w 1962 roku z powodzeniem pracował w dziedzinie materiałoznawstwa, standaryzacji, certyfikacji, jakości i zarządzania jakością materiałów tekstylnych w wielu sektorach przemysłu. badania naukowe Instytuty Telskiego. Stale połączone badania pracować z działalnością dydaktyczną w instytucjach szkolnictwa wyższego.

	do teraz
S. M. Kiryukhin pracuje w Moskwie	stan

stylowy uniwersytet. A. N. Kosygina jako profesor Katedry Materiałoznawstwa Włókienniczego ma ponad 150 naukowych prace metodyczne w sprawie jakości materiałów włókienniczych, w tym podręczników i monografii.

Szustow Jurij Stiepanowicz - Doktor nauk technicznych, profesor, kierownik Katedry Materiałów Tekstylnych Moskiewskiego Państwowego Uniwersytetu Włókienniczego im. A. N. Kosygina. Autor 4 książek o tematyce tekstylnej i ponad 150 naukowej i metodologicznej publikacje.

Obszarem działalności naukowo-pedagogicznej jest ocena jakości i nowoczesne metody przewidywanie fizyczne właściwości mechaniczne materiały tekstylne o różnym przeznaczeniu.

PODRĘCZNIKI I POMOCE DYDAKTYCZNE DLA STUDENTÓW UCZELNI WYŻSZYCH

SM KIRYUKHIN, Y. S. SHUSTOV

WŁÓKIENNICZY

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA

Rekomendowany przez UMO do kształcenia w zakresie technologii i projektowania wyrobów włókienniczych jako podręcznik dla studentów uczelni wyższych studiujących na kierunkach 260700 „Technologia i projektowanie wyrobów włókienniczych”, 240200 „Technologia chemiczna włókien polimerowych i materiałów tekstylnych” , 071500

_> „Artystyczne projektowanie wyrobów włókienniczych i przemysłu lekkiego” oraz specjalność 080502 „Gospodarka”

Mika i zarządzanie w przedsiębiorstwie»

MOSKWA Kopos 2011

4r b

K 43

Redaktor I. S. Tarasowa

Recenzenci: dr tech. nauk ścisłych, prof.A. P. Zhikharev (MGUDT), dr. technika nauk ścisłych, prof.K. E. Razumeev (CNIIShersti)

Kiryukhin SM, Szustow Yu.S.

K 43 Materiałoznawstwo włókiennicze. - M.: KolosS, 2011. - 360 e.: ch. - (Podręczniki i podręczniki dla studentów szkół wyższych).

ISBN 978-5-9532-0619-8

Podano ogólne informacje o właściwościach włókien, nici, tkanin, dzianin i włóknin. Rozważono cechy ich struktury, metody otrzymywania, metody wyznaczania wskaźników jakości. Obejmuje kontrolę i zarządzanie jakością materiałów tekstylnych.

Dla studentów wyższych uczelni na kierunkach „Technologia wyrobów włókienniczych” oraz „Normalizacja i certyfikacja”.

Edycja edukacyjna

Kiriuchin Siergiej Michajłowicz, Szustow Jurij Stiepanowicz

NAUKA O MATERIAŁACH WŁÓKIENNICZYCH

Podręcznik dla uczelni

Redaktor artystyczny V. A. Churakova Układ komputerowypp. I. Sharovoi Grafika komputerowaT. J. Kutuzowa

Korektor T. D. Zvyagintseva

UDC 677-037(075.8) BBK 37.23-3ya73

PRZEDMOWA

Podręcznik ten przeznaczony jest dla studentów wyższych uczelni studiujących dyscyplinę „Nauka o materiałach tekstylnych” i przedmioty pokrewne. Są to przede wszystkim przyszli technologowie, których praca związana jest z produkcją i obróbką materiałów tekstylnych. Inżynier może z powodzeniem zarządzać procesami technologicznymi i ulepszać je tylko wtedy, gdy zna dobrze cechy konstrukcyjne i właściwości przetwarzanych materiałów oraz specyficzne wymagania dotyczące jakości produktów.

Podręcznik zawiera niezbędne informacje o budowie, właściwościach i ocenie jakościowej głównych rodzajów włókien tekstylnych, nici i wyrobów, podstawowe informacje o standardowych metodach badań materiałów włókienniczych, o organizacji i prowadzeniu kontroli technicznej w przedsiębiorstwie.

Wskaźniki i cechy właściwości, za pomocą których ocenia się jakość materiałów włókienniczych, są standaryzowane aktualne standardy. Wiedza, prawidłowa aplikacja i ścisłe przestrzeganie norm obowiązujących dla materiałów tekstylnych zapewnia produkcję wyrobów o określonej jakości. Jednocześnie szczególne miejsce zajmują normy dotyczące metod badania właściwości materiałów włókienniczych, za pomocą których oceniają i kontrolują wskaźniki jakości wyrobów.

Kontrola jakości produktu nie ogranicza się do prawidłowego zastosowania standardowych metod badawczych. Ogromne znaczenie ma racjonalna organizacja i efektywne funkcjonowanie całego systemu czynności kontrolnych w produkcji, które w przedsiębiorstwie realizuje dział kontroli technicznej.

Kontrola techniczna zapewnia wydawanie produktów o określonej jakości, przeprowadzając kontrolę wejściową surowców i materiały pomocnicze c.d.

surowce i materiały pomocnicze, kontrola i regulacja właściwości półproduktów i komponentów, parametry procesu, wskaźniki jakości wytwarzanych wyrobów. Jednak dla planowanej i systematycznej poprawy jakości konieczne jest ciągłe prowadzenie szeregu różnorodnych działań mających na celu wpływanie na warunki i czynniki determinujące jakość produktu na wszystkich etapach jego powstawania. Prowadzi to do konieczności opracowania i wdrożenia systemów zarządzania jakością w przedsiębiorstwach.

Sposoby uzyskiwania i przetwarzania cech materiałów włókienniczych są opisane zwięźle i tylko w razie potrzeby. Głębsze badanie tych zagadnień powinno zostać przeprowadzone w kursy specjalne w sprawie technologii pozyskiwania i przetwarzania pewne rodzaje włókna, nici i tekstylia.

„Nauka o materiałach włókienniczych” może stanowić bazę dla studentów materiałoznawstwa, którzy kończą studia na odpowiednich wydziałach w różnych specjalnościach i specjalnościach. W celu dogłębnego zbadania struktury, właściwości, oceny i kontroli jakości materiałów tekstylnych zalecane są specjalne kursy dla studentów materiałoznawstwa.

Z podręcznika mogą korzystać również studenci ekonomii, projektanci, cukiernicy itp. studiujący na uczelniach tekstylnych.

Podręcznik ten został przygotowany na podstawie doświadczeń Wydziału Materiałów Włókienniczych Moskiewskiego Państwowego Uniwersytetu Technicznego. A. N. Kosygina. Wykorzystuje materiały z wcześniej opublikowanych znanych i szeroko stosowanych podobnych publikacji edukacyjnych, przede wszystkim „Nauka o materiałach tekstylnych” w trzech częściach autorstwa profesorów G. N. Kukina,

ALE. N. Sołowow i A. I. Koblyakov.

W podręcznik szkoleniowy pięć rozdziałów, na końcu których podano pytania testowe i zadania. Lista referencji obejmuje główne i dodatkowe źródła. Główne źródła literackie są wymienione w kolejności ich znaczenia dla opracowania kursu.

ROZDZIAŁ 1 POSTANOWIENIA OGÓLNE

1.1. PRZEDMIOT NAUKI O MATERIAŁACH WŁÓKIENNICZYCH

Nauka o materiałach włókienniczych to nauka o budowie, właściwościach i ocenie jakości materiałów włókienniczych. Taką definicję podano w 1985 roku. Biorąc pod uwagę zmiany, jakie zaszły od tego czasu, a także rozwój szkolenia materiałoznawców, pełniejsza i głębsza może być następująca definicja: materiałoznawstwo tekstylne to nauka o budowie, właściwościach, ocenie, kontroli jakości i zarządzaniu materiałami włókienniczymi.

Podstawowymi zasadami tej nauki jest badanie materiałów włókienniczych wykorzystywanych przez człowieka w różnego rodzaju jego działaniach.

Zarówno materiały składające się z włókien tekstylnych, jak i same włókna tekstylne nazywane są tekstyliami.

Studia nad różne materiały i ich substancje składowe zawsze były tematem nauki przyrodnicze i była związana z technicznymi środkami otrzymywania i przetwarzania tych materiałów i substancji. Dlatego też materiałoznawstwo włókiennicze należy do grupy nauk technicznych o charakterze użytkowym.

Większość włókien tekstylnych składa się z substancji o dużej masie cząsteczkowej, dlatego nauka o materiałach włókienniczych jest ściśle związana z wykorzystaniem podstaw teoretycznych i praktycznych metod tak podstawowych dyscyplin jak fizyka i chemia oraz fizykochemia polimerów.

Ponieważ materiałoznawstwo włókiennicze jest nauką techniczną, jej studiowanie wymaga również ogólnej wiedzy inżynierskiej uzyskanej w takich dyscyplinach, jak mechanika, wytrzymałość materiałów, elektrotechnika, elektronika, automatyka itp. Szczególne miejsce zajmuje mechanika fizykochemiczna (reologia ) polimerów włóknotwórczych.

W materiałoznawstwie włókienniczym, podobnie jak w innych dyscyplinach naukowych, matematyce wyższej, matematycznej

statystyki i rachunku prawdopodobieństwa oraz nowoczesnych metod i narzędzi obliczeniowych.

Znajomość budowy i właściwości materiałów włókienniczych jest niezbędna przy doborze i doskonaleniu procesów technologicznych ich wytwarzania i przetwarzania, a docelowo przy otrzymywaniu gotowego wyrobu włókienniczego o określonej jakości, ocenianego specjalnymi metodami. W związku z tym dla nauki o materiałach włókienniczych niezbędne są metody pomiaru i oceny jakości, które są przedmiotem stosunkowo nowej niezależnej dyscypliny - qualimetrii.

Obróbka materiałów tekstylnych jest niemożliwa bez kontroli jakości półproduktów na poszczególnych etapach procesu technologicznego. Nauka o materiałach włókienniczych zajmuje się również opracowywaniem metod kontroli jakości.

ORAZ Wreszcie ostatnia z szerokiej gamy zagadnień związanych

od materiałoznawstwo tekstylne jest kwestią zarządzania jakością produktu. Takie powiązanie jest bardzo naturalne, gdyż bez znajomości budowy i właściwości materiałów włókienniczych, metod oceny i kontroli jakości nie da się kontrolować procesu technologicznego i jakości wytwarzanych wyrobów.

Naukę o materiałach włókienniczych należy odróżnić od towaroznawstwa włókienniczego, chociaż ma między nimi wiele wspólnego. Towaroznawstwo to dyscyplina, której główne postanowienia mają na celu badanie właściwości konsumenckich gotowych produktów wykorzystywanych jako towar. Towaroznawstwo zwraca również uwagę na takie zagadnienia, jak sposoby pakowania towarów, ich transport, przechowywanie itp., które zazwyczaj nie wchodzą w zakres zadań materiałoznawstwa.

Z innych pokrewnych dyscyplin należy również wymienić materiałoznawstwo produkcji odzieży, mające wiele wspólnego z materiałoznawstwem włókienniczym. Różnica polega na tym, że w przemyśle odzieżowym mniej uwagi poświęca się strukturze i właściwościom włókien i nici niż tkaninom, natomiast dodaje się informację o nietekstylnych materiałach wykończeniowych (skóra naturalna i sztuczna, futra, ceraty itp.). .).

Zwróćmy uwagę na znaczenie materiałów tekstylnych w życiu człowieka.

Uważa się, że życie ludzkie jest niemożliwe bez jedzenia, schronienia i ubrania. Ta ostatnia składa się głównie z materiałów tekstylnych. Zasłony, zasłony, pościel, narzuty, ręczniki, obrusy i serwetki, dywany i wykładziny podłogowe, dzianiny i włókniny, koronki, sznurki i wiele, wiele więcej – to wszystko materiały tekstylne, bez których życie współczesnego człowieka jest niemożliwe i pod wieloma względami czyni to życie wygodnym i atrakcyjnym.

Materiały tekstylne znajdują zastosowanie nie tylko w życiu codziennym. Statystyki pokazują, że w krajach uprzemysłowionych o klimacie umiarkowanym, z całkowitej ilości zużywanych materiałów tekstylnych 35...40% przeznacza się na odzież i bieliznę, 20... , na inne potrzeby (opakowania, potrzeby kulturalne, medycynę, itp.) do 10%. Oczywiście w poszczególnych krajach wskaźniki te mogą się znacznie różnić w zależności od warunków społecznych, klimatu, rozwoju technologii itp. Można jednak śmiało powiedzieć, że praktycznie nie ma materialnych, a w niektórych przypadkach duchowych sfer działalności człowieka, wszędzie tam, gdzie znajdują się materiały tekstylne. nieużywane materiały. Powoduje to bardzo duży wolumen ich produkcji i dość wysokie wymagania co do ich jakości.

Spośród różnorodnych zagadnień poruszanych w ramach materiałoznawstwa włókienniczego można wyróżnić:

badanie struktury i właściwości materiałów włókienniczych, co umożliwia celowe prowadzenie prac nad poprawą ich jakości;

opracowanie metod i środki techniczne pomiar, ocena i kontrola wskaźników jakości materiałów włókienniczych;

opracowanie podstaw teoretycznych i praktycznych metod oceny jakości, standaryzacji, certyfikacji i zarządzania jakością materiałów włókienniczych.

Jak każda inna dyscyplina naukowa, materiałoznawstwo włókiennicze ma swoją genezę, czyli historię powstania i rozwoju.

Zainteresowanie strukturą i właściwościami materiałów tekstylnych pojawiło się prawdopodobnie w czasie, gdy zaczęto je wykorzystywać do różnych celów. Historia tego numeru sięga czasów starożytnych. Na przykład hodowla owiec, która służyła w szczególności do pozyskiwania włókien wełnianych, znana była co najmniej 6 tys. lat p.n.e. mi. Uprawa lnu była szeroko rozpowszechniona w starożytnym Egipcie około 5 tysięcy lat temu. Artykuły bawełniane znalezione podczas wykopalisk w Indiach pochodzą z mniej więcej tego samego okresu. W naszym kraju w miejscach wykopalisk starożytnego człowieka w pobliżu Riazania archeolodzy odkryli najstarsze wyroby włókiennicze, będące skrzyżowaniem tkaniny i dzianiny. Dziś takie tkaniny nazywane są dzianinami.

Pierwsze udokumentowane do naszych czasów informacje o badaniu poszczególnych właściwości materiałów tekstylnych pochodzą z 250 roku p.n.e. np. kiedy grecki mechanik Filon z Bizancjum badał wytrzymałość i elastyczność lin.

Jednak aż do renesansu postawiono tylko pierwsze kroki w badaniach materiałów tekstylnych. Na początku XVI wieku. wielki Włoch Leonardo da Vinci zbadał tarcie lin i zawartość wilgoci we włóknach. W uproszczonej formie sformułował dobrze znane prawo proporcjonalności między normalnie przyłożonym obciążeniem a siłą tarcia. Do drugiej połowy XVII wieku. obejmują prace słynnego angielskiego naukowca R. Hooke, który badał właściwości mechaniczne różnych materiałów, w tym nici z włókien lnianych i

jedwabie. Opisał budowę cienkiej tkaniny jedwabnej i jako jeden z pierwszych zasugerował możliwość wytwarzania nici chemicznych.

Potrzeba systematycznych badań struktury i właściwości materiałów włókienniczych zaczęła być coraz bardziej odczuwalna wraz z pojawieniem się i rozwojem produkcji manufaktury. Podczas gdy zwyciężyła prostota produkcja towarowa a producenci byli małymi rzemieślnikami, zajmowali się niewielką ilością surowców. Każdy z nich ograniczał się głównie do organoleptycznej oceny właściwości i jakości materiałów. Koncentracja dużych ilości materiałów włókienniczych w manufakturach wymagała innego podejścia do ich oceny i badań. Sprzyjał temu także rozwój handlu materiałami włókienniczymi, w tym między różnymi krajami. Dlatego od końca XVII - początku XVIII wieku. w wielu krajach europejskich obowiązują oficjalne wymagania dotyczące wskaźników jakości włókien, nici i tkanin. Wymagania te są zatwierdzane przez agencje rządowe w postaci różnych przepisów, a nawet praw. Na przykład włoskie (piemonckie) przepisy z 1681 r. dotyczące pracy fabryk jedwabiu ustanowiły wymagania dla surowego jedwabiu - kokonów. Zgodnie z tymi wymaganiami kokony, w zależności od zawartości jedwabiu w skorupie i zdolności odwijania, podzielono na kilka odmian.

W W Rosji w XVIII wieku pojawiły się przepisy dotyczące jakości i metod sortowania surowych włókien dostarczanych na eksport oraz zaopatrzenia manufaktur produkujących przędzę i płótno dla floty, a także sukna na zaopatrzenie wojska. Ustawa nr 635 z dnia 26 kwietnia 1713 r. „O odrzuceniu konopi i lnu w pobliżu miasta Archangielsk” była pierwszą znaną do czasu publikacji. Następnie pojawiły się prawa dotyczące szerokości, długości i wagi (tj. masy) płótna lnianego (1715), kontroli grubości, skrętu i wilgotności przędzy konopnej (1722), kurczenia się płótna po namoczeniu (1731) , ich długość i szerokość (1741), jakość ich wybarwienia i trwałość (1744) itp.

W W dokumentach tych zaczęto wspominać o pierwszych prostych instrumentalnych metodach pomiaru poszczególnych wskaźników jakości materiałów włókienniczych. Tak więc prawo wydane w Rosji za Piotra I w 1722 r. wymagało kontrolowania grubości przędzy konopnej na liny poprzez przeciąganie jej próbek przez otwory o różnych rozmiarach wykonane w żelaznych deskach, aby ustalić „czy jest tak gruba, jak powinna. ”

W 18 wiek pojawiają się i rozwijają pierwsze obiektywne instrumentalne metody pomiaru i oceny właściwości i wskaźników jakości materiałów włókienniczych. W ten sposób kładzie się podwaliny przyszłej nauki - materiałoznawstwo tekstylne.

W pierwsza połowa XVIII wieku francuski fizyk R. Reaumur zaprojektował jedną z pierwszych maszyn wybuchowych i zbadał wytrzymałość konopi i jedwabiu

skręcone wątki. W 1750 r. w Turynie (północne Włochy) powstało jedno z pierwszych na świecie laboratoriów badania właściwości materiałów tekstylnych, zwane „kondycjonowaniem” i kontrolujące wilgotność surowego jedwabiu. Był to pierwszy prototyp obecnych laboratoriów certyfikujących. Później „warunki” zaczęły pojawiać się w innych krajach europejskich, na przykład we Francji, gdzie studiowano wełnę, różne rodzaje przędzy itp. Pod koniec XVIII wieku. pojawiły się urządzenia do oceny grubości nici poprzez odwijanie motków o stałej długości na specjalnych szpulach i ważenie ich na wadze dźwigniowej - kwadrantach. Podobne szpule i ćwiartki były produkowane w Petersburgu przez warsztaty mechaniczne Manufaktury Aleksandrowskiej, największej rosyjskiej fabryki włókienniczej założonej w 1799 roku.

W dziedzinie badania właściwości surowców włókienniczych i poszukiwania nowych rodzajów włókien praca pierwszego członka korespondenta Rosyjskiej Akademii Nauk PI Rychkowa (1712-1777), wybitnego historyka, geografa i ekonomisty powinna być zauważonym. Był jednym z pierwszych rosyjskich naukowców zajmujących się tekstyliami.

materiałoznawstwo. W wielu swoich artykułach opublikowanych w „Proceedings of the Free Economic Society for the Encouragement of Agriculture and House Building in Russia” podniósł pytania dotyczące stosowania wełny koziej i wielbłądziej, niektórych włókien roślinnych, uprawy bawełny itp.

W 19-stym wieku Nauka o materiałach tekstylnych rozwija się aktywnie w prawie wszystkich krajach europejskich, w tym w Rosji.

Zwróćmy uwagę tylko na niektóre z głównych dat w rozwoju krajowej nauki o materiałach włókienniczych.

W pierwszej połowie XIX wieku. w Rosji powstały instytucje edukacyjne, które produkowały specjalistów, którzy zostali już poinformowani na szkoleniach o właściwościach materiałów tekstylnych. Wśród takich średnich instytucji edukacyjnych można zaliczyć Praktyczną Akademię Nauk Handlowych, otwartą w Moskwie w 1806 roku, która wyprodukowała ekspertów od towarów, a wśród wyższych - Instytut Technologiczny

w Petersburg, założony w 1828 i otwarty dla klas w 1831.

W połowa XIX wieku na Uniwersytecie Moskiewskim i Moskiewskiej Akademii Praktyk, działalność wybitnego rosyjskiego merchandisera prof.

M. J. Kittara, który w swoich pracach przywiązywał dużą wagę do badania materiałów tekstylnych. Zorganizował Wydział Technologii, laboratorium techniczne, wygłaszał wykłady, gdzie to było wygłaszane Generalna klasyfikacja towarów, w tym tekstyliów, doprowadziły do ​​opracowania metod badań i zasad przyjmowania tekstyliów dla armii rosyjskiej.

W koniec XIX wieku w Rosji, w instytucjach edukacyjnych, a następnie w dużych fabrykach tekstylnych, zaczęto tworzyć laboratoria do testowania materiałów tekstylnych. Jednym z pierwszych było laboratorium w Moskiewskiej Wyższej Szkole Technicznej (MVTU), której początek położył w 1882 r. prof. F. M. Dmitriew. Jego następca, jeden z największych rosyjskich naukowców włókienników prof. S.A. Fiodorow 1895-1903 zorganizowała duże laboratorium technologii mechanicznej materiałów włókienniczych i przyłączoną do niego stację badawczą. W swojej pracy „O testowaniu przędzy” w 1897 r. Napisał: „W praktyce, w badaniu przędzy, do tej pory zwykle kierował się zwykłymi wrażeniami dotyku, wzroku, słuchu. Takie definicje wymagały oczywiście wielkich umiejętności. Każdy, kto jest zaznajomiony z praktyką przędzenia papieru i kto pracował z przyrządami pomiarowymi wie, że przyrządy te w wielu przypadkach potwierdzają nasze wnioski wyciągane wzrokiem i dotykiem, ale czasami mówią wręcz przeciwnie do tego, co myślimy. Instrumenty wykluczają zatem przypadek i podmiotowość, a dzięki nim uzyskujemy dane, na których można zbudować całkowicie bezstronny osąd. W pracy „O badaniu przędzy” podsumowano wszystkie główne metody stosowane w tym czasie do badania nici.

Laboratorium MVTU odegrało ważną rolę w rozwoju rosyjskiej nauki o materiałach włókienniczych. W latach 1911-1912. w tym laboratorium „Komisja opracowania opisów, warunków odbioru i wszelkich warunków dostarczania tkanin do komisariatu”, kierowana przez prof. SA Fiodorow. Jednocześnie przeprowadzono liczne badania tkanin i dopracowano metody tych badań. Badania te zostały opublikowane w Prof. N. M. Chilikin „O testowaniu tkanin”, opublikowany w 1912 r. Od 1915 r. Naukowiec ten zaczął czytać specjalny kurs „Nauka o materiałach substancji włóknistych” w Moskiewskiej Wyższej Szkole Technicznej, który był pierwszym kursem uniwersyteckim w Rosji z zakresu nauk o materiałach włókienniczych. W latach 1910-1914. Szereg prac wykonał w Moskiewskiej Wyższej Szkole Technicznej wybitny rosyjski włókiennik prof. N. A. Wasiliew. Wśród nich znalazły się badania oceniające metody testowania przędz i tkanin. Głęboko rozumiejąc znaczenie badania właściwości materiałów dla praktycznej pracy fabryki, ten wybitny naukowiec napisał: „Stacją badawczą powinien być również jeden z działów fabryki, a nie dodatkowa szafa z dwoma lub trzema aparatami, ale dział wyposażony we wszystko, co niezbędne do skutecznej kontroli produkcji, z celowością

urządzeń figuratywnych, automatycznie testujących próbki i ewidencjonujących, wreszcie musi mieć kierownika, który potrafi nie tylko utrzymywać wszystkie urządzenia w stanie ciągłej prawidłowej pracy, ale także systematyzować uzyskiwane wyniki zgodnie z założonymi celami. Oczywiście produkcja skorzysta tylko na takim sformułowaniu przypadku testowego. Te cudowne słowa powinny być zawsze w pamięci technologów produkcji tekstyliów.

W W 1889 r. zorganizowano pierwsze w Rosji towarzystwo naukowe włókienników pod nazwą Towarzystwo Popierania Poprawy i Rozwoju Przemysłu Manufakturowego. W Izwiestii, wydanej pod redakcją N. N. Kukina, opublikowano szereg prac dotyczących badania właściwości materiałów tekstylnych, w szczególności pracy inżyniera A. G. Razuvaeva. Podczas miesiączki 1882-1904 badacz ten przeprowadził liczne testy na różnych tkaninach. Wyniki tych testów zostały podsumowane w jego pracy „Badania nad odpornością substancji włóknistych”. A. G. Razuvaev i austriacki inżynier A. Rosenzweig byli pierwszymi włókiennikami, którzy w tym samym czasie (1904) jako pierwsi zastosowali metody statystyki matematycznej do przetwarzania wyników badań materiałów włókienniczych.

W 1914 wybitny pedagog i główny specjalista w dziedzinie badań materiałów włókienniczych prof. A. G. Archangielski opublikował książkę „Włókna, przędze i tkaniny”, która stała się pierwszym systematycznym podręcznikiem w języku rosyjskim, który opisywał właściwości tych materiałów. Ogromne znaczenie dla rozwoju rosyjskiej materiałoznawstwa miały prace i kursy czytane na przełomie XIX i XX wieku. w innym profesorowie Ya Ya Nikitinsky i PP Petrov i inni w towarowych-ekonomicznych wyższych i średnich instytucjach edukacyjnych w Moskwie.

W 1919 w Moskwie w bazie W szkole przędzalnictwa i tkactwa zorganizowano technikę tekstylną, która 8 grudnia 1920 r. została zrównana z wyższą instytucją edukacyjną i przekształcona w Moskiewski Instytut Praktycznej Włókiennictwa. Historia tej wyższej uczelni rozpoczęła się w 1896 roku, kiedy na kongresie handlowo-przemysłowym podczas Ogólnorosyjskiej Wystawy w Niżny Nowogród Podjęto decyzję o zorganizowaniu w Towarzystwie szkoły w Moskwie w celu promowania doskonalenia i rozwoju przemysłu wytwórczego. Na mocy tej decyzji w Moskwie otwarto szkołę przędzalnictwa i tkactwa, która istniała w latach 1901-1919.

Kurs „Nauka o materiałach tekstylnych” jest prowadzony od pierwszych lat powstania Moskiewskiego Instytutu Tekstylnego (MTI). Jednym z pierwszych nauczycieli nauki o materiałach włókienniczych był prof. N.M. Chilikin. W 1923 w Instytucie dr hab. N. I. Slobozhaninov stworzył laboratorium do testowania materiałów włókienniczych, aw 1944 r. - wydział nauki o materiałach włókienniczych. Organizatorem katedry i jej pierwszym kierownikiem był wybitny włókiennik – materiałoznawca Hon. naukowiec prof. GN Kukin (1907-1991)

W 1927 r. W Moskwie powstał pierwszy w naszym kraju Naukowo-badawczy Instytut Tekstylny (NITI), w którym pod przewodnictwem N. S. Fiodorowa rozpoczęło swoją pracę duże laboratorium badawcze „Biuro Badań Materiałów Włókienniczych”. Badania NITI udoskonaliły metody testowania różnych materiałów tekstylnych. Tak, prof. W. E. Zotikow, prof. N. S. Fiodorow, inżynier. W.N. Żukow, prof. A. N. Sołowjow stworzył domową metodę testowania włókna bawełnianego. Badano strukturę bawełny, właściwości nici jedwabnych i chemicznych, właściwości mechaniczne nici, nierównomierność grubości przędzy oraz szeroko stosowano matematyczne metody przetwarzania wyników badań.

Pod koniec lat 20. - na początku lat 30. praca nad materiałami tekstylnymi

w nasz kraj otrzymał praktyczne wyjście, jakim jest standaryzacja materiałów tekstylnych. W 1923-1926 w MIT pod kierunkiem prof.

N. J. Canary prowadził badania związane z normalizacją wełny. prof. VV Linde i jego współpracownicy zajmowali się standaryzacją surowego jedwabiu. Opracowano i zatwierdzono pierwsze standardy dla głównych rodzajów nici, tkanin i innych wyrobów włókienniczych. Od tego czasu prace normalizacyjne stały się integralną częścią badań materiałoznawczych nad tekstyliami.

W 1930 Iwanowski Instytut Włókienniczy został otwarty w Iwanowie, oddzielony od Instytut Politechniczny Iwanowo-Wozniesieński, zorganizowany

w 1918 i kto miał przędzalnię- wydział tkactwa. W tym samym roku w Leningradzie na podstawie Instytutu Mechaniki i Techniki. Leningradzki Instytut Przemysłu Włókienniczego i Lekkiego (LITLP) powstał w celu zaspokojenia potrzeb krajowego przemysłu włókienniczego w zakresie wykwalifikowanej kadry inżynierskiej. Obie te uczelnie posiadały wydziały materiałoznawstwa włókienniczego.

W 1934 NITI została podzielona na odrębne instytuty branżowe: przemysł bawełniany (CNIIKhBI), przemysł włókien łykowych (CNIILV), przemysł wełniany (CNIIShersti), jedwab (VNIIPKhV), dziewiarski (VNIITP) itp. Wszystkie te instytuty posiadały laboratoria badawcze, wydziały lub laboratoria nauk o materiałach włókienniczych, które wykonały podstawowe i badania stosowane struktury i właściwości materiałów włókienniczych oraz prace nad ich standaryzacją.

Cechą prac z zakresu materiałoznawstwa włókienniczego jest ich samodzielność, a jednocześnie obowiązkowa praca naukowa technologów produkcji tekstyliów i odzieży. Wynika to z otrzymania nowych materiałów tekstylnych, doskonalenia technologii ich obróbki, wprowadzania nowych rodzajów obróbki i wykańczania itp. We wszystkich tych przypadkach konieczne jest dokładne zbadanie właściwości materiałów tekstylnych, a badanie wpływu różnych czynników na zmiany właściwości i wskaźników jakości surowców, półproduktów i gotowych tekstyliów.

W pierwszej połowie XX wieku. stworzono potężną bazę krajowej nauki o materiałach włókienniczych, skutecznie rozwiązując różne problemy, które istniały w tym czasie przed przemysłem tekstylnym i lekkim naszego kraju.

W drugiej połowie XX wieku. rozwój krajowej nauki o materiałach włókienniczych otrzymał nowe cechy jakościowe i kierunki. uformowany szkoły naukowe czołowi naukowcy zajmujący się tekstyliami i materiałoznawcami. W Moskwie (MTI) są to profesorowie GN Kukin i AN Sołowiow, w Leningradzie (LITLP) – M.I. Suchariew, w Iwanowie (IwTI) – prof. A. K. Kisielew. Od lat 50. raz na cztery lata organizowane są systematycznie międzynarodowe konferencje naukowo-praktyczne z zakresu materiałoznawstwa włókienniczego, inicjowane przez kierownika Katedry Materiałoznawstwa Włókienniczego MIT prof. GN Kukin. W 1959 roku na wydziale tym przeprowadzono pierwsze dyplomy technologów ze specjalizacją „nauka o materiałach włókienniczych”. Później, mając na uwadze wymagania przemysłu i sytuację gospodarczą w kraju, MIT rozpoczął kształcenie technologów na specjalnościach „metrologia, standaryzacja i zarządzanie jakością produktu” na Wydziale Materiałoznawstwa Włókienniczego MIT. Inżynierowie materiałowi zostali absolwentami o szerokim profilu w jakości materiałów tekstylnych. Podobne prace przeprowadzono na wydziałach materiałoznawstwa LITLP w Leningradzie i IvTI

w Iwanowie. Tendencje te znajdują odzwierciedlenie w pracy działów i laboratoriów materiałoznawstwa branżowych instytutów badawczych przemysłu tekstylnego i lekkiego. Od lat 70. znacznie wzrosła ilość prac materiałoznawczych dotyczących standaryzacji i kontroli jakości materiałów włókienniczych, szeroko stosowane są metody teorii niezawodności i jakości.

Koniec XX wieku dokonała istotnych zmian w rozwoju krajowej nauki o materiałach włókienniczych. Przejście kraju na nowe formy rozwoju gospodarczego, gwałtowny spadek produkcji w przemyśle włókienniczym i lekkim, znaczny spadek środków publicznych na naukę i edukację doprowadziły do ​​znacznego spowolnienia rozwoju pracy materiałoznawczej w badaniach sektorowych w instytutach przemysłu włókienniczego i lekkiego oraz w wydziałach materiałoznawstwa odpowiednich uczelni wyższych, ale pojawiły się nowe treści prac z zakresu materiałoznawstwa włókienniczego.

Nauka o materiałach włókienniczych końca XX - początku XXI wieku. są automatycznymi i półautomatycznymi przyrządami testowymi z zarządzanie programem Oparte na PC, w tym kompleksy testowe typu Spinlab do oceny jakości włókna bawełnianego; są to podstawowe i stosowane kompleksowe badania tradycyjnych i nowych materiałów włókienniczych, w tym ultracienkich włókien pochodzenia organicznego i nieorganicznego, nici o dużej wytrzymałości do zastosowań technicznych i specjalnych, materiałów kompozytowych wzmacnianych tekstyliami, tzw. „smart and thinking” (inteligentne) tkaniny, które mogą zmieniać swoje właściwości w zależności od temperatury ludzkiego ciała lub otoczenia i wiele, wiele więcej.

Futurolodzy uważają XXI wiek. stulecia tekstyliów jako jednego z podstawowych składników wygodnego życia człowieka. Dlatego możemy przybrać wygląd w XXI wieku. szeroka gama całkowicie nowych materiałów tekstylnych, których pomyślne przetwarzanie i efektywne wykorzystanie będzie wymagało głębokich badań materiałoznawczych.

Rozwój nauki o materiałach włókienniczych opiera się oczywiście na najnowszych osiągnięciach wymienionych wyżej nauk podstawowych. Jednocześnie w niektórych publikacjach zauważa się, że badania nad materiałami włókienniczymi zidentyfikowały pewne obszary nowoczesna nauka. Na przykład uważa się, że badanie aminokwasów w keratynie włókien wełnianych posłużyło jako podstawa do rozwoju badań DNA i inżynierii genetycznej. Praca angielskiego materiałoznawcy C. Pierce'a dotycząca badania wpływu długości zaciskania na właściwości wytrzymałościowe przędzy bawełnianej (1926) stworzyła nowoczesną statystyczną teorię wytrzymałości różnych materiałów, zwaną „teorią najsłabszego ogniwa”. Kontrola i eliminacja pękania nitek tekstylnych w procesach technologicznych produkcji tekstyliów stanowiła praktyczną podstawę do opracowania matematycznych metod kontroli statystycznej oraz teorii kolejek itp.

Rozwój nauki o materiałach włókienniczych szczegółowo i szczegółowo opisują G. N. Kukin, A. N. Solovyov i A. I. Koblyakov w swoich podręcznikach, które analizują rozwój nauki o materiałach tekstylnych nie tylko w Rosji i w byłe republiki ZSRR,

ale także w Europie, USA i Japonii.

Prace z zakresu materiałoznawstwa znajdą coraz bardziej praktyczne zastosowanie w normalizacji, kontroli, ekspertyzach technicznych, certyfikacji materiałów włókienniczych i zarządzaniu ich jakością.

1.2. WŁAŚCIWOŚCI I WSKAŹNIKI JAKOŚCI MATERIAŁÓW WŁÓKIENNICZYCH

materiały tekstylne- są to przede wszystkim włókna i nici tekstylne, wyroby włókiennicze z nich wykonane, a także różne pośrednie materiały włókniste otrzymywane w procesach produkcji tekstyliów - półprodukty i odpady.

Włókno tekstylne - wydłużony korpus, elastyczny i mocny, o małych wymiarach poprzecznych, o ograniczonej długości, odpowiedni do produkcji nici i wyrobów tekstylnych.

Włókna mogą być naturalne, chemiczne, organiczne i nieorganiczne, elementarne i złożone.

włókna naturalne powstały w naturze bez bezpośredniego udziału człowieka. Czasami nazywane są włóknami naturalnymi. Są pochodzenia roślinnego, zwierzęcego i mineralnego.

Naturalne włókna pochodzenia roślinnego pozyskiwane są z nasion, łodyg, liści i owoców roślin. Jest to na przykład bawełna, której włókna tworzą się na nasionach rośliny bawełny. W łodygach roślin znajdują się włókna lnu, konopi (konopi), juty, kenaf, ramii. Włókno sizalowe pozyskiwane jest z liści tropikalnej agawy, a tzw. konopie manila – manila pozyskiwane są z abaki. Z owoców orzecha kokosowego tubylcy pozyskują włókno kokosowe używane w rękodziełach tekstylnych.

Włókna naturalne pochodzenia roślinnego nazywane są również celulozą, ponieważ wszystkie składają się głównie z naturalnej organicznej substancji o dużej masie cząsteczkowej - celulozy.

Włókna naturalne pochodzenia zwierzęcego tworzą linię włosów różnych zwierząt (wełna owiec, kóz, wielbłądów, lam itp.) lub są wydzielane przez owady ze specjalnych gruczołów. Na przykład jedwab naturalny pozyskiwany jest z jedwabników morwowych lub dębowych na etapie rozwoju poczwarki gąsienicowej, kiedy to zwijają wokół ciała nici, które tworzą gęste skorupy - kokony.

Włókna zwierzęce składają się z naturalnych organicznych związków wielkocząsteczkowych - białek fibrylarnych, dlatego nazywane są również włóknami białkowymi lub „zwierzęcymi”.

Naturalnym włóknem nieorganicznym z minerałów jest azbest, otrzymywany z minerałów z grupy serpentyn (chryzotilasbest) lub amfibolów (amfibol-azbest), które podczas przetwarzania są w stanie rozszczepić się na cienkie, elastyczne i trwałe włókna o długości 1 ... 18 mm lub jeszcze.

Obecnie na świecie produkuje się około 27 milionów ton włókien naturalnych. Wzrost produkcji tych włókien jest obiektywnie ograniczony realnymi zasobami środowiska naturalnego, które szacowane są na 30...35 mln ton rocznie. Dlatego stale rosnące zapotrzebowanie na materiały tekstylne, które dziś wynosi 10…12 kg na osobę rocznie, będzie zaspokajane głównie przez włókna chemiczne.

Włókna chemiczne są wytwarzane przy bezpośrednim udziale człowieka z naturalnych lub presyntetyzowanych substancji poprzez przeprowadzenie procesów chemicznych, fizykochemicznych i innych. W krajach anglojęzycznych włókna te nazywane są przez człowieka, to znaczy „stworzone przez człowieka”. Główną substancją do produkcji włókien chemicznych są polimery włóknotwórcze, dlatego czasami nazywane są polimerami.

Istnieją sztuczne i syntetyczne włókna chemiczne. Włókna sztuczne są wykonane z substancji, które występują w naturze, a włókna syntetyczne są wykonane z materiałów, które nie występują w naturze i które zostały wstępnie zsyntetyzowane w taki czy inny sposób. Na przykład sztuczne włókno wiskozowe otrzymuje się z naturalnej celulozy, a syntetyczne włókno nylonowe otrzymuje się z polimeru kaprolaktamu; ”, otrzymywanego przez syntezę z produktów destylacji oleju.

Włókna chemiczne są pogrupowane, a czasem nazywane według rodzaju substancji lub związku wielkocząsteczkowego, z którego są otrzymywane. W tabeli. 1.1 pokazuje najczęstsze z nich, podaje również nazwy włókien chemicznych akceptowanych w różnych krajach oraz ich symbole.

Włókna chemiczne do przetwórstwa, w tym zmieszane z włóknami naturalnymi, są cięte lub rozrywane na kawałki o określonej długości. Takie segmenty nazywane są zszywkami i są oznaczone symbolem F i w zależności od przeznaczenia dzielą się na typy: bawełna (S), wełna (wt), len (I), juta (jt), dywan (tt) i futro (pkt). Na przykład poliestrowe włókno cięte typu lnianego jest oznaczone jako PE-F-lt.

Substancje i związki wielkocząsteczkowe

Poliester

Polipropylen

Poliamid

		Tabela 1.1
	Nazwa włókien	Warunkowy
		Przeznaczenie
	Lavsan (Rosja), Elana (Polska),
	dakron (USA), terylen (Wielka Brytania)
	nia, Niemcy), tetlon (Japonia)
	Mercalon (Włochy), propen (USA),
	proplan (Francja), ulstron (Wielka Brytania)
	UK), len (Niemcy)
	Capron (Rosja), Caprolan (USA),
	stilon (Polska), dederon, perlon
	(Niemcy), amilan (Japonia), nylon
	(USA, Wielka Brytania, Japonia itd.)

Poliakrylonitryl

Polichlorek winylu, polichlorek winylidenu

Nitron (Rosja), dralon, zdradzony
(Niemcy), anilan (Polska), akryl
długi (USA), kaszmir (Japonia)
Chlor (Rosja), Saran (USA, Be-
Wielka Brytania, Japonia, Niemcy)
Wiskoza (Rosja), villana, danulon
(Niemcy), viscon (Polska), wisko-
lon (USA), diafil (Japonia)
Acetate (Rosja), forteignez (USA,
Wielka Brytania), rialin (Niemcy),
minalon (Japonia)

Włókna chemiczne są w większości organiczne, ale mogą być również nieorganiczne, takie jak szkło, metal, ceramika, bazalt itp. Z reguły są to włókna do celów technicznych i specjalnych.

Istnieją podstawowe i złożone włókna tekstylne. Włókno elementarne- jest to pierwotne pojedyncze włókno, które nie dzieli się wzdłuż osi na małe odcinki bez zniszczenia samego włókna. Włókno złożone- włókno składające się z włókien elementarnych sklejonych ze sobą lub połączonych międzycząsteczkowo

nie ma sił.

Przykładami włókien złożonych są łykowe włókna roślinne (len, konopie itp.) oraz włókno mineralne z azbestu. Czasami włókna złożone nazywane są technicznymi, ponieważ ich rozdzielenie na elementarne następuje podczas procesów technologicznych ich przetwarzania.

Światowa produkcja włókien chemicznych szybko się rozwija. Powstały na początku XX wieku, dopiero w latach 1950-2000. wzrosła z 1,7 mln ton do 28 mln ton, czyli ponad 16-krotnie.

Włókna są surowcem do produkcji nici i wyrobów tekstylnych.

Szczegółową klasyfikację przędz i wyrobów włókienniczych, cechy ich struktury, główne etapy produkcji i właściwości podano w rozdz. 3 i 4.

Rozważ właściwości i wskaźniki jakości materiałów tekstylnych.

Właściwości materiałów tekstylnych - jest to obiektywna cecha materiałów włókienniczych, która przejawia się podczas ich wytwarzania, przetwarzania i eksploatacji.

Właściwości głównych rodzajów materiałów włókienniczych podzielono na następujące grupy.

Właściwości budynków i konstrukcji - struktura i struktura substancji tworzących włókna tekstylne (stopień polimeryzacji, krystaliczność, cechy struktury supramolekularnej itp.), a także struktura i struktura samych włókien (kolejność mikrowłókien, obecność lub brak otoczki, kanału we włóknach itp.). W przypadku nici jest to względne położenie włókien i nitek składowych, określone przez skręt przędzy i nici. Strukturę i strukturę tkaniny charakteryzuje przeplatanie się jej składowych nitek, ich wzajemne ułożenie i ilość w elemencie struktury tkaniny (fazy struktury tkaniny, gęstość osnowy i wątku itp.).

Właściwości geometryczne określić wymiary włókien i nici (długość, gęstość liniową, kształt przekroju itp.), a także wymiary tkanin i towarów jednostkowych (szerokość, długość, grubość itp.).

Właściwości mechaniczne materiały tekstylne charakteryzują swój związek z działaniem sił i odkształceń przyłożonych do nich w różny sposób (rozciąganie, ściskanie, skręcanie, zginanie itp.).

W zależności od sposobu przeprowadzenia cyklu badawczego „załaduj – rozładuj – odpocznij” charakterystyki właściwości mechanicznych włókien tekstylnych, nici i wyrobów dzieli się na półcyklowe, jednocyklowe i wielocyklowe. Charakterystyki półcyklu uzyskuje się podczas realizacji części cyklu badawczego - załadunku bez rozładunku lub z rozładunkiem, ale bez późniejszego odpoczynku. Te cechy określają stosunek materiałów do pojedynczego obciążenia lub odkształcenia (na przykład obciążenie zrywające jest określane przez rozciąganie materiału do zniszczenia). Charakterystyki jednocyklowe uzyskuje się w procesie realizacji pełnego cyklu „załadunek – rozładunek – odpoczynek”. Określają cechy deformacji bezpośredniej i odwrotnej materiałów, ich zdolność do zachowania pierwotnego kształtu itp. Charakterystyki wielocyklowe uzyskuje się w wyniku wielokrotnego powtarzania cyklu badawczego. Można je wykorzystać do oceny odporności materiału na powtarzające się uderzenia siły lub odkształcenia (odporność na wielokrotne rozciąganie, zginanie, odporność na ścieranie itp.).

Właściwości fizyczne to masa, higroskopijność, przepuszczalność materiałów tekstylnych. Właściwości fizyczne to również właściwości termiczne, optyczne, elektryczne, akustyczne, radiacyjne i inne właściwości włókien tekstylnych, nici i wyrobów.

Właściwości chemiczne określić stosunek materiałów włókienniczych do działania różnych substancje chemiczne. Jest to np. rozpuszczalność włókien w kwasach, alkaliach itp. lub odporność na ich działanie.

Właściwości materiału mogą być proste lub złożone. Właściwości złożone charakteryzują się kilkoma prostymi właściwościami. Przykładami złożonych właściwości materiałów tekstylnych są kurczenie się włókien, nici i tkanin, odporność tekstyliów na zużycie, trwałość koloru itp.

W specjalnej grupie należy wyróżnić właściwości, które decydują o wyglądzie materiałów tekstylnych, na przykład kolor tkaniny, czystość i brak obcych wtrąceń we włóknach tekstylnych, brak wad w wyglądzie nici i tkanin itp. .

Jedną z ważnych cech właściwości materiałów tekstylnych jest ich jednorodność lub jednorodność.

W towaroznawstwie wyrobów włókienniczych właściwości dzieli się na funkcjonalne, konsumenckie, ergonomiczne, estetyczne, społeczno-ekonomiczne itp. Podział taki opiera się głównie na wymaganiach konsumentów wobec wyrobów włókienniczych.

Właściwości materiałów włókienniczych należy odróżnić od wymagań dla nich wyrażonych za pomocą wskaźników jakości.

Wskaźniki jakości - jest to charakterystyka ilościowa jednej lub więcej właściwości materiału włókienniczego, rozpatrywana w odniesieniu do określonych warunków jego produkcji, przetwarzania i eksploatacji.

Istnieje ogólna klasyfikacja grup wskaźników jakości. Docelowa grupa KPI charakteryzuje właściwości decydujące o poprawności i racjonalności użytkowania materiału oraz określa zakres jego zastosowania. Do tej grupy należą: wskaźniki klasyfikacyjne, na przykład skurcz tkanin po praniu, w zależności od tego, które tkaniny dzielą się na niekurczliwe, niskokurczliwe i skurczowe; wskaźniki sprawności funkcjonalnej i technicznej, np. eksploatacyjne wskaźniki jakości tkanin; wskaźniki konstrukcyjne, takie jak gęstość liniowa nici, szerokość tkaniny itp.; wskaźniki składu i struktury, np. skład włóknisty, skręt

liczba nici, gęstość osnowy i wątku itp.

Wskaźniki niezawodności charakteryzują niezawodność, trwałość i trwałość w czasie właściwości materiału w określonych granicach, zapewniając jego efektywne wykorzystanie zgodnie z przeznaczeniem. Do tej grupy należą takie wskaźniki jakości materiałów tekstylnych jak odporność na ścieranie, powtarzające się odkształcenia, trwałość koloru itp.

Wskaźniki ergonomiczne uwzględniają zespół właściwości higienicznych, antropometrycznych, fizjologicznych i psychologicznych, które przejawiają się w układzie człowiek – produkt – środowisko. Na przykład oddychalność, paroprzepuszczalność i higroskopijność tkanin.

05.19.01 „Nauka o materiałach przemysłu włókienniczego i lekkiego” w naukach technicznych

PROGRAM MINIMALNY

egzamin kandydacki w specjalności

05.19.01 „Nauka o materiałach przemysłu tekstylnego i lekkiego”

w naukach technicznych

Wstęp

Program ten opiera się na następujących dyscyplinach: materiałoznawstwo dla przemysłu lekkiego; nauka o materiałach włókienniczych.

Program został opracowany przez radę ekspertów Wyższej Komisji Atestacyjnej Ministerstwa Edukacji Federacji Rosyjskiej w dziedzinie chemii (w technologii chemicznej) z udziałem Moskiewskiego Państwowego Uniwersytetu Włókienniczego im. A.N. Kosygin i Moskiewski Państwowy Uniwersytet Projektowania i Technologii.

1. Materiałoznawstwo produkcji przemysłu lekkiego

Materiałoznawstwo to nauka o budowie i właściwościach materiałów. Związek materiałoznawstwa z fizyką, chemią, matematyką, technologią skór, futer, obuwia i odzieży. Znaczenie materiałoznawstwa w poprawie jakości i konkurencyjności tych produktów. Główne kierunki rozwoju materiałoznawstwa w przemyśle lekkim.

substancje polimerowe. Substancje polimerotwórcze, błonotwórcze i adhezyjne: celuloza, białka (keratyna, fibroina, kolagen), poliamidy, politereftalany etylenu, poliolefiny, poliakrylonitryle, poliimidy, poliuretany, polialkohol winylowy itp., ich cechy strukturalne i podstawowe właściwości. Stan amorficzny i krystaliczny polimerów. Struktury molekularne i supramolekularne polimerów syntetycznych, struktury hierarchiczne w polimerach naturalnych. Zorientowany stan polimerów.

Struktura materiałów. materiały tekstylne. Włókna tekstylne, ich klasyfikacja. Budowa, skład i właściwości głównych rodzajów włókien; pochodzenia roślinnego, pochodzenia zwierzęcego, sztucznego (z polimerów naturalnych), syntetycznego (z polimerów syntetycznych), ze związków nieorganicznych. Modyfikowane włókna tekstylne, cechy ich struktury i właściwości. Nici tekstylne, główne rodzaje i odmiany, cechy ich budowy i właściwości. Tkaniny, dzianiny i włókniny; metody ich przygotowania i struktury. Charakterystyka struktury materiałów włókienniczych i metody ich wyznaczania. Główne rodzaje materiałów tekstylnych na odzież, obuwie i ich właściwości.

Materiały skórzane i futrzane. Metody pozyskiwania skóry i futra. Teorie opalania. Skład i struktura skóry i futra, główne cechy strukturalne i metody ich oznaczania. Rodzaje skór i futer na odzież, obuwie i ich właściwości. Skóry i futra sztuczne i syntetyczne, metody ich wytwarzania i budowa. Główne rodzaje skór i futer sztucznych i syntetycznych, ich charakterystyka. materiały biopolimerowe. Materiały otrzymane z udziałem układów enzymatycznych.

Kauczuki, kompozycje polimerowe, związki tworzyw sztucznych, tektury stosowane w przemyśle lekkim, metody ich wytwarzania i skład. Główne cechy struktury tych materiałów i metody ich oznaczania.

Materiały do ​​mocowania: nici do szycia i materiały klejące. Rodzaje nici szwalniczych, metody ich wytwarzania, cechy strukturalne. Główne cechy budowy wątków i metody ich wyznaczania. materiały klejące. Współczesne teorie klejenia. Metody otrzymywania, skład i struktura materiały klejące stosowane w przemyśle odzieżowym i obuwniczym. Główne rodzaje materiałów klejących i ich właściwości.

Właściwości geometryczne i gęstość materiałów.

Długość, grubość, szerokość materiałów, powierzchnia skór i futer, metody określania tych cech.

Masa materiału, gęstość liniowa i powierzchniowa materiału, metody wyznaczania tych cech.

Gęstość, średnia gęstość, rzeczywista gęstość materiałów.

Właściwości mechaniczne materiałów.

Klasyfikacja charakterystyk właściwości mechanicznych. Teorie wytrzymałości i pękania ciał stałych. Kinetyczna teoria siły.

Charakterystyki nieciągłe i nierozpuszczalne półcyklu uzyskane przez rozciąganie materiałów, urządzenia i metody ich oznaczania. Metody obliczeniowe wyznaczania sił przy zerwaniu materiałów. Rozciągliwość dwuosiowa. wytrzymałość na rozdarcie. Anizotropia wydłużeń i sił rozciągających materiałów w różnych kierunkach.

Charakterystyki rozciągania w jednym cyklu. Elementy o całkowitej deformacji. Zjawiska pełzania i relaksacji w materiałach, metody wyznaczania widm relaksacji. Modelowe metody badania zjawisk relaksacji w materiałach. Wysokocyklowe charakterystyki rozciągania, zmęczenie i zmęczenie materiałów, urządzenia i metody wyznaczania charakterystyk zmęczeniowych.

Charakterystyki półcyklowe i jednocyklowe uzyskane przez zginanie materiałów, metody i przyrządy do ich wyznaczania. Charakterystyki wielocyklowe uzyskane przez gięcie materiałów. Naprężenia i odkształcenia wynikające z sił ściskających. Zależność grubości materiału od ciśnienia zewnętrznego. Wielokrotna kompresja materiałów.

Tarcie materiałów, współczesne idee dotyczące natury tarcia.

Czynniki determinujące tarcie materiałów. Metody badania tarcia dla różnych materiałów. Naciąganie i zrzucanie nitek w tkaninach.

Właściwości fizyczne materiałów.

Właściwości sorpcyjne materiałów. Formy łączenia wilgoci z materiałami. Kinetyka sorpcji pary wodnej przez materiały. Histereza sorpcji. Efekty termiczne i pęcznienie materiałów podczas sorpcji wilgoci. Główne cechy właściwości higroskopijnych materiałów, urządzeń oraz metody ich oznaczania.

przepuszczalność materiałów. Przepuszczalność powietrza, przepuszczalność pary wodnej, przepuszczalność wody, metody i przyrządy do określania tych cech. Przepuszczalność promieniowania radioaktywnego, ultrafioletowego, promienie podczerwone poprzez materiały. Wpływ składu, struktury i właściwości materiałów na ich przepuszczalność.

Właściwości cieplne materiałów. Główne cechy właściwości cieplnych materiałów, urządzeń oraz metody ich oznaczania. Wpływ parametrów struktury i innych czynników na właściwości cieplne materiałów. Wpływ wysokich i niskich temperatur na materiały.

Odporność na ciepło, odporność na ciepło, ognioodporność materiałów.

Właściwości optyczne. Główne cechy właściwości optycznych, przyrządy i metody ich oznaczania. Wpływ czynników technologicznych i eksploatacyjnych na właściwości optyczne materiałów.

Właściwości elektryczne materiałów. Przyczyny i czynniki elektryfikacji i przewodności elektrycznej materiałów. Główne cechy przewodnictwa elektrycznego i elektrycznego materiałów, urządzeń oraz metody ich wyznaczania.

Właściwości akustyczne materiałów.

Zmiany struktury i właściwości materiałów podczas obróbki i eksploatacji. Odporność na zużycie materiałów.

Zmiana wymiarów materiałów pod wpływem wilgoci i ciepła.

Kurczenie się i przyciąganie materiałów podczas blokowania i obróbki cieplnej na mokro. Urządzenia i metody określania skurczu materiałów.

Formowalność materiałów. Główne czynniki i przyczyny kształtowania i utrwalania kształtu materiałów. Metody i urządzenia do określania zdolności formowania materiałów.

Odporność na zużycie materiałów. Podstawowe kryteria zużycia. Powody zużycia. Ścieranie, etapy zużycia i mechanizm ścierania oraz czynniki determinujące. Peeling, przyczyny jego powstania. Metody i urządzenia do określania odporności materiałów na ścieranie.

Fizyczne i chemiczne czynniki zużycia. Wpływ światła, pogody, prania i innych czynników na materiały. Połączone współczynniki zużycia. Doświadczony nosić. Laboratoryjne modelowanie zużycia.

Niezawodność materiałów, główne cechy niezawodności. Szacowanie i prognozowanie charakterystyk niezawodnościowych materiałów.

Nieniszczące metody badania materiałów i ich zastosowania.

Jakość i certyfikacja materiałów.

Jakość materiałów. Pobieranie i pobieranie próbek materiałów. Ogólna charakterystyka wyników badań, granice ufności. modele statystyczne. Probabilistyczna ocena jakości. Metody statystycznej kontroli i pomiaru jakości, poziomy jakości. Nomenklatura wskaźników jakości dla różnych grup materiałów.

Ekspercka metoda oceny jakości. Systemy zarządzania jakością, krajowe i międzynarodowe standardy zarządzania jakością. Orzecznictwo. System i mechanizm certyfikacji. Podstawowe warunki certyfikacji. Obowiązkowe i dobrowolna certyfikacja. Certyfikacja materiałów i wyrobów w przemyśle lekkim.

2. Materiałoznawstwo przemysłu włókienniczego

Nauka o materiałach włókienniczych i jej rozwój.

Klasyfikacja materiałów włókienniczych. Główne rodzaje włókien naturalnych i chemicznych, nici i produktów z nich. Obszary ich racjonalnego wykorzystania. Włókna, nici i wyroby do celów technicznych i specjalnych. Ich klasyfikacja, cechy strukturalne i właściwości. Nowoczesna terminologia standardowa. Ekonomia i znaczenie dla różnych gałęzi przemysłu głównych rodzajów materiałów włókienniczych. Perspektywy ich produkcji.

Miejsce nauki o materiałach włókienniczych wśród innych nauk technicznych, jej związek z naukami podstawowymi, z technologią włókienniczą.

Rozwój nauki o materiałach włókienniczych i stojące przed nim wyzwania.

Kierunki ich pracy naukowej stanowią główne szkoły naukowe materiałoznawstwa włókienniczego. Wybitni naukowcy krajowi i zagraniczni w dziedzinie nauki o materiałach włókienniczych, ich praca. Rola Katedry Materiałoznawstwa Włókienniczego MSTU w rozwoju krajowej nauki o materiałach włókienniczych.

Włókna tekstylne, ich skład i struktura.

Klasyfikacja włókien tekstylnych, substancji polimerowych tworzących włókna. Cechy ich struktury.

Rozwój poglądów naukowych na budowę substancji polimerowych tworzących włókna. Współczesne poglądy na ten temat.

Struktury supramolekularne polimerów włóknotwórczych.

Główne polimery tworzące włókna: celuloza, keratyna, fibroina, poliamidy, poliestry, poliolefiny, polichlorki winylu, poliakrylonitryle, poliuretany. Nowe rodzaje polimerów stosowane do włókien i nici wysokomodułowych, żaroodpornych i żaroodpornych. Ich cechy. Modyfikowane włókna chemiczne: mtilon, polinozy, trilobal, shelon, siblon i inne. Cechy ich budowy i właściwości.

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA

Inżynieria materiałowa bada strukturę i właściwości materiałów.

Nauka o materiałach do szycia bada strukturę i właściwości materiałów stosowanych do produkcji odzieży.

Włókno- jest to elastyczny, wytrzymały korpus, którego długość jest wielokrotnie większa niż wymiar poprzeczny.

Włókna tekstylne- są to włókna, z których wytwarza się przędzę, nici, tkaniny i inne wyroby włókiennicze.

Klasyfikacja włókien

Klasyfikacja włókien opiera się na ich pochodzeniu (metodzie produkcji) i składzie chemicznym. W zależności od pochodzenia wszystkie włókna dzielą się na naturalne i chemiczne:

włókna naturalne to włókna pochodzenia roślinnego, zwierzęcego i mineralnego.

Włókna chemiczne- są to włókna pozyskiwane chemicznie w fabryce.

Naturalne włókna roślinne

Naturalne włókna roślinne pozyskiwane są z bawełny, lnu i innych roślin.

Bawełna- jednoroczna roślina drzewiasta. Owoce to kapsułki, które zawierają liczne nasiona pokryte długimi włoskami. To jest bawełna.

Właściwości bawełny. Oglądane pojedyncze włókno bawełny jest bardzo cienkim włosem o długości od 6 do 52 mm. Naturalny kolor włókien jest biały lub kremowy. Bawełna jest wysoce higroskopijna Higroskopijność - to zdolność włókien do pochłaniania wilgoci z otoczenia. Bawełna szybko wchłania wilgoć i szybko schnie. Włókna są miękkie i ciepłe w dotyku.

Bawełna znajduje szerokie zastosowanie w produkcji tkanin, dzianin, nici do szycia itp. Tkaniny bawełniane są trwałe, higieniczne, lekkie, mają wystarczającą żywotność, są wygodne w noszeniu, łatwe do prania i prasowania.

Bielizna- To roślina jednoroczna, która daje błonnik o tej samej nazwie. Istnieją trzy rodzaje lnu: len włóknisty, len kędzierzawy i len pośredni. W celu uzyskania włókien uprawia się len włóknisty (łodyga prosta, 1 m wysokości i 3-5 mm średnicy)

Właściwości lnu. Długość włókna 15-26mm. Kolor włókien jest od jasnoszarego do ciemnoszarego. Len ma charakterystyczny połysk, ponieważ jego włókna mają gładką powierzchnię. Higroskopijność włókna lnianego jest większa niż bawełny. Len toleruje więcej ciepła z żelaza niż bawełna. Włókna lniane są chłodne i trudne w dotyku.

Włókno lniane wykorzystywane jest do produkcji tkanin, lnu, obrusów, ręczników itp.

Tkaniny lniane mają gładką, błyszczącą powierzchnię, są trwałe, dobrze się prasowają, mają wysokie właściwości higieniczne, dobrze wchłaniają wilgoć, szybko i dobrze się prają. Wykorzystywany do produkcji odzieży letniej, pościeli, obrusów, serwetek, ręczników.

Co musisz wiedzieć: materiałoznawstwo, szycie materiałoznawcze, włókno, włókno tekstylne, włókna pochodzenia naturalnego, włókna pochodzenie chemiczne, bawełna, len, higroskopijność.

Pojęcie przędzy, przędzenia, tkaniny i tkania

przędza nazywana jest cienką nitką wykonaną z krótkich włókien poprzez ich skręcenie. Przędza służy do produkcji tkanin, nici do szycia, dzianin i innych wyrobów tekstylnych.

spinning zwany zbiorem operacji, w wyniku którego z masy włóknistej uzyskuje się przędzę. Proces przędzenia polega na rozluźnieniu materiału włóknistego, oczyszczeniu go z zanieczyszczeń, wymieszaniu i przeczesaniu włókien, a następnie formowaniu z włókien wstęgi, wyrównywaniu i skręcaniu tak, aby nić była mocna.

Włókienniczy- Jest to materiał wykonany na krośnie przez tkanie przędzy.

splot tkacki- Jest to przeplot nitek osnowy i wątku. Najczęstszym rodzajem tkania jest bielizna. W tym splocie nitki osnowy i wątku przeplatają się przez jedną.

https://pandia.ru/text/78/015/images/image003_82.jpg" width="421" height="223 src=">

Nitki osnowy są bardzo mocne, długie, cienkie, nie zmieniają swojej długości po naciągnięciu. Nici wątku są mniej trwałe, grubsze, krótkie. Po rozciągnięciu nici wątku wydłużają się.

Wątek osnowy jest zdefiniowany:

1. Wzdłuż krawędzi.

2. W zależności od stopnia naciągnięcia (nie zmienia jego długości)

3. Dźwiękiem.

Okazuje się, że wzdłuż kawałka materiału wzdłuż krawędzi krawędź. Odległość od krawędzi do krawędzi nazywa się szerokość tkaniny.

Etapy produkcji tkanin

100%">

Produkcja wykończeniowa: bielenie, barwienie, rysowanie

https://pandia.ru/text/78/015/images/image007_82.gif" width="612" height="372">

Proces produkcji tkanin lnianych

https://pandia.ru/text/78/015/images/image009_74.gif" width="660" height="422">

Tkanina ma przód i tył. Przód można rozpoznać po następujących cechach:

1. Wydrukowany wzór na przedniej stronie jest jaśniejszy niż na niewłaściwej stronie.

2. Po prawej stronie tkaniny wzór splotu jest wyraźniejszy.

3. Strona przednia jest gładsza (wszystkie wady to wady tkaniny - pętelki, guzki są widoczne po niewłaściwej stronie).

Charakterystyka porównawcza właściwości

tkaniny bawełniane i lniane

Właściwości tkaniny	tekstylia
	bawełna	bielizna
Właściwości fizyczne i mechaniczne Wytrzymałość (odporność tkaniny na tarcie, pranie, ekspozycję na słońce, światło, rozciąganie) Zmarszczka (marszczenie, marszczenie podczas siedzenia i noszenia produktu)	Mniej trwały niż len Kruszywo	Mocno pomarszczona
Właściwości higieniczne Higroskopijność (właściwości tkaniny do pochłaniania wilgoci) ochrona termiczna (zdolność tkaniny do zatrzymywania ciepła)		Wyższe niż bawełna
Właściwości technologiczne przygniatający (utrata nitek na odcinkach) Kurczenie się (właściwość tkaniny do skracania się („siadania”) we wspólnym kierunku po zmoczeniu	Istotne	Istotne

Pozytywne i negatywne cechy

tkaniny bawełniane i lniane oraz ich zastosowania

Zasady opieki

do tkanin bawełnianych i lnianych

Międzynarodowe symbole pielęgnacji tekstyliów

Symbol

Znaczenie symbolu

Produkt można ugotować Dozwolony prać w pralce, spłukać stale obniżającą się temperaturą wody Uważaj, spłucz stale spadającą temperaturą wody Prać ręcznie w temperaturze nie wyższej niż 400C przez krótki czas, po wypłukaniu lekko wycisnąć produkt bez skręcania Nie mogę się umyć Można wybielać wybielaczem chlorowym Nie wybielać chlorem ani innymi środkami Powiesić do wyschnięcia (na wieszakach) Płasko do wyschnięcia Prasować w temperaturze nieprzekraczającej 1100C Prasować w temperaturze nieprzekraczającej 1500C Prasować w temperaturze nieprzekraczającej 2000C Prasowanie nie jest dozwolone Produktu nie wolno czyścić chemicznie.

Zakres tkanin

Aksamit- Tkanina bawełniana o niskim włosiu.

Batyst– bardzo cienka tkanina bawełniana.

Welwet- gruba bawełniana tkanina ze ściągaczem.

Dżinsowa- mocna, gęsta bawełniana tkanina na dżinsy.

satyna– bawełniana tkanina o gładkiej błyszczącej powierzchni

perkal- cienka, lekka tkanina bawełniana.

Flanela- miękka bawełniana tkanina frędzelkowa z obu stron.

frote- tkanina bawełniana, pętelkowa z obu stron.

Co musisz wiedzieć: przędza, przędzenie, nić, tkanina, osnowa, wątek, szara tkanina, wykończenie, wykończona tkanina, prawa strona tkaniny, tkanie, tkanie gładkie, etapy wytwarzania tkaniny.

Włókna naturalne pochodzenia zwierzęcego

Tkaniny wełniane i jedwabne

Tkaniny wełniane i jedwabne wykonane są z włókien zwierzęcych. Tkaniny te są przyjazne dla środowiska i dlatego stanowią pewną wartość dla człowieka i mają pozytywny wpływ na jego zdrowie.

Wełna - to linia włosów zwierząt (owiec, kóz, wielbłądów). Składa się z długich, prostych lub falistych włosków oraz cienkich, krótkich, bardziej miękkich (wełna i puch). Długość włókna od 10-250mm.

Wełna przed wysłaniem do fabryk tekstylnych poddawana jest pierwotnej obróbce: sortowana, czyli selekcjonowane są według jakości; wstrząsnąć - poluzować i usunąć zapychające się zanieczyszczenia; myte gorącą wodą, mydłem i sodą; suszone w suszarkach bębnowych.

W branży wykończeniowej tkaniny barwione są na różne kolory lub stosuje się różne wzory. Tkaniny wełniane produkowane są w wersji jednobarwnej, wielobarwnej i drukowanej.

Właściwości tkaniny zależą od właściwości włókien (grubość, karbikowanie, elastyczność). Z długich i cienkich włókien dobrze się wyrabia drapowana tkanina z włókien karbowanych - tkanina na ubrania zimowe, ponieważ ma Właściwości termiczne. Tkaniny z włókien elastycznych niskie zagniecenie. Tkaniny wełniane łatwo poddają się obróbce na mokro. Przed szyciem produktów należy mieć na uwadze, że tkaniny wełniane mają znaczący kurczenie się(przed cięciem konieczne gnijący) I pojemność pyłu(Produkt musi być często czyszczony). Tkaniny wełniane wykorzystywane są do szycia sukienek, garniturów, płaszczy.

Wełna jest prana ręcznie w temperaturze nieprzekraczającej 300C przy użyciu specjalnych detergentów. Myje się je w dużej ilości wody, nie skręca, nie suszy, zwija w ręcznik i układa na stole.

Prasuj tkaniny z ich wełny żelazkiem w temperaturze C przez wilgotną bawełnianą lub lnianą szmatkę ( żelazo). Wyroby wełniane czyszczone są benzyną, acetonem i amoniakiem.

Tkaniny jedwabne. Surowcem do produkcji tkanin jedwabnych są nici jedwabników morwowych lub dębowych, które są nawijane i łączone z kilku kokonów. Długość nitki kokonu to 700-800m. ten wątek nazywa się surowy jedwab.

Podstawowa obróbka jedwabiu obejmuje następujące operacje: obróbkę kokonów gorącą parą w celu zmiękczenia kleju jedwabnego; nawijanie nici z kilku kokonów jednocześnie. W fabrykach tekstylnych surowy jedwab jest używany do produkcji tkanin. Tkaniny jedwabne produkowane są w wersji jednokolorowej, wielokolorowej, drukowanej.

Tkaniny z naturalnego jedwabiu są bardzo trwałe, piękne, nie gniotą się, są miękkie i gładkie w dotyku, mają przyjemny połysk, dobrze się układają, są higroskopijne i przepuszczają powietrze. Ale są mocno rozciągnięte, pokruszone, mają znaczny skurcz.

Jedwab jest prany ręcznie w temperaturze 30-450C. Spłucz najpierw w ciepłej, a następnie zimnej wodzie z dodatkiem octu. Mokre jedwabne przedmioty owija się tkaniną, lekko ściskając wodę. Należy pamiętać, że tkaniny jedwabne bardzo rzucają.

Jedwab prasuje się żelazkiem w temperaturze C od lewej strony, bez rozpryskiwania, ponieważ woda pozostawia na tkaninie plamy. Nie zaleca się czyszczenia przedmiotów wykonanych z tkanin jedwabnych. Pościel, bluzki, sukienki, zasłony, zasłony, podszewki szyte są z jedwabiu.

W naszych czasach pojawiły się nowe rodzaje tkanin - mieszane. Do czystej wełny i tkanin z czystego jedwabiu dodaje się różne włókna, zwłaszcza włókna syntetyczne, a następnie otrzymuje się tkaniny o nowych właściwościach, które np. mniej się gniotą, dobrze trzymają zagniecenia, są łatwiejsze do prania i czyszczenia.

Szyjąc wyroby i wybierając modele z tkanin jedwabnych i wełnianych należy wziąć pod uwagę właściwości tych tkanin, metody ich obróbki, a także obróbkę cieplną na mokro.

Charakterystyka porównawcza właściwości tkanek

Tkaniny wełniane i jedwabne można rozpoznać po wyglądzie, dotyku, wyglądzie i zerwaniu nici, a także po naturze spalania. Nici wełny i jedwabiu źle się palą, tworząc czarny napływ (plamkę) i roznosząc zapach spalonego rogu lub pióra.

Nici tkackie

Proste sploty obejmują: len, twill, satyna i satyna.

Powtarzający się wzór splotu w tkaninie nazywa się porozumienie.

Oznaki powstawania tkackiego splotu skośnego

1. Minimalna liczba wątków w raporcie to trzy.

2. Wzór tkania przesuwa się o jedną nitkę za każdym razem, gdy wstawiana jest nitka wątku.

https://pandia.ru/text/78/015/images/image026_18.jpg" width="168" height="159 src=">.jpg" width="191" height="185 src=">

Pogrubienie nici Naruszenie integralności tkaniny

Niezadrukowane spacje Pochylenie wzoru szeryfowego

Przód i tył z tkaniny.

Przednią i tylną stronę tkaniny można określić za pomocą następujących cech:

1. Wzdłuż krawędzi tkaniny - przy brzegach występują przebicia. Z przodu tkanina w miejscach nakłuć jest bardziej wypukła.

2. W tkaninach gładkich lewa strona jest bardziej puszysta niż przód, ponieważ wady tkania są usuwane po niewłaściwej stronie. Aby określić puszystość tkaniny, należy ją wziąć pod uwagę na wysokości oczu.

3. Zgodnie ze wzorem tkania:

W tkaninach skośnych na przedniej stronie ściągacz biegnie od dołu do góry i od lewej do prawej;

Satynowe i satynowe sploty tworzą gładką stronę przednią.

4. W tkaninach mieszanych nici wykańczające są umieszczane na przedniej stronie. Na przykład w brokacie na przedniej stronie znajduje się błyszcząca metaliczna nitka - Lurex.

5. W zasłonach runo jest bardziej uporządkowane z przodu, a po złej stronie wygląda trochę niechlujnie.

Zakres tkanin

bóbr- ciężka, gruba (od 4 mm) tkanina wełniana z czesanym włosiem z przodu.

Boston- tkanina z czystej wełny.

Boucle- tkanina wełniana. Powierzchnia boucle pokryta jest pętelkami i węzłami

Welurowy- tkanina z czystej wełny lub filc z grubym włosiem. najcenniejszy zasłona.

Gabardyna- Wełniana tkanina garniturowa z cienkim ściągaczem.

Drap- gęsty, gruby wełniany płaszcz z odrobiną polaru.

Kaszmir- lekka wełniana tkanina z wyraźnie widocznym cienkim ukośnym dołem.

Cloquet- tkanina wełniana lub jedwabna na dwóch podkładach. Spód materiału jest gładki, rozciągnięty, wierzchnia marszczona, z wypukłym wzorem bąbelków.

Krepa -(szorstkie, faliste) - grupa tkanin, głównie jedwabna krepa chińska, krepa żorżeta, krepa szyfon, krepa satyna).

Krepdeszyn- cienka jedwabna tkanina z matowym wzorem.

Mora- tkanina wykonana z naturalnego lub sztucznego jedwabiu z błyszczącym wzorem na matowym tle.

Brokat- tkanina wykonana z naturalnego lub sztucznego jedwabiu z metalowymi nićmi.

Przedstawiciele- gruba wełniana lub jedwabna tkanina z małą blizną.

Płótno- Tkanina wełniana z filcową podszewką.

Tafta- cienka, gęsta, błyszcząca tkanina z naturalnego i sztucznego jedwabiu, szorstka i szeleszcząca.

Tweed- tkanina wełniana, przypominająca samodział.

Szyfon- cienka tkanina jedwabna, delikatna, miękka, o matowej powierzchni.

Co musisz wiedzieć: wełna, runo, jedwab naturalny, rapport, splot skośny, splot atłasowy, splot atłasowy, wady tkackie, wady druku, przednia i tylna strona tkanin, właściwości tkaniny: mechaniczne (wytrzymałość, gniecenie, układanie, odporność na ścieranie); fizyczne (osłona termiczna, pojemność pyłowa); technologiczne (poślizg, zrzucanie, kurczliwość), asortyment tkanin.

Materiały z włókien chemicznych

Włókna chemiczne uzyskuje się poprzez przetwarzanie surowców różnego pochodzenia. Są one podzielone na sztuczny I syntetyczny.

Klasyfikacja włókien chemicznych

Szuflady" href="/text/category/filmzera/" rel="zakładka">szuflady .

Odzież sportowa"href="/text/category/sportivnaya_odezhda/" rel="zakładka">odzież sportowa .

Tkaniny z włókien sztucznych.

Wiskozowa krepa z żorżety- prześwitująca tkanina o splocie płóciennym wykonana z włókien wiskozowych: sztywnych, elastycznych, sypkich. Szyte są z niego sukienki, bluzki.

popelina wiskozowa- lekka tkanina z włókien wiskozowych z poprzecznymi bliznami. Idzie do produkcji bluzek i koszul męskich.

Tafta wiskozowa - cienka błyszcząca gęsta tkanina z włókna wiskozowego z małymi poprzecznymi nitkami lub wzorami. Wykorzystywana jest na sukienki, koszule, bluzki, spódnice.

krepa marokańska- jedwabna tkanina wiskozowa. Służy do szycia bluzek i lekkich sukienek.

Krepa satyna- ciężka tkanina o splocie wiskozowo-satynowym. Wykorzystywana do produkcji bluzek, sukienek, letnich garniturów.

Tweed z krepy- ciężki splot diagonalny z włókien wiskozowych i acetatowych. Służy do szycia sukienek, garniturów, płaszczy przeciwdeszczowych.

Krepa skośna- miękki splot skośny wykonany ze sztucznych nici. Produkowany jest drukowany i jednokolorowy. Szyte są z niego sukienki i garnitury.

DO syntetyczne włókna odnieść się:

- włókna poliestrowe - poliester, lavsan, diolen, elan, crimplen. Tkaniny są miękkie i elastyczne, ale bardzo wytrzymałe. Praktycznie nie marszczą się, dobrze utrwalają kształt po podgrzaniu - trzymają fałdy i ciasno fałdują, są odporne na światło, nie są niszczone przez mole i drobnoustroje. Wadą jest to, że nie wchłaniają dobrze wilgoci.

- włókna poliamidowe nylon, capron, dederon, perlon to najtrwalsze włókna syntetyczne. Tkaniny są sztywne, mają gładką powierzchnię, są trwałe, odporne na ścieranie, lekko się gniotą, słabo chłoną wilgoć i są wrażliwe na wysokie temperatury.

- włókna poliakrylonitrylowe- akryl, nitron, perlan, akryl, kaszmir - z wyglądu przypominają wełnę. Właściwości zbliżone do włókien poliestrowych, ale wrażliwe na wysokie temperatury: szybko się topią, brązowieją, następnie palą się dymnym płomieniem, tworząc zwartą kulę.

-włókno elastanowe- lycra, dorlastan - niezwykle elastyczne, zwiększają ich długość 7-krotnie, wracając do pierwotnego stanu. Tkaniny są wykorzystywane do tworzenia dopasowanych sylwetek.

Schemat otrzymywania tkaniny z włókien chemicznych

Co musisz wiedzieć: włókna sztuczne, włókna sztuczne, włókna syntetyczne, włókna wiskozowe, włókna octanowe i trioctanowe, włókna poliestrowe, włókna poliamidowe, włókna poliakrylonitrylowe, włókna elastanowe, tkanie włókien sztucznych, asortyment tkanin.