Какими свойствами обладают волокна

Добрый день, друзья! Сегодня мы поговорим о свойствах некоторых волокон.

Для начала немного теории. Наверняка все знают, но все же уточню, что волокна бывают:
— натуральные, которые дают растения и животные (хлопок, лен, шерсть);
— искусственные, изготовленные в результате химических процессов из природных веществ (вискоза, бамбук);
— синтетические, полученные в результате синтеза простых веществ (капрон, нитрон и т.д.)

Основные свойства волокон — прочность, удлинение, трение, стойкость к истиранию, гигроскопичность, устойчивость к нагреванию, светостойкость.

Прочность волокна — это его способность сопротивляться растягивающим усилиям. Самыми прочными считаются волокна из хлопка, капрона, лавсана, полипропилена, вискозы. А самой низкой прочностью обладает волокно шерсти.

Удлинение волокон — свойство увеличиваь свою длину под влиянием растягивающих усилий. При удлинении волокна просходит деформация (упругая, эластическая, пластическая). Упругая деформация, исчезающая мгновенно после снятия нагрузки. Соотвественно качество изделий из такого волокна выше, они лучше будут сохранять свою форму, меньше сминаться. Эластическая деформация исчезает после снятия нагрузки постепенно, в течении некоторого времени. В обычных условиях часть такой деформации остается и может исчезнуть лишь при нагреве или увлажнении. Остаточная (пластическая) деформация не исчезает после снятия нагрузки. Наилучшими упругими свойствми обладают волокна капрон, лавсан, полипропилен, нитрон и шерсть. А наименьшими — хлопок, вискоза.

Трение волокон имеет большое значение для технологических процессов их переработки и для оценки качества изделий в процессе эксплуатации. Под трением понимают сопротивление, возникающие при перемещении двух соприкасающихся волокон. Высоким коэффициентом сопротивления обладают волокна шерсти и хлопка, тем прочнее из них будет пряжа, тем лучше сохраняется форма трикотажа, ткани, меньше вероятность образования пиллинга (катышки), больше носкость изделий. Далее следуют волокна лавсан, нитрон, капрон, вискоза.

Истирание волокон просходит в результате соприкосновения с истирающим материалом, вследствие чего изделие изнашвается. Наиболее устойчивы к истиранию полиамидные волокна. Самым устойчивым к истиранию является капрон, далее винол. Средней устойчивостью обладают — полипропилен, лавсан. Относительно не высокой полинозное волокно, вискозный шелк, хлопок. И совсем низкой устойчивостью к истиранию обладают шерсть, нитрон, вискозное штапельное волокно. Добавляя в смеси волокна, значительно увеличивают сопротивляемость трикотажа к истиранию и повышают его изностойкость.

Гигросопичность волокон — это способность поглащать влагу из окружающей среды. При впитывание волокном влаги уменьшается его прочность увеличивается мягкость, гибкость и удлинение. Исключение хлопок, у которого при увеличении влажности прочность увеличивается. Гигроскопичность обеспечивает в одежде поглащение пота и отдачу его во внешнюю среду. При поглащении влаги, так и при испарении ее волокна благодаря своей гигроскопичности защищают тело от резкого влияния окружающей среды. Чем выше поглощение влаги волокном, тем сильнее его защитное действие, тем выше его гигиеничность. Наиболее высокой влажностью обладают шерсть, вискоза, хлопок. Средней — капрон, винол, нитрон, а самой низкой — полипропилен, лавсан, хлорин.

Повышенные температуры влияют на прочность, удлинение и упругость волокон, а так же их внешний вид и химическую структуру. Данные свойства определяют режимы влажно-тепловой обработки изделий.

По светостойкости волокон (устойчивости к воздействию света) можно расположить в следующем порядке: нитрон, поливинил, шерсть, лавсан, винол, хлопок, вискоза, капрон, полипропилен.

ИМЕННО ПОЭТОМУ, учитывая положительные свойства волокон производители дополняют недостающие — делают смески волокон и получается качественная пряжа.
Теперь вы знаете свойства волокон, и в соответствии с вашими потребностями (например, что бы имело наименьшую сминаемость, что бы не вытягивалось, не закатывалось, блеск, матовость изделия, было теплое, мягкое и т.п.) можете подобрать нужные составы для себя.

Что такое волокна? Это тонкие нити, длина которых, как минимум, в сто раз больше ширины. Они могут возникать как естественным путем, так и могут быть получены искусственно. Эта единица материи характеризуется такими свойствами, как сплоченность, эластичность, гибкость, тонкость, и однородность. Так какие существуют волокна? Прежде всего, они подразделяются на натуральные (природные) и искусственные.

Что такое волокна натурального происхождения

Это все волокна, которые происходят из природных источников, из них может формироваться растительная ткань, минеральное вещество или текстиль. Такие волокна являются биоразлагаемым и возобновляемым ресурсом. Они легко доступны из природных материалов и, как правило, имеют низкую стоимость за единицу объема. Эти волокна классифицируются по происхождению:

• Растительные — одним из основных компонентов таких нитей является целлюлоза, которая используется при производстве бумаги и ткани. Она содержится в хлопке, льне и конопле. Пищевые волокна (клетчатка) содержатся в пищевых растительных продуктах, таких как злаки, фрукты, овощи, орехи. Это тот тип углеводов, который не усваивается ферментами нашего организма. Клетчатка помогает поддерживать здоровье кишечника и снизить риск заболеваний, таких как диабет, рак кишечника и ишемическая болезнь сердца.
• Животные волокна, состоящие, в основном, из белка. Они включают шелковое волокно из шелкопрядов, меховое волокно (к примеру, из овечьей шерсти), коллагеновое волокно (извлеченное из шкур животных), хитин (извлеченный из ракообразных и моллюсков).

• Минеральные волокна берут свое начало в породах с волокнистой структурой. Состоят, в основном, из силикатов. Единственным примером природного минерального волокна является асбест.

Белковые нити

Состоят в основном из биологически значимых белков удлиненной формы. К ним относятся коллаген – образует часть мышечной, нервной, соединительной или другой ткани в организме человека или животного; и кератин – основной элемент волоса, кожи и ногтей.

Чтобы понять, что такое волокна белковые, следует указать их примеры в организме позвоночного. Итак. Мышечное волокно — длинные цилиндрические клетки, состоящие из пучка миофибрилл, волокон, расположенных в сегментах, известных как саркомеры (базовые сократительные единицы поперечнополосатых мышц). Мышцы бывают разных типов: сердечные (формируют стенку сердца), гладкие (находятся внутри кровеносных сосудов) и скелетные. Нервные волокна состоят из аксонов. Из отростков нервных клеток малого диаметра, проводящих электрические импульсы по центральной нервной системе.

Свойства волокон натурального происхождения

Такие нити обладают рядом качеств: малым весом и стоимостью, высокой удельной прочностью и удельной жесткостью. Эти свойства сделали их особенно привлекательными для многих различных промышленных целей. Все натуральные волокна не термопластичны — они не теряют своей формы и не размягчаются при нагревании. При температуре ниже точки разложения и распада они проявляют небольшую чувствительность к сухому теплу и не имеют усадки или высокой растяжимости при нагревании, а также не становятся хрупкими при охлаждении до температуры ниже нуля. Но под воздействием солнечного света и влаги натуральные волокна имеют тенденцию желтеть. А длительное воздействие приводит к потере прочности.

Все натуральные волокна особенно чувствительны к микробам разложения, включая плесень и гниль. Целлюлозные волокна разлагаются аэробными бактериями (получающими энергию от кислорода) и грибами. Они распадаются при высокой влажности, высоких температурах и, особенно, при отсутствии света. Термиты и серебряные рыбы тоже опасны для целлюлозы.

Шерсть и шелк подвержены не только микробному разложению бактериями и плесенью, но и повреждению от моли и ковровых жуков.

Свойства минеральных волокон

Что такое волокна минеральные и каковы их свойства? Большинство форм асбеста для всех практических целей являются инертными. Это то качество, которое делает его таким желанным в промышленности. Асбест нерастворим в воде и в органических растворителях, он обладает огромной термостойкостью, термическим и электрическим сопротивлением, не воспламеняется, а его прочность на растяжение превышает прочность стали. Асбестовые волокна не имеют заметного запаха или вкуса. Они чаще применяются в качестве наполнителей в теплоизоляционных и огнезащитных материалах.

Волокна искусственного происхождения

Это волокна, в которых либо основные химические звенья были сформированы химическим синтезом с последующим образованием волокон, либо полимеры из природных источников были растворены и регенерированы после прохождения через фильеру с образованием волокон.

Искусственные волокна подразделяются на три класса.

• На основе натуральных полимеров. Наиболее распространенным натуральным полимерным волокном является вискоза, изготавливаемая из целлюлозы. Ее получают в основном из выращиваемых деревьев. Другие волокна на основе целлюлозы: лиоцелл, модал, ацетат и триацетат. Менее распространенные натуральные полимерные волокна входят в состав каучука, альгиновой кислоты и регенерированного белка.
• Волокна, изготовленные из химических полимеров, которых нет в природе. Они, в основном, нерастворимы и не являются химически активными. Наиболее распространенными являются полиэстер, полиамид (часто называемый нейлоном), акрил и модакрил, полипропилен, сегментированные полиуретаны, которые представляют собой эластичные волокна, известные как спандекс или эластаны.

• Волокна, изготовленные из неорганических материалов, таких как стекло, металл, углерод или керамика. Они очень часто используются для армирования пластиков с целью формирования композитов.

Их свойства

По сути, все эти волокна имеют общие характеристики: прочность, ударная вязкость, устойчивость к теплу и плесени, а также способность удерживать прессованную форму. Тем не менее, неорганические волокна трудно обрабатывать традиционными текстильными технологиями, такими как плетение или вязание, из-за того, что они легко ломаются при изгибе, а также обладают высокими коэффициентами трения с металлами.

В данной статье мы рассмотрели, какие волокна бывают и какими свойствами обладают.