Textilszálak szerkezete és tulajdonságai - stadopedia
Valamennyi textilanyagot összetett konstrukciónak kell tekinteni, amelyet különböző szinteken kell tanulmányozni (rostszálas szövet).
Szinte minden textilszálak polimerekből - nagy molekulatömegű vegyületekből (IUD-k) állnak. Ezen anyagok szerkezetének fő jellemzői a következők:
1. Az IMS makromolekulák hosszú rugalmas alakzatok, amelyek nagyszámú atomcsoportot (elemi kapcsolatokat) tartalmaznak, amelyek kémiai kötésekkel kapcsolódnak.
2. A polimerizáció fokának (n) nevezett kötések száma nagymértékben változik a makromolekulákban - több százról több tízezerre. Például, cellulóz-makromolekula (C6 H10 O5) n, gyapot n = 5-15.000, n = 36tysyach len, viszkóz n = 500-800.
3. A makromolekulák hossza több száz és ezerszor nagyobb, mint keresztmetszeteik.
4. Egy polimeren belül a makromolekulák széles tartományban oszcillálnak hosszuk mentén, vagyis a IUD-ok polidiszperzitással rendelkeznek, aminek következtében a rostok tulajdonságai nem egységesek.
5. Az összes polimer átalakulása 3 részből áll: rugalmas, rugalmas és műanyag. 6. Az összes polimer oldatának nagy viszkozitása van, az oldószerek száma korlátozott.
Egyes textilszálakat alkotó polimereknél az elemi kapcsolatoknak nem csak hosszirányban, hanem keresztirányúak is kémiai kötései vannak. Háromféle makromolekula struktúra ismert: lineáris, elágazó, hálós.
A lineáris struktúrában minden link csak két szomszédos csoporthoz kapcsolódik; elágazó láncokban - egyes láncok több mint két másik kapcsolódással vannak összekötve, mivel a fő láncágak kis oldalláncok formájában alakulnak ki; a hálós - lineáris láncon keresztirányú kémiai kötések kapcsolódnak egymáshoz.
A polimer kémiai szerkezetével együtt a tulajdonságait befolyásolja a szerkezet makromolekulák elrendezésének jellege, azaz supramolekuláris szerkezete. A szálképző polimerek szuperkolekuláris szerkezetükben fibrilláris vegyületekre utalnak. A kibontakoztatott makromolekuláris láncok sorrendben párhuzamosan egymásba rendezve, a polimerek legegyszerűbb strukturális elemei - lineáris csomagok. Különálló csomagok alkotnak mikrofibrillákat, amelyek alapján nagyobb aggregátumok képződnek.
A mikrofibrillák szerkezetük heterogén, váltakozó kristályos és amorf részekkel rendelkeznek, amelyek aránya a polimer típusától függ. A hosszú láncú makromolekulák következetesen több kristályos és amorf régión áthaladnak, átmennek egy mikrofibrillumból a másikba, és erősen összekapcsolják őket a fibrillák szerkezetében. A szálképző polimerek ilyen szerkezete elegendő szilárdságot, rugalmasságot és rugalmasságot biztosít a szálaknak. A szerkezeti elemek nem teljesen töltik fel a szálak mennyiségét, köztük mikrohurok, pórus. A szálaknak a folyadék felszívódására, duzzadására, festésére stb. Való képessége a porozitás függvénye.
Természetesen a textilszálak komplex struktúrái drámaian befolyásolják tulajdonságaikat.
Az üvegszálas tulajdonságok jellemzői A tulajdonságok a felhasznált anyagok főbb megkülönböztető jellemzői: geometriai, mechanikai, fizikai, kémiai. A tulajdonságokat különböző eszközökkel és módszerekkel tanulmányozzák, és a jellemzőkkel kifejezett mennyiségekben fejezik ki. A jellemzők numerikus kifejezéseit exponenseknek nevezzük.
A geometriai tulajdonságok dimenziós jellemzők, amelyek magukban foglalják a hosszúságot és a vastagságot.
Az L (mm) szálhossz a kiegyenesített, de nem feszített szálak vége közötti távolság. A rostok vastagsága 2-60 μm. A szálak vastagságának közvetlen mérése nehéz, mivel keresztmetszete nagyon változatos, ezért a szálak vastagságát közvetett értékekkel becsüljük meg.
A szál T (tex) lineáris sűrűsége a hosszúság egy egységének tömegét mutatja, és a m (mg) szálak tömegének hossza L (m): T = m / L (1.1)
Minél kisebb a lineáris sűrűség, annál vékonyabb a szál, annál kisebb a keresztmetszete. A lineáris szálsűrűség - tex (T) nemzetközi mérési egységként elfogadott.
Korábban a szálak (filamentumok) finomságának becslésére használták az N metrikus számot, amelyet az L (m) szál hosszúsága és tömege m (g): N = L / m hossza aránya határoz meg. Minél vékonyabb a szál vagy a szál, annál nagyobb a szám. N és T között van egy kapcsolat: T · N = 10 3.
A szál krimpelése az 1 cm hosszúságú kanyarok száma, 10 m tömegű szálaknak megfelelő feszültségre számítva.
A mechanikai tulajdonságok jellemzik a rostok képességét, hogy ellenálljanak az alkalmazott külső erők hatásának.
A legfontosabbak a húzó és hajlító erők. Amikor a szakítószilárdságot a szál teljes megsemmisítésére alkalmazzák, a következő jellemzőket határozzák meg.
A Pp (H, cH, rc) töréserő a legnagyobb erő, amelyet a szál a törés pillanatában tart. Végső szilárdság (megszakító feszültség) # 963; P. Pa - jellemzi a töréserőt keresztmetszeti egységenként.
Relatív törőerő Po. cN / tex (rc / tex) jellemzi a lineáris sűrűség mértékegységére vonatkozó megszakító erőt: Po = Pp / T (1.6)
Abszolút törés nyúlás lp. mm, - a szálhosszúság növekedése a törés pillanatában: lp = Lp-Lo, (1.7)
ahol Lo a szálminta kezdeti hosszúsága, mm;
Lp a minta hossza a törés pillanatában, mm.
Relatív szakítószilárdság # 949; P. %, azt mutatja, hogy a minta eredeti hossza mennyi az abszolút nyúlása a megszakítás pillanatában: # 949; P = 100lP / LO. (1.8)
Ha a szakítószilárdulást alkalmazzák, a "terhelés - kirakodás - pihenés" ciklusban a szakaszon kívüli értékek meghatározzák a teljes alakváltozást és összetevőit (komponenseit).
Teljes deformáció. # 949; FULL. % - deformáció, amelyet a szál a töltési periódus végéig szerez.
Elasztikus deformáció # 949; U. % - deformáció, amely azonnal eltűnik a terhelés eltávolítása után. Ennek oka a makromolekulák közötti kapcsolatok és atomok közötti távolságok kis mértékű változása, miközben fenntartja a köztük lévő kapcsolatokat.
Elasztikus deformáció # 949; E. % - a teljes deformáció azon része, amely betöltésekor előfordul, és eltűnik a terhelés eltávolítása után egy bizonyos idő elteltével. Ez összefügg a makromolekulák átrendeződésével.
Műanyag deformáció # 949, tengeralattjárók. % A teljes deformáció nem váladékozó része. Ennek oka a szerkezeti elemek visszafordíthatatlan elmozdulása, a makromolekulák közötti kötések megtörése.
A rugalmas, rugalmas és műanyag deformáció aránya függ a textilanyagok zúzásától, a forma stabilitásától.
A rugalmasság és a szálak szilárdsága függ a kémiai összetételétől, a krimp, a szerkezeti tulajdonságoktól.
Fizikai tulajdonságok - higroszkópikus, termikus, optikai stb.
Higroszkópos tulajdonságok - jellemzik a rostok képességét a nedvesség felszívására; a tényleges, normál, kondicionáló és a maximális páratartalom becsülik.
Aktuális páratartalom Wf. % azt mutatja meg, hogy mekkora a száraz rost súlya az adott légköri körülmények között lévő nedvesség: Wf = 100 (mF - mC) / mC,. ahol mF a szálak tömege, amelyek megfelelnek a tényleges légköri viszonyoknak; A mC az abszolút száraz rost tömege.
Normál nedvességtartalom Wn. % - a szálak 24 órán át nedvességtartalma normál légköri körülmények között (levegő hőmérséklet 20 ± 2 ° C, relatív páratartalom 65 ± 5%).
Feltételes páratartalom Wk. % - az ilyen típusú rostokhoz feltétlenül beállított páratartalom közel van a normálhoz és a termékek elfogadásához és szállításához szükséges.
Maximális páratartalom (higroszkóposság) Wg. % - a szálak nedvességtartalmát 100% -os relatív páratartalom mellett és 20 ° C hőmérsékleten mutatja.
A rostok termikus tulajdonságai magas vagy alacsony hőmérsékleten határozzák meg viselkedését.
A fagyállóságot olyan hőmérséklet jellemzi, amely alatt a rostok tulajdonságai élesen romlanak.
A hőállóságot olyan hőmérséklet jellemzi, amely fölött a rostok alapvető tulajdonságai élesen romlanak.
A hőállóságot az elhúzódó melegítés után bekövetkezett rostok alapvető tulajdonságainak visszafordíthatatlan változásai jellemzik.
A hő- és hőállóság határozza meg a szálas anyagok nedves hőkezelés (WTO) rendszerének működési feltételeit és kiválasztását.
A fényállóság jellemzi a rostok képességét, hogy ellenálljanak a fény, a levegő oxigén, nedvesség és hő káros hatásainak.
A vízállóság jellemzi a rostok tulajdonságainak megváltozását nedves állapotban.
Kémiai tulajdonságok (kémiai ellenállás) jellemzik az ellenállása a szálak savak, lúgok, és a különböző vegyi anyagok, amelyek gyártásához felhasznált textil anyagokból (például, a befejező folyamat), és a működtetési elemek (mosás, vegytisztítás, stb).