16.Фізичні властивості волокон

До головних фізичних властивостей волокон відносимо густину, об'ємну масу, гігроскопічність, електризування, колір.

Густиною, або питомою масою речовини, з якої складається волокно, називають масу одиниці об'єму цієї речовини

Об'ємна маса волокна - маса одиниці об'єму волокна, розрахованого за його зовнішніми контурами.

Гігроскопічність - це здатність волокон поглинати водяну пару (сорбувати) і віддавати її у навколишнє середовище (десорбувати). Це дуже важлива фізична властивість волокон, від якої залежить відповідність текстильного виробу вимогам гігієни. Показники і кількісні характеристики гігроскопічності волокон залежать від багатьох чинників. Основними з них є: хімічний склад волокнотвірних полімерів, структура волокон.У товарознавчій практиці найчастіше використовують такі різновиди характеристик вологості волокон: вологість фактична, вологість нормальна, і вологість кондиційна.

Електризування волокон. Значну увагу приділяють вивченню електричних властивостей волокон - їх електропровідності, електропроникності, електроміцності та ін. Текстильне товарознавство розглядає лише один із показників цих властивостей - електризування волокон. На стадіях переробки волокон, і особливо використання готових виробів унаслідок тертя волокон об зовнішні предмети, шкіру людини, текстильні вироби нагромаджують статичні заряди, різні за величиною і знаками, що створює певні технологічні труднощі, а під час носіння негативно впливає на організм людини: підвищуються потовиділення, втома, знижується кров'яний тиск тощо. Ступінь електризування волокон, величина заряду, його полярність залежать від виду волокна і відносної вологості навколишнього середовища.

Колір волокон - один з показників їх оптичних властивостей. Оцінюють колір волокон об'єктивними (спектрофотометричними, колориметричними та ін.) і об'єктивно-суб'єктивними характе­ристиками.

Як відомо, кольори бувають ахроматичні і хроматичні. Оскільки в процесі переробки волокон у текстильні матеріали і вироби їх колір нерідко змінюється.

17. Вовна: хімічний склад, будова, властивості і галузь застосування.

Будова волокон вовни. Макро- і мікроструктура вовни залежить від виду і типу волокон. Під мікроскопом вони легко відрізняються від інших волокон. Волокна, які отримують після першого стриження, мають один кінець гострий, другий -тупий. Такі волокна називають поярковою вовною. Внаслідок другого і наступного стрижень отримують волокна циліндричної форми звивисті або прямі. Звивистість за ступенем може бути різною, але в будь-якому випадку с позитивною ознакою вовни і виявом її внутрішньої структури. На поверхні волокна, крім ості і мертвого волоса, маючі, лускатий шар, що складається з лусочок різної будови. Па поверхні ості і мертвого волоса цей шар відсутній. Форма поперечного перерізу вовни буває різною і залежить від типу волокон. Пух і перехідний волос мають, як правило, круглу форму і два чітко помітних шари. Зовнішній, або лускатий, шар відіграє захисну роль для волокон у процесі їх росту і зумовлює дуже цінну технічну властивість вовни - здатність повстяніти. Від форми і поверхневих властивостей лусочок залежить блиск, або люстрин, вовни. Другий шар — корковий, складається з дуже дрібних верете­ноподібних, витягнутих за довжиною елементарних клітин, розміщених паралельно осі волокна. Вони склеєні між собою міжклітинною речовиною. Корковий шар тонких волокон є основним. Він визначає структуру вовни і зумовлює основні фічико-механічні властивості волокон. Ость і мертвий волос мають, крім коркового шару, серцевинний шар (канал). Він складається з пустотілих клітинок, заповнених повітрям, і може займати більшу частину площі поперечного перерізу волокон.

Хімічний склад і внутрішня структура вовни. За хімічним складом вовну відносять до білкових волокон. Основною складовою речовиною вовни є білок кератину класу склеропротеїнів, або опорних білків, характерних для тварин. Вони виконують роль речовин подібно до клітковини в рослинному світі. Білки і, зокрема, кератини відносяться до органічних висо-комолекулярних сполук. Вони синтезуються в природних умовах в організмах рослинного або тваринного походження з а-амінокислот. До складу кератину входить до 20 залишків різних а-амінокислот. Розрізняють три особиливості внутрішньої структури кератину вовни:

1) амінокислотний склад: R1…R202) розміщення, або положення, у просторі головного ланцюга макромолекули( хволястий і прямий) 3) наявність і характер міжмакромолекулярних зв'язків.Особливість внутрішньої структури вовни залежить від модифікації кератину. Дослідами доведено, що кератин може існувати в а-модифікації (2а) і б-модифікації (2б). Від цього залежить, як зазначалося вище, наявність або відсутність звивистості волокон вовни. 3а певних умов (підвищена вологість, тепло, механічна дія зовнішніх сил) а-кератин може переходити у б-форму, і навпаки. Ця особливість властивостей волокон вовни. Інша особливість внутрішньої структури вовни полягає в тому, що вона суттєво відмінна від структури всіх інших текстильних волокон. Волокна вовни мають добре розвинену просторову структуру не лише за рахунок наявності водневих зв'язків і зв'язків за рахунок дії сил Ван-дер-Ваальса, а й міцних ковалентних зв'язків. Останні утворюються завдяки, насамперед, наявності у складі кератину цистину у формі цистеїну - місточків між сусідніми макромолекулами кератину.

Властивості волокон вовни. Довжина вовни залежить від виду та породи тварин і типу волокон. Довжина овечої вовни коливається в межах від 60 до 120 мм. Для визначення довжини вовни будують штапельні діаграми. Товщина - одна з найцінніших властивостей вовни. Характеристики товщини коливаються в досить широких межах (від 10 до 160 мкм) і залежать від виду тварини, її породи, індивідуальних особливостей, умов утримання, типу волокон вовни та багато іишого. Більш доброякісною є вовна тонка і однорідна за товщиною. Звивистість вовни - властивість волокон, з якою пов'язують їх здатність до валяння. Звивистість оцінюють коефіцієнтом звивистості вовни. Міцність волокон вовни порівняно невисока. Вона коливається в межах від 4 до 8 сН/волокно і залежить від багатьох чинників, насамперед від товщини. Тонші волокна набагато міцніші за грубі. Відносне розривне навантаження в середньому дорівнює 10-14 сН/текс.Відносне розривне подовження вовни в сухому стані коливаєтья в межах 20-67 %. Гігроскопічність вовни за стандартних умов сягає 13-15 %. і підвищенням відносної вологості повітря до 85-95 % волокна повни здатні поглинати до 50 % вологи і при цьому залишатися на клик сухими.У воді волокна вовни набухають. При цьому суттєво збільшується площа поперечного перерізу волокон (на 30-35 %) і дещо зростає довжина — на 1—2 %. Дія лугів на вовну залежить від їх хімічної активності їдкі натрій та калій легко розчинюють вовну при нагріванні і дещо повільніше при нормальних температурах. Дія тепла, нижчими за температуру кипіння супроводжується зменшенням маси волокон, унаслідок висушування, а при температурі 100 – 105 градусів і вище розпочинається термодеструкція каротину. У полум'ї вовна горить і виділяє запах спаленого пір'я. Поза полум'ям горіння припиняється, а на кінчиках волокон утворюються чорні кульки золи. До дії світла і світлопогоди волокна вовни більш стійкі, ніж целюлозні. Проте тривала дія цих чинників призводить до суттєвих змін фізико-хімічних і механічних властивостей волокон вовни: змінюється їх колір, підвищується розчинність у лугах, знижується міцність і зменшується еластичність. Волокна стають жорсткими. Спроможність до валяння вовни. На відміну від усіх текс­тильних волокон вовна здатна до повстяніння, тобто за певних умов під впливом фізико-хімічних і механічних чинників утворює плескаті матеріали різного призначення.