Кобляков А.И. (ред.) Лабораторный практикум по текстильному материаловедению

Подождите немного. Документ загружается.

частоту извитости t. После этого, перемещая зажим / с помощью

микровинта 3, распрямляют элементарную пробу до полного ис-

чезновения извитков, по шкале 4 определяют ее длину L и по фор-

муле (2.3) рассчитывают степень извитости I. Перемещая затем

зажим 1 дальше, растягивают пробу на заданную величину, вы-

держивают ее в таком состоянии определенное время, возвра-

щают зажим в исходное положение и после отдыха с заданной

длительностью при зажимной длине L

(мм) определяют степень

извитости /] по формуле (2.3), подставляя вместо L длину L\

(форма 2.10).

При отсутствии рамки с зажимами первые две характери-

стики определяют зарисовкой проекций элементарных проб на

бумагу и измерением начальной длины извитого.волокна L

ли-

нейкой, а длины распрямленного L — курвиметром.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Для ускорения работы рекомендуется измерять степень извитости шерсти и

-химических волокон большой линейной плотности. Допустимо также выполне-

ние 3 измерений вместо 50 по ГОСТ 13411—71* (СТ СЭВ 2469—80) [2.12].

Каждый студент подгруппы должен выполнить не менее 3 измерений эле-

ментарной пробы одного вида. Разные студенты испытывают пробы разных

видов и, обменявшись данными, составляют сводную таблицу характери-

стик извитости проб волокон и нитей разных видов.

УКАЗАНИЯ ПО ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать: виды исследуемых волокон или нитей и их линей-

ную плотность; краткое описание методики определения характеристик изви-

тости и ее устойчивости; условия испытания: зажимная длина образца L

(мм), величина груза предварительного натяжения т

, величина нагрузки на

рычаг датчика тг, результаты первичных измерений длины элементарных

проб; характеристику извитости и ее устойчивости; результаты их определе-

ния, записанные в таблицу (см. форму 2.10).

Форма 2.10

№

Вид пробы

№

ВОЛН

1И

пробы

Вид пробы испы-

мм мм

на

мм

пробы

тания

см

мм

Сумма всех

результатов

испытаний

Средний

арифмети-

ческий

показатель

* Li—длина в момент полного распрямления извитков волокна после предваритель-

ного растяжения его, освобождения и отдыха.

2.11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСТОТЫ ВОЛОКОН

Цель работы. Изучение основных видов пороков и сорных примесей раз-

личных волокон, методов определения их массовой доли (содержания) и

правил учета при приемке и сдаче партий волокна.

Задание. 1. Ознакомиться с основными видами пороков и сорных при-

месей хлопка, чесаного льна, мытой шерсти, шелка и химических волокон.

2. Методом выборки вручную определить раздельную и суммарную мас-

совую долю пороков и сорных примесей в точечной пробе хлопкового во-

локна.

3. По ГОСТ 3279—76* [2.8] определить соответствие массовой доли по-

роков и сорных примесей нормам стандарта для сорта, к которому относится

испытуемая проба.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Чистота волокон, т. е. отсутствие в них пороков и сорных при-

месей, имеет большое значение. Она оказывает влияние на про-

цесс прядения волокон и качество пряжи.

_ В волокнах разных видов содержатся различные пороки и

примеси. Так, например, в хлопковом волокне различают волок-

нистые, балластные и особо вредные пороки.

К волокнистым порокам относятся:

жгутики — плотно спутанные пучки волокон, для растаски-

вания которых требуется определенное усилие (рис. 2.36, а);

комбинированные жгутики — несколько жгутиков, стянутых

в один узел (рис. 2.36, б);

пластики незрелых волокон — сильно уплотненные скопления

незрелых волокон в виде пластинок с блестящей или матовой

поверхностью (рис. 2.36,в).

К балластным порокам относятся:

незрелые семена — недоразвитые семена (улюк), опушенные

незрелыми волокнами (рис. 2.36,г);

дробленые семена — крупные кусочки кожуры семян с во-

локнами на поверхности;

сорные примеси — дробленые частицы листьев, стеблей, ство-

рок коробочек хлопчатника, а также неорганические примеси

в виде песка, земли (рис. 2.36, д).

При переработке в прядении балластные пороки почти пол-

ностью (за исключением мелкого сора) удаляются из массы во-

локна и снижают в итоге выход пряжи из хлопка.

К особо вредным порокам относятся:

кожица с волокном — мелкие (размером до 2 мм) частицы

кожицы семени с находящимися на них пучками волокон

(рис. 2.36, е);

узелки — очень мелкие скопления сильно спутанных между

собой волокон с отходящими в разные стороны концами.

Особо вредные пороки и мелкий сор при переработке хлопка

в прядении удаляются лишь частично и с большим трудом. Те

же, что остаются, образуют в пряже засорения — галочки и

узелки. Последние ухудшают протекание некоторых процессов

прядильного производства и качество пряжи, вызывая ее повы-

шенную неровноту и обрывность, а также осложняют режимы

отделочного производства.

В чесаном льне различают следующие пороки:

шишки — уплотненные комочки спутанных, обычно корот-

ких, волокон (рис. 2.37,а,б);

костру — мелкие кусочки древесины стебля, не связанные

с волокном (рис. 2.37,в);

недоработки — жестко скрепленные с волокном на длине не

менее 5 мм кусочки древесины стебля (рис. 2.37,г).

Эти пороки частично удаляются из массы волокна в процес-

сах прядильного производства, уменьшая выход пряжи, а остав-

шаяся часть приводит к повышенной засоренности пряжи.

В мытой шерсти содержатся растительные примеси. По зна-

чимости их можно разделить на следующие, виды:

легкоудалимые (при переработке в прядении) — кусочки сена,

соломы, частицы не очень цепких растений;

трудноудалимые (цепкие)

—

кусочки ковыля, колючих плодов

дикой люцерны и пилки репейника с мелкими крючкообразными

зубцами (рис. 2.38). Трудноудалимые примеси, оставаясь в пря-

же, попадают в ткань и другие изделия и вызывают необходи-

мость их карбонизации, т. е. обработки растворами серной кис-

7 Л

Рис. 2.38. Сорные примеси шерсти в

виде частиц крымского репейника

лоты, в которой растительные

примеси, содержащие целлю-

лозу, обугливаются. Эта опе-

рация трудоемка и, кроме того,

приводит к уменьшению раз-

рывной нагрузки волокон, тка-

ней, трикотажа и др. примерно

на 10 %;

подстрижка — шерсть по-

вторной стрижки овец, содер-

жащая волокна короче 25 мм.

В мытой шерсти волокна под-

стрижки закатываются с раз-

личной степенью уплотнения и

образуют «мушки»;

перхоть — крупные роговид-

ные пленки, отделившиеся от

эпидермального слоя кожи.

В химических волокнах в отличие от натуральных сорные

примеси отсутствуют, но встречаются следующие пороки:

склейка — группа волокон (не менее 5 шт.), прочно склеен-

ных по всей длине или на отдельных участках и не разделяю-

щихся без.обрыва (рис. 2.39, а);

грубые волокна — волокна с линейной плотностью, превы-

шающей номинальную более чем в 3 раза — для волокон, ис-

пользуемых в шерстяной, шелковой и льняной промышленности,

и более чем в 5 раз — для волокон, используемых в хлопчато-

бумажной промышленности (рис. 2.39,6);

роговидные волокна (колючки) — стекловидные жесткие об-

разования различной величины и формы (рис. 2.39,в), мушки

(рис. 2.39,г);

непрорезанные волокна — волокна с длиной, превышающей

в 2 раза и более номинальную;

разнооттеночность

— масса волокон d разными оттенками по

цвету;

Рис. 2.37. Виды пороков и сорных

примесей чесаного льна

Рис. 2.39. Пороки вискозных волокон

рассыпчатость

— порок, учитываемый иногда при оценке ка-

чества вискозного неизвитого волокна.

Для определения массовой доли пороков и сорных примесей

в волокнах применяют различные методы.

Хлопковое волокно. Массовую долю пороков и сор-

ных примесей определяют методом выборки вручную. Из общей

пробы первого вида в соответствии с ГОСТ 3274.2—72* [2.13]

отбирают среднюю лабораторную пробу массой тх, равной 50 г,

если в хлопковом волокне содержится менее 5 % пороков и сор-

ных примесей, или 10 г, если содержание пороков и сорных

примесей превышает 5 %. Выборку осуществляют в три приема.

Первый разбор — выбирают пинцетом крупные пороки (жгу-

тики, комбинированные жгутики, целые, дробленые и незрелые

семена, пластики незрелого волокна и крупный сор). Каждый

вид пороков или сорных примесей складывают в отдельные ста-

канчики. Высыпавшийся при отборе мелкий сор добавляют в

стаканчик с крупным сором. Пороки каждого вида, сорные при-

меси и оставшееся волокно, содержащее кожицу с волокном,

мелкий сор и узелки, взвешивают с погрешностью до 1 мг. Если

общая масса их отличается от массы средней лабораторной

пробы более чем на ±0,2 %, анализ повторяют.

Второй разбор — из оставшегося после первого разбора во-

локна отбирают пробу массой тд (равной ее '/20, если содер-

жание пороков и сорных примесей менее 5 %, или '/ю, если со-

держание пороков и сорных примесей равно 5 % и более) для

выборки кожицы с волокном и мелкого сора. После выборки их

взвешивают с погрешностью до 0,1 мг, при подсчете содержания

кожицы с волокном и мелкого сора в средней пробе массу их

увеличивают соответственно в 20 или 10 раз.

Третий разбор — отбирают пробу массой т

, составляющей

'/s массы волокна, оставшегося после второго разбора при

массе исходной навески 50 г, или '/г — при массе исходной на-

вески 10 г, для выборки узелков. Оставшееся чистое волокно

и узелки раздельно взвешивают с погрешностью до 0,05 мг.

Массовую долю крупных пороков и сорных примесей, выде-

ленных при первом разборе х\ (%), определяют по формуле

= т

• ЮО/тд, (2.5)

где rrii — масса каждого вида пороков или сорных примесей, г; ота — масса

средней лабораторной пробы, г (в нее включается сор, высыпавшийся из об-

щей пробы, при отборе средней лабораторной пробы).

Массовую долю кожицы с волокном и мелкого сора, выделен-

ных при втором разборе ,*

(%), определяют по формуле

2==m

. 100/тл, (2.6)

где т,- — масса кожицы с волокном или мелкого сора, г; Ki — коэффициент,

равный 20 при содержании пороков и сорных примесей менее 5 % и 10 — при

содержании пороков и сорных примесей 5 % и более.

Массовую долю узелков, выделенных при третьем разборе х

(%), вычисляют по формуле

= тКч• ЮО/тд, (2.7)

где т. — масса узелков, г; Кг — коэффициент, равный 100 при содержании по-

роков и примесей менее 5 % и 20 — при содержании пороков и примесей 5 %

и более.

Суммарную массовую долю пороков и сорных примесей П

(%) в средней лабораторной пробе хлопкового волокна опре-

деляют по формуле

/7 =!><+*. (2.8)

где xi — массовая доля пороков каждого вида и сорных примесей, %; х —

количество сора (%), определяемое в соответствии с ГОСТ 3274.0—72 по

формуле

х = т • Ю0/т

о5

, (2.9)

где т. — масса сора, высыпавшегося при составлении средней лабораторной

пробы из общей пробы, взвешенная с погрешностью до 0,01 г; т

ъ — масса

общей пробы, из которой отбирали среднюю лабораторную пробу.

Чесаный лен. Массовую долю костры определяют выбор-

кой вручную (пинцетом) из пробы № 2, состоящей из 20 прядей

волокна массой 1,2 г каждая, а недоработки — из пробы № 1,

состоящей из двух проб массой по 100 г каждая. Костру и недо-

работки раздельно взвешивают с погрешностью до 0,01 г. Если

первоначальная масса проб № 1 или

2„

превысит массу чистого

волокна, недоработки или костры, анаЛиз следует повторить на

ВНОЁЬ отобранных пробах. Массовую долю костры или недора-

боток вычисляют по формуле (2.5).

Содержание шишек в чесаном льне определяют подсчетом

их числа в 5 горстях, отбираемых из пробы № 5. Каждую горсть

расстилают на застекленной поверхности стола размером

65 X 65 см, освещенного снизу электрическими лампочками.

Зная число шишек в каждой из 5 горстей, рассчитывают сред-

нее число шишек, приходящееся на 1 горсть.

Мытая шерсть. Из каждой лабораторной пробы мытой

шерсти выбирают все растительные примеси раздельно по видам

(репей-пилка, подстрижка, перхоть и др.) и собирают их в раз-

ные бюксы. Затем примеси высушивают до постоянной сухой

массы и взвешивают с погрешностью ±0,1 мг. Семена, выпав-

шие из репья-пилки, присоединяют к легкоотделимым примесям.

Лабораторную пробу выбирают из общей пробы. Масса об-

щей пробы из мытой шерсти — не менее 300 г, лабораторной —

50 и 100 г (для определения содержания перхоти).

Массовую долю растительных примесей в каждой лаборатор-

ной пробе д; (%) вычисляют по формуле

х = (tti\ щ) 100/щ,

где т

, т

— постоянная (сухая) масса соответственно репья-пилки, рас-

тительных примесей без репья-пилки и лабораторной пробы до испытания, г.

Массовую долю репья-пилки в каждой лабораторной пробе

Х\ (%) определяют по формуле

= т

- 100/щ.

Массовую долю подстрижки в каждой лабораторной пробе

(%) вычисляют по формуле

— т

• 100/щ,

где т

— постоянная (сухая) масса подстрижки, г.

Массовую долю перхоти в каждой лабораторной пробе х

(%) вычисляют по формуле

— т

- 100/т

где !щ — масса выделенной перхоти, г.

Химические волокна. Содержание склеек, грубых и

роговидных волокон определяют выборкой вручную с помощью

пинцета из общей пробы массой 100 ±0,1 г, а непрорезанных

волокон — из пробы массой 10 ±0,01 г. После взвешивания со-

держание каждого из пороков вычисляют по формуле (2.5).

Разнооттеночность химических волокон определяют при есте-

ственном освещении путем визуального сравнения штапельков

волокон, изготовленных из всех 4 разовых проб, находящихся

в натянутом состоянии, с образцом, утвержденным в установ-

ленном порядке. Так, при оценке качества вискозных волокон

допускается незначительная разнооттеночность только в волок-

нах II сорта.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Ручная выборка пороков и сорных примесей из средней лабораторной пробы

хлопкового волокна весьма трудоемка, поэтому можно использовать упро-

щенную методику. На группу студентов выдается образец волокна извест-

ного сорта массой 3 г. Студенты сообща выбирают из его в один прием

пороки и сорные примеси раздельно по видам и взвешивают их.

После этого они вычисляют содержание пороков каждого вида и сор-

ных примесей в отдельности, а затем определяют суммарное содержание

их в образце. Перед взвешиванием следует проверить правильность отбора

пороков, особенно крупных, например жгутиков и комбинированных жгути-

ков, предварительно ознакомившись с отдельными видами пороков и сор-

ных примесей по эталонам.

УКАЗАНИЯ ПО ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать: сорт исследуемого волокна и массу пробы, взятой

для выборки пороков и примесей; краткое описание основных видов пороков

и сорных примесей, методику определения их содержания; результаты ана-

лиза, записанные в виде таблицы (форма 2.11); заключение о соответствии

содержания пороков и сорных примесей нормам ГОСТ 3279—76* [2.8].

Форма 2.11

Наименование пороков и сорных примесей

Масса,

Массовая доля,

Жгутики и комбинированные жгутики

Целые, битые, дробленые и незрелые семена

Крупный сор

Мелкий сор

Кожица с волокном

Узелки

2.12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСТОТЫ НИТЕЙ

Цель работы. Изучение основных видов пороков пряжи и комплексных

нитей и методов определения чистоты хлопчатобумажной пряжи.

Задание. 1. Составить перечень пороков для хлопчатобумажной,

льняной, шерстяной пряжи, пряжи из химических волокон и комплексных

химических нитей.

2. Определить класс хлопчатобумажной пряжи по внешнему виду в со-

ответствии с ГОСТ 15818—70* (по фотоэталонам) [2.14].

3. Определить содержание пороков и класс чистоты хлопчатобумаж-

ной пряжи на автоматическом приборе для подсчета пороков по ГОСТ

10208—74 [2.15].

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Под чистотой нити понимается отсутствие в ней волокнистых

пороков (комочки волокон), местных случайных нарушений

структуры, сорных примесей. Пороки портят внешний вид ма-

териалов и осложняют их переработку. Пороки нитей и пряжи

делят на сырьевые и технологические [2.2].

Сырьевые пороки возникают в процессе получения волокон,

технологические — в процессе их переработки (неисправность

оборудования, нарушения технологических процессов, плохая

работа рабочих).

Приведем перечень сырьевых пороков нитей основных видов.

Хлопчатобумажная пряжа:

жгутики — уплотненные, несколько скрученные пучки волокон;

комбинированные жгутики — несколько спутавшихся жгутиков;

пластики незрелого волокна — уплотненные скопления незрелых волокон;

битые семена — крупные (более 2 мм

) части кожицы хлопкового семени

с волокнами.

Особо вредные пороки (при отделке изделий полностью не удаляются):

кожица с волокном — более мелкие частицы с массой менее 0,2 мг;

узелки — спутанные волокна (от 2 до 10 шт.);

сорные примеси — частицы листьев, коробочек, веток, неорганические

примеси.

Льняная пряжа:

шишки — уплотненные комки спутанных волокон, возникающие в про-

цессе чесания;

костра—одревесневшие частицы стебля, не связанные с волокном;

недоработка — те же частицы, прочно связанные с волокном.

Шерстяная пряжа:

мушки—уплотненные комочки волокон, не разделяющиеся без обрыва;

засорения — частицы репейника и других растений.

Пряжа из химических волокон:

жгутики — слабо склеенные большие пучки волокон;

склейки — прочно склеенные небольшие пучки;

колючки — монолитные роговидные образования;

мушки—короткие волокна, закатанные в комочки.

Химические комплексные нити:

ворсистость — оборванные элементарные нити;

шишки, налеты — местные утолщения;

примеси различных соединений.

Технологические пороки в пряже из различных волокон, из-

готавливаемой по разным системам прядения, в основном оди-

наковы. К ним относятся:

утолщения, жгуты (в шерстяной пряже), утонения, непра-

вильная присучка, дефекты крутки, заработанный пух, дефект-

ные узлы, загрязнения;

пушистость

— большое количество концов волокон, высту-

пающих на поверхности пряжи;

шишки (узелки) — плотное скопление волокон, выступающих

на поверхности пряжи;

краксы — утолщенные места в пряже от волокон, обвившихся

вокруг центральных волокон;

переслежины — повторяющиеся в случайном порядке толстые

и тонкие места нитей.

В химических комплексных нитях различают следующие тех-

нологические пороки:

курчавость — волнистость нити на коротких участках;

оттеночность

— пятна;

штопорность

— разное натяжение элементарных нитей при

скручивании.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Класс хлопчатобумажной пряжи можно определять по внешнему виду (по

фотоэталонам) и на приборе.

В первом случае пряжу наматывают на доску контрастного цвета с ча-

стотой вращения 100—130 мин

-1

и постоянным шагом 1,5 мм. После этого

ее сравнивают с фотоэталонами пряжи той группы линейных плотностей, к

которой относится оцениваемая пряжа (фотоэталон представляет собой фото-

графию пряжи, намотанной на доску контрастного цвета, в натуральную ве-

личину). Количество групп лниейкых плотностей и количество классов в каж-

дой группе предусматривается в стандартах и технических условиях, уста-

навливающих технические требования на хлопчатобумажную пряжу.

Фотоэталоны разных классов, начиная с наилучшего, последовательно

подставляют сбоку к доске с намотанной пряжей. При этом доска с пряжей

и фотоэталон должны находиться в одной плоскости. При таком сравнении

с фотоэталоном и определяют класс хлопчатобумажной пряжи по внешнему

виду.

Автоматизированный определитель пороков нити АОПН-5 предназначен

для автоматизированного подсчета пороков пряжи хлопчатобумажной (одно-

ниточной и крученой), шерстяной, из лубяных и химических волокон, сме-

шанной, химических нитей и швейных ниток.

Прибор состоит из измерительного блока, блока питания, блока счета и

стабилизатора, размещенных на специальном столике (рис. 2.40).

Стабилизатор предназначен для поддержания неизменного напряжения

на зажимах приемников энергии. Блок питания обеспечивает выдачу необхо-

димых для работы прибора напряжений, в частности стабилизированного

напряжения для питания лампы датчика и схемы электроники, напряжений

для питания двигателей протяжки нити, автоматического слежения за изме-

нением сигнала при изменении линейной плотности нити, обдува лампы, от-

соса пыли с зеркал датчика.

Блок измерения с электронно-оптическим датчиком служит для преобра-

зования светового потока от лампы в электрический сигнал, усиления этого

сигнала и выдачи его в блок счета. В блоке измерения расположены двига-

тель протяжки нити со счетчиком ее метража, контролирующий прибор, уст-

ройство для регулирования величины сигнала при переходе от измерения

нити одной линейной плотности к измерению нити другой линейной плотно-

сти, система автоматического слежения за изменением сигнала при изменении

линейной плотности пряжи в процессе измерения, два вентилятора для об-

дува лампы и отсоса пыли с зеркал датчика.

Блок счета предназначен для. распределения сигнала, поступающего из

блока измерения, по трем различным уровням толщины и двум уровням про-

тяженности. Общий сигнал поступает на входы пяти каналов счета и после

распределения каждым каналом по своему уровню фиксируется соответствую-

щим счетчиком, расположенным на лицевой панели.

Напряжение сети через стабилизатор подается на блок питания, кото-

рый выдает необходимое напряжение питания в блок измерения. Испытуе-

Рис. 2.40. Блок-схема

прибора АОПН-5