Transcript TZ1_Vlastnosti vlaken_opakovani_2012

 Geometrické vlastnosti vláken
 Mechanické vlastnosti vláken
 Sorpční vlastnosti vláken
 Termické vlastnosti vláken
 Optické vlastnosti vláken
Geometrie - velikost, tvar
Délka (L, mm) – vzdálenost mezi konci narovnaného vlákna
Stapl průměrná délka všech vláken z jednoho vzorku textilních surovin
Fibrigraph
(do 70. let XX století –vyčesávání vláken, pokládání jednotlivých vláken
od nejdelšího po nejkratší vedle sebe)
CO:
 Délka
 Jemnost
 Zašpinění
 Obsah nepsů
Staplový diagram
CO
WO
střiž
variabilní
Přást
Příze
Fibrogram
charakterizuje
sevřenou délku vláken
Průtahové pole
Tt (titr tex) = 1 kg/m,
dtex = 0,1 g/km
T (tex) = g/km = 103 g/m
Potížné určeni tloušťky vláken
Jemnost = délková hmotnost
S
Tt = m/L = (s*L*ρ) / L = ( [π*d*d / 4] ρ /L), kg/m
Hustota = objemová hustota = měrná hmotnost
ρ = m/ V
celulóza
vlna
polyamid
polyester
CO [micronaire], mg/inch
WO [μm], [‘s]
SI [Td], 1 Td = 90 dtex (9 tex)
L
Micronaire – jednotka pro vyjadření jemnosti a zralosti
bavlny. Určuje se na HVI přístrojích (High Volume
Intrument) na základě měření propustnosti vzduchu
konstantní hmotnosti a objemu bavlněných vláken.
Tops (např. 80‘s) – jemnost vlněných vláken v
anglosaských jednotkách (Bradfordské stupnice
jemnosti), značí, že z 1 angl. libry (0,4536 kg) lze vypříst
80 předen po 560 yardech (yd=0,9144m).
Titr denier (Td, nebo Denier, d) – jednotka vyjadřující
jemnost přirodního hedvábí, v USA – jednotka jemnosti
chemických nekonečných vláken – je to hmotnost
9000m vlákna. Td=m/9*l (den).
Podélný tvar vlákna
Obloučkovitost = zkadeření
Z = (Lo-Lz)/Lo * 100
Z = Lo/Lz
Lo
Lz
Lo - Lz
Tahová křivka
 Vnitřní struktura
 Stupeň orientace
MM/krystalitů
 Krystalinita (podíl
krystalických oblastí
vzhledem k amorfním)
 PS
 Vazby mezi MM,
chemické složeni
1. Počáteční modul: (tečná) – napětí je přímo úměrné prodlouženi. Sklon
– Youngův modul (E, modul pružnosti – Hookův zákon: ε = σ / E)
σ = [N/tex] = [g/den]
Stupeň orientace MM v důsledku namáhání
2. Mez kluzu (B): změna vnitřní struktury
vlákna. Prokluz MM, velké prodloužení.
Mez kluzu ~ mez pevnosti (bezpečnostní
pasy), BC – sila mezimolekulárních vazeb
3. Bod zpevnění (C-D): zvýšení kompaktnosti
MM
4. Bod přetržení (D): houževnatost
(soudržnost)
Tahová křivka
 Charakteristika krystalinity
 Orientace krystalitů
 Sila mezimolekulárního působení
Vysoká krystalinita a orientace
MM – strmá přímka
Neuspořádaná struktura, velký
podíl amorfní oblasti
Dochází k dodatečné orientaci
amorfních oblasti
Pokovená vlákna
Pevnost – důsledek vnitřní orientace
Opakované
namáhání
• 0-1 – zatěžování
• 1-2 – pokles pevnosti (strukturální
změny amorfních oblastí)
• 2-3 – odlehčování
• 4.. – druhý zatěžovací cyklus
 PL – plastická deformace charakteristika
zotavení amorfní struktury
 EZ – elastická deformace zotavená
(relaxace)
 EO – okamžitá deformace
 celková deformace
Namáhání v ohybu
Namáhání ve smyku
Namáhání v příčném směru
Namáhání v kroucení
Sorpce - zachycování kapalné či plynné složky na povrchu tuhé fáze
(sorbentu) vlivem buď chemických vazebných sil (chemisorpce), nebo
sil nevazebné interakce (adsorpce)
Geometrické
změny
bobtnání
Absorpce – pohlcení, či vstřebávání jedné látky
druhou. Absorbentem je pak látka, která umí
vstřebat nebo pohltit kapalnou/plynnou fází.
Adsorpce – přivedení adsorbované látky, např.
vodní páry na povrch pevné látky tzv. adsorbentu.
Desorpce – uvolnění adsorbovaných molekul z
povrchu látky (adsorbentu) nebo absorbovaných
molekul z objemu látky (absorbentu), opačný
pochod k sorpci.
Hydrofobní úprava!!!
Relativní vlhkost vlákna
1
Hysterezní smyčka
0
Relativní vlhkost ovzduší
T=konst=20°C
0-1 – sorpce (sorpční isoterma)
a – navazování vlhkostí na povrch
vlákna (adsorpce)
b, c – průnik vlhkostí do hmoty
vlákna (absorpce)
1-0 – desorpce (desorpční isoterma)
uvolňování molekul vody
Čím je plocha sorpční hystereze > tím je > amorfní podíl ve struktuře
vlákna (např. vlna a kovová vlákna)
Vlhkostní přirážka (prodej): φ = 60% +-2 % (65 %)
vlákno
r při
φ = 65%
r při
φ = 90%
Vlhkostní
přirážka
Bavlna
7
24 – 27
8,5
Len
12
10 – 15
12
Vlna
13 – 15
22
15 – 18,5
Hedvábí
9
20
11
Viskóza
12 – 13
13
Polyamid
6,5
14
3,2 – 3,5
Polyester
4 – 4,5
8 - 8,5
1,5 – 3,04
Polyakryl
1
Sklo
0
2
0
0
hydrofobní
hydrofilní
Uvolňování tepla při:
1. Navazování kapaliny
na hydrofilní
skupiny (přestavba
sekundárních
vazeb)
2. Rozvazování
fyzikálních vazeb
vlákno-voda
(sušení)
dW0
dWs
d
d
T
TT
Křivka ohřevu
Pro krystalické látky
TM
TII
TII – teplota zvratu II. řadu – změna fyzikálních
vlastností vláken (pod – Hookův zákon: deformace
je přímo úměrná napětí)
TM – teplota měknutí (fixace)
TT – teplota tání
• Termoplasty
(syntetika, kromě
PC)
• Termosety
(celulózy, bílkoviny)
T
Rozdíl mezi TM a TT ukazuje
na stupeň krystalinity
TT
TM
(množství krystalitů ve
struktuře)
TM
TT
Tepelný šok
-Q
Přetrh, vytváření nových
vazeb
Napínání, uvolnění sekund. vazeb
Ustálení tvaru
termoplastického
materiálu změnou
vnitřní struktury
Uvolnění sekundárních
vazeb, tvorba vazeb v
energeticky výhodnějších
polohách
Matovací pasta
Index lomu (n)
konstanta
c – rychlost světla ve vakuu
v – rychlost šíření světla v dané látce
Polarizační prostředí – 2
polohy polarizační roviny
Dvojlom je optický jev, kdy
při průchodu světla látkou
dochází k rozštěpení paprsku
na dva (anizotropie – šíření
světla v různých směrech
různou rychlosti )
Optická hustota
D=0 – neorientované
nízkomolekulární
útvary
D>0 – obvykla
hodnota dvojlomu
D = nrovn-nkolm
D<0 – velký počet
bočních řetězců