Інструктивно-методичні матеріали до лабораторної роботи № 3 "Мікроскопія штучних та синтетичних волокон"

Міністерство освіти, науки, молоді та спорту України

Полтавський національний педагогічний університет імені В.Г. Короленка

Кафедра  теорії та методики технологічної освіти

Інструктивно-методичні матеріали

до лабораторної роботи №3

МІКРОСКОПІЯ ШТУЧНИХ ТА СИНТЕТИЧНИХ ВОЛОКОН

з дисципліни: «Технологічний практикум. Ч. 1. Матеріалознавство»

для студентів І курсу

напрям підготовки 6.010103 Технологічна освіта

(технічна та комп’ютерна графіка)

(код та назва напряму (спеціальності) підготовки)

Розроблені: д.п.н., професором кафедри теорії та методики технологічної

освіти Титаренко В.П.

ПОЛТАВА – 2012

МЕТА РОБОТИ: вивчити методи мікроскопічного дослідження будови штучних волокон целюлозного і білкового походження, синтетичних волокон, їх відношення до дії хімічних реагентів і горіння.

НЕОБХІДНІ ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ:мікроскоп, предметні і покривні скельця, піпетки або скляні палички, препарувальні голки, фільтрувальний папір, пінцети, ножиці, дистильована вода, розбавлена вода, концентровані кислоти /НСЦН28О4,/, розчин лугу /№04/, розбавлені та концентровані кислоти /НС1_, Н2ЗО4, НМОз/ і лугу/МаОН/, ацетон, пробіркотримачі, спиртівка. Зразки штучних волокон: віскозного, ацетатного, мідно-аміачного, полінованого і білкового; капрону, лавсану, нітрону.

ПОРЯДОК ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ: виконати всі завдання /1-7/ і

зробити висновки в письмовому вигляді по кожному завданню.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Початок промислового виробництва штучного волокна відноситься до кінця XIX ст. В 1891р. одержано в промислових масштабах перше із целюлозних волокон - нітратний шовк /віскозний/, який покривав дефіцит натурального шовку. В 1896р. основане виробництво мідно-аміачного волокна, в 1918 - 1920 р. р. розроблено спосіб одержання ацетатного волокна. З їм³ деревини можна одержати 200кг целюлози, відповідно 1500 г віскозного волокна достатньо для виготовлення 1500 м тканини. В 1932 р. в Німеччині почали виробляти полівінілхлорідне волокно, яке дало початок виробництву синтетичних волокон.

Найбільш поширене синтетичне волокно - поліамідне було в промисловому масштабі випущено в США в 1940 р. До кінця 80-х років для синтетичних волокон склала 10 млн. або 77% в світовому виробництві хімічних волокон. Синтетичні волокна володіють великою міцністю, еластичністю і стійкістю до багаторазових деформацій.

Виробництво хімічних волокон включає 5-ть етапів:

1) одержання і попередня обробка сировини, 2) приготування прядильного розчину або розплаву, 3) формування нитки, 4) обробка, 5) текстильна переробка.

Штучні волокна одержують із різної природної сировини - деревини, відходів бавовнику, металів. Синтетичні волокна одержують з кам'яного вугілля, газів, нафти.

Всі хімічні волокна формують з розплавів або прядильних розчинів високомолекулярних сполук. Розплав або розчин фільтрується, очищається від пузирчиків повітря і продавлюється через тоненькі отвори спеціальних філь'єр. Філь'єри є робочими органами, що здійснюють процес формування волокон на прядильній машині.

Струмки що витікають із філерів, твердіють, утворюючи нитки, які потім намотуються на приймальні пристрої. Твердіння проходить в камерах, де вони охолоджуються потоком інертного газу або повітрям. Затвердіння може проходити в сухому середовищі, в потоці гарячого повітря / сухий спосіб / або в мокрому середовищі в осаджувальній ванні / мокрий спосіб /. Філь'єри можуть бути різної форми / круглі, квадратні, в вигляді трикутників/ і розміри їх різні.

При виробництві волокон в філь'єрі може бути до 40000 отворів. Сформовані з одного філь'єра нитки з'єднуються, витягуються і намотуються.

Обробка ниток може включати промивку, сушку, крутку, термічну обробку для закріплення крутки. Деякі волокна проходять відбілювання або фарбування.

До штучних волокон відносяться гідратцелюлозні: віскозне, мідно -аміачне; ацетил целюлозні: діацетатне, триацетатне.

Віскозне волокно виробляють мокрим способом. Вихідною сировиною служить деревна целюлоза, яку одержують із деревини сосни, ялини, піхти, бука.