Волокна, волокнистые материалы на их основе и экология окружающей среды

 

Министерство  образования и науки Российской Федерации

 
Санкт-Петербургский  государственный университет технологии и дизайна

РЕГИОНАЛЬНЫЙ  ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ 
 

 Кафедра материаловедения 
 

                                                    Реферат

На  тему: «Волокна, волокнистые материалы на их основе и экология окружающей среды». 

По предмету: мир волокон

Выполнила студентка 3  курса РИНПО СПГУТД

Группа  3-РЗ-3с

ФИО Захарова Ирина  Анатольевна

Зачётная книжка № 0840021

Домашний адрес: С-Пб, ул. Римского-Корсакова д.1 кв.59 
 

                                                                                                                                                       Проверил: 
 
 

                                                               

                                                             Санкт-Петербург

                                                                        2011 г.

     Волокна, волокнистые материалы на их основе.

  Это материалы, которые состоят преимущественно  из частиц удлиненной формы – волокон. В текстильных материалах волокнистое  строение совершенно очевидно. В дереве, бумаге, картоне волокнистое строение может быть изучено с помощью  микроскопа при небольшом увеличении.

  Преимущества  многих волокнистых материалов: дешевизна, довольно большая механическая прочность  и гибкость, удобство обработки. Недостатками их являются невысокие электрическая  прочность и теплопроводность ( из-за наличия промежутка между волокнами, заполненного воздухом). Гигроскопичность более высокая, чем у массивного материала того же химического состава. Свойства волокнистых материалов могут быть значительно улучшены путем пропитки, поэтому такие материалы в электрической изоляции обычно применяют в пропитанном состоянии.

  Большая часть волокнистых материалов –  органические вещества. Это материалы растительного (дерево, хлопчатобумажное волокно, бумага и пр., состоящие в основном из целлюлозы) и животного происхождения (шелк, шерсть), искусственные волокна, получаемые путем химической переработки природного волокнистого сырья и, наконец, приобретающие особо важное значение в последнее время синтетические волокна, изготовляемые из синтетических полимеров.

  Состав  некоторых растительных материалов приведен в табл. 1.

  Таблица 1

  Состав  некоторых растительных материалов

  Данные  об изменении прочности химических волокон в мокром состоянии приведены  в табл. 2. Как показали результаты экспериментальных работ, с повышением ориентации макромолекул или их агрегатов не только увеличивается величина разрывного усилия, но и значительно меньше снижается прочность волокна в мокром состоянии.

  Таблица 2

  Свойства  природных волокон

  Дополнительной  характеристикой гигроскопичности волокна является, по предложению  Михельса, количество влаги, удерживаемой волокнами, находившимися в воде в течение 1 мин после отжима их в центрифуге (1000 об/мин) и сушки при 80 ⁰С. Полученые Михельсом данные приведены в табл. 3.

  Таблица 3

  Свойства  природных волокон

 

  Основная  часть шерсти - кератин, относится  к белкам амфотерной природы. Волокно шерсти имеет чешуйчатое строение, что обуславливает развитость его поверхности, и характеризуется невысокой прочностью, значительной гигроскопичностью, малой теплопроводностью. Обычно в качестве наполнителей применяют отходы шерсти длиной 3 - 10 мм.

  К природным волокнам относятся и  натуральные нити шелка. Вследствие больших трудозатрат при получении, шелк - самое дорогое природное  сырье. Шелк обладает высокой прочностью, эластичностью, но вместе с тем и  значительным влагопоглощением. Из волокон  растительного происхождения наиболее широкое применение получили целлюлозные  волокна.

  По  химической природе хлопковая и  древесная целлюлоза относится  к природным полисахаридам, состоящих  из остатков b-Д-глюкозы. Связь между остатками молекул Д-глюкозы осуществляется за счет гликозидного гидроксила одной молекулы и гидроксила, стоящего у четвертого атома углерода другой молекулы. Макромолекулярные цепи целлюлозы имеют следующее строение:

  

  Таблица 4

  Свойства  природных волокон

  Таблица 5

  Преимущества  и недостатки природных  волокон

  Продолжение таблицы 5

  

  Производство  волокон и волокнистых материалов (текстиля, композитов и др.) стало  одной из важнейших отраслей  мировой экономики. Общий объем производства волокон, перерабатываемых в текстильные изделия, в 2003 г. составил более 65 млн. В настоящее время производство натуральных волокон достигло в сумме примерно 27-28 млн. тонн и постепенно приближается к своему пределу, который оценивается в 32-35 млн. тонн в год, так как аграрные ресурсы и возможности совершенствования агротехники в значительной мере лимитированы.