Способы определения волокнистого состава тканей

Органолептическим называется способ, при котором волокнистый состав тканей устанавливают, пользуясь органами чувств — зрением, обонянием, осязанием. Оценивают внешний вид ткани, ее туше, сминаемость, характер обрыва пряжи или нити, характер горения нитей основы и утка, запах при горении нитей основы и утка, остаток после сгорания нитей.

Определение состава тканей рекомендуется проводить в следующем порядке.

Внимательно рассматривают ткань с лицевой и изнаночной сторон, обращая внимание на ее цвет, блеск, пушистость, толщину и плотность.

Проводят ручную пробу на смятие. Ткань сильно сжимают в кулаке. Через 30с отпускают и разглаживают рукой. Анализируют степень смятости и характер образовавшихся складок.

Выдергивают из образца основные и уточные нити. Рассматривают отдельно нити основы и утка, сравнивают их внешний вид. И те и другие нити раскручивают, каждое из составляющих волокон оценивают по длине, толщине, цвету, блеску, извитости.

Каждую из исследуемых нитей обрывают, рассматривают и оценивают характер обрыва.

Поджигают нить и наблюдают характер горения. Оценивают цвет пламени, наличие копоти, запах, горение в пламени и вне пламени, плавление, исследуют остаток после сжигания.

Льняные ткани можно отличить от хлопчатобумажных по цвету, блеску и жесткости. Суровые льняные ткани имеют сероватый или серовато-желтоватый оттенок, а хлопчатобумажные — слегка кремовый. Льняные ткани более жесткие, блестящие и прохладные на ощупь. В отличие от хлопчатобумажных они сильнее сминаются и дают при пробе на смятие более крупные рельефные замины. При обрыве льняной пряжи на конце образуется удлиненная кисточка из различных по длине и толщине волокон, на конце хлопчатобумажной пряжи — пушистая кисточка из коротких одинаковых по толщине волокон. При раскручивании льняная пряжа распадается на длинные блестящие различные по толщине волокна, а хлопчатобумажная — на короткие матовые одинаковые по длине и толщине волокна.

Ткани из натурального шелка можно отличить от тканей из химических волокон по мягкости, глубокому блеску. Ткани из химических волокон имеют более резкий блеск, чем натуральные, или вообще не блестят, если подверглись матированию. Натуральные ткани меньше сминаются, чем вискозные, ацетатные, триацетатные и полинозные. При обрыве нить шелка-сырца не распадается на составляющие волокна, а комплексные искусственные и синтетические нити распадаются. Прочность натурального шелка в мокром состоянии не меняется, а вискозные и медно-аммиачные волокна теряют прочность при замачивании на 50%, ацетатные — на 30%. Из всего ассортимента шелковых тканей только натуральные дают при сжигании нити спекшийся шарик, который легко растирается пальцами.

Шерстяные ткани определяются на ощупь по их характерной шерстистости. При ручной пробе на смятие на чистошерстяных тканях образуются мелкие складки, исчезающие при разглаживании рукой; на тканях из шерсти с растительными волокнами — крупные рельефные складки, не исчезающие при разглаживании рукой; на тканях из шерсти с лавсаном — крупные складки, исчезающие при разглаживании рукой. Чтобы отличить волокна шерсти от похожих на них некоторых синтетических волокон (например, нитрона), необходимо сделать пробу на разрыв волокна. Шерсть в отличие от синтетических волокон крайне непрочна на разрыв.

Хлопчатобумажные, льняные, вискозные, медно-аммиачные ткани сгорают очень быстро. Они горят как в пламени, так и вне его. Шерсть, шелк, ацетат, капрон, лавсан, нитрон горят лишь в пламени, а при выносе из него гореть прекращают.

Наличие примесей и приблизительное содержание растительных и синтетических волокон в составе шерстяной ткани можно определить по характеру горения основной и уточной пряжи. Чистошерстяная пряжа в пламени спекается, при вынесении из пламени не горит, на конце образца образуется спекшийся черный шарик, который легко растирается пальцами, издавая характерный запах жженого пера. При наличии 10% растительных примесей в составе шерстяной пряжи в черном спекшемся шарике обнаруживается светящийся уголек, который быстро гаснет с образованием легкого налета серого пепла и с тем же запахом жженого пера.

Если пряжа содержит 15 —20% растительных примесей, то соответственно сгорает 1,5—2 см пряжи, затем пламя гаснет; ощущается запах жженого пера. При наличии 25 % растительных волокон сгорает вся пряжа с образованием рыхлого, покрытого пеплом скелета. Присутствие шерсти определяется по запаху жженого пера. Если пряжа содержит лавсан или нитрон, то она горит желтым коптящим пламенем, образуя жесткий скелет нити; ощущается запах жженого пера. При содержании 10% капрона пряжа горит, как чистошерстяная, но образующийся на конце черный шарик плохо растирается; ощущается запах жженого пера.

Лабораторными называются такие способы определения волокнистого состава тканей, при которых распознавание проводят с помощью приборов и химических реактивов. Существуют разные методы определения волокнистого состава тканей. Интерес представляют те из них, которые позволяют быстро и несложными операциями получать достаточно достоверные результаты. Это микроскопический метод и различные экспресс-методы.

Микроскопический метод заключается в том, что волокнистый состав ткани определяют при рассматривании под микроскопом продольных видов и поперечных срезов волокон.

Волокна распознают по характерным особенностям строения:

шерсть — по наличию чешуек на поверхности волокон; хлопок — по характерной извитости и каналу в центре; лен — по утолщениям, сдвигам и узкому каналу в центре; вискозное — по наличию большого количества продольных штрихов и т. д.

Распознавания волокон в смешанных тканях проводят методом оптической микроскопии. Он основан на растворимости определенных групп волокон в избранных реактивах при различных температурах. Наблюдения за поведением этих волокон проводят под микроскопом.

По этому методу из ткани выдергивают по одной нити основы и утка. Готовят две пробы, одну из которых оставляют для сравнения, а на вторую с помощью стеклянной палочки наносят один из выбранных растворителей (табл. 1). В течение 5 мин, глядя в микроскоп, следят за изменениями волокон. Если требуется нагревание, предметное стекло с волокнами и нанесенным на них реактивом подогревают снизу на слабом пламени спиртовки или горелки в течение нескольких секунд. Затем опять помещают препарат в поле зрения микроскопа и наблюдают за волокнами. В связи с медленным растворением некоторых волокон нагревание производят не сколько раз. Необходимо тщательно следить за концентрацией применяемых реактивов, последовательно выявляя следующие волокна в составе пробы.

Полиамидные волокна растворяют в 20%-й соляной кислоте при температуре 18—20°С. Так как в ней растворяются и поливинилспиртовые волокна, несколько нитей или небольшой образец ткани рекомендуется растворить в пробирке и вылить ее содержимое вводу. Помутнение воды доказывает присутствие полиамидного волокна.

Ацетатные и триацетатные волокна растворяют в 98—100 %-й уксусной кислоте или ацетоне при температуре 18 С. Все другие волокна в уксусной кислоте не растворяются, а хлорин растворяется в ацетоне.

Натуральный шелк растворяют в растворе гипохлорита натрия, содержащего 5—5,5% активного хлора.

ПАН волокна распознают при нагревании пробы волокна, помещенного в 70%-й раствор роданистого аммония или роданистого калия. Можно использовать также 67%-й раствор хлористого цинка, который при температуре 18—20°С растворяет только ПАН волокна. При нагревании пробы до 40—50°С в раствор переходят натуральный шелк, ацетатные, вискозные и медно-аммиачные волокна.

Волокно хлорин при температуре 18—20°С растворяется в хлороформе и ацетоне. Триацетатное волокно также растворяется в хлороформе и ацетоне, поэтому их можно различить только по го рению.

Полиэфирные волокна распознаются в последнюю очередь, так как в 80%-м растворе фенола при кипении растворяются почти все синтетические волокна.

Первый экспресс-метод основан на расплавлении материалов и проведении химических реакций. Определение вида волокна в однородных материалах производится следующим образом.

Таблица 1

Растворимость волокон в химических реактивах

При проверке на термопластичность нить или небольшой образец материала на 5—10с помещают на поверхность электроплитки, нагретой до 300—350°С. При этом синтетические образцы расплавляются, а чистошерстяные становятся хрупкими и издают запах жженого пера. Материалы из целлюлозных волокон сохраняют мягкость.

При проверке на содержание ПВХ волокон (пробе на хлор) к нити или образцу материала прикасаются раскаленной медной проволокой. При этом хлорин и другие ПВХ волокна оплавляются, прилипают к ней, а при сжигании их на медной проволоке в пламени горелки пламя принимает зеленую окраску.

При проверке на содержание волокна нитрон образец ткани размером 0,5 х 0,2 см, помещенный на 10—15с в нагретый до 100°С раствор фенолята натрия (2 мл), окрашивает его в оранжевый цвет. Готовят реактив растворением 4 г кристаллического фенола и 4 г кристаллического едкого натра в 6 г воды. Этот метод пригоден для тканей любого цвета, кроме оранжево-красного, черного, темно-синего, темно-зеленого и темно-коричневого. Образец (0,5 х 0,5 см) тканей этих цветов помещают в фарфоровую чашечку с 3 мл нагретого на водяной бане диметилсульфоксида. Через 20 с содержимое выливают в 5 мл 20% раствора гидросульфита натрия, нагретого до температуры 70° С. Полимер, который осаждается в виде хлопьев, обесцвечивают и помещают в горячий (100° С) раствор фенолята натрия. Окрашивание фенолята натрия в оранжевый цвет свидетельствует о наличии в составе ткани волокон нитрона. Все работы этого этапа проводят в вытяжном шкафу.

Для проверки на содержание ацетатного волокна каплю ацетона наносят на ткань. Растворяются только ацетатные волокна.

Для проверки на содержание триацетатного волокна на ткань наносят каплю хлороформа (в вытяжном шкафу). Растворяются только триацетатные волокна.

Для проверки на содержание волокна лавсан образец ткани помещают в кипящий нитробензол (под тягой). Если происходит полное растворение ткани, то это значит, что она на 100% состоит из волокна лавсан. Если происходит частичное растворение (уменьшаются плотность, толщина ткани), нитробензол надо вылить в ацетон. Появление мути доказывает наличие в ткани лавсана, который растворился в нитробензоле.

для проверки на содержание волокна капрон каплю концентрированной (87%-й) муравьиной кислоты осторожно наносят на ткань. Капрон и все полиамидные волокна растворяются мгновенно.

Определение состава неоднородных и смешанных тканей производится следующим образом.

Все материалы сначала испытывают на термопластичвость и проведением пробы на хлор определяют в них присутствие ПВХ волокон.

Определение наличия волокна нитрон производят окрашиванием фенолята натрия. Если от действия фенолята натрия ткань стала менее плотной, это указывает на возможность присутствия в не шерсти, капрона или ацетатных волокон.

При проверке на содержание ацетатного волокна, капрона и нитрона сначала производят осаждение полимера. Затем раствор с осадком полимера в виде хлопьев разливают в три пробирки. К одной из них добавляют горячий (10О°С) фенолят натрия для определения нитрона по появлению оранжевой окраски. Содержимое второй пробирки смешивают с двойным количеством муравьиной кислоты, а третьей — с двойным количеством ацетона. Растворение осадка при действии ацетона свидетельствует о наличии ацетатных волокон, а растворение осадка в муравьиной кислоте - о наличии; капрона.

Следующий экспресс-метод определения природы волокна и волокнистого состава материалов включает в себя проведение пробы на хлор и реакций растворения волокон в различных реагентах. Для распознавания волокон используются ацетон, 20%-я соляная кисло та, раствор хлористого цинка в 85%-й муравьиной кислоте (1:9), вазелиновое масло, медно-аммиачный раствор, 60%-я азотная кислота, 80%-й фенол. Распознавание можно вести с помощью растворения мелких образцов материалов или волокон в пробирках или, на покровном стекле при использовании оптической микроскопии (микрохимический метод).

О качественном составе волокнистых материалов можно сделать вывод после проведения перечисленных ниже реакций, основанных на свойствах волокон.

ПВХ волокна при сжигании на медной проволочке окрашивают пламя в зеленый цвет (проба на хлор).

Полиамидные волокна растворяются в 20%-й соляной кислоте в течение 2—2,5 мин при температуре 25—30°С (при добавлении воды раствор мутнеет).

ПАН волокна растворяются в 67%-м растворе хлористого цинка, но не меняют своего состояния в серной кислоте.

Полиолефиновые волокна растворяются при нагревании (120— 130° С) в вазелиновом масле в течение 2—2,5 мин.

Ацетатные и триацетатные волокна растворяются в ацетоне (медленно).

Полиэфирные волокна устойчивы к действию всех перечисленных реагентов. Реактивом на эти волокна является 80%-й раствор фенола, под действием которого набухают кончики волокон, образуя своеобразные «шляпки» (наблюдение под микроскопом).

Реактивом на волокна натурального шелка является раствор безводного хлористого цинка в 85%-й муравьиной кислоте (1 : 9).

Хлопок, лен, вискозное и медно-аммиачное волокно растворяются в медно-аммиачном реактиве.

ПАП волокна растворяются в 60%-й азотной кислоте в течение 1,5 мин.

Шерсть под действием кислоты окрашивается в желтый цвет.

При распознавании синтетических волокон в шерстяных тканях надо предварительно растворить шерсть в 3,5—5%-м растворе едкого натра.

Экспресс-метод распознавания синтетических волокон в тканях изделиях (метод цветных реакций) основан на свойстве различных волокон окрашиваться в разные цвета при одновременном погружении их в красильную ванну с одним индикатором. В качестве индикатора используется смесь красителей: родамина концентрации 0,3—0,4г/л и катионного синего концентрации 0,1—0,2 г/л. Испытуемый образец неокрашенной ткани или волокон погружают в красильную ванну с приготовленным индикаторным раствором и кипятят 2—3 мин, затем промывают холодной водой. Полиамидные волокна окрашиваются в яркий красновато-сиреневый цвет, ПАН волокна — в яркий сине-голубой, полиэфирные — в яркий светло-розовый.

Кроме этого метода для распознавания волокон можно использовать их разную окрашиваемость в смеси красителей следующего состава (г/л): хлорамина оранжевого 1, хлорамина желтого 2, бриллиантового голубого FFR экстра 1, эозина экстра 1, целлитона розового 0,5; диспергатора 1. Все красители (кроме целлитона розового) растворяют при кипении, целлитон розовый — при 50—60° С. Испытуемый образец кипятят в смеси красителей в течение 3 мин, затем промывают холодной водой и кипятят в растворе диспергатора в течение 1 мин.

В результате испытаний натуральный шелк окрашивается в голубой цвет, шерсть — в темно-фиолетовый, хлопок — в серо-желтый, казеиновое волокно — в красно-фиолетовый, мерсеризованный хлопок — в ярко-желтый, медно-аммиачное волокно — в оранжево-коричневый, ацетатное — в красный, полиамидное — в розовый. ПВХ волокна остаются без изменения.