Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Овцеводство

Физические свойства шерсти.

У шерстяного волокна выделяют одиннадцать физических свойств — длина, тонина, извитость, прочность, растяжимость, упругость, эластичность, пластичность, цвет, блеск и удельная масса.

Длина — одно из важнейших свойств шерсти. Сырьем для современной текстильной промышленности является длинная гребенная (камвольная)[1] и короткая аппаратная (суконная) шерсть. Шерсть длиной 4—6 см перерабатывают в суконные изделия[2] и трикотаж, а длиной 7 см и более — в гладкие (камвольные) ткани[3], которые находят широкое применение. Длина особенно важна для полутонкой и тонкой овечьей шерсти. Различают длину естественную, т.е. в нерасправленном виде, и истинную. Длина шерстяных волокон может колебаться от 3—5 до 25—35 см.

Тонина. Это свойство шерсти является одним из важнейших. О тонине шерсти судят по диаметру ее поперечного сечения. Тонину шерсти до 1935—1937 гг. определяли по так называемой брадфордской системе, согласно которой вся шерсть делится на группы, обзначаемые цифрами, которые служат показателем качества и характеризуют прядильные свойства шерсти. Например, из одного английского фунта (454 г) мытой и прочесанной овечьей шерсти (топса) 80-го качества можно получить 80 мотков пряжи по 560 ярдов (512 м) каждый.

Таблица4

Российская классификация овечьей шерсти по тонине

Качество

Тонина (мкм)

80

14,5-18,0

70

18,1-20,5

64

20,6-23,0

60

23,1-25,0

58

25,1-27,0

56

27,1-29,0

50

29,1-31,0

48

31,1-34,0

46

34,1-37,0

44

37,1-40,0

40

40,1-43,0

36

43,1-55,0

32

55,1-67,0

Хотя в настоящее время в российской классификации (табл. 4) классы тонины обозначаются так же, как и в брадфордской системе, но по содержанию и принципам построения эти две системы не имеют ничего общего.

Очень важна однородность (уравненностъ) шерсти по тонине, так как из более ровной шерсти получают лучшую пряжу (рис. 11). Однородность шерсти определяют одновременно со средней тониной путем вычисления коэффициента вариации.

Поперечный срез пучка шерсти

Рис. 11. Поперечный срез пучка шерсти:

а — уравненная по тонине шерсть; бнесравненная по тонине шерсть

Извитость отличает натуральную шерсть от искусственных и синтетических волокон. Все шерстяные волокна, за исключением кроющего волоса, не прямые, а извитые. Наибольшая извитость наблюдается у пуховых волокон. В них на 1 см длины приходится 6—8 и даже 13 извитков.

По числу извитков на 1 см можно приблизительно судить о тонине, хотя ошибки при таких оценках нередки. Извитость косвенно свидетельствует также о конституции животных. У овец крепкой конституции шерсть имеет нормальную извитость, у животных с ослабленной конституцией — неправильную. Извитость определяют не по отдельным шерстинкам, а в штапеле.

При нормальной извитости высота извитка равна половине его основания. При высокой (сжатой) извитости высота дуги больше ее основания, а шерсть при этом имеет вид гофрированной. Петлистая извитость (маркиртность) является разновидностью высокой извитости, при которой извитки имеют форму петли.

Извитость, называемая «нитка», — это крайняя степень маркиртности, при которой извиток напоминает нить распущенного шерстяного изделия. Встречается у животных с ослабленной конституцией, а также у животных с редкой и короткой шерстью.

При гладкой, растянутой, плоской извитости высота извит- ка значительно меньше основания (рис. 12). Встречается она в основном у помесных животных. Порочными считаются петлистая (маркиртная) извитость и «нитка». Маркиртная шерсть нежелательна с технологической точки зрения.

Формы извитости шерстинок

Рис. 12. Формы извитости шерстинок:

а — гладкие; б — растянутые; в — плоские; г — нормальные; д — высокие; есжатые; ж — петлистые

Прочность (недопустимо «крепость») шерсти на разрыв определяется усилием, необходимым для разрыва отдельного волокна или пучка шерсти. Абсолютная прочность измеряется в граммах (для отдельной шерстинки) или в килограммах (для пучка шерсти). Относительную прочность измеряют, используя 4 единицы — километр разрывной длины (км), сантиньютон на текс (сН/текс), мегапаскаль (мПа) и ньютон на мм2 (Н/мм2).

Прочность в 1 км разрывной длины имеет шерстинка, которая рвется под действием своей массы при длине в 1 км. Эта единица измерения прочности широко используется в овцеводстве. Ее недостаток состоит в том, что она несовместима с единицами измерения, применяемыми в текстильной промышленности, и не соответствует системе СИ. Для тонкой овечьей шерсти разрывная длина должна быть не менее 7,0— 7,5 км, для полутонкой овечьей шерсти — 8,0—8,5 км.

Единица измерения сантиньютон на текс — это отношение разрывного усилия, выраженного в сантиньютонах (сН), к линейной плотности пучка шерсти, выраженного в тексах. Текс представляет собой отношение массы пучка шерсти в граммах к длине этого пучка или нити в километрах. Плотность (толщину) в 1 текс имеет пучок шерсти массой 1 г при длине 1 км.

Величина, обратная тексу, называется номером. Она указывает на толщину нити длиной 1 м и массой 1 г. Например, 1 г хлопчатобумажной нити № 50 имеет длину 50 м, а катушка ниток № 50 длиной 200 м весит 4 г. Чем больше номер, тем тоньше нить (нить № 50 тоньше, чем нить № 40). Это сопоставимо с брадфордской системой, по которой шерсть 50-го качества тоньше шерсти 40-го. Измерение прочности в сН/текс понятно для работников текстильной промышленности. Величина прочности в км близка к таковой в сН/текс. Однако эта единица измерения также не соответствует требованиям системы СИ.

Измерения прочности шерсти в километрах разрывной длины или сантиньютонах на текс представляют собой частные случаи измерения давления или механического напряжения. В системе СИ они измеряются в паскалях (Па)[4]. Производными от паскаля являются килопаскаль (кПа), равный 1 тыс. паскалей, и мегапаскаль (мПа) — 1 млн паскалей.

Для определения прочности в мПа необходимо определить среднюю массу не менее 10 пучков шерсти равной длины (обычно 2,5 см) и одинаковой толщины (ее можно добиться, используя специальный дозирующий зажим).

Затем определяют среднюю разрывную нагрузку пучка в кгс и его плотность в тексах. Зная длину пучка и его массу, а также удельную массу шерсти, нетрудно найти площадь поперечного сечения пучка. Отношение разрывной нагрузки (в Н) к площади поперечного сечения пучка (в м2) и будет искомой величиной прочности, выраженной в мПа.

Например, средняя длина 10 пучков шерсти составляет 2,5 см, масса — 9,98 мг, разрывная нагрузка — 3,45 кгс. Рассчитаем среднюю прочность пучка в сН/текс. Для этого вначале находим его плотность по формуле:

где Т — плотность, текс;

m — масса, г;

L — длина, км.

Отсюда:

Т = 0,00998/0,000025 = 399,2 текс.

Зная, что 1 кгс равен 981 сН, получаем:

3,45 х 981 = 3385 сН (или 33,85 Н).

Следовательно, относительная прочность равна:

3385 сН : 399,2 текс = 8,48 сН/текс.

Площадь поперечного сечения пучка определяется по формуле:

где S — площадь сечения;

V — объем пучка;

L — длина пучка.

Для вычисления объема пучка следует знать удельную массу шерстяных волокон. По данным В.И. Сидорцова, они имеют постоянную удельную массу 1,3 г/см3. Следовательно:

V=m : 1,3 = 0,00998 : 1,3 = 0,0076769 см3.

Площадь сечения пучка равна:

S = V/L = 0,0076769 см3: 2,5 см = 0,00371 см2 = 0,0000003071 м2.

Относительная прочность пучка шерсти составляет:

33,85 Н : 0,0000003071 м2 = 110224682 Н/м2 = 110,2 мПа.

Соотношение между сН/текс и мПа составляет 110,2 к 8,48, т.е. 13.

Таким образом, для перевода прочности шерстяных волокон из сН/текс в мПа можно применять коэффициент 13, не прибегая к сложным расчетам. Однако этот коэффициент следует периодически уточнять в зависимости от вида исследуемых волокон.

К несистемным единицам измерения прочности волокон относится ньютон на квадратный миллиметр (Н/мм2). Эта единица измерения в абсолютных цифрах равна мегапаскалю.

Нормальная прочность, выраженная в мПа или в Н/мм2, должна составлять:

  • • для тонкой овечьей шерсти — 90—100;
  • • для полутонкой овечьей шерсти — 105—110.

Абсолютная прочность шерсти при прочих равных условиях

зависит от ее толщины: чем толще шерсть, тем она прочнее. Однако это справедливо не всегда. Ость толще 80—90 мкм — это, как правило, мертвый волос, менее прочный из-за наличия сердцевины. Кроме того, прочность шерсти зависит от ее вида. Козья шерсть прочнее овечьей того же диаметра, а верблюжья прочнее козьей. Прочность пучка шерсти зависит также от ее однородности (уравненности) по тонине.

Если пучок состоит из смеси тонких (непрочных) и более толстых (прочных) волокон, то при растяжении тонкие шерстинки быстро порвутся, а вся нагрузка придется на толстые и прочные волокна. Таким образом, пряжа из неоднородной по тонине шерсти окажется менее прочной, чем пряжа, изготовленная из однородной шерсти.

При плохом кормлении шерсть истончается. При этом на штапеле видны темные полосы длиной 1—3 см — так называемая «голодная тонина». Резкое утончение шерстинок на участке 1—2 мм называется переследом и возникает при кратковременном воздействии отрицательных факторов — отравлениях, маститах и пр. Прочность шерсти при этом значительно снижается, и может даже начаться линька.

Растяжимость — свойство волокон удлиняться под влиянием разрывающих усилий (имеется в виду удлинение после распрямления извитков). Изделия, изготовленные из волокон с большей растяжимостью, имеют лучшую носкость.

Упругость — способность шерсти восстанавливать форму после сжатия. Техническая ценность упругой шерсти заключается в том, что изготовленные из нее ворсистые ткани (сукно, драп[5]) имеют хороший ворс, а шерстяная одежда долго сохраняет форму. На практике упругость определяют, сжав в руке небольшой клочок шерсти. После разжимания руки упругая шерсть восстанавливает первоначальную форму. Шерсть, не обладающую достаточной упругостью, называют ватной, вати- стой, вялой, мертвой.

Эластичность — способность шерсти принимать любую форму. Это свойство используется при глажке тканей и при искусственной завивке овчин.

Пластичность — свойство шерсти сохранять форму после воздействия тепла, влаги и давления.

Цвет шерсти зависит от наличия в корковом слое шерстинок мельчайших пигментных пятен. Овечья шерсть имеет белый, коричневый и серый цвет разных оттенков. Наиболее ценится белая шерсть, т. к. ее можно окрасить в любые цвета.

Блеск — способность волокон отражать свет. В той или иной степени он свойственен всем шерстяным волокнам из-за особенности строения чешуйчатого слоя. Блеск может быть сильным (стекловидный, люстровый, полулюстровый), умеренным (глянцевый, серебристый, шелковистый) или полностью отсутствовать (матовая шерсть). Блеск как свойство шерсти передается по наследству. Он придает изготовленным из нее тканям нарядность и живость. Наиболее сильным блеском обладает шерсть линкольнских овец. У большинства грубошерстных и полугрубошерстных пород овец шерсть матовая.

Удельная масса (плотность) шерсти определяется отношением ее массы к объему и составляет 1,33 г/см3. Для сравнения: плотность натурального шелка — 1,36 г/см3, джута — 1,44, пеньки — 1,48, хлопка — 1,50, искусственного шелка — 1,52 г/см3. Таким образом, шерсть — материал очень легкий.

  • [1] Камвольная (от нем. Катт — гребень, и Woll — шерсть) — гребеннаяшерсть.
  • [2] Пледы, одеяла, технические сукна, пальтовые ткани.
  • [3] Бостон, коверкот, трикотаж.
  • [4] 1 паскаль — сила в 1 ньютон, приложенная к поверхности площадью 1 м2. 27
  • [5] Драп (от фр. drap — сукно) — разновидность суконной ткани. Срок носкиизделий из качественного драпа — до 200 лет. Драп-велюр — легкая, но непрочная ткань. Изделия из нее рассчитаны на 2—3 сезона.
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 
Популярные страницы