Krawiec_ 743[01].O1.02

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Klasyfikacja surowców i wyrobów włókienniczych oraz wskaźniki

charakteryzujące ich właściwości

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Włókna naturalne

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Włókna chemiczne

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Metody identyfikacji włókien

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o właściwościach surowców

włókienniczych stosowanych do wytwarzania materiałów odzieżowych.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań; zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

Schemat układu jednostek modułowych

743[01].O1.01

Przestrzeganie przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy,

ochrony przeciwpożarowej oraz

ochrony środowiska

743[01].O1

Podstawy zawodu

743[01].O1.03

Rozpoznawanie nitek

743[01].O1.02

Charakteryzowanie surowców

włókienniczych

743[01].O1.04

Charakteryzowanie płaskich

wyrobów włókienniczych, skór

i dodatków krawieckich

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

−

dokonać klasyfikacji surowców i wyrobów włókienniczych,

−

dokonać klasyfikacji włókien naturalnych,

−

scharakteryzować fizyczne właściwości włókien roślinnych, zwierzęcych i mineralnych,

−

określić właściwości chemiczne włókien roślinnych, zwierzęcych i mineralnych,

−

dokonać klasyfikacji włókien chemicznych,

−

scharakteryzować właściwości włókien chemicznych i mieszanek włókienniczych,

−

dobrać metody identyfikacji włókien,

−

przeprowadzić badania organoleptyczne włókien,

−

rozróżnić włókna pod mikroskopem,

−

przeprowadzić badania chemiczne włókien,

−

scharakteryzować włókna nieorganiczne,

−

określić wpływ właściwości włókien na jakość gotowych wyrobów włókienniczych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Klasyfikacja surowców i wyrobów włókienniczych oraz

wskaźniki charakteryzujące ich właściwości

4.1.1. Materiał nauczania

Materiały włókiennicze produkowane są z włókien różniących się pochodzeniem,

właściwościami oraz sposobem ich otrzymywania.
Według pochodzenia włókna dzielimy na naturalne i chemiczne. Każda z tych grup dzieli się
na włókna pochodzenia organicznego i nieorganicznego.

Rys. 1. Ogólna klasyfikacja włókien [1, s. 9]

Włókna mogą być użytkowane jako luźna masa włókiennicza, przede wszystkim jednak

stanowią surowiec do wytwarzania nitek, które są półproduktem do otrzymywania wyrobów
włókienniczych. Półprodukty są formą przejściową między surowcem, a wyrobem
włókienniczym i dla użytkownika nie stanowią jeszcze wartości użytkowych.

Na drodze technologicznej przeróbki surowca lub półproduktu uzyskuje się gotowy

produkt – wyrób włókienniczy. Do wyrobów włókienniczych zaliczamy między innymi:
tkaniny, dzianiny, plecionki, tiule, filce.

Tkaniny, to wyroby włókiennicze, które powstają z dwóch układów nitek przeplatających

się pod kątem prostym.

Dzianiny, to wyroby włókiennicze, w których nitki tworzą oczka wzajemnie się

przeplatające.

Wyroby plecione, to wyroby włókiennicze, w których nitki przeplatają się między sobą,

nie tworząc wyodrębniających się układów.

Tiule, to wyroby plecione zbudowane z nitek, które przeplatając się, tworzą regularne

sześciokątne oczka.

Filce, to wyroby włókiennicze zbudowane z masy luźnych włókien, które nie tylko

stanowią ich podstawową masę, lecz są same dla siebie spoiwem dzięki naturalnej zdolności
do spilśniania.

Wskaźniki charakteryzujące właściwości włókien

Przebieg przerobu włókien na wyrób włókienniczy zależy w dużym stopniu od

właściwości fizycznych i chemicznych włókien. Właściwości włókien określa się za pomocą
wskaźników, których wartości liczbowe można wyznaczyć poprzez pomiary wykonywane
przy użyciu odpowiednich przyrządów.

WŁÓKNA

NATURALNE

CHEMICZNE

Organiczne

Nieorganic

zne

Organiczne

Nieorganiczne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kształt włókna

Każdy rodzaj włókna ma charakterystyczny kształt podłużny i przekrój poprzeczny.

Kształt podłużny może być prostoliniowy, falisty itp. i można go spostrzec gołym okiem lub
przy użyciu  lupy. Przekrój poprzeczny włókien może być  np. kołowy, owalny, wieloboczny,
nieregularny.  Dokładny  kształt  przekroju  poprzecznego  włókna  widoczny  jest  pod
mikroskopem.  Kształt  włókien  ma  między  innymi  duży  wpływ  na  zdolność  włókien  do
przędzenia, czyli tzw. przędność.
Długość włókna

Włókna o teoretycznie nieograniczonej długości nazywa się włóknami ciągłymi.

Pozostałe włókna o ograniczonej długości nazywa się włóknami odcinkowymi (ich długość
określa się w milimetrach). Długość włókna wpływa na wytrzymałość wyrobu oraz wygląd
powierzchni tkaniny.
Grubość włókna

Jeśli włókno ma przekrój poprzeczny zbliżony do koła, to grubość jego wyraża się

średnicą przekroju poprzecznego w mikrometrach (1μm = 0,001 mm). Grubość pozostałych
włókien określa się za pomocą masy liniowej w jednostkach międzynarodowego Systemu
Tex. Grubość włókna ma wpływ na grubość nitki i jej wytrzymałość. Im cieńsze włókno, tym
szlachetniejszy można uzyskać z niego wyrób.
Wytrzymałość włókien na rozciąganie

Określa zachowanie się włókien pod wpływem działania sił zewnętrznych. Jest określana

jako  wartość  siły,  pod  działaniem  której włókno  ulega zerwaniu.  Wytrzymałość  włókna  jest
zwykle  różna  na  sucho  i  na  mokro.  Wytrzymałość  włókien  na  rozciąganie  wyraża  się
w centyniutonach  na  tex  (cN/tex,  1cN  =  10

²N). Cecha te ma duże znaczenia w procesie

technologicznym i wpływa na właściwości użytkowe wyrobów.
Wydłużenie włókien

Włókna w czasie rozciągania ulegają wydłużeniu.

Rozróżnia się wydłużenie:

−

bezwzględne (wyrażane w milimetrach) czyli przyrost długości włókna do momentu
zerwania,

−

względne (wyrażane w %), to procentowy przyrost długości włókna w stosunku do jego
długości początkowej.

Włókna o bardzo małym wydłużeniu są sztywne i trudno poddają się procesom przerobu.
Sprężystość włókien

Jest to zdolność powracania do pierwotnego kształtu po usunięciu działających na nie

zewnętrznych sił rozciągających, zgniatających lub ściskających. Włókna o dużej sprężystości
są doskonałym surowcem do wyrobu materiałów odzieżowych, które nie gniotą się
i wykazują trwałość w użytkowaniu.
Gęstość objętościowa

Jest to stosunek masy włókna do objętości, gdzie masa jest wyrażana w kg, a objętość

w m³.  Rozróżnia  się  gęstość  rzeczywistą  oraz  gęstość  pozorną.  Przy  oznaczaniu  gęstości
rzeczywistej  włókien  przyjmuje  się  objętość  włókien  po  odliczeniu  wolnych  przestrzeni
zajętych  przez  powietrze.  Gęstość  pozorna  odnosi  się  do  włókien  wraz  z  przestrzeniami
wypełnionymi powietrzem. Gęstość pozorna jest zawsze mniejsza od rzeczywistej.
Duża  zawartość  powietrza  we  włóknach  oraz  w  wyrobach  wpływa  na  zwiększenie  ich
izolacyjności cieplnej, obniżenie przewodnictwa cieplnego.
Higroskopijność włókien

Jest to zdolność pochłaniania wilgoci z otoczenia. Ilość wilgoci, jaką może wchłonąć

włókno zależy od temperatury i ilości wilgoci zawartej w otoczeniu. Higroskopijność włókien
stanowi o właściwościach higienicznych wyrobów włókienniczych. Odzież wykonana

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

z włókien higroskopijnych posiada zdolność wchłaniania wilgoci z powierzchni skóry, co
jest cechą dodatnią z punktu widzenia higieny.
Właściwości chemiczne włókien

Właściwości chemiczne włókien zależą od substancji, z których są zbudowane.

O podstawowych właściwościach chemicznych włókien decydują:

−

odporność na działanie podwyższonej temperatury,

−

sposób palenia się,

−

odporność na działanie kwasów, zasad i środków bielących,

−

odporność na działanie czynników atmosferycznych.

Właściwości chemiczne włókien wpływają przede wszystkim na procesy technologiczne

związane z wykończeniem wyrobów, np. bieleniem, barwieniem. Wskazują na sposób prania
wyrobów włókienniczych w warunkach ich użytkowania i dozwolony zakres temperatury
podczas prania i prasowania.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak klasyfikuje się surowce włókiennicze?
2.  Co to jest surowiec, półprodukt, wyrób włókienniczy?
3.  Jak dzielimy włókna pod względem długości?
4.  Jak definiuje się grubość włókien?
5.  Jak  definiuje  się:  wytrzymałość  na  rozciąganie,  wydłużenie  względne  oraz  sprężystość

włókien?

6.  Co to jest higroskopijność i od czego zależy?
7.  Od czego zależy izolacyjność cieplna wyrobów włókienniczych?
8.  Jakie wskaźniki charakteryzują właściwości chemiczne włókien?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj dekompozycję podstawowych wyrobów włókienniczych i określ rodzaje

użytych do ich wytworzenia surowców i półproduktów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykonać dekompozycję otrzymanych od nauczyciela próbek wyrobów włókienniczych,

np. tkanin, dzianin, włóknin,

2)  określić surowce i półprodukty dla poszczególnych wyrobów włókienniczych,
3)  wkleić próbki do tabeli w zeszycie ćwiczeń i opisać je,
4)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyrób włókienniczy

Półprodukt

Surowiec

Tkanina

Dzianina

Włóknina

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki tkanin, dzianin, włóknin,

–

igła preparacyjna,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Oceń sprężystość włókien zgniatając w dłoni próbki tkanin z nich wykonane.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zgnieść w dłoni kilka próbek tkanin z różnych surowców,
2)  zaobserwować szybkość, z jaką próbki rozprostowują się po ustaniu ściskania,
3)  rozróżnić próbki o dużej i małej sprężystości,
4)  wkleić próbki do zeszytu ćwiczeń,
5)  opisać wygląd próbek o małej i dużej sprężystości,
6)  wyciągnąć wnioski z ćwiczenia,
7)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki tkanin z różnych surowców,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Zbadaj odporność tkanin bawełnianych, wełnianych i syntetycznych na działanie

podwyższonej temperatury.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bhp,
2) wyciąć po 3 próbki o wymiarach 3 cm x 7 cm z tkanin, bawełnianych, wełnianych

i syntetycznych,

3) podzielić wycięte próbki na 3 zestawy, składające się po jednej próbce z każdego rodzaju

tkaniny,

4) nagrzać żelazko do temperatury 120

5) podziałać przez 30 s nagrzanym żelazkiem o temperaturze 120

C na próbki tkanin

z pierwszego zestawu,

6) nagrzać żelazko do temperatury 160

7) podziałać przez 30 s nagrzanym żelazkiem o temperaturze 160

C na próbki tkanin

z drugiego zestawu,

8) nagrzać żelazko do temperatury 210

9) podziałać przez 30 s nagrzanym żelazkiem o temperaturze 210

C na próbki tkanin

z trzeciego zestawu,

10)  obejrzeć próbki tkanin po prasowaniu w różnych temperaturach i porównać ich wygląd,
11)  próbki tkanin po prasowaniu wkleić do zeszytu ćwiczeń i opisać je,
12)  wyciągnąć wnioski z ćwiczenia,
13)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki tkanin z różnych surowców,

–

żelazko z termostatem,

–

stanowisko do prasowania,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sklasyfikować surowce włókiennicze?



2) wyjaśnić pojęcia: surowiec, półprodukt, wyrób włókienniczy?



3) nazwać włókna o ograniczonej i nieograniczonej długości?



4) zdefiniować grubość, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie

i sprężystość włókien?



5) zdefiniować higroskopijność włókien?



6) określić czynniki decydujące o izolacyjności cieplnej wyrobów

włókienniczych?



7) wymienić wskaźniki określające właściwości chemiczne włókien?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Włókna naturalne

4.2.1. Materiał nauczania

Do włókien naturalnych zaliczamy włókna organiczne i nieorganiczne występujące

w przyrodzie w stanie gotowym do przerobu. Włókna dostarczane przez rośliny nazywamy
roślinnymi, przez zwierzęta – zwierzęcymi, a występujące w postaci kopalin – mineralnymi.

Rys. 2. Klasyfikacja włókien naturalnych [1, s. 20]

Właściwości włókien roślinnych i ich wpływ na właściwości wyrobów

Włókna roślinne dostarczane są w postaci włókien nasiennych lub włókien pochodzących

z  łodyg,  liści  albo  łupin  owoców.  Wszystkie  włókna  roślinne  zbudowane  są  z  celulozy.
Oprócz  celulozy  we  włóknach  roślinnych  występuje  w  niewielkich  ilościach  lignina,
substancja  powstała  ze  zdrewniałych  komórek  roślinnych,  nadająca  włóknom  niepożądaną
sztywność.  Poza  tym  w  skład  niektórych  włókien  wchodzą  kleje  roślinne,  tzw.  pektyny.
Włókna  roślinne  są  bardzo  odporne  na  działanie  wody.  Nawet  przy  gotowaniu  pod
ciśnieniem,  lecz  bez  dostępu  powietrza,  ich  właściwości  nie  ulegają  zmianie.  Cecha  te
przyczynia  się  do  ogromnego  rozpowszechnienie  włókien  roślinnych,  dzięki  niej  następuje
ułatwienie  procesów  wykończalniczych,  odbywających  się  na  mokro  oraz  procesów
związanych  z praniem  gotowych  wyrobów.  Włókna  roślinne  wytrzymują  ogrzewanie  do
temperatury 165

C. Powyżej tej temperatury przy ogrzewaniu bez dostępu powietrza zachodzi

rozkładowa destylacja celulozy.

WŁÓKNA NATURALNE

Nieorganiczne

Organiczne

Mineralne

azbest

Zwierzęce

Roślinne

Nasienne

bawełna
kapok

Łodygowe

len
konopie
juta
ramia

Liściaste

manila
sizal

Owocowe

kokos

Uwłosienie
ssaków

Jedwabie

jedwab
morwowy
jedwab
dębowy

Wełna

owcza
kozia
wielbłądzia

Włos

króliczy
zajęczy

Sierść

bydlęca

Włosie

końskie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do najbardziej znanych i najpowszechniej stosowanych włókien roślinnych należą

bawełna, len i konopie.
Bawełna

Włókien bawełny dostarcza roślina o nazwie bawełnica, uprawiana w klimacie

podzwrotnikowym. Bawełnica należy do rodziny roślin ślazowatych. Bawełnica jest rośliną
jedno

−

lub dwuletnią o wysokości od 1do 3m. Liście ma trój

−

lub pięciopalczaste, kwiaty

osadzone są na długich szypułkach. Po przekwitnięciu powstaje torebka owocowa wielkości
orzecha włoskiego. Wewnątrz torebki znajdują się nasiona pokryte delikatnymi włosami,
tj. włóknami bawełnianymi. Gdy torebka dojrzeje, pęka, a włókna podobne do pęczków waty,
wydostają się na zewnątrz.

Rys. 3. Bawełnica: a) gałązka kwitnąca, b) pęknięta torebka [3, s. 10]

Zebraną bawełnę poddaje się sortowaniu, suszeniu, odziarnianiu, polegającym

na usunięciu nasion i oczyszczeniu. Po tych operacjach pozostają na nasionach bardzo krótkie
włókienka (tzw. podwłosie) nienadające się do przędzenia, które po usunięciu nasion bywają
używane do wyrobu pewnych gatunków włókien sztucznych. Z zebranej  bawełny otrzymuje
się, po jej odziarnieniu i oczyszczeniu, od 30 do 40 % włókna nadającego się do przędzenia.
Włókno  bawełny  oglądane  pod  mikroskopem  ma  kształt  spiralnie  skręconej  wstążki.  Wolny
koniec  włókna  jest  zaostrzony  i  zamknięty, drugi oderwany od ziarna  jest  otwarty. Przekrój
poprzeczny włókna jest podobny do kształtu fasoli. Długość włókna – od 12 do 50 mm.

Rys. 4. Włókna bawełny pod mikroskopem: a) kształt podłużny włókna, b) przekroje poprzeczne włókna

[1, s. 26]

W stanie surowym włókno bawełny jest delikatne, cienkie oraz wytrzymałe

na rozciąganie  i  zginanie.  Z  cienkich  włókien  bawełny  można  wyrabiać  cienkie  i  mocne
tkaniny  o  gładkiej  powierzchni.  Wytrzymałość  bawełny  w  stanie  mokrym  jest  większa  niż
w stanie suchym, dzięki temu wyroby bawełniane po zamoczeniu (np. podczas prania) można
wyciągać  i  wykręcać  bez  obawy  uszkodzenia  włókien.  Włókna  i  wyroby  bawełniane  są
miękkie, miłe w dotyku, często o puszystej powierzchni. Charakteryzują się ponadto dobrymi
właściwościami  higienicznymi, dobrze wchłaniają wilgoć, nie sprawiając przy tym wrażenia
mokrych.

Sprężystość włókien bawełny jest niewielka, wyroby z wysokogatunkowych włókien są

bardziej odporne na mięcie, z gorszych gatunków włókien – gniotą się.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Włókna bawełniane w stanie rozluźnionym oraz grubsze tkaniny o puszystej powierzchni

wykazują dobrą izolacyjność cieplną, dzięki zawartości powietrza między włókienkami.
Jednak w czasie użytkowania wyrobów bawełnianych właściwości izolacyjne ulegają
pogorszeniu.

Największą ilość bawełny przerabia się na tkaniny odzieżowe, bieliźniane, pościelowe.

Z przędzy bawełnianej wyrabia się także dzianiny, zwłaszcza bieliźniane, nici do szycia
i haftu, tasiemki, koronki itp., jak również materiały techniczne i opatrunkowe, np. watę
i gazę lekarską. Bawełnę przerabia się również z dodatkiem włókien chemicznych. Wyroby te
noszą nazwę bawełnopodobnych.

Len

Roślina dostarczająca włókien lnianych nosi nazwę lnu pospolitego. Len włóknisty jest

rośliną jednoroczną, dochodzącą do 1,5 m wysokości, o drobnych liściach i drobnych
kwiatach, przeważnie barwy niebieskiej. W czasie wzrostu łodyga lnu zmienia swoją barwę
od zielonej poprzez żółtozieloną do żółtej lub brunatnej.

Rys. 5. Uprawa lnu: a) kwitnący len, b) dojrzały len [4, s. 14]

W łodydze lnu wyróżnia się trzy warstwy komórek: korę, drewno i rdzeń.

Rys. 6. Wycinek powiększonego przekroju poprzecznego łodygi lnu [1, s. 29]

Warstwa kory składa się z nabłonka, który chroni roślinę przed szkodliwym działaniem

czynników  zewnętrznych  oraz  z  komórek  wzmacniających  łodygę.  W  warstwie  kory
położonej  bliżej  środka  łodygi,  występuje  tkanka  łykowa,  którą  stanowią  pęczki  komórek,
przebiegające  wzdłuż  całej  łodygi.  Komórki  włókniste  i  niewłókniste,  występujące
w łodydze, są spojone substancją kleista, zwaną pektyną.  Warstwa drewna w  łodydze składa
się ze zdrewniałych komórek. Środek łodygi stanowią komórki, które tworzą rdzeń. W miarę
dojrzewania  łodygi,  komórki  tej  warstwy  wysychają  i na  ich  miejscu  tworzy  się  wolna
przestrzeń wypełniona powietrzem.

Pojedyncze włókno lniane wydobyte z łodygi, stanowi włókno techniczne. Włókno

techniczne  składa  się  z  wielu  pęczków  krótkich  i  cienkich  włókien  elementarnych.  Włókna
elementarne  są  ze  sobą  spojone  pektyną  i  stanowią  pęczki  włókna.  Na  ich  powierzchni
znajdują  się  widoczne  pod  mikroskopem  rysy  i  zgrubienia.  Przekrój  poprzeczny  pęczka

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

włókien ma kształt zbliżony do wieloboku. Długość włókna technicznego wynosi od 20 do
140 mm.

Rys. 7. Włókna lnu pod mikroskopem: a) włókna elementarne, b) pęczek włókien elementarnych, c) przekrój

poprzeczny pęczków włókien elementarnych [1, s. 31]

Włókna lniane odznaczają się dużą wytrzymałością na rozciąganie, mokre włókna

wykazują większą wytrzymałość i w związku z tym z lnu wyrabia się np. tkaniny namiotowe,
tkaniny na żagle oraz tkaniny obuwiowe. Włókna lniane wykazują wysoką higroskopijnością,
ale małą izolacyjnością cieplną. Są sztywniejsze i twardsze w dotyku od bawełny.
Sprężystość włókien lnianych jest bardzo małą. Tkaniny lniane mają w dużym stopniu
skłonność do gniecenia się. Po zgnieceniu nie powracają do pierwotnego kształtu.

lnu wyrabia

się tkaniny pościelowe, obrusowe, ścierkowe, odzieżowe

oraz dekoracyjne. W celu zwiększenia sprężystości tkanin lnianych stosuje się mieszanki
z włóknami syntetycznymi. Z lnu wyrabia się także nici, sznurki, sieci rybackie, tkaniny
techniczne itp.
Konopie

Konopie są rośliną jednoroczna włóknodajną, należącą do rodziny pokrzywowatych.

Włókno techniczne konopi ma budowę podobną do włókna lnu. Ma ono długość 1,5÷2,0 m,
jest grubsze, twardsze, mocniejsze i sztywniejsze od włókna lnu. Nitek konopnych używa się
do wyrobu grubych i mocnych tkanin, jak: płótna na żagle, namioty, worki, plandeki, a przede
wszystkim w powroźnictwie do wyrobu sznurków i lin okrętowych.

Właściwości włókien zwierzęcych

Włókna zwierzęce pochodzą z uwłosienia zwierząt lub z wydzielin gąsienic owadów.

Podstawowym składnikiem włókien zwierzęcych są substancje białkowe. Substancje, w skład
których wchodzą białka, barwią się pod wpływem stężonego kwasu azotowego na żółto.
Reakcja ta, nazwana reakcją ksantoproteinową, jest charakterystyczna dla ciał białkowych
i służy do wykrywania ich obecności.

Włókna zwierzęce, a zwłaszcza włókna wełny, są wrażliwe na działanie podwyższonej

temperatury. Długotrwałe działanie temperatury 100

C powoduje brunatnienie, a następnie

rozkład włókien wełny. Jedwab ulega uszkodzeniu po ogrzaniu do temperatury 140

Zarówno wełna jak i jedwab pod wpływem gotowania w wodzie tracą na wytrzymałości.

Największe znaczenie spośród włókien pochodzących z uwłosienia zwierząt ma wełna.

Potocznie pod nazwa „wełna” rozumiemy wełnę owczą; inne rodzaje wełny są określone
przez dodania nazwy zwierzęcia, z którego wełna pochodzi, np. wełna kozia, wielbłądzia.
Inne włókna jak sierść, włosie, nie są stosowane do wyrobu odzieży.
Wełna

Wełna jest włóknem pochodzącym z różnych ras owiec, wielbłądów, królików.

W zależności  od  sposobu  otrzymywania,  rozróżnia  się  wełnę  żywą  (strzyżoną),  martwą
i garbarską.  Wełnę  żywą otrzymuje się poprzez strzyżenie owiec za pomocą nożyc ręcznych
lub  maszynek  elektrycznych.  Strzyżenia  dokonuje  się  raz  w  roku,  w wyjątkowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przypadkach dwa razy. Całkowita okrywa włosowa owcy po zestrzyżeniu nie rozpada się,
ponieważ jest sklejona wydzielinami skóry i stanowi zwarte runo owcze.

Rys. 8. Runo owcze [1, s. 41]

U owiec o włosach jednolitych cienkich np. merynosów, runo składa się z wyrównanych
włosów skupionych w formie słupków. Runo owiec o uwłosieniu mieszanym jest zbudowane
z nierównych licznych kosmyków.

Rys. 9. Zestrzyżone runo owcze: a) słupki wełny, b) kosmyki [1, s. 42]

Jakość wełny w runie nie jest jednolita. Najlepsza wełna pochodzi z łopatek i boków,

gorsze  gatunki  uzyskuje  się  z  kończyn  i  podbrzusza.  W  związku  z  tym  wełnę  sortuje  się
w zależności  od  miejsca,  z  którego  została zestrzyżona.  Wełna  w  runie  jest  zanieczyszczona
słomą,  źdźbłami  roślin,  piaskiem  oraz zawiera  naturalne wydzieliny  skóry,  tzw. tłuszczopot.
Im  cieńsza  jest  wełna,  tym  zawiera  więcej  tłuszczopotu.  W  celu  usunięcia  tłuszczopotu,
surową wełnę pierze się w ciepłej wodzie z mydłem.

Zanieczyszczenia roślinne wełny usuwa się mechanicznie, np. przez wytrząsanie.

W przypadku trudnych do usunięcia zanieczyszczeń stosuje się oczyszczanie chemiczne, tzw.
karbonizację.  Karbonizacja  polega  na  działaniu  na  wypraną,  mokrą  wełnę  roztworem
rozcieńczonego  kwasu  siarkowego,  który  powoduje  osłabienie  celulozy.  Zanieczyszczenia
roślinne  ulegają  pokruszeniu  i  dają  się  łatwo  usunąć.  Po  karbonizacji  wełna  musi  być
wypłukana.

Włókno wełny, zwane włosem, jest zbudowane z trzech warstw: naskórka, warstwy

korowej  oraz  rdzenia,  a  w  przekroju  poprzecznym  ma  kształt  zbliżony  do  koła.  Naskórek
składa się  z  łusek ułożonych dachówkowato na powierzchni włókien. Ilość  łusek,  ich kształt
i układ  zależą  od  rasy  owcy,  z  której  wełna  pochodzi.  Pod  warstwą  naskórka  występuje
warstwa korowa,  składająca  się  z  komórek, od których zależy  wytrzymałość  włókna.  Rdzeń
włosa  zawiera  substancje  pigmentowe nadające wełnie  naturalne zabarwienie.  Rozróżnia  się
włosy  bezrdzeniowe,  włosy  przejściowe,  które  mają  rdzeń  przerwany  albo  jego  ślady,
oraz włosy rdzeniowe, które mają wyraźny rdzeń, ciągnący się wzdłuż całego włókna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 10. Włosy wełny owczej pod mikroskopem: a) włos bezrdzeniowy, b) włos przejściowy,

c) włos rdzeniowy, d) przekroje poprzeczne włosów wełny,

1 – widok zewnętrzny włókna, 2 – przekrój wzdłużny włókna [1, s. 43]

Włosy bezrdzeniowe, zwane puchem, są to przeważnie włókna cienkie, miękkie

i sprężyste. Włókna te są najbardziej wartościowym surowcem. Włosy rdzeniowe są grubsze,
sztywne, mało sprężyste. Włókna wełny nie są proste, lecz wygięte wzdłuż łuków.
Właściwość ta nosi nazwę karbikowatości. Dzięki karbikowatości wełna ma bardzo dobrą
izolacyjność.

Rys. 11. Kształt karbików wełny [1, s. 44]

Im włókno jest cieńsze, tym więcej karbików przypada na 1 cm długości. Karbikowatość

włókien wełny przyczynia się do zwiększenia objętości powietrza we włóknie, co sprawia,
że wyroby wełniane charakteryzują się bardzo dobrą izolacyjnością cieplną.

Grubość wełny, podobnie jak i długość, zależy od rasy owiec i warunków hodowli

i wynosi od 15 do 40

m. Na postawie grubości włókna klasyfikuje się na odpowiednie

gatunki. Z cienkich włókien uzyskuje się najbardziej wartościowe nitki.

Owce cienkowełniste, miedzy innymi owce merynosowe, maja długość wełny od 50 do

100 mm. Najdłuższa wełna pochodzi z owiec grubowełnistych rasy angielskiej. Długość ich
włosa dochodzi do 400 mm.

Włókna wełny odznaczają się dużym wydłużeniem przy rozciąganiu. Włókna grubsze

ulegają  większemu  wydłużeniu  niż  włókna  cieńsze.  Wartość  wydłużenia  zależy  od
wilgotności  włókien.  Włókno  suche  może  ulec  przy  rozciąganiu  wydłużeniu  do  50%,
a włókno  wilgotne  do  70%.  Duża  zdolność  włókien  do  wydłużenia  przy  rozciąganiu  jest
przyczyną  łatwego  odkształcania  się  wyrobów  wełnianych  (np.  przy  ruchach  ciała).  Jednak
dzięki  sprężystości  wełny  wyroby  te  nie  deformują  się.  Niemniej  przy  praniu  wyrobów
wełnianych  i  suszeniu  należy  unikać,  duże  bowiem  obciążenie  wodą  mogłoby  spowodować
trwałe zniszczenie odzieży.

Wytrzymałość na rozciąganie włókien wełnianych jest niewielka i wynosi od 9 do

18 cN/tex, a po zamoczeniu obniża się o około 30%.

Wyroby wełniane po zgnieceniu powracają w niedługim czasie do pierwotnego kształtu.

Cechy te sprawiają, że materiały wełniane są mało gniotliwe i miękkie.

Wyroby z wełny trudno się zwilżają wodą, dlatego nadają się na odzież wierzchnią

jesienno

−

zimową. Natomiast przesycone gorącą parą wodną stają się podatne na

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

formowanie. Pod działaniem pary i przy zastosowaniu zwiększonego ciśnienia można
częściowo formować i utrwalać kształt nadany niektórym elementom wyrobów odzieżowych
(np. poddawać plisowaniu, zaprasowywać fałdy).

Wełna jest włóknem o najwyższej higroskopijności i może wchłonąć do 50% pary

wodnej nie sprawiając wrażenia mokrej.

Wełna rozpuszcza się dość dobrze w zasadach, natomiast jest odporna na działanie

kwasów.  Włókna  wełny  pod  wpływem  tarcia,  podwyższonej  temperatury,  wilgoci  oraz
środków alkalicznych spilśniają się, tzn. tworzą zbita masę, co jest spowodowane łuskowatą
powierzchnią  włókien  oraz  ich  karbikowatością.  Ta  cecha  włókien  wełny  wykorzystywana
jest  przy  produkcji  filców  i  tkanin  spilśnianych  (folowanych).  Podatność  włókien  do
spilśniania  wymaga  zachowania  dużej  ostrożności  przy  praniu  wyrobów  wełnianych  tj.
zachowania  temperatury  nie  wyższej  niż  50

C, unikania tarcia i mocnego wyżymania,

płukania w ciepłej wodzie. Ze względu na duże wydłużenie w stanie mokrym wyroby
wełniane po praniu należy suszyć w stanie rozłożonym.

Wełnę stosuje się do wyrobu tkanin i dzianin odzieżowych, materiałów dekoracyjnych,

a także filców.

Wyroby wełniane z domieszką włókien chemicznych noszą nazwę wełnopodobnych.
Tkaniny i dzianiny wykonane z żywej wełny, spełniające wymagania jakościowe

określone przez Międzynarodowy Sekretariat Wełny w Londynie, oznacza się znakiem
„Woolmark”.

Rys. 12. Znak „Woolmark” [1, s. 42]

Jedwab naturalny

Jedwab naturalny jest włóknem pochodzącym z oprzędu gąsienicy motyla nocnego

z rodziny  prządek,  zwanego  jedwabnikiem  morwowym.  Samica  motyla  jedwabnika  składa
400÷500  jajeczek.  Jajeczka  te  przechowuje  się  w  pomieszczeniu  o  temp.  2÷4°C.  Z  chwilą
ukazania  się  liści  na  morwie,  ożywia  się  je,  podgrzewając  w  temp.  17÷18°  C,  następnie
do temp. 27°C. Wylęgnięte w tych warunkach gąsienice żywią się intensywnie liśćmi morwy.

Rys. 13. Jedwabnik morwowy: a) gąsienica na liściu morwowym, b) kokon z poczwarką wewnątrz [3, s. 23]

Pod koniec okresu swojego życia, który trwa 30÷36 dni, gąsienica rozpoczyna snucie

oprzędu. Na zewnątrz gąsienica wydziela jedną nić, która składa się wewnątrz z dwóch
włókien elementarnych spojonych ze sobą substancją kleistą, tzw. serycyną. Po wytworzeniu
oprzędu, gąsienica przeobraża się w poczwarkę. Oprzęd z zawartą w nim poczwarką nosi
nazwę kokonu. Zebrane kokony poddaje się zaparzaniu gorącą parą lub gorącym powietrzem,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

a następnie kokony rozwija się. Całkowita długość włókna w kokonie wynosi około 3000 m,
natomiast długość włókna, która daje się odwinąć z kokonu wynosi 1000 m. Rozwinięte nitki
z kilku kokonów łączy się razem  i  nawija na  motowidłach w  motki. Otrzymany jedwab  nosi
nazwę  jedwabiu  surowego,  czyli  greży.  Na  skutek  obecności  serycyny  jedwab  surowy  jest
sztywny  i  bez  połysku.  W  celu  usunięcia  kleistych  substancji,  poddaje  się  go  częściowemu
lub całkowitemu  odklejeniu  przez  gotowanie  w  roztworze  mydła.  Po  procesie  tym  jedwab
staje  się  miękki,  lśniący  i  podatny  na  barwienie.  Przekrój  poprzeczny  włókna  ma  kształt
zbliżony do trójkąta z zaokrąglonymi wierzchołkami.

Całkowita długość włókna w kokonie wynosi ok. 30000 m, natomiast długość włókna,

którą daje się odwinąć z kokonu, wynosi około 1000 m.

Średnia grubość nitki jedwabiu pozbawionego serycyny wynosi 20÷30

m. Jedwab jest

najcieńszym włóknem spośród wszystkich włókien naturalnych. Można z niego wytwarzać
tkaniny bardzo cienkie o gładkiej powierzchni.

Wytrzymałość włókien jedwabiu naturalnego na rozciąganie jest bardzo duża.

Wytrzymałość włókna mokrego jest nieco mniejsza. Nici do szycia i tkaniny z jedwabiu
naturalnego, mimo że są bardzo cienkie, wykazują dużą wytrzymałość.

Przy rozciąganiu włókna jedwabiu ulegają znacznemu wydłużeniu, które dochodzi do

26% pierwotnej długości.

Sprężystość włókien jedwabiu jest bardzo duża. Tkaniny jedwabne po zmięciu szybko

rozprostowują się.

Tkaniny z jedwabiu naturalnego, podobnie jak z wszystkich włókien zwierzęcych, są

złymi przewodnikami ciepła. Tkaniny jedwabne wykazują izolacyjność cieplną nieco
mniejszą niż tkaniny wełniane.

W normalnych warunkach klimatycznych jedwab zawiera 11% wilgoci. Może wchłonąć

do 30% wody, nie sprawiając przy tym wrażenia wilgotnego.

Jedwab naturalny jest używany do wyrobu tkanin sukienkowych, bluzkowych,

krawatowych, apaszek, nici odzieżowych i specjalnych nici chirurgicznych. Z jedwabiu
naturalnego wyrabia się tkaniny na czasze balonów, spadochronów oraz niektóre tkaniny
techniczne.

Włókna mineralne

Jedynym naturalnym włóknem przędnym pochodzenia nieorganicznego jest azbest.

Występuje on w kilku odmianach o różnym składzie chemicznym. Azbest włóknisty jest
zbudowany z cienkich, miękkich, lśniących włókien o barwie białej lub szarej Odznacza się
odpornością na wysoką temperaturę, jest złym przewodnikiem ciepła i elektryczności.

Dłuższe włókna przędzie się same lub z dodatkiem bawełny. Przędza azbestowa ma

zastosowanie przy wyrobie tkanin ognioodpornych i odpornych na kwasy. Ze względu na
szkodliwe oddziaływanie włókien azbestu na układ oddechowy człowieka, stosowanie
azbestu jest systematycznie ograniczane.

Właściwości fizyczne włókien naturalnych zestawiono w tabeli 1.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela. 1. Właściwości fizyczne włókien naturalnych [1, s. 57]

Rodzaj włókien

Właściwości włókna

Jednostka

bawełna

len

wełna

jedwab

w przekroju
podłużnym

−

wstęga
spiralnie
skręcona

prostoliniowy

karbikowaty
lub falisty
o powierzchni
pokrytej
łuskami

prostoliniowy

Kształt

w przekroju
poprzecznym

−

eliptyczny
lub fasoli

wieloboczny

zbliżony do
koła

trójkątny
o zaokrąglonych
wierzchołkach

Długość

12 ÷ 50

włókno
techniczne
200÷1400
włókno
elementarne
śr. 16÷30

grubowełniste
do 400
cienkowełnist
e do 100

rozwiniętego
z jednego
kokonu ok. 10

Grubość
Średnica

2200÷9200

włókno
elementarne śr.
7÷20

15÷40

20÷32

w stanie suchym
(wytrzymałość
właściwa)

cN/tex

19÷57

27÷73

9÷18

22÷46

Wytrzymałość na
rozciąganie
jednokierunkowe
lub osiowe

w stanie mokrym

w %

wytrzymałości

na sucho

100÷130

100÷110

70÷100

80÷100

Wydłużenie przy rozciąganiu w stanie
suchym

3÷11

1,5÷4,1

25÷50

12÷26

Sprężystość

−

mała

bardzo duża

Wilgotność
włókna w
normalnych
warunkach (65%
wilgotności
względnej
powietrza i
20

7,5

Higroskopijność

Wilgotność
włókna przy
100%
wilgotności
względnej
powietrza

39÷50

26÷30

Gęstość

kg/m

1520÷1560

1500

1320

1330÷1350

Izolacyjność

−

dość dobra

bardzo dobra

dobra mniejsza
niż wełna

Wrażenie przy dotyku

−

miłe,
miękkie

chłodne

„ciepłe” mniej
lub

bardziej

szorstkie

gładkie, śliskie,
podatne

przy

układaniu

Cechy charakterystyczne

−

„ciepłe” przy
dotyku

duża sztywność

są atakowane
przez

larwy

moli,
ulegają
spilśnianiu

jedwabisty
połysk

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak klasyfikujemy włókna naturalne?
2.  Jakie znasz rodzaje włókien roślinnych?
3.  W jaki sposób pozyskuje się włókno bawełny?
4.  Jakie są właściwości włókien bawełny?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.  Jak zbudowana jest łodyga lnu?
6.  Jaką budowę ma techniczne włókno lnu?
7.  Jakie są właściwości włókien lnu?
8.  Jakie jest przeznaczenie wyrobów lnianych i bawełnianych?
9.  Jakie znasz rodzaje włókien zwierzęcych?
10. Dlaczego runo owcze nie rozpada się po zestrzyżeniu?
11. Jak zbudowane jest włókno wełny?
12. Jakie czynniki decydują o wysokiej sprężystości i izolacyjności wełny?
13. W jaki sposób pozyskuje się włókno jedwabiu naturalnego?
14. Jakie są właściwości włókien jedwabiu naturalnego?
15. Z jakiego powodu stosowanie włókien azbestu jest ograniczane?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wpisz w tabeli nazwy włókien naturalnych pochodzenia roślinnego.

Rodzaj włókien

Nazwa włókna

Nasienne

Łodygowe

Liściaste

Owocowe

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wpisać w tabeli nazwy włókien naturalnych pochodzenia roślinnego,
2) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Porównaj wytrzymałość na rozciąganie suchej i mokrej nitki bawełnianej, lnianej,

wełnianej i jedwabnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bhp,
2)  wypruć z tkaniny bawełnianej lnianej, wełnianej i jedwabnej kilka nitek,
3)  rozerwać ręcznie kilka pojedynczych suchych nitek,
4)  zanurzyć pozostałe nitki w wodzie na około 5 minut,
5)  wyjąć nitki, odcisnąć nadmiar wody i rozerwać je ręcznie,
6)  porównać wytrzymałość na rozciąganie nitek suchych i mokrych,
7)  wyniki obserwacji zapisać w zeszycie ćwiczeń,
8)  wyciągnąć wnioski z ćwiczenia,
9)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

próbki tkanin bawełnianych, lnianych, wełnianych i jedwabnych,

–

igła preparacyjna,

–

zlewka z wodą,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Porównaj zwilżalność wodą tkanin: bawełnianej, lnianej, wełnianej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bhp,
2)  skropić zabarwioną cieczą próbkę tkaniny bawełnianej, lnianej i wełnianej,
3)  porównać szybkość rozchodzenia się mokrych plam na poszczególnych próbkach,
4)  wyciągnąć wnioski,
5)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

próbki tkanin bawełnianych, lnianych, wełnianych,

–

zlewka z zabarwioną wodą,

–

zakraplacz,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 4

Sporządź katalog wyrobów wykonanych z włókien roślinnych i zwierzęcych oraz określ

ich zastosowanie.

Rodzaj włókna

Zastosowanie w odzieżownictwie

Inne zastosowania

Len

śli

Bawełna

Wełna

ęce

Jedwab

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zebrać próbki wyrobów z włókien roślinnych i zwierzęcych,
2)  sporządzić katalog wyrobów z włókien roślinnych i zwierzęcych i opisać je,
3)  wpisać  w  tabeli  przykłady  wyrobów  wykonanych  z  włókien  roślinnych  i  zwierzęcych

oraz podać ich zastosowanie, wykorzystując informacje z materiału nauczania i innych
źródeł,

4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt ćwiczeń,

–

próbki wyrobów z włókien roślinnych i zwierzęcych,

–

nożyczki,

–

karton formatu A4,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sklasyfikować włókna naturalne?



2) określić sposób pozyskiwania włókien bawełny?



3) określić właściwości włókien bawełny?



4) określić budowę włókna lnianego?



5) określić przeznaczenia włókien lnu i bawełny?



6) sklasyfikować włókna zwierzęce?



7) określić właściwości włókna wełny?



8) określić sposób pozyskiwania włókna jedwabiu naturalnego?



9) określić zastosowanie włókien zwierzęcych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Włókna chemiczne

4.3.1. Materiał nauczania

Obok włókien naturalnych ogromne znaczenie maja włókna chemiczne. Podstawową ich

grupę  stanowią  włókna  organiczne,  które  dzieli  się  na  włókna  sztuczne  oraz  włókna
syntetyczne.
Włókna  sztuczne  produkowane  są  z  polimerów  naturalnych,  tzn.  występujących
w przyrodzie,  np.  celulozy,  białka.  Natomiast  włókna  syntetyczne  są  wytwarzane
z polimerów otrzymanych w wyniku syntezy chemicznej

Rys. 14. Klasyfikacja włókien chemicznych [1, s. 60]

Wytwarzanie włókien chemicznych

W procesie produkcji włókien chemicznych można wyodrębnić następujące etapy:

−

otrzymywanie masy włóknotwórczej (polimeru),

−

formowanie włókna,

−

rozciąganie włókna,

−

końcowe operacje wykończalnicze.
Włókna sztuczne i syntetyczne są wytwarzane w trzech postaciach: jako włókna ciągłe,

włókna odcinkowe oraz jako żyłka. Nitka utworzona z jednego lub więcej włókien nazywa się
włóknem ciągłym. Włókna odcinkowe otrzymuje się przez cięcie wiązki włókien ciągłych na
odcinki o określonej długości. Włókna te przędzie się same lub w mieszankach z włóknami
naturalnymi.
Żyłką nazywa się pojedyncze włókno o dość znacznej grubości (średnica powyżej 0,1 mm).

WŁÓKNA CHEMICZNE

Nieorganiczne

Organiczne

Syntetyczne

Sztuczne

chod

ano

łko

zei

ral

łó

ido

loro

lie

pro

akry

Szklane

Metalowe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do najbardziej rozpowszechnionych włókien sztucznych należą włókna wiskozowe

i octanowe.
Włókna wiskozowe

Surowcami wyjściowymi do produkcji włókien wiskozowych są: celuloza drzewna, ług

sodowy  i dwusiarczek  węgla.  Arkusze  celulozy  zanurza  się  w  roztworze  ługu  sodowego,
a następnie dwusiarczku  węgla,  w  wyniku  czego  otrzymuje  się ksantogenian  celulozy,  który
po rozpuszczeniu w NaOH staje się gęstą lepką cieczą tzw. wiskozą. Wiskozę wprowadza się
do maszyn przędzalniczych, gdzie pod zwiększonym ciśnieniem jest przeciskana przez dysze
przędzalnicze,  zanurzone  w kwaśnej  kąpieli.  W  dnie  dyszy  znajdują  się  otworki  o średnicy
stanowiącej  setne  części  milimetra  i jest  ich  od  15  do  15000,  zależnie  od  żądanej  grubości
nitki. Zespół nitek wytryskujący z jednej dyszy zostaje nawinięty na szpulę czyli cewkę.

W Polsce produkowane są włókna wiskozowe odcinkowe o nazwach handlowych Textra,

Argona, Merona.

Schemat przędzenia włókien wiskozowych podany na rys. 15 przedstawia przędzenie

włókien chemicznych na mokro.

Rys. 15. Schemat przędzenia włókien wiskozowych [3, s. 29]

Włókna octanowe

Włókna otrzymywane metodą octanową są utworzone z estru celulozy (octan celulozy),

zwanego  acetylocelulozą.  Pod  działaniem  mieszaniny  złożonej  z  kwasu  octowego,
bezwodnika  kwasu  octowego  i  kwasu  siarkowego  celuloza  zmienia  się  w  acetylocelulozę.
Otrzymany  produkt  rozpuszcza  się  w  acetonie.  Roztwór  przeciska  się  przez  dysze.
Uformowane  strumyczki  roztworu  wprowadza  się  do  specjalnych  komór,  w  których  pod
wpływem  strumienia  ciepłego  powietrza następuje  odparowanie rozpuszczalnika  i  zestalenie
włókien.  Włókna  octanowe  są  zatem  przędzione  „na  sucho”,  w  odróżnieniu  od  włókien
wiskozowych przędzionych „na mokro”.

Rys. 17. Schemat przędzenia włókien octanowych [3, s. 29]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Włókna syntetyczne otrzymuje się z polimerów wytworzonych ze związków

chemicznych pochodzących m.in. z ropy naftowej, gazu ziemnego.

Do włókien mających największe zastosowanie w odzieżownictwie należą włókna:

poliamidowe, poliestrowe, poliakrylonitrylowe.
Włókna poliamidowe

Podstawowymi surowcami do produkcji włókien poliamidowych są: ropa naftowa

i smoła pogazowa, otrzymywana przy suchej destylacji węgla. Z surowców tych uzyskuje się
tzw. kaprolaktam, będący produktem wyjściowym do otrzymywania włókien poliamidowych,
który po stopieniu i wymieszaniu z wodą przetwarza się w poliamid, a następnie formuje się
w taśmę i zestala. Włókna są formowane metodą przędzenia ze stopu.

Rys. 16. Schemat przędzenia włókien poliamidowych [3, s. 29]

Surowcami wyjściowymi do produkcji włókien poliestrowych jest kwas tereftalowy,

otrzymywany  z  ropy  naftowej  oraz  glikol  etylenowy  otrzymywany  z  etylenu.  Pierwszą
czynnością  jest  otrzymywanie  związku  wielkocząsteczkowego  poliestru.  Płynny  polimer  po
przejściu  przez  dysze  szczelinowe  tężeje,  tworząc  cienką  taśmę.  Taśmę  tnie  się  na  małe
płatki,  które  są  bezpośrednim  surowcem  do  formowania  włókien.  Proces  snucia
i wykończania  włókien  poliestrowych  jest  podobny  do  procesów  stosowanych  przy
wywarzaniu włókien poliamidowych.

W Polsce produkowane są włókna poliamidowe Polana (cięte) i Stilon (ciągłe).

Włókna poliestrowe

Surowcami wyjściowymi do produkcji włókien poliestrowych jest kwas tereftalowy

W Polsce produkowane są włókna poliestrowe Elana (cięte) i Torlen (ciągłe).

Włókna poliakrylonitrylowe

Surowcem wyjściowym do produkcji włókien poliakrylonitrylowych jest akrylonitryl.

Ogólna zasada otrzymywania tych włókien jest podobna do produkcji poprzednio
omówionych włókien poliestrowych i poliamidowych.

Odznaczają się one dużą odpornością na działanie czynników atmosferycznych, dużą

wytrzymałością na zrywanie i gniecenie. Są ponadto odporne na działanie kwasów i zasad.

W Polsce produkowane są cięte włókna poliakrylonitrylowe Anilana.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Charakterystyczne cechy i zastosowanie włókien sztucznych i syntetycznych

Włókna sztuczne charakteryzują się:

−

małą wytrzymałością na rozciąganie, szczególnie w stanie mokrym,

−

bardzo małą sprężystością i znacznym wydłużeniem, co powoduje wyciąganie się
wyrobów w czasie użytkowania,

−

wysoką higroskopijnością,

Wyroby z włókien wiskozowych po zamoczeniu w wodzie kurczą się w znacznym stopniu.

Włókna celulozowe używa się do wyrobu tkanin i dzianin wykonywanych całkowicie z tego
tworzywa lub jako domieszki do włókien naturalnych i syntetycznych. Wyrabia się z nich:

−

tkaniny: ubraniowe, płaszczowe, podszewkowe, sukienkowe, bieliźniane, dekoracyjne,

−

dzianiny, zwłaszcza bieliźniane,

−

krawaty,

−

pasmanterię: koronki oraz nici do haftu, cerowania itp.

Włókna syntetyczne:

−

są termoplastyczne, tzn. w określonej temperaturze stają się miękkie, a przy dalszym  jej
podwyższeniu,  topią  się  lub  ulegają  rozkładowi;  w  stanie  miękkości  włókna  można
dowolnie  formować  i  nadawać  im  pożądane  formy,  a  następnie  utrwalać  przez
ochłodzenie,

−

wykazują zdolność do elektryzowania się podczas tarcia; powoduje to, że wyroby
wykonane z nich „lepią się do ciała”, a także szybko się brudzą,

−

są odporne na działanie różnych chemikaliów,

−

są mało higroskopijne (nie wchłaniają wody i potu),

−

nie są atakowane przez mole, grzybki i bakterie.

Wyroby z włókien syntetycznych:

−

mają tendencję do mechacenia; wydostające się na zewnątrz włókienka tworzą pęczki
w postaci ubitych kuleczek (dotyczy to włókien odcinkowych); zjawisko to nosi nazwę
pillingu,

−

można łatwo prać w ciepłej wodzie (nie gotować); po praniu szybko wysychają, nie
filcują się, najczęściej nie wymagają prasowania,

−

charakteryzują się małą przewiewnością.

Włókna syntetyczne mają wszechstronne zastosowanie, np.:

−

włókna poliamidowe (PA) ciągłe (Stilon) stosuje się do wyrobu pończoch damskich,
materiałów podszewkowych, kurtek sportowych, tasiemek, wstążek, koronek itp.,

−

włókna poliamidowe (PA) odcinkowe (Polana) są używane jako dodatek do włókien
naturalnych i sztucznych w celu zwiększenia ich wytrzymałości na rozciąganie i ścieranie
oraz zmniejszenia kurczliwości w praniu. Z włókien tych produkuje się dywany,
chodniki, tkaniny obiciowe, spadochronowe, filtracyjne, a także kordy samochodowe,

−

włókna poliestrowe (PET) ciągłe (Torlen) używane są do wyroby tkanin i dzianin
sukienkowych, firanek, krawatów, tkanin technicznych,

−

włókna poliestrowe odcinkowe (Elana) stosowane są do wytwarzania tkanin
ubraniowych, płaszczowych, koszulowych, sukienkowych, na odzież roboczą głównie
w mieszankach z wełną, bawełna lnem,

−

włókna poliakrylonitrylowe (PAN) odcinkowe stosowane są do wyrobu dzianin, tkanin
sukienkowych, dekoracyjnych, koców, dywanów i futer sztucznych.

Dokładne dane n/t właściwości chemicznych włókien sztucznych i syntetycznych zestawiono
w tabeli 2.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 2. Właściwości fizyczne i zastosowanie włókien sztucznych i syntetycznych [1, s. 94]

Nowe wyroby z włókien syntetycznych

Mikrowłókna

Terminem mikrowłókna określa się włókna o masie poniżej 1 dtex, czyli tak cienkie, że

1000 metrowy odcinek waży mniej niż 0,1 g, są od 3–5 razy cieńsze od włosa ludzkiego.
Produkowane sa przede wszystkim z poliamidi i poliestru w postaci ciągłej i teksturowane
oraz w postaci włókien odcinkowych.
Materiały produkowane z mikrowłókien cechuje:

−

dobra wodoszczelność przy jednoczesnej wysokiej przepuszczalności wilgoci, możliwa
dzięki temu, że przestrzenie między mikrowłóknami są mniejsze od kropli deszczu, ale
jednocześnie większe niż cząsteczka pary wodnej,

−

miękki i jedwabisty chwyt,

−

podatność na drapowanie, doskonała układalność,

−

łatwość konserwacji.

Mikrowłókna stosowane są do wyrobu tkanin i dzianin przeznaczonych m.in. na odzież
sportową, płaszcze, bieliznę damską, a także do wyrobu materiałów filtracyjnych, taśm do
drukarek komputerowych, ściereczek, sztucznych naczyń krwionośnych.

Włókna sztuczne

Włókna syntetyczne

wiskozowe

octanowe

poliamidowe

poliestrowe

Poliakrylonitrylo

Właściwości włókna

Jednostka

ciągle

i odcinkowe

ciągłe

i odcinko

ciągłe

odcin-

kowe

ciągłe

odcin-

kowe

ciągłe

odcin-

kowe

Przekrój poprzeczny pod

mikroskopem

nieregularny,

postrzępiony

nieregu-

larny

zbliżony do koła

nieregularny,

zbliżony do fasoli

w stanie

suchym

(wytrzyma-

łość

właściwa)

cN/tex

14÷22

20÷12

33÷52

33÷47

40÷45

32÷36

36÷40

18÷27

Wytrzyma-

łość na

rozciąganie

jednokie-

runkowe

lub osiowe

w stanie

mokrym

w %

wytrzy-
małości

na sucho

30÷60

60÷70

80÷85

100

90÷
100

95÷
100

Wydłużenie względne przy

rozciąganiu

15÷35

25÷35

25÷40

30÷50

19÷23

36÷42

15÷18

20÷30

Sprężystość

mała

średnia

bardzo duża

duża

wilgotność

włókna w

normalnych

warunkach
(65% wilg.

względnej

powietrza

9,8÷13

6÷6,5

2,6÷4,5

0,4

1,0÷2,0

Higrosko-

pijność

wilgotność

włókna przy

100% wilg.

względnej

powietrza

8,0÷8,5

0,5

0,5÷

5,0

1,0÷

2,0

Gęstość

kg/m

1530÷1550

1300÷

1330

1140

1370

1180

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Polar

Polary są to najczęściej strzyżone dzianiny typu frotté, produkowane w formie

mikrowłókien,  w  mieszankach  z  włóknami  naturalnymi  (szczególnie  z  wełna)  lub
z dodatkiem włókien elastycznych. Dzięki specjalnej strukturze (najczęściej włos z obu stron)
posiadają powietrzną warstwę izolacyjną. Gatunki polaru zarówno bardzo cienkie jak i grube
są  zawsze  miękkie,  ciepłe,  lekkie.  Nie wchłaniają  wody  więcej  niż  1% swojej wagi,  dlatego
szybko  schną.  Zaletą  polaru  jest  to,  że  pozwala  skórze  swobodnie  oddychać  (nie  wchłania
pary  wodnej,  ale  ja  przepuszcza).  Z  polaru  szyje  się  przede  wszystkim  odzież  sportową,
jesienną i zimową.

Włókna nieorganiczne

Włókna metalowe ze stali, miedzi, srebra, złota lub stopów tych metali mają postać

drucików okrągłych w przekroju lub płaskich, wąskich pasków. Druciki metalowe skręcone
w postaci sprężynki, zwane bajorkiem, służą do wykonywania haftów, np. dystynkcji
mundurowych. Bajorek tnie się na odcinki i przyszywa do tkaniny zwykłą nitką.
Nici metalowe tzw. szych, otrzymuje się przez okręcanie przędzy bawełnianej lub jedwabnej
wąskimi paskami metalu. Nici tych używa się do haftu, do wyrobu koronek, tiulów, sznurów,
frędzli a także do wyrobu tkanin ozdobnych.

Włókna szklane jak wskazuje nazwa, są wyrabiane ze szkła. Masę szklaną otrzymuje się

przez stopienie rozdrobnionej  masy piasku, sody i kredy. Produkowane są dwa typy włókien
szklanych:  w  postaci  waty  szklanej,  która  służy  jako  materiał  stosowany  do  izolacji
w budownictwie,  do  filtrowania  stężonych  kwasów,  zasad  itp.,  oraz  w  postaci  włókien
przędnych do wyrobu przędzy  na tkaniny. Proces wytwarzania włókien przędnych polega na
stopieniu  masy  szklanej  i  przetłoczeniu  jej  przez  małe  otworki  w  dnie  pieca.  Wyciekające
strumyczki  szkła  krzepną  na  skutek  ochładzania.  Sformowane  włókna,  zanim  całkowicie
stężeją,  są  natryskiwane  specjalnymi  preparatami,  przez  co  uzyskują  gładką  powierzchnię
i zdolność  do  skręcania,  a następnie  poddaje  się  je  silnemu  wyciąganiu  przez  nawijanie  na
obracający się bęben.

Włókna szklane odznaczają się bardzo wysoką wytrzymałością na rozciąganie i małym

wydłużeniem. Wyróżniają się bardzo wysoką odpornością na działanie kwasów i ługów.
Wytrzymują temperaturę do 600

C. Są złymi przewodnikami ciepła i elektryczności.

Nitki szklane są używane są do wyrobu tkanin na ubrania ochronne dla pracowników hut,

na tkaniny filtracyjne w przemyśle chemicznym.

Mieszanki włókiennicze

W celu poprawy właściwości użytkowych lub potanienia wyrobu, do otrzymywania

przędzy, stosuje się mieszanki włókien dwu i wieloskładnikowe. Właściwości tkaniny można
w pewnym stopniu kształtować używając włókien o różnych grubościach oraz długościach,
a także stosując je w różnych składach procentowych.

Przykładem mieszanek dwuskładnikowych jest elanowełna (włókna poliestrowe +

wełna). Tkaniny z włókien poliestrowych charakteryzują się m.in. bardzo małą
higroskopijnością, małą izolacyjnością cieplną, dużą zdolnością do elektryzowania się,
a dodatek włókien wełnianych poprawia te wskaźniki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak klasyfikujemy włókna chemiczne?
2.  W jaki sposób wytwarza się włókna wiskozowe?
3.  Jakie są wady, zalety i zastosowanie włókien sztucznych?
4.  W jaki sposób wytwarza się włókna poliamidowe i poliestrowe?
5.  Jakie są wady, zalety i zastosowanie włókien syntetycznych?
6.  Jakie jest zastosowanie mikrowłókien?
7.  Jakie jest zastosowanie włókien metalowych i szklanych?
8.  W jakim celu stosuje się mieszanki włókien?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Porównaj wady i zalety włókien naturalnych i chemicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wpisać w odpowiednie miejsca w tabeli wady i zalety włókien naturalnych

i chemicznych,

Rodzaj włókna

Zalety

Wady

Bawełna

Len

Jedwab

lne

Wełna

Wiskozowe

Poliestrowe

emi

Poliamidowe

2) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Porównaj właściwości włókien wełny i włókien poliestrowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wypełnić tabelkę wg wzoru, używając określeń: duża, mała, brak,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rodzaj włókna

Właściwość

wełniane

poliestrowe

Wytrzymałość na rozciąganie

Sprężystość

Podatność do spilśniania

Zdolność do elektryzowania się

Higroskopijność

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Sporządź kolekcję próbek wyrobów włókienniczych z udziałem włókien metalowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zebrać próbki wyrobów włókienniczych z udziałem włókien metalowych,
2)  wkleić próbki do zeszytu ćwiczeń , opisać je i podać ich zastosowanie,
3)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki wyrobów włókienniczych z udziałem włókien metalowych,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sklasyfikować włókna chemiczne?



2) scharakteryzować sposób wytwarzania włókien wiskozowych?



3) określić wady, zalety i zastosowanie włókien sztucznych?



4) scharakteryzować sposób wytwarzania włókien poliamidowych?



5) określić wady, zalety i zastosowanie włókien syntetycznych?



6) określić zastosowanie mikrowłókien?



7) określić zastosowanie włókien metalowych i szklanych?



8) określić cel stosowania mieszanek włókien?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Metody identyfikacji włókien

4.4.1. Materiał nauczania

W przemyśle odzieżowym często zachodzi konieczność określenia rodzaju i jakości

włókien, z których jest wyprodukowany wyrób włókienniczy, poddany konfekcjonowaniu.
Rodzaj włókien można rozpoznać organoleptycznie, za pomocą przyrządów optycznych oraz
w wyniku badań chemicznych.

Metoda organoleptyczna, opierająca się na wrażeniach zmysłowych, jest mało dokładna

i może być stosowana do rozpoznawania włókien naturalnych w postaci  jednolitego  luźnego
surowca  włókienniczego.  Dlatego  przy  określaniu  wielu  właściwości  charakteryzujących
włókna, przędze  i wyroby włókiennicze konieczne jest zastosowanie  metody mikroskopowej
i chemicznej.

Metoda mikroskopowa

Do badania jakości oraz budowy włókien, przędzy i wyrobów włókienniczych używa się

lupy i mikroskopu. Do badania wyrobów włókienniczych, przy stosunkowo niewielkim
powiększeniu, służy lupa. Kilkakrotne powiększenie, zazwyczaj dwu

−

i dziesięciokrotne,

jakie daje lupa, pozwala na określenie rodzaju splotu, liczności nitek w tkaninie, wykrycie
błędów przędzy itp.

Znaczne powiększenie umożliwiające rozpoznanie włókien, badanie ich struktury, osiąga

się przy zastosowaniu mikroskopu.

W celu przeprowadzenia obserwacji włókien należy, z badanej próbki sporządzić

preparat. Pęczki włókien należy rozdzielić na pojedyncze włókna, które układa się równolegle
za  pomocą  igły  preparacyjnej,  na  przemytym  spirytusem  szkiełku  przedmiotowym
o wymiarach  25x75  mm  i  grubości  1mm.  Następnie  pipetą  nanosi  się  dwie  krople  wody
destylowanej  lub  innego  płynu  rozjaśniającego,  np.  gliceryny.  Całość  przykrywa  się
szkiełkiem  nakrywkowym  o  grubości  0,10÷0,20  mm  tak  aby  między  szkiełkiem
przedmiotowym i nakrywkowym nie utworzyły się w płynie pęcherzyki powietrza.

Oprócz badania włókien w widoku podłużnym zachodzi również konieczność obserwacji

ich przekrojów poprzecznych, co pozwala na identyfikację włókien oraz dokonywanie
pomiarów pól przekrojów.

Metoda chemiczna

Chemiczne rozpoznawanie rodzajów włókien przeprowadza się najczęściej przez:

−

spalanie,

−

suchą destylację,

−

próbę topnienia,

−

rozpuszczanie,

−

barwienie.

W każdym przypadku badanie należy przeprowadzać na jednorodnej grupie włókien i na
podstawie zachodzących zmian wysnuć wnioski, dotyczące pochodzenia i struktury włókien.
Przed badaniem włókna muszą być odpowiednio przygotowane.
Spalanie

W próbie spalania bada się sposób spalania, zwracając uwagę na: płomień, wydzielany

zapach oraz pozostałość po spaleniu. Następnie, na podstawie danych zawartych w tabeli 3,
ustala się rodzaj włókna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 3. Zachowanie się włókien w próbie spalania i topnienia [4, s. 31]

Rodzaj włókna

Zachowanie się

włókna w

płomieniu

Pozostałość po

spaleniu

Zapach

Temperatura

topnienia

bawełna

palą się szybko
jasnym płomieniem

niewielka ilość lotnego
popiołu o zabarwieniu
szarym

palonego
papieru

nie topnieją lecz
rozkładają się
powyżej 140

włókna łykowe

palą się szybko
jasnym płomieniem

niewielka ilość lotnego
popiołu o zabarwieniu
szaroczarnym

palonego
papieru

nie topnieją lecz
rozkładają się
powyżej 140

włókna wiskozowe

palą się szybko
jasnym płomieniem

niewielka ilość lotnego
popiołu o zabarwieniu
białoszarym

palonego
papieru

nie topnieją lecz
rozkładają się
powyżej 170

włókna octanowe

smażą się i spiekają
wolno, tworząc
kulkę

czarna, krucha,
zwęglona kulka

kwasu octowego

2,5 – octanowe
205÷260

trójoctanowe

wełna,
jedwab naturalny

smaży się i stapia,
a po wyjęciu z
płomienia gaśnie

czarna, krucha,
bezkształtna masa

palonego rogu

nie topnieją lecz
rozkładają się
powyżej 130

włókna
poliamidowe
i poliestrowe

palą się i topnieją,
a po wyjęciu z
płomienia gasną

ciemnobrązowa lub
czarna kulka
plastyczna w czasie
stygnięcia i twarda na
zimno

brak

poliestrowe 256

poliamidowe 6,6

−

254

włókna
poliakrylonitrylowe

palą się i topnieją,
a po wyjęciu z
płomienia palą się
nadal

zwęglona , twarda,
ciemna i krucha kulka

brak

150

÷250

Sucha destylacja włókien

Na podstawie obserwacji zmiany zabarwienia papierka lakmusowego, zawieszonego nad

próbką  w  czasie  jej  ogrzewania,  można  określić  rodzaj  włókna.  Czerwone  zabarwienie
papierka  lakmusowego  (odczyn  kwaśny)  dają  włókna  celulozowe  naturalne  i  sztuczne.
Odczyn  zasadowy  (niebieski  kolor  papierka  lakmusowego)  dają  włókna  białkowe  naturalne
i sztuczne  oraz  poliamidowe,  natomiast  obojętny  (brak  zmiany  zabarwienia  papierka
lakmusowego) – włókna szklane i azbestowe.

Taką samą próbę przeprowadza się również z papierkiem octanowo-ołowiowym. W tym

przypadku włókna wełniane zabarwiają papierek octanowo-ołowiowy na kolor brunatno-
czerwony, a włókna kazeinowe – na kolor jasnobrunatny.
Próba topnienia

Próbę topnienia stosuje się szczególnie w celu rozpoznania włókien syntetycznych ze

względu  na  dość  ściśle  określoną  temperaturę  topnienia  (tabela  1).  Temperaturę  topnienia
można  ustalić  np.  metodą  stapiania  w  kapilarze,  polegającą  na  wprowadzeniu  kilkunastu
włókien  do  zamkniętej  z  jednej  strony  kapilarnej  rurki  szklanej  i  przymocowaniu  jej  do
termometru  tak,  aby  ubite  w  niej  włókno  znajdowało  się  obok  zbiornika  rtęci.  Termometr
wraz  z  rurką  zanurza  się  do  zlewki  z  gliceryną  i  podgrzewa,  obserwując  moment,  kiedy
nastąpi  topnienie  włókna.  Wskazanie  termometru  w  tym  momencie  odczytuje  się  jako
temperaturę topnienia badanego włókna.
Rozpoznawanie włókien przez rozpuszczanie

Działając odpowiednimi rozpuszczalnikami na próbki włókien, a następnie obserwując je

pod mikroskopem można określić rodzaj włókna. Zachowanie się włókien w kontakcie
z odpowiednimi rozpuszczalnikami opisane jest w odpowiednich normach i w literaturze, np.:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

włókna octanowe ulegają rozpuszczeniu w acetonie, włókna bawełny, lnu, konopi,
wiskozowe rozpuszczają się w odczynniku Schweitzera.
Barwienie

Metoda identyfikacji za pomocą barwienia ma zastosowanie jedynie dla włókien

bezbarwnych. Zabarwienie różnych włókien tymi samymi barwnikami powoduje
niejednakowe wybarwienie i przez to pozwala na ich identyfikację.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie są metody identyfikacji włókien?
2.  Jak przygotowuje się próbki włókien do identyfikacji mikroskopowej?
3.  Na czym polegają chemiczne metody identyfikacji włókien?
4.  W jaki sposób przeprowadza się identyfikację włókien metodą suchej destylacji?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Obejrzyj włókna bawełniane, lniane, wełniane i poliestrowe pod mikroskopem i opisz ich

widoki podłużne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko zgodnie z wymaganiami ergonomii i bezpieczeństwa pracy,
2)  zapoznać się z obsługą mikroskopu,
3)  z  pęczków  włókien  wełny,  bawełny,  lnu  i  poliestrowych,  pobrać  za  pomocą  pincety

pojedyncze włókna,

4) pojedyncze włókna umieścić na szkiełkach przedmiotowych i przykryć je szkiełkiem

nakrywkowym,

5) umieszczać kolejno przygotowane preparaty na stoliku mikroskopu i przeprowadzić

obserwacje przy różnych powiększeniach,

6) na podstawie przeprowadzonej obserwacji narysować obrazy oglądanych podłużnych

widoków włókien i porównać je ze zdjęciami zamieszczanymi w poradniku dla ucznia
i na planszach lub foliogramach,

7)  podać charakterystyczne cechy budowy poszczególnych włókien,
8)  wyniki zapisać w zeszycie ćwiczeń,
9)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

pęczki włókien wełnianych, bawełnianych, poliestrowych, lnianych,

–

mikroskop z oprzyrządowaniem,

–

pinceta,

–

plansze lub foliogramy z widokami podłużnymi włókien wełnianych, bawełnianych,
lnianych, poliestrowych,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Przeprowadź próbę spalania włókien naturalnych, sztucznych, syntetycznych i zapisz

swoje spostrzeżenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zorganizować stanowisko zgodnie z wymaganiami przepisów bhp i ergonomii pracy,
2) wybrać próbki tkanin wykonane z włókien naturalnych roślinnych i zwierzęcych,

sztucznych i syntetycznych,

3) wypruć nitki z tkanin i rozdzielić je na pęczki włókien,
4) umieścić pęczek badanych włókien w płomieniu świecy, zachowując przy tym

szczególną ostrożność,

5) zaobserwować proces spalania: szybkość spalania i zachowanie po wyjęciu z płomienia,

zapach po zdmuchnięciu płomienia, pozostałości po spaleniu,

6) zapisać w zeszycie ćwiczeń wyniki obserwacji,
7) zaprezentować swoją pracę.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

katalog próbek tkanin z włókien naturalnych, sztucznych i syntetycznych,

−

palnik lub świeca,

−

nożyce,

−

pinceta,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

przybory do pisania,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Przeprowadź suchą destylację włókna wełny i lnu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bhp i ergonomii pracy,
2)  skręcić w pęczek kilkadziesiąt włókien lnu,
3)  umieścić  pęczek  włókien  lnu  w  probówce  i  ogrzać  w  małym  płomieniu,  umieszczając

jednocześnie u wylotu probówki wilgotny papierek lakmusowy,

4) obserwować zmianę zabarwienia papierka lakmusowego,
5) umieścić pęczek włókien wełny w probówce i ogrzać w małym płomieniu, umieszczając

jednocześnie u wylotu probówki wilgotny papierek lakmusowy,

6) zaobserwować zmianę barwy papierka lakmusowego i spostrzeżenia zapisać w zeszycie

ćwiczeń,

7) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki włókien lnu i wełny,

–

probówka szklana,

–

szczypce do trzymania probówki,

–

palnik gazowy,

–

papierki lakmusowe,

–

zeszyt ćwiczeń,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

przybory do pisania,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 4

Przeprowadź próbę rozpuszczania włókien bawełnianych i octanowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bhp i ergonomii pracy,
2)  oznaczyć pęczki włókien otrzymane od nauczyciela,
3)  umieścić w oddzielnych  probówkach, pęczki włókien  bawełnianych i octanowych,
4)  wprowadzić pipetą lub kroplomierzem do probówki po ok. 5 cm

acetonu lub odczynnika

Schweitzera,

5)  wstrząsać probówką co chwilę w czasie 5 min.,
6)  obserwować, czy poszczególne włókna rozpuszczają się w danym odczynniku,
7)  opisać spostrzeżenia w zeszycie ćwiczeń,
8)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki włókien bawełnianych i octanowych,

–

probówki szklane,

–

aceton,

–

odczynnik Schweitzera,

–

pipeta lub kroplomierz.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić metody identyfikacji włókien?



2) przygotować próbki włókien do identyfikacji mikroskopowej?



3) przeprowadzić obserwację widoków podłużnych włókien?



4) przeprowadzić identyfikację włókien w próbie spalania?



5) przeprowadzić identyfikację włókien wełny i lnu metodą suchej

destylacji?



6) przeprowadzić próbę rozpuszczania włókien?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  zawiera  20  zadań.  Do  każdego  zadania  dołączone  są  4  możliwości  odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki zaznacz błędną odpowiedź kółkiem, a następnie ponownie
zakreśl odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu masz 45 min.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Zdolność do elektryzowania się posiadają włókna

a)  lnu.
b)  wiskozowe.
c)  poliestrowe.
d)  konopi.

2. Stilon to nazwa handlowa włókna

a)  wiskozowego.
b)  poliamidowego ciągłego.
c)  lnianego.
d)  poliestrowego.

3. Do włókien zwierzęcych zaliczamy włókna

a)  poliamidowe.
b)  octanowe.
c)  wiskozowe.
d)  jedwabiu naturalnego.

4. Właściwości chemiczne włókien charakteryzuje

a)  odporność na działanie kwasów i zasad.
b)  wydłużenie.
c)  sprężystość.
d)  długość.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Runo owcze to

a)  całkowita okrywa włosowa.
b)  całkowita okrywa włosowa wraz ze skórą.
c)  okrywa włosowa w postaci słupków.
d)  okrywa włosowa w postaci kosmyków.

6. Sztywność wyrobów z lnu surowego jest spowodowana obecnością we włóknie

a)  celulozy.
b)  klejów roślinnych.
c)  wody.
d)  tłuszczy.

7. Włókno o przekroju poprzecznym w kształcie wielokąta to

a)  bawełna.
b)  len.
c)  konopie.
d)  wełna.

8. Najcieńszym włóknem naturalnym jest

a)  bawełna.
b)  len.
c)  jedwab.
d)  wełna.

9. Największą higroskopijnością charakteryzują się włókna

a)  bawełny.
b)  lnu.
c)  jedwabiu.
d)  wełny.

10. Wyrób włókienniczy powstający z dwóch układów nitek przeplatających się pod kątem

prostym, to
a)  tkanina.
b)  dzianina.
c)  tiul.
d)  filc.

11. Metodą mikroskopową można określić

a)  widok podłużny włókna.
b)  sprężystość.
c)  higroskopijność.
d)  wydłużenie.

12. Włókna metalowe stosowane są głównie w celu

a)  uzyskania barwnego efektu.
b)  zwiększenia izolacyjności cieplnej.
c)  zwiększenia miękkości.
d)  zmniejszenia zdolności do mechacenia się.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. Z polimerów naturalnych produkuje się włókna

a)  poliamidowe.
b)  wiskozowe.
c)  poliestrowe.
d)  szklane.

14. Mikrowłókno, to włókno

a)  grubsze od jedwabiu naturalnego.
b)  cieńsze od włosa ludzkiego.
c)  krótsze od wełny.
d)  grubsze od lnu.

15. Na rysunku przedstawiono przekrój poprzeczny włókien

a)  wełnianych.
b)  bawełnianych.
c)  lnianych.
d)  poliestrowych.

Rys. do zadania 15

16. Włókna wełny charakteryzują się

a)  małą sprężystością i małą higroskopijnością.
b)  dużą sprężystością i bardzo dobrą izolacyjnością cieplną.
c)  dużym wydłużeniem i niską higroskopijnością.
d)  małą sprężystością i małą izolacyjnością cieplną.

17. Tkanina wykonana z mieszanki włókien poliestrowych i wełnianych w porównaniu z

tkaniną poliestrową  charakteryzuje się
a)  większą higroskopijnością.
b)  mniejszą izolacyjnością.
c)  większą zdolnością do elektryzowania się.
d)  mniejszą zdolnością do spilśniania.

18. Znakiem przedstawionym na rysunku oznacza się wyroby wykonane z

a)  bawełny.
b)  czystej żywej wełny.
c)  włókien syntetycznych.
d)  lnu.

Rys. do zadania 18

19. Metodą „na mokro” wytwarzane są włókna

a)  poliestrowe.
b)  poliamidowe.
c)  wiskozowe.
d)  poliakrylonitrylowe.

20. W czasie spalania zapach palonego papieru wydzielają włókną

a)  bawełniane.
b)  wełniane.
c)  poliamidowe.
d)  poliestrowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ...............................................................................

Charakteryzowanie surowców włókienniczych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem: