POLIMERTECHNIKA TANSZÉK SZÁLAK. Természetes szálas agyagok

Átírás

1 POLIMERTECHNIKA TANSZÉK SZÁLAK Dr. Morlin Bálint November 02. Természetes szálas agyagok Len: Grúzia éve Egyiptom Kre. 3000, múmiákon Európai: Genfi tó, háló, textilmaradék Kender: éve termesztik Szkíták-görögök: Kanavász Kötél, hajózás Pamut: Egyik legősibb termesztett növény (Mexikó 7000 év) India, ókorban is export (5000 év) Európa Nagy Sándor után termesztés Gyapjú: Kre szelíd juh Kre szövetmaradvány, múmia Selyem: Kre 3000 (Hszi Ling Si császárné teája), +megmaradt szál 560 körül Római Birodalom M.o Pellérd 1

2 Természetes szálas agyagok Növényi Magszál Háncsrost (Pamut, kapok, ) (Len, kender, juta, rami, kenaf, ) Kemény rost Szerkezeti rost (Manila, sisal, ananász, gyékény ) Gyümölcsrost (kókusz) Állati Szőrök Természetes szálas anyagok (Gyapjú, kecskeszőr, nyúlszőr, lószőr, teveszőr, ) Mirigyváladékok (Hernyóselyem, pókselyem, kagylóselyem, ) Ásványi (Azbeszt) 2

3 Szálforma geometriai jellemzői szál-filament-roving-fonal-cérna-zsinór-kötél Szálak keresztmetszete Konvex alakúak Konkáv alakúak Üregesek Szálak sűrűségjellemzői Térfogati és lineáris sűrűség Szálhossz jellemzői Szálhossz statisztikai jellemzői (átlag, szórás, szakálldiagram, szakállhossz, rövid- és hosszúszál tartalom) Szálalak típusok Egyenes, hullámos, hurkos, göngyölődött hullámos szálalakok, hullámosság Szálfelületi jellemzők Sima, érdes, barázdált, hornyolt, gödröcskés, tagolt felület Szálforma geometriai jellemzői Szálak keresztmetszete Mesterséges szálak: Homogén anyagú szálak: Konvex, konkáv, üreges Társított szálak: bilaterális (a), mag/köpeny (b), szál/mátrix (c) a) Pamut b) Lenrost c) Viszkóz d) Gyapjú e) Acetát f) Poliamid g) Hernyóselyem h) nyúlszőr 3

4 Szálak elsődleges megmunkálása Pamut Len Gyapjú Selyem Elsődleges Szedés Aratás Nyírás Gubó leválasztás begyűjtés Másodlagos Egrenálás Rostfeltárás Válogatás Fojtás, szárítás leválasztás (magtalanítás) (áztatás, törés) legombolyítás Tisztítás Szennyeződések és idegen anyagok eltávolítása +mosás +hámtalanítás Bálázás Fonoda Pamut Gyapot 4

5 Pamut Gyapot - Pamut Főtermék: Pamut (textilipar) Melléktermék: Gyapotpihe Olaj (magból) Len 5

6 Háncsrostok Feltárás: Mechanikai Hengerpárokkal törés durva rost Biológiai Áztatás, mikrobák bontják finom rostok Vegyszeres Len: Nyüvés (nyövés): kitépés (12-14 hét) Gubózás: magok Áztatás: fás részek előkészítése, élő vizekben/ talajvizes gödör Tilolás (törés): rostok kiszabadítása, tilón finom törés Pozdorja KÓC Fésülés, gerebenezés Gyapjú Juhok szőre (kivétel: Angórakecske, kasmírkecske, stb) Úsztatás: háton mosott gyapjú Nyírás: Nyíró súly (3,6-11 kg) - Rendement (%) Osztályozás: has, hát, fej, stb - Pehelyszőr, felszőr, stb. Finom gyapjú (17-26 μm), középfinom (26-48 μm), durva (48 μm) Merinó Nemesített és pusztai juhok 6

7 Gyapjú Bombyx mori Selyem 7

8 Selyem Feldolgozás: Forró levegővel hernyó elpusztul Portalanítás, osztályozás Főzés: 90 fokos víz, szericin puhul Szálvég megkeresése (lengő kefe) Gombolyítás (3-5-8 szálat egybefogva, m/gubó) GREGE (filament) Hulladékselyem Hámtalanítás Nagy hőmérséklet, szappanos oldat ECRU - SOUPE - CUITE Szálak alapjellemzői és típusai Lineáris sűrűség: q=m(l )/l, 1 tex=1 g/km =1 mg/m Karcsúsági index: =l/d Textilszál definíciója: 1D, = , textiltechnológiákkal feldolgozható Szálak szilárdsági jellemzői: fajlagos szilárdság Q [N/tex], szakítóhossz R [km] 16 8

9 Mechanikai tulajdonságok Textilszálak számított szakítószilárdsági jellemzői Lineáris sűrűségre vetített fajlagos erő (Q=F/q=σ/ρ) Fajlagos szakítóerő (Q s ) Húzófeszültség ( ) Húzó- ( B ) és szakítószilárdság ( S ) Kezdeti húzómerevség (K) K=AE [N] Kezdeti rugalmassági modulus (E) Egytengelyű húzásra a Hooke törvény alakja (kis nyúlásoknál) = E Szakítóhossz (R=F s /(q g)=σ s /(ρ g)=q s /g) Szálforma geometriai jellemzői Szálak sűrűségjellemzői: Szálfinomság Lin.sűrűség Átmérő Ultra durva > 10 dtex > 100 m 1 dtex= 1g/10 km Durva 5 10 dtex m Normál, középfinom 2 5 dtex m Finom 1 2 dtex m Mikroszálak 0,1 1 dtex 3 10 m Ultra finom < 0,1 dtex 0,5 3 m Nanoszálak < 0,01 dtex < 500 nm Szálfajta Selyem Gyapjú Len Kender Pamut Rami Kazein Acetát Viszkóz Rézoxid Sűrűség [g/cm³] 1,25 1,30 1,49 1,50 1,55 1,55 1,30 1,31 1,52 1,52 9

10 Szálak és lineáris textíliák lineáris sűrűsége Pókselyem Mechanikai tulajdonságok Szálak szakítószilárdsága Szál preparálása szakítóvizsgálathoz 1-len, 2-rami, 3-finomszálú pamut, 4-középszálú pamut, 5-selyem, 6-gyapjú 1-üveg, 2-dezacetilezett acetát, 3-nagyszil. viszkóz, 4-PA6.6, 5-rézoxid, 6-viszkóz, 7-PVDC kopolimer (Saran), 8-acetát, 9-zein, 10-kazein 10

11 Mechanikai tulajdonságok Szálparadoxonok Szálforma paradoxon: d szálátmérő növekedésével -F B szakítóerő nő -szakítószilárdsága csökken Szálhossz paradoxon: L 0 befogási hossz növekedésével -F B szakítóerő csökken Köszönöm a figyelmet! 11