Изучение физических свойств текстильного материала на основе бамбуковых волокон

УДК 677.075.004.12

А. Н. Минязова, И. В. Красина, С. В. Илюшина

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА

НА ОСНОВЕ БАМБУКОВЫХ ВОЛОКОН

Ключевые слова: текстильные материалы, трикотажные полотна, свойства, бамбуковые волокна, водопоглощение,

капиллярность.

В данной работе проводятся исследование поверхности бамбуковых волокон и изучение гигроскопических свойств трикотажного полотна на их основе.

Keywords: textile materials, stockinet, properties, bamboo fiber, absorption of water, capillarity.

In this paper, we examine the surface of bamboo fiber and study the hygroscopic properties of textile material based on them.

Введение

На сегодняшний день производство химических волокон стало одной из важнейших отраслей мировой промышленности. В последние годы наметились новые важные тенденции в создании волокон и волокнистых материалов на их основе, которые существенно изменяют возможности в удовлетворении потребностей в текстильных материалах и изделиях из них различного назначения.

В связи с постоянным повышением объемов выпуска химических волокон, немаловажное значение приобретает проблема развития сырьевых ресурсов, поскольку наблюдается тенденция постепенного повышения цен, а в перспективе появление дефицита традиционных видов сырья — нефти, каменного угля и газа. К середине ХХ1 века эти виды сырьевых материалов близки к полному истощению. В то же время идет постепенное возрастание народонаселения и рост потребности в химических волокнах. Поэтому на смену или в дополнение к ним должны прийти новые сырьевые ресурсы для получения мономеров и/или волокнообразующих полимеров на их основе, получение которых будет основано на воспроизводимых растительных ресурсах, продуктах биотехнологии и связывании углекислого газа и азота из атмосферы.

Вследствие этого уже сегодня начинают развиваться исследования по новым сырьевым источникам для получения волокон и волокнистых материалов на их основе.

Возобновляемым видом исходного сырья для волокон является целлюлоза [1, 2].

В странах Африки, Азиатского и Тихоокеанского регионов, а также в США проводят исследования по использованию в качестве источников сырья нетрадиционных видов древесины. Более глубокие научные исследования по получению волокон и целлюлозы из древесины тропических пород и изучению их физико-химических свойств современными методами посвящены в основном таким растениям, как пальма и бамбук [3].

Бамбуковое волокно появилось сравнительно недавно и на сегодняшний день его структура и

свойства недостаточно изучены, поэтому необходимо исследовать свойства бамбукового волокна для выявления его достоинств и недостатков.

Для проведения исследования были выбраны: трикотажное полотно на основе бамбуковых волокон (арт. MF-511); трикотажное полотно на основе хлопковых волокон (арт. 2М583).

Экспериментальная часть

Исследование поверхности бамбуковых волокон проводилось с помощью лазерного сканирующего микроскопа Olympus 400.

Испытания по определению капиллярности и водопоглощения трикотажных полотен проводились в соответствии с ГОСТ 29104.11-91, ГОСТ 3816 - 81.

Результаты и обсуждение

В результате исследования поверхности бамбукового волокна, можно отметить, что волокно имеет простое строение, оно вытянутое и гладкое. На его поверхности имеются продольные штрихи, поперечник волокон имеет неправильную ребристую форму. Поверхность бамбукового волокна очень схожа с поверхностью вискозного волокна. Поэтому, мы можем предположить, что трикотажное полотно изготовлено из бамбуковых волокон, полученных химическим способом, и классифицировать данное бамбуковое волокно как «бамбуковую вискозу».

Капиллярность трикотажа характеризует скорость впитывания влаги полотном и определяется высотой, на которую поднимается смачивающая жидкость по полоске, опущенной одним концом в сосуд с жидкостью.

Значения капиллярности бамбукового и хлопкового трикотажных полотен представлены на рисунке 1.

Результаты исследования показали, что высота подъема жидкости по капиллярам у бамбукового полотна на 39,5 мм выше, чем у хлопкового. Это показывает, что в данном случае капиллярность трикотажного бамбукового полотно лучше, чем у хлопкового трикотажного полотна на 38,5 %.

100

80

60 45

40 30

20

0 '

5 мин 60 мин

I Бамбуковое полотно  Хлопоковое полотно

Рис. 1 - Значения капиллярности трикотажных полотен

Также нужно отметить, что трикотаж на основе бамбуковых волокон быстрее и равномернее впитывает влагу, чем хлопковый.

Водопоглощаемость трикотажа характеризуется количеством поглощенной воды в процентах к весу трикотажа при непосредственном соприкосновении его с водой.

Водоемкость (намокаемость) трикотажа

характеризуется количеством поглощенной воды в

2

граммах на м .

Значения водопоглощения и водоемкости хлопкового и бамбукового трикотажных полотен приведены на рисунке 2.

В соответствии с полученными результатами видно, что водопоглощение и водоемкость трикотажного бамбукового полотна лучше, хлопкового трикотажного полотна, на 21,36 % и 26,76 % соответственно.

Исходя из результатов исследований, можно сделать вывод, что бамбуковое трикотажное полотно обладает хорошими гигроскопическими свойствами. Высокий показатель капиллярности бамбукового трикотажного полотна свидетельствует о хорошей способности отводить влагу из-под одежного слоя.

К преимуществам бамбука специалисты также относят то, что это чистейшее искусственное волокно, свободное от пестицидов, легкое, мягкое и теплое. Волокно обладает уникальными бактерицидными свойствами (при контакте с ним погибает более 70% бактерий), а также ограничивает образование пыли и плесени, препятствует образованию запахов, поддерживает оптимальный уровень влажности в зависимости от температуры окружающей среды [4].

Литература

1. Перепелкин К.Е., Современные химические волокна и перспективы их применения в текстильной промышленности / К. Е. Перепёлкин// Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева) т. XLVI. -2002.-№1.

2. Перепелкин К.Е Полимерные материалы будущего на основе возобновляемых растительных ресурсов и биотехнологии. Часть 1. /К.Е. Перепелкин// Технический текстиль №18, 2008- [Электронный ресурс] Режим доступа/: http://rustm.net/catalog/article/1317.html.

3. Михайлиди А.М., Состав и свойства древесины и целлюлозы тропических пород растений/ А.М. Михайлиди, Н.Е. Котельникова, К.В. Геньш, Е.Ю. Кушнир, Н.Г. Базарнова // Химия растительного сырья. -2013. -№1. -С .15

4. Бамбуковый Эко-текстиль [Электронный ресурс]Режим доступа/: http://rustm.net/catalog/article/2039.html.

Рис. 2 - Значения водопоглощения и водоемкости трикотажных полотен

© А. Н. Минязова - ассистент каф. технологии химических натуральных волокон и изделий КНИТУ, alinaa-87@mail.ru; И. В. Красина - д.т.н., проф., зав. каф. технологии химических натуральных волокон и изделий КНИТУ, irina_krasina@mail.ru; С. В. Илюшина- к. т. н., доцент той же кафедры, strelfy@mail.ru.

© A. N. Minyazova - assistant, Kazan National Research Technological University, Department of chemical Technology of natural fibers and products, alinaa-87@mail.ru; 1 V. Krasina - doctor of engineering sciences, Professor, Kazan National Research Technological University, Department of chemical Technology of natural fibers and products, irina_krasina@mail.ru; S. V. Ilyushina -candidate of engineering sciences, associate professor of department of Technology chemical, natural fibers and products, Kazan National Research Technological University, strelfy@mail.ru.