„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Jadwiga Rudecka

Charakteryzowanie surowców włókienniczych
743[01].O1.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Jadwiga Idryjan – Pajor
mgr inż. Irena Sakowicz



Opracowanie redakcyjne:
dr inż. Jadwiga Rudecka



Konsultacja:
mgr Ewa Figura









Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 743[01].O1.02
„Charakteryzowanie surowców włókienniczych”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu krawiec.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

4

3. Cele kształcenia

5

4. Materiał nauczania

6

4.1. Klasyfikacja surowców i wyrobów włókienniczych oraz wskaźniki

charakteryzujące ich właściwości

6

4.1.1. Materiał nauczania

6

4.1.2. Pytania sprawdzające

8

4.1.3. Ćwiczenia

8

4.1.4. Sprawdzian postępów

10

4.2. Włókna naturalne

11

4.2.1. Materiał nauczania

11

4.2.2. Pytania sprawdzające

19

4.2.3. Ćwiczenia

19

4.2.4. Sprawdzian postępów

22

4.3. Włókna chemiczne

23

4.3.1. Materiał nauczania

23

4.3.2. Pytania sprawdzające

29

4.3.3. Ćwiczenia

29

4.3.4. Sprawdzian postępów

30

4.4. Metody identyfikacji włókien

31

4.4.1. Materiał nauczania

31

4.4.2. Pytania sprawdzające

33

4.4.3. Ćwiczenia

33

4.4.4. Sprawdzian postępów

35

5. Sprawdzian osiągnięć

36

6. Literatura

40

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

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”

4

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

−

stosować podstawowe przepisy prawa dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

stosować odzież ochronną oraz środki ochrony osobistej,

−

nazywać podstawowe związki chemiczne nieorganiczne: kwasy, zasady,

−

korzystać z różnych źródeł informacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

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”

6

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”

7

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”

8

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”

9

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

o

C,

5) podziałać przez 30 s nagrzanym żelazkiem o temperaturze 120

o

C na próbki tkanin

z pierwszego zestawu,

6) nagrzać żelazko do temperatury 160

o

C,

7) podziałać przez 30 s nagrzanym żelazkiem o temperaturze 160

o

C na próbki tkanin

z drugiego zestawu,

8) nagrzać żelazko do temperatury 210

o

C,

9) podziałać przez 30 s nagrzanym żelazkiem o temperaturze 210

o

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”

10

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”

11

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

o

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”

12

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.

a)

b)

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.

a)

b)

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”

13

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.

a)

b)

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”

14

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.

Z

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

o

C powoduje brunatnienie, a następnie

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

o

C.

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”

15

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.

a)

b)

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”

16

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

µ

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”

17

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

o

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.

a)

b)

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”

18

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

µ

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”

19

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

mm

12 ÷ 50

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

grubowełniste
do 400
cienkowełnist
e do 100

rozwiniętego
z jednego
kokonu ok. 10

6

mm

Grubość
Średnica

Nm

µ

m

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

mała

bardzo duża

bardzo duża

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

o

C0

%

7,5

12

17

11

Higroskopijność

Wilgotność
włókna przy
100%
wilgotności
względnej
powietrza

%

25

25

39÷50

26÷30

Gęstość

kg/m

3

1520÷1560

1500

1320

1330÷1350

Izolacyjność

−

dość dobra

bardzo 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”

20

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”

21

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”

22

Ćwiczenie 4

Sporządź katalog wyrobów wykonanych z włókien roślinnych i zwierzęcych oraz określ

ich zastosowanie.

Rodzaj włókna

Zastosowanie w odzieżownictwie

Inne zastosowania

Len

Ro

śli

n

ne

Bawełna

Wełna

Z

w

ie

rz

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”

23

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

C

el

u

lo

zo

w

e

i

po

chod

ne

w

is

ko

z

o

w

e

,

o

ct

ano

w

e,

m

ie

d

zi

o

we

B

ia

łko

we

k

a

zei

no

w

e

,

so

jo

we

K

a

u

cz

uk

i

n

at

u

ral

ne

W

łó

k

n

a

g

u

m

o

we

P

o

li

am

ido

we

P

o

li

u

re

ta

no

we

P

o

li

ch

loro

w

in

y

lo

we

P

o

lie

st

ro

we

P

o

li

pro

p

y

le

no

we

P

o

li

akry

lo

n

it

ry

lo

we

Szklane

Metalowe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

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”

25

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

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 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”

26

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”

27

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

we

Właściwości włókna

Jednostka

ciągle

i odcinkowe

ciągłe

i odcinko

we

ciągłe

odcin-

kowe

ciągłe

odcin-

kowe

ciągłe

odcin-

kowe

Przekrój poprzeczny pod

mikroskopem

-

nieregularny,

postrzępiony

nieregu-

larny

zbliżony do koła

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

bardzo duża

duża

wilgotność

włókna w

normalnych

warunkach
(65% wilg.

względnej

powietrza

20

0

C)

%

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

%

27

14

8,0÷8,5

0,5

0,5÷

5,0

1,0÷

2,0

Gęstość

kg/m

3

1530÷1550

1300÷

1330

1140

1370

1180

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

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

o

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”

29

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

N

at

u

ra

lne

Wełna

Wiskozowe

Poliestrowe

C

h

emi

cz

ne

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”

30

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”

31

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”

32

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

o

C

włókna łykowe

palą się szybko
jasnym płomieniem

niewielka ilość lotnego
popiołu o zabarwieniu
szaroczarnym

palonego
papieru

nie topnieją lecz
rozkładają się
powyżej 140

o

C

włókna wiskozowe

palą się szybko
jasnym płomieniem

niewielka ilość lotnego
popiołu o zabarwieniu
białoszarym

palonego
papieru

nie topnieją lecz
rozkładają się
powyżej 170

o

C

włókna octanowe

smażą się i spiekają
wolno, tworząc
kulkę

czarna, krucha,
zwęglona kulka

kwasu octowego

2,5 – octanowe
205÷260

o

C

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

o

C

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

0

C

poliamidowe 6,6

−

254

0

C

włókna
poliakrylonitrylowe

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

zwęglona , twarda,
ciemna i krucha kulka

brak

150

0

÷250

0

C

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”

33

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”

34

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”

35

–

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

3

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”

36

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”

37

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”

38

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”

39

KARTA ODPOWIEDZI

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

Charakteryzowanie surowców włókienniczych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

d

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

6. LITERATURA

1. Chyrosz M., Zembowicz – Sułkowska E.: Materiałoznawstwo odzieżowe. WSiP,

Warszawa 1991

2. Idryjan – Pajor J.: Materiałoznawstwo odzieżowe. Zeszyt ćwiczeń nr 1. Stowarzyszenie

Oświatowców Polskich w Toruniu, Toruń 1999

3. Samek P.(tłum.): Krawiectwo. Materiałoznawstwo. Wydanie I. WSiP, Warszawa 1999
4. Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa 1995
5. Wereszko J.: Materiałoznawstwo odzieżowe. Zeszyt ćwiczeń 1. WSiP, Warszawa 1996
6. Wereszko J.: Materiałoznawstwo odzieżowe. Zeszyt ćwiczeń 2. WSiP, Warszawa 1998
7. Czasopismo branży odzieżowej SPEKTRUM. Wydawnictwo ELAMED