Lectia

Clasificarea fibrelor naturale

Organice

Vegetale - de pe seminţe : bumbacul - din tulpini : in, cânepă, iută - din frunze : manila, sisal - de pe fructe :cocos

Animale – păruri : lână, păr de capră, cămilă, cal, iepure - produse ale glandelor- mătase naturală Anorganice - azbestul

OBŢINEREA ŞI STRUCTURA FIBREI DE BUMBAC 1. Obţinerea fibrei de bumbac: Fibrele se obţin din fructul plantei de bumbac ( fig. 1 ) care este o capsulă în care se găsesc seminţele, iar pe acestea fibrele, care sunt prelungiri epidermice unicelulare ale seminţelor.

Fig. 1 Planta de bumbac

Fig. 2 Bumbacul la maturitate

La maturitate capsulele se deschid si bumbacul trebuie recoltat.Recoltarea se poate face manual,mecanic sau pneumatic.Dupa recoltare bumbacul este dus la statia de egrenare unde se efectuaeaza urmatoarele operatii: • • • • • •

Receptia=preluarea si inregistrarea cantitativa Sortarea=separarea in functie de anumite caracteristici Curatirea primara=eliminarea impuritatilor mari,vizibile care nu necesita operatii complexe de curatire Egrenarea=separarea semintelor de fibre Lintersarea=seperarea fibrelor foarte scurte numite linters Presarea si imbalotare=se preseaza in baloti de 150-200 kg care usureaza transportul si depozitarea

Balotii obtinuti sunt apoi trimisi spre filaturi unde sunt folositi ca materie prima.

2. Structura fibrei de bumbac: Fibra de bumbac este individuală, monocelulară, cu un conţinut de 90-95% celuloză. Fibra este formată din ( fig. 3 ): -

Peretele fibrei compus din peretele primar şi peretele secundar. Peretele primar conţine 20-25 lamele concentrice, are o grosime de 0,5 µm şi un conţinut redus de celuloză. La exterior prezintă o cuticulă în care se regăsesc însoţitorii celulozei , care au rol de protecţie a fibrei. Peretele secundar conţine 40-45 lamele concentrice, are grosimea la maturitate de 5µm şi este alcătuit din celuloză aproape pură.

-

Canalul ( lumenul ) – de dimensiunea lui depinde gradul de maturitate al fibrei.

Fig. 3 Structura fibrei de bumbac Aspectul la microscop al fibrei de bumbac ( fig. 4 ): La microscop fibrele de bumbac se pot identifica cu uşurinţă deoarece au caracteristici diferite faşă de a altor fibre. În secţiune longitudinală: - bumbacul nativ are formă de pamblică răsucită; - bumbacul mort este drept, cu îndoituri caracteristice într-un unghi drept; - bumbacul mercerizat este cilindric, uşor ondulat. În secţiune transversală: - bumbacul nativ este alungit, îndoit, curbat în forma literei S, lumenul urmează forma conturului; - bumbacul mort are perimetrul rotund, cu un cerc în interior; - bumbacul mercerizat are perimetrul rotund, cu un punct în interior.

Fig.4 Aspectul la microscop al fibrei de bumbac a. bumbac nativ; b. bumbac mort; c. bumbac mercerizat

Domeniul de utilizarea Articole de îmbrăcăminte

Articole pentru decoraţiuni interioara Articole tehnice Fibre scurte

Exemple Ţeseturi:rochi,fuste, bluze,pantaloni; Tricoturi:tricouri,lenjerie de corp,ciorapi. Lenjerie de pat,feţe de masă,perdele,prosoape,stofe de mobilă. Fitile, furtunuri,foi de cort Sanitare – tifon,pansamente,vată. Utilizate ca materie primă pentru obţinerea fibrelor chimice artificiale.

Caracteristici -Tuşeu plăcut -Sunt igienice

-Aspect plăcut -Hidroscopică Absorb apa prin capilaritate - Igienice

Nu pot fi filate

Proprietate Culoare

Valoare Albă-gălbuie,crem,bronz

Luciul

Mat-luciul slab

Fineţe

Sub Nm 5.000 Nm 5.000-6.000 peste Nm 6.000 Sub 24 mm peste 36 mmm 20-24% 8,5%

Lungime Higroscopicitate Comportarea la temperatură

Rezistă pănă la 130 C

Comportare la ardere

Ard repede,cu flăcără strălucitoare,miros de hărtie arsă,cenuşă de culoare deschisă. 27-44 km 3-10% Sensibile la acizi

Lungimea de rupere Alungirea de rupere Comportare la acizi Compotarea la alcali

Rezistente la substanţe alcaline

Comportarea la substanţe oxidante

Sensibile la substanţe oxidante

Reactivul specific

Cuproetilendiamină

Caracterizare Culoarea naturală nu are importanţă pentru întrebuinţară Diferă în funcţie de soiul plantei şi de regiunea de cultură Fineţe mică Fineţe medie Fineţe mare Fibre foarte scurte Fibre foarte lungi Absoarbe apa în mediu saturat de vapuri. Repriza La temperaturi mai mari se descompune Metodă de identificare

Depinde de lungimea fibrelor Acizii concentraţi dizolvă fibra Sefolosesc la - curăţirea alcalină - mercerizarea Soluţii diluate de apă oxigenată şi hipocloriţi se folosesc la albine Metodă de identificare

Inul şi cânepa se obţin din tulpinele plantelor de in,respective de cânepă Planta de in Are o înâlţime de 0,5 -1m ,tulpina este subţire şi fără ramificaţii. Frunzele sunt lanciate,iar floarea poate fi de culoarea albastră saualbă. Fructul este o capsulă in care se găsesc seminţele din care se extrage uleiul de in. Recoltarea inului se face După 2-3 săptămăni de la înflorire, când 1/3 de la bayza tulpinii este îngălbenită – recoltare la maturitate galbenă.

Planta de cânepa Are o înâlţime de 3m , tulpina reprezintă şanţuri, Frunze mari, palmiate, cu marginile dinţate. Culesul se face ca la in, prin smulgere sau tăierea tulpinelor , manual sau mechanic. Pentru extragerea fibrelor din tulpinii, în topitorii se execută următoarele operaţii: - Recepţia tulpinelor - Sortarea - Decapsularea - operaţia de extragere a capsuelor de pe tulpini - Topirea –este un process biologig de dizolvare a substanţelor proteice – scopul: distrugerii legăturii dintre fasciculele fibroase şi ţesuturile lemnoase - Prelucrarea mecanică – cu ajutorul agregatelor de zdrobit şi meliţat - scopul: separării părţii fibroase de partea lemnoasă, devenităcasantă. Zdrobirea este operaţia de frăngere a părţilor lemnosase ale tulpinii în fragmente mici ,numite puzderii Meliţarea este operaţia de îndepărtare a puzderiei şi individualizarea fasciculelor de fibre Structura fibrelor Fibre liberiene sunt pluricelulare, se prezintă sub formaă de fascicule fibroase alcătuite din fibre elementare sudate unele de altele printr-o membrană –lamelă mediană . În structura celulelor sau a fibrelor elementare se observă o anumită stratificare: a. peretele fibrei format din: - zona primară –conţine celuloză şi însoţitori ai celulozei. - zona secundară – este constituită din celuloză aproape pură b. canalul sau lumenul este mic, format dintr-un singur strat

Aspectul la microscop În secţiunea longitudinală: pe suprafaţa fibrei se văd striaţii longitudinale şi transversale în formă de X.Celula de in cu pereţi groşi este dreaptă şi ascuţită la capete. La cânepă celulele sunt rotunjite la capete, iar pereţii sunt mult mai subţiri În secţiunea transversală celula de in are forma de polygon cu un punct central, iar cânepa are formă de polygon deformat cu lumenul reprezentat printr-o linie bifurcată

Proprietatea Masa specifică (kg/m) Culoare Luciu Lungime(mm) -fibră tehnică -fibră Elementară Hidroscopicitate Repriza(%)

In 1.500

Cănepă 1.480

Galben verzuie,cenuşei Slab 300-750 20-30

Galben-aurie Slab 300-1.500 20-30

25-30 12

25-30 12

Fineţe

Nm 3.500-Nm8.000

Comportare la temperatură

Se descompun

Nm300-.Nm5.000 Fibrele sunt puternic Consolidate între ele,comparativ cu cele de in. Se descompun plesnesc la călcarea

Comportarea la ardere

Ard repede ,cu flacăcără strălucitoare ,rezultănd o

Lungimea de rupele (km) Alungirea la rupere Comportare la agenţie chimici Conţinutul în celuloză (%)

cenuşă deschisă cu miros de hărtie arsă. 54-72 1,5 -4,5 La agenţi chimici se comportă asemănător fubrelor de bumbac.

80-85

41-52 2-5

75-80

Domeniul de utilizare Articole de îmbrăcăminte

In Rochi,bluze,fuste,sacouri

Articole pentru decoraţiuni interioare Articole tehnice

Prosoape,feţe de masă,draperi,huse,cuverturi. Fire răsucită pentru praşute Sfori,frănghii,prelate,saci,pănze prelete,saci,frănghii,curele de de vele,furtun de apă. transmise,furtun de apă Deşeuri Deşeuri

Fibre celulozice artificiale

Cănepă Haine care nu necesistă călcarea Prosoape,huse,covoare

Fibra este un produs celular complex obţinut de la oaie.Este superioară tuturor celorlaltor categorii de fibre animale produsă de epidermă şi reprezintă 95-97 % din părul animal. Calitatea lanai depinde de rasă şi de îngrijirea care se dă animalului. Metode pentru obţinerea lanai: • Tunderea animalului viu

-lână de tunsoare

• •

Produs secundar în tăbăcire - lână tăbăcărească Prin destrămarea zdrenţelor de lînă şi a deşeurilor - lână regenerată

Structura fibrei de lână Deosebim 3 straturi celulare: a. Stratul cuticular sau cuticula se găseşte la suprafaţa fibrei . Acest strat înconjoară fibra pe întreaga lungime şi este alcătuită dintr-un singur strat de cellule aplatizate , lipsite de nucleu..Celulele cuticulare se suprapun parţial una peste alta , asemănător ţiglelor de pe acoperiş,formând un înveliş cu aspect solzos pe suprafaţa fibrei.Stratul solzos conferă stabilitatea fibrei la acţiunea luminii , a agenţilor atmosferici şi a agenţilor fizico chimici şi capacitate de împăslire b. Stratul cortical sau cortexul este partea care constituie corpul propriu zis al fibrei.Reprezintă 90%din masa fibrei şi determină proprietăţile fibrei. c. Stratul medular sau canalul medular se găseşte în interiorul fibrei semifine şi la lână groasă , lipseşte la lână fină.

Aspectul la microscop Înainte de studiere la microscop fibra este supusă unui tratament cu solvenţi organici pentru îndepărtarea substanţelor grase de pe suprafaţa fibrei. În secţiunea longitudinală : lâna de calitate superioare are solzii în formă de olane , ce îmbracă fibra pe toate circumferinţa secţiunii transversale , iar măduva lipseşte. La lâna semifină şi groasă solzii sunt distuşi în formă de ţigle de acoperişi.Măduva este întreruptă şi subţire la lână semifină şi continuă şi foarte dezvoltată la lână de calitate superioare In secţiune transversale: Lână fină are formă rotundă aproape uniformă Lână semifină are formă ovală iar în mijloc , canalul medular Lână groasă are formă rotundă cu canalul medular foarte dezvoltat

Proprietatea Masa specifică (kg/m) Culoare

Lână fină 1.320

Semi fină 1.320

Alb- gălbui

Alb-gălbui, brună, Neagră, cafenie, Roşcată

Luciu

mătăsos

Groasă 1.300

De oarece pigmenţi se găsesc în interiorul fibrei,albirea nu se practică decăt pentru lănă albgălbuie. slab

Lungime (mm)

50-80

60-120

160300

Finţe (qm) Hidroscopicitat e

17-24

24-28

32-37

În condiţii normale lănă absorbe 15-18% apă Într-o atmosferă umedă,absorbţţiacreş te la 40 % 18% 17% 15% 12-13 Normal Ondulate

7-8 Normal ondulate

1-4 Uşor Ondula te

Repriza Ondulaţia (ond./cm)

Uniformizate

Comportare la temperatură

Comportare la ardere

Rezistenţa

O fibră este uniformă atunci cănd pe toată lungimea ei are aceeaşi fineţe, cantitate de usuc,acelaşi finţe cantitate de usuc acelaşi fel de ondulaţii, aceiaşi solizi. Rezistă până la 80 C Temperaturi peste 80 C conferă: -tuşeu aspru - diminuarea rezistenţei -îngălbenirea -scăderea volumului aparent Ard încet, cu flacără luminoasă, se umflă, degajă miros de corn de ars, cenuşă spongioasă de culoare neagră

Lungimea de rupere=9 – 16km

Intrebuinţările fibrei de lână

Observaţii Cea mai uşoară fibră naturală

- Este influenţat de solzi - Tocirea solzilor cu agenţi chimici înbunătăţeşte luciul. - Important în industria blănurilor. - Depinde de intervanul dintre două recoltări consecutive ale lănii - În funcţie de lungime se alege destinaţia lănii Diferă chiar pe acelaşi cojoc Influeţează capacitatea de filarea - Cea mai mare higroscopică fibră naturală - Sunt igienige, absorb transpiraţia corpului

Conferă fibrei: - influenţează înplăsrirea - elastricitatea - resistenţa la uzură - proprietăţi termoizolante - neşifomalizitate - fibrele cu ondulaţii exagerate şi strânse au rezistenţă mai mică. Determină valoarea de utilizare a lânii - depinde de hrană, să fie suficientă şi constantă. La temperaturi ridicate descompune

Metodă de identificare

Domeniul de utilizare Exemple Articolelor de îmbrăcăminte Ţesături: - stofe pentru costume, pardesie, paltoane - rochii, fuste, pantaloni Tricoturi:- pulovere, costume pentru copii, fulare, mănuşi, şosete. Fetru pentru pălării. Articole pentru decoraţiuni interioara Covoare, stofe de mobilă, draperii, pături, cuverturi. Articole tehnice Pâsle tehnice, pâslă pentru încălţăminte Curele de transmisi

FIBRA DE MÂTASE NATURALĂ

Mătasea naturală este filamentul produs de viermele de mătase Bombyx mori,care iau naştere din ouă numite şi seminţe de mătase. Spre sfărşitul vieţii, viermele se închide într-o construcţie cu pereţi subţiri numită gogoaşă de mătase Materialul fibros , depus în 36- 50 straturi care alcătuiesc peretele gogoşilor , se compune din: • Partea exterioară, bogat în sericină, cu fibra aşezat în dezordine; neputund fi depănată, constituie deşeul de mătase numit puf, care se obţine prin smulgere • Partea mijlocie, formată din circa 30 de straturi suprapuse, dein care prin tragere se obţine filamentul • Partea interioară, numită căptuşeală sau patul cristalidei , compusă din mai multe straturi interioare lipite, din care se obţin fibre prin destrămare Structura fibrei de mătase Fibra se compune din două filamente paralele , corespunzătoare celor două canale secretelor ale organelor de producere a mătăsii . Cele două filamente sunt substanţe macromoleculare, cu molecule filiforme cunoscute sub denumirea de fibroină. Filamentele din fibroină sunt consolidate între ele de o substanţă cleioasă de natură proteică numită sericină. Aspectul la microscop  În secţiunea longitudinală: Mătasea nedegomată se prezintă sub forma a două filamente lungi,îndepărtate între ele de sericină. Mătasea degomată este tubulară, netedă, uniformă, transparentă, iar cele două filamente sunt independente.  În secţiunea transverzală,cele două filamente triunghiulare sunt reunite de sericină, prezentată printr-un contur negru.

Intrebuinţările fibrei de mătase Domeniul de utilizare Exemple Articolelor de îmbrăcăminte Ţesăturiuni sau imprimate pentru: Rochii de vară, bluze, şaluri, cravate, umbrele, catifele şi pluşuri pentru rochii de seară Articole pentru decoraţiuni Cuverturi, draperii Articole tehnice Ţesături pentru paraşute Benzi pentru maşini de scris Benzi pentru îmbrăcarea conductoarelor electrice

Prprietatea Masa specifică Culoarea

Valoarea 1.250 km/m Albă-gălbuie,verzuie,aurie

Luciul

Plin

Lungime

500-800 m

Hidroscopicitate

30% 11% Rezistă pănâ la temperatura de 110C

Comportare la căldură Comportare la arderea Rezistenţa la tracţiune Alungirea la rupere Comportarea la substanţe alcaline

Ard încet cu flacără luminioasă se umflă rezultă cenuşă spongioasă de culoare neagră. 3-5 cN/den 20/25% uscată 30%umedă Sensibilă se folosesc soluţi diluate; Se dizolvă în soluţii alcaline.

Comportare la substanţie Sensibilă acide Rezistă la acizi Organici diluaţi Comportare la substanţe Rezistă în soluţii diluate de: oxidante Apă oxigenată

Caracterizarea Cea mai uşoară fibră naturală După degomare devine albă,deoarece pigmenţii sunt conţinuţi de sericină. Creşte luciul după degomare cea mai lucioasă fibră naturală. Depinde de rasa viermelui de condiţile de hrană şi de întreţinere. - în mediuu umed - în condiţii normale Se descompună la 170C rea conducătoare de căldură şi electricitate. Metodă de identificare. Mai rezistentă decăt lănă Mai mică decăt la lănă Degomare Identificarea fibrelor prin tratarea cu soluţie de 10%Na OH la cald. Aciz organici diluaţi Se folosesc la operaţia de avivare Hipocloritul de sodiu concentrat dizolvă fbra; Apa oxigenată se utilizează la albire,pentru mătasea parţial

degomată.