Химический состав и структура древесины. Свойства текстильных материалов
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
ется ее неорганическая часть - зола. В состав золы входят кальций, калий, натрий, магний и другие элементы.
Основными компонентами древесины являются целлюлоза (между 42 и 51 %), гемицеллюлоза (между 24 и 40%), лигнин (от 18 до 30%). Также древесина содержит примеси, так называемые экстрактивные вещества, как, например, смола, терпентин, жир, воск и красящие вещества (от 1 до 10%), и золу, то есть несгораемые компоненты, как, например, калий, натрий, магний, фосфор и оксид железа (от 0,2 до 0,8%).
Перечисленные химические элементы образуют основные органические вещества: целлюлозу, лигнин и гемицеллюлозы.
Целлюлоза - природный полимер, полисахарид с длинной цепной молекулой. Формула целлюлозы (C6H10O5)n, где n - степень полимеризации, равная 6000-14000. Это очень стойкое вещество, нерастворимое в воде и обычных органических растворителях (спирте, эфире и др.), белого цвета. Пучки макромолекул целлюлозы - тончайшие волоконца называются микрофибриллами. Они образуют целлюлозный каркас стенки клетки. Микрофибриллы ориентированы преимущественно вдоль длинной оси клетки, между ними находится лигнин, гемоцеллюлозы, а также вода.
Лигнин - полимер ароматической природы (полифенол) сложного строения; содержит больше углерода и меньше кислорода, чем целлюлоза. Именно с этим веществом связан процесс одревеснения молодой клеточной стенки. Лигнин химически нестоек, легко окисляется, взаимодействует с хлором, растворяется при нагревании в щелочах, водных растворах сернистой кислоты и ее кислых солей.
Гемицеллюлозы - группа полисахаридов, в которую входят пентозаны (C5H8O4)n и гексозаны (C6H10O5)n. Формула гексозанов на первый взгляд идентична формуле целлюлозы. Однако степень полимеризации у всех гемицеллюлоз гораздо меньше и составляет 60-200. Это свидетельствует о более коротких цепочках молекул и меньшей стойкости этих веществ по сравнению с целлюлозой.
Кроме основных органических веществ, в древесине содержится сравнительно небольшое количество экстрактивных веществ (таннидов, смол, камедей, пектинов, жиров и др.), растворимых в воде, спирте или эфире.
Также в древесине содержатся минеральные соединения, дающие при сгорании золу, количество которых колеблются в пределах 0,2-1,7%;однако у отдельных пород (саксаула, ядра фисташки) количество золы достигает 3-3,5%. У одной и той же породы количество золы зависит от части дерева, положения в стволе, возраста и условий произрастания. Больше золы дают кора и листья; так, стволовая древесина дуба дает 0,35%, листья - 3,5% и кора - 7,2% золы. Древесина ветвей содержит золы больше, чем древесина ствола; например, ветви березы и ели дают при сгорании 0,64 и 0,32% золы, а стволовая древесина - 0,16 и 0,17% золы. Древесина верхней части ствола дает золы больше, чем нижняя; это указывает на большое содержание золы в древесине молодого возраста; так, древесина бука в возрасте 10, 20 и 50 лет давала при сгорании 0,56; 0,46 и 0,36% золы.
Химический состав ранней и поздней древесины в годичных слоях, т. е. содержание целлюлозы, лигнина и гемицеллюлоз, практически одинаков; ранняя древесина содержит лишь больше веществ, растворимых в воде и эфире; это особенно характерно для лиственницы. По высоте ствола химический состав древесины меняется мало; так, в составе древесины дуба по высоте ствола не обнаружено практически ощутимых различий. У сосны, ели и осины в возрасте спелости обнаружено незначительное увеличение содержания целлюлозы и понижение содержания лигнина и пентозанов в средней по высоте части ствола. В древесине ветвей сосны, ели и осины содержится меньше целлюлозы (44-48% вместо 52-59%), но больше лигнина и пентозанов. Однако у дуба не обнаружено заметных различий в химическом составе древесины ствола и крупных ветвей; лишь в мелких ветвях найдено меньше дубильных веществ (8% в стволе и 2% в ветвях).
2.Механические свойства текстильных материалов
Механические свойства - комплекс свойств, определяющих отношение материала к действию различно приложенных внешних сил. Под действием механический сил материал деформируется: изменяются его размеры и форма.
Показатели механических свойств текстильных материалов широко используются в производстве швейных изделий и играют важную роль при оценке их качества.
Для оценки механических свойств текстильных материалов используется большое количество различных характеристик. Согласно классификации профессора Г.Н.Кукина все характеристики механических свойств прежде всего подразделяются на типы в зависимости от характера деформации: растяжение, изгиб, сжатие и кручение.
Характеристики каждого типа, в свою очередь, делятся на классы в зависимости от полноты осуществления цикла механического воздействия нагрузка - разгрузка - отдых. Различают характеристики трех классов: полуцикловые, получаемые при однократном действии части цикла - нагрузки; одноцикловые, получаемые при однократном действии полного цикла: нагрузка - разгрузка - отдых; многоцикловые, получаемые после многократных воздействий полного цикла на материал.
Полуцикловые и многоцикловые характеристики могут быть получены при испытании материала с разрушением или без его разрушения. В связи с этим характеристики классифицируются по видам.
Растяжение
Текстильные материалы в одежде чаще всего испытывают деформацию растяжения.
Полукцикловые разрывные характеристики. Эти характеристики используются главным образом для оценки предельных механических возможностей текстильных материалов. По показ