Interní norma č. 22-108-01/01 Rozlišení lnu a konopí ve formě vláken Kroucení vláken při dehydrataci
Předmluva Text vnitřní normy byl vypracován v rámci Výzkumného centra Textil LN00B090 a schválen oponentním řízením dne 16.12. 2003.
Předmět normy Len a konopí jsou celulózová vlákna získávaná ze stonků. Jejich vlastnosti jsou podobné a ve vlákenné podobě obtížně rozlišitelné. Analytické rozlišení je komplikováno výraznými zásahy do vláken při textilním zpracování: Vlákna jsou elementarizována, bělena, odstraňovány nežádoucí příměsi. Tyto operace jsou spojeny se změnou průměrného chemického složení vlákenného materiálu – např. klesá koncentrace ligninu, snižuje se podíl nízkomolekulárních celulóz a zkracují se makromolekuly celulózy. S tím souvisí i velký rozptyl charakteristik vláken, v širokém intervalu kolísá např. měrná pevnost vláken a délka vláken. Sledované charakteristiky lnu a konopí mohou nabývat stejných hodnot pro len i konopí, v závislosti na stupni zpracování testovaných vláken. Klasické analytické metody (mikroskopická, bobtnací a barvicí) na rozlišení lnu a konopí jsou pro rutinní rozlišování lnu a konopí málo robustní a značně subjektivní, protože jsou založeny na sledování charakteristik jen málo se lišících u lnu a konopí. Tato norma stanoví spolehlivý a rychlý postup vzájemného rozlišení lnu a konopí ve formě vláken. Metoda je založena na zjišťování rozdílů v makromolekulární struktuře vláken a není závislá na jejich stupni zpracování. Tato metoda má také minimální nároky na laboratorní vybavení a personál.
Technická univerzita v Liberci, Fakulta textilní, Hálkova 6, 460 17 Liberec 1, Výzkumné centrum Textil, Sekce B – Textilní materiály a konstrukce textilních výrobků tel.: +420 48 5353209, fax: +420 48 5353542, http://www.ft.vslib.cz
Interní norma č. 22-108-01/01 Rozlišení lnu a konopí ve formě vláken Kroucení vláken při dehydrataci
Obsah 1. Definice.................................................................................................................................. 3 1.1 Elementární vlákno .......................................................................................................... 3 2. Podstata zkoušky .................................................................................................................. 3 3. Zkušební zařízení ................................................................................................................. 4 3.1. Držák vláken ................................................................................................................... 4 3.2. Temperovaná deska......................................................................................................... 4 4. Postup zkoušky ..................................................................................................................... 5 4.1 Hydratace vláken.............................................................................................................. 5 4.2 Uchycení hydratovaného vlákna ...................................................................................... 5 4.3 Dehydratace (sušení) vlákna na temperované desce ........................................................ 5 4.4 Pozorování vlákna při dehydrataci................................................................................... 5 4.5 Analýza výsledku testu..................................................................................................... 5 5. Protokol o zkoušce................................................................................................................ 5 Literatura.................................................................................................................................. 6 Přílohy ....................................................................................................................................... 7 Příloha 1: Vzorový protokol – Rozlišení lnu a konopí dehydratačním testem ...................... 7
Technická univerzita v Liberci, Fakulta textilní, Hálkova 6, 460 17 Liberec 1, Výzkumné centrum Textil, Sekce B – Textilní materiály a konstrukce textilních výrobků tel.: +420 48 5353209, fax: +420 48 5353542, http://www.ft.vslib.cz
2
Interní norma č. 22-108-01/01 Rozlišení lnu a konopí ve formě vláken Kroucení vláken při dehydrataci
1. Definice 1.1 Elementární vlákno Pro zkoušku je vhodnější používat vlákna elementární, která vždy doprovázejí vlákna technická. Procentuální zastoupení elementárních vláken je závislé na stupni textilního zpracování testovaných vláken. V případě nedostatku elementárních vláken je třeba před vlastní testem zařadit uvolnění elementárních vláken ze svazků. Doporučený postup /1/: 30 minutový var vzorku vláken v 10%-ním roztoku uhličitanu sodného (sody), nebo 2%-ním roztoku louhu sodného. Tímto postupem se odstraní pektinové substance způsobující soudržnost vlákenného svazku. Elementární vlákna pak lze třením mezi prsty snadno uvolnit. Kontrolu elementarizace vláken lze provést vizuálně.
2. Podstata zkoušky Len a konopí mají rozdílnou orientaci fibrilárních svazků ve vlákně. Nepřímo je tato skutečnost potvrzena rozdílným chováním lnu a konopí v polarizovaném světle a v rentgenovém záření. Z analytického hlediska je významná orientace fibril při hydrataci a dehydrataci lamel. Při těchto procesech dochází ke změnám geometrických charakteristik fibrilárních svazků, které se makroskopicky projevují snahou vláken se otáčet a tím eliminovat vnitřní pnutí při sorpci (resp. desorpci vody). /2/ Na tomto základě je založena metoda rozlišování lnu a konopí – tzv. „Twist test“, jehož podstatou je sledování samovolného kroucení vlákna při jeho sušení. Pokud je vlhké vlákno lnu na jednom konci zachyceno a sušeno (dehydratováno), pak se jeho volný konec, orientovaný k pozorovateli, bude otáčet ve směru hodinových ručiček – pravotočivě podle obrázku xxx. Konopí se za stejných podmínek bude otáčet opačným směrem. Směr kroucení je charakteristický jak pro len, tak i pro konopí. Vlákna bavlněná se při tomto testu otáčejí různě, ramie se otáčí jako len.
Technická univerzita v Liberci, Fakulta textilní, Hálkova 6, 460 17 Liberec 1, Výzkumné centrum Textil, Sekce B – Textilní materiály a konstrukce textilních výrobků tel.: +420 48 5353209, fax: +420 48 5353542, http://www.ft.vslib.cz
3
Interní norma č. 22-108-01/01 Rozlišení lnu a konopí ve formě vláken Kroucení vláken při dehydrataci
3. Zkušební zařízení 3.1. Držák vláken Držák vláken jsou dvě dřevěné destičky pružinou stlačované k sobě, tak aby sevřené vlákno bylo pevně uchyceno. (Alternativně lze použít pryžové destičky.) vlákno Pryžový či dřevěný držák vlákna
20mm
Obr. 1: Držák vláken 3.2. Temperovaná deska Temperovanou deskou je černá masivní keramická či skleněná deska tloušťky 5-10mm o velikosti 100x100 mm, která byla vyhřáta v sušárně nastavené na teplotu 100°C po dobu cca 20 minut. Deska je po vyjmutí ze sušárny použitelná po dobu cca 5 minut. Kromě tohoto jednoduchého uspořádání může být použita kovová deska vyhřívaná termostatovanou elektrickou spirálou s nastavitelnou teplotou. Stínění proudění okolního vzduchu, které výsledky testu ovlivňuje, lze provést zahnutým kovovým plíškem. Pro správnou funkci musí být výška plíšku nad deskou alespoň 20 mm. Stínění okolního proudění vzduchu Vyhřátá deska
Držák vlákna Testované vlákno Obr. 2: Teperovaná deska
Technická univerzita v Liberci, Fakulta textilní, Hálkova 6, 460 17 Liberec 1, Výzkumné centrum Textil, Sekce B – Textilní materiály a konstrukce textilních výrobků tel.: +420 48 5353209, fax: +420 48 5353542, http://www.ft.vslib.cz
4
Interní norma č. 22-108-01/01 Rozlišení lnu a konopí ve formě vláken Kroucení vláken při dehydrataci
4. Postup zkoušky 4.1 Hydratace vláken Vzorek elementárních testovaných vláken vložíme do nádoby s destilovanou vodou za pokojové teploty. Vzorky necháme v lázni cca 5 minut. 4.2 Uchycení hydratovaného vlákna Z lázně vyjmeme jedno vlákno a upevníme jej do držáku tak, aby z držáku vyčníval úsek vlákna v délce cca 20mm. Pozor: Při délce vyčnívajícího vlákna menší než 10 mm a nebo větší než 30 mm nelze pokus vyhodnotit! 4.3 Dehydratace (sušení) vlákna na temperované desce Držák i s vláknem položíme na vyhřátou desku o teplotě cca 80-90°C, tato teplota zajišťuje optimální rychlost sušení vlákna a s tím spojené kroucení vlákna. 4.4 Pozorování vlákna při dehydrataci Pozorujeme rotaci vlákna při sušení nad vyhřátou deskou. (Vlákno lze v držáku opět namočit (ponořením do kapaliny) a opětovně pozorovat – sušit na desce.) 4.5 Analýza výsledku testu
Levotočivé L
Pravotočivé P
Len se otáčí při sušení Pravotočivě, konopí se otáčí Levotočivě. 5. Protokol o zkoušce Protokol o zkoušce musí obsahovat tyto údaje: a) odkaz na tuto normu a datum zkoušky, b) identifikaci zkušebního vzorku, c) počet zkušebních vzorků, d) odchylky od normou stanoveného postupu, e) výsledky zkoušky. Technická univerzita v Liberci, Fakulta textilní, Hálkova 6, 460 17 Liberec 1, Výzkumné centrum Textil, Sekce B – Textilní materiály a konstrukce textilních výrobků tel.: +420 48 5353209, fax: +420 48 5353542, http://www.ft.vslib.cz
5
Interní norma č. 22-108-01/01 Rozlišení lnu a konopí ve formě vláken Kroucení vláken při dehydrataci
Literatura [1] Sonntag, P.: J. ber. Ver. f. angew, Botanik 9 (1911) [2] Koch, P.-A.: Mikroskopie der Faserstoffe, Dr. Spohr-Verlag, Wuppertal-Elberfeld, 1964
Vypracování normy: V Liberci 15.10.2003 vypracoval Ing. Jakub Wiener, Ph.D.
Technická univerzita v Liberci, Fakulta textilní, Hálkova 6, 460 17 Liberec 1, Výzkumné centrum Textil, Sekce B – Textilní materiály a konstrukce textilních výrobků tel.: +420 48 5353209, fax: +420 48 5353542, http://www.ft.vslib.cz
6
Interní norma č. 22-108-01/01 Rozlišení lnu a konopí ve formě vláken Kroucení vláken při dehydrataci
Přílohy Příloha 1: Vzorový protokol – Rozlišení lnu a konopí dehydratačním testem
Protokol – Norma: Rozlišení lnu a konopí ve formě vláken testovaný vzorek: 001 test provedl: Jakub Wiener název vzorku: Petra den: 14.10.2003 Směr rotace vlákna při Vlákno dehydrataci Výsledek testu: L P Směrem L se otáčelo vláken: 0 1 Ano Směrem P se otáčelo vláken: 10 2 Ano 3 Ano 4 Ano Závěr: 5 Ano Testovaný vzorek je: len 6 Ano 7 Ano 8 Ano 9 Ano 10 Ano
Technická univerzita v Liberci, Fakulta textilní, Hálkova 6, 460 17 Liberec 1, Výzkumné centrum Textil, Sekce B – Textilní materiály a konstrukce textilních výrobků tel.: +420 48 5353209, fax: +420 48 5353542, http://www.ft.vslib.cz
7
