ваты. Многочисленность соприкосновений отдельных волокон может содействовать чрезвычайному усилению контактных электрич. эффектов (напр. эффект Бранли и эффект Ребуля). Наконец, чрезвычайно большое значение удельной поверхности В. (отношение поверхности к объему), при наличии легкой проницаемости толщи В., ведет к особенностям электрофореза в В. Эти основные эффекты определяют области, в которых применяется В.; классификация применений представлена в табл. 1.

В виду многообразия применений В. технические условия на нее не во всех случаях тождественны; однако большинство требований распространяется на все случаи применения. Суммарный список важнейших встречающихся обычно требований таков: 1) тонина волокна, 2) длина волокна, 3) упругость волокна, 4) прочность волокна, 5) нехрупкость волокна, 6) нестареемость волокна, 7) кажущийся уд. вес В., 8) теплостойкость, 9) холодостойкость, 10) негигроскопичность или, наоборот, гигроскопичность, 11) неизменяемость от влаги, 12) стойкость по отношению к органическим растворителям, 13) кислотостойкость, 14) щелоче-стойкость, 15) огнестойкость, 16) химическая инертность вещества волокон, 17) отсутствие посторонних частиц, 18) незагрязненность жиром и т. д., 19) электропроводность волокна или электронепроводность, 20) нетеплопроводность волокна, 21) определенный цвет, 22) экономическая доступность ваты данного рода для данного применения.

Классификация В. по роду вещества, из которого состоят ее волокна, и толщина элементарного волокна различных родов ваты приведены в табл. 2 и 3.

Табл. 2.-Кп а с с и ф и к аци я ваты по веществу волокон.

При обширном диапазоне разнообразия геометрич., физич, и химич. характеристик волокон В. свойства отдельных ее сортов м. б. весьма различны,-тем более, что в самой структуре В. заложена чрезвычайная зависимость ее свойств также и от внешних условий- среды, механич. усилий, t°, влажности, электрич. поля ит. д. Но, с другой стороны, определенность и своеобразие В. как структуры дает основание полагать, что м,б. найден ряд чисто формальных свойств этой дисперсной системы, присущих ей незави-

Табл. 3.-То лщина волокна ваты.

Виды волокна и тонких нитей

Волос грубошерстной овцы.......

Низкий сорт меринос, шерсти.....

Самая тонкая меринос, шерсть . . . .

Пух кашемирской козы........

Хлопок.................

Пенька .................

Лен...................

Шелк..................

Японское волокно...........

Крокидолит капский..........

Паутина .................

Хризотил канадский..........

Хризотил уральский..........

Кварцевые нити Бойса.........

Стеатитовые нити...........

Волластоновская платиновая нить . .

Металлические (РЬ, Sb, Bi, Au, Ag, Cu, Те, Sn, Cd, Co) нити no способу Тейлора [Т................

Платиновая нить самая тонкая . . . .

Толщина в н-

76-83 35-40 12-16 10-15 12-40 16-30 12-26 10-21 4-18 9

2,5 1,0-1,5

0,76 0,3-1,0 подобны кварцев. 1,5

0,1 0,05

симо ОТ природы волокна и среды. Однако эта работа еще не проделана, и пока приходится ограничиваться в качестве примеров лишь несколькими предварительньиш указаниями на эмпирически подмеченную взаимозависимость свойств у нескольких отдельных видов ваты.

Объем волокон составляет сравнительно небольшую часть общего объема В, (табл. 4),

Табл. 4.-Содержание твердого вещества в вате.

и потому уд. вес В. (так паз. кажущийся) мало зависит от уд. веса волокон, хотя последний обычно колеблется в пределах 1-3, а в отдельных случаях металлической В. может дойти даже до 22. В гораздо большей степени уд. вес ваты меняется с давлением и, следовательно, он характеризует узость капиллярных ходов между волокнами. Поэтому с возрастанием уд. в. теплоизолирующие свойства В. повышаются, но лишь до известного предела, после к-рого существенное значение получает теплопроводность самого вещества волокон, в силу количественного скопления их и многочисленности контактов. По опытам Мадисона, теплоизоляционные свойства В, достигают наивысшего значения при уд, весе 0,14-0,19, при чем различные минеральные составы по величине теплопроводности близки друг к другу. Зависимость теплопроводности асбеста от температуры, при различной плотности его, характеризуется кривыми Г. Грёбера []. Как видно из этих кривых (фиг, 1), в пределах от -100 до 4-100° теплопроводность зависит

от температуры линейно и может быть выражена в этих пределах соотношением

kt = 0,29 d+10-Ч, где JCf-число теплопроводности, d-плотность в кг/м, а t-темп-ра в °С. Капиллярная всасьшаемость ваты в зависимости от

Температура

-200

-100° о

Фиг. 1.

100°

длины волокна показана кривыми Гофмана-Якобсена [®], относящимися к отбеленной целлюлозе (фиг. 2); при этом кривая а соответствует жирному размолу волокон, а

----Мяиий

Длима волокно В мм

0,6 о,в 1,0 и .V> го га г,о Фиг. 2.

кривая б-тощему. Кривые А. Флемминга и А. Монкгауза характеризуют зависимость пробойной крепости прессшпана (т. е. войлока из растительных волокон) от его уд. веса (фиг. 3): кривая а относится к джуту

и пеньке, б - к хлопку, а в-к бумажным волокнам. Наконец кривые Л. Шюллера [J показывают зависимость механич. прочности бумаги и хлопка от t° (фиг. 4); кривые а относятся к бумаге в масле (Oj) и в воздухе ( а), а кривые б-к хлопку в масле (5,) и в воздухе (бг).

Содержа многочисленные капиллярные каналы, В. способна, при равновесии с окружающей газовой средою, скоплять в себе влагу, содержание которой зависит как от относительной влажности среды, так и от

рода волокон. Приведенная ниже табл. 5 дает сопоставление соответственных чисел.

Табл.5.-Поглощение влаги волокнами ваты.

Весьма важным представляется вопрос о старении В. Обладая значительной удельной поверхностью (напр. в хлопчатобумажной В. отношение поверхности в ем к массе в а составляет от 2 ООО до 3 333), при чем поверхность доступна воздуху, сырости и другим влияниям, В. должна претерпевать усиленное воздействие химических агентов. Кроме того,технические свойства В.

100 90 80

Фиг. 4.

существенно зависят от поверхностного натяжения волокон, и потому большое развитие поверхности ведет к ускоренному изменению свойств ваты и в силу изменения молекулярных свойств поверхности. На В.

tesC

Хлопчатобумажная вата Время в часах

те 1300 im

Фиг. 5.

органич. состава сказываются в первую очередь химические процессы (окисление и т. п.); на вате минерального состава-физическ. процессы (расстекловывание, выветривание поверхности и т. д.); на В. шлаковой и металлической-те и другие. На основании работ Т. Кухираи и Т. Акахиры [*] (кривые зависимости между весом хлопковой ваты и временем прогрева для различных температур приведены на фиг. 5 и 6) в Отделе

материаловедения Государственного экспериментального электротехнического института подобрана для старения хлопковой ваты приближенная формула

1,1508

~ 4- 12000,

]gT = -909e

связывающая время старения т в час с абсолютной темп-рой Тис потерей веса го в процентах начального веса В. Экстраполяция этой формулы и аналогичных, полученных

Врехя 8 часах

О 10 го 30 w SO so

Фиг. 6.

для других материалов (см. Волокнистые изоляционные материалы), позволяет предвидеть время, в которое при данной температуре произойдет определенная степень постарения данного материала. Так, хлопковая вата при 105° потеряет 10% своего веса через 52 года 7 месяцев и 11 дней. Утрата материалом того или иного свойства, выраженная в процентах р начального значения этого свойства, может быть представлена, далее, как функция от потери веса через постарение p=<f(w). Зная функции (напр.

Фиг. 7.

уменьшение прочности хлопковой В, в зависимости от времени, представленное графически на фиг. 7), можно, в силу соотношения W с Тяг, вычислить срок, в который В. утратит р % рассматриваемого свойства при заданной температуре.

Технологические данные о В. различных видов приводятся в статьях о соответственных материалах Здесь же необходимо сделать несколько дополнительных замечаний.

Минеральная В. Из асбестовой В. изготовляются: 1) светильни в тех случаях бытовой и лабораторной практики, когда требуется несгораемость фитиля; 2) лабораторные фильтры, когда требуется тонкость пор и стойкость против к-т, щелочей и других агентов, разрушающих обычные филь-

Г. Э. т. III.

тры; 3) микробиологические фильтры, когда требуется особая тщательность фильтрации,- наприм. асбестовый микро-мембран-фильтр Брейера (Вена) для фильтрации воды, изготовляемый из асбестовой взвеси, имеет ок. 2V4 млн. пор на 1 мм и задерживает самые мелкие микроорганизмы; 4) газовый фильтр Риманоцци; 5) винодельные фильтры, дающие в 17 раз более быструю фильтрацию вина сравнительно с другими способами, задерживающие бродильные начала и имеющие ряд других преимуществ (наиболее пригоден здесь уральский асбест в германской обработке, или фильтр-асбест Ин-та прикладной минералогии, тогда как канадский сообщает вину особый запах, австрийский или итальянский-хрупки, а капский имеет грязный цвет); 6) асбестовые матрацы, из асбестовой ткани, с асбестовою набивкою (преимущественно капского асбеста), простеганные асбестом, применяются для тепловой изоляции паровозных и пароходных котлов, труб и т. д., когда приходится бороться с излучением или поглощением теплоты, в частности-для сульфитных кипятильников бумажных фабрик (вес таких матрацов ок. 0,4 кг на 1м); 7) химические препараты для наполнения стеклянных трубок, применяемых при нагревании газов. Асбестовая В. применяется для покрытия серебром, палладием, платиной как катализаторами, медью и окисью меди для органических сжиганий, двуокисью свинца для задержания окиси азота, а также как носитель платины в контактной массе, для производства серной к-ты и т. д.

Шлаковая В. [], назьшаемая также несгораемой или минеральной ватой, шлаковой шерстью, волокнообразным шлаком, изготовляется из доменных шлаков. Боковая струя пара, пересекая струю расплавленного шлака, распыляет ее в тончайшие стекловидные волоски, подобные стеклянным нитям, но более темные и химически менее стойкие. Содержа сернистые металлы, они разлагаются под влиянием воздуха и сырости, выделяя сероводород. Поэтому рекомендуется предварительно сплавлять шлаки с 9% гипса-сырца,что доводит содержание серы до 0,02%, или, по предложению Э. Д. Эльберса, - с пережженным гипсом, что еще более понижает содержание серы. Шлаковая вата применяется как наиболее дешевый и огнестойкий теп-./10- и звукоизоляционный материал-для заполнения стенок, для одежды паропроводов, котлов и труб, проводящих горячее дутье, и т. д.

Стеклянная В. []. Производство ее держится в секрете, в общих же чертах таково: оттянутый на паяльном столе кончик стеклянного ствола прикрепляют к вращающемуся барабану; стекло подвергается постоянному нагреву, а йепрерьшно вытягиваемая стеклянная нить наматьшается на барабан и снимается с него уже в готовом виде. Стеклянная вата идёт на химические кислотоупорные фильтры, изоляционные и невоспламеняющиеся ткани, а также для различных украшений.

Растительная В. Сосновая В., называемая также древесной ватой, лесной или