Хлопковые волокна - это волокна, покрывающие семена растения хлопчатника. Основным веществом (94-96%), из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза. Зрелое хлопковое волокно под микроскопом имеет вид плоской ленточки со штопорообразной извитостью и с каналом, заполненным внутри воздухом.
В зависимости от длины волокон хлопок подразделяют на коротковолокнистый (20-27 мм), средневолокнистый (28-34 мм) и длинноволокнистый (35-50 мм). Чем длиннее хлопковое волокно, тем оно тоньше. Поэтому длинноволокнистый хлопок называют и тонковолокнистым; он лучше и дороже.
В процессе мерсеризации (обработки раствором едкого натра при одновременном растяжении волокна) хлопчатобумажные волокна приобретают мягкий блеск, усиливаются их прочность на разрыв и впитывающая способность. Мерсеризованный хлопок более прочный, лучше красится, слегка блестит и более прочный, чем обычный хлопок.
Хлопковое волокно имеет высокую гигроскопичность (8 -12%), поэтому хлопчатобумажные ткани и изделия из них обладают хорошими гигиеническими свойствами. Хлопок обладает способностью быстро впитывать влагу и быстро ее испарять, т. е. быстро высыхает. Хлопковые волокна достаточно прочны, удлинение при разрыве составляет 7-9%. Хлопок имеет сравнительно высокую термостойкость. По светостойкости из натуральных волокон он уступает лубяным и шерстяным волокнам.
Отрицательными свойствами хлопкового волокна являются высокая сминаемость (из-за малой упругости), большая усадка.
Лубяные волокна получают из стеблей, листьев или оболочек плодов растений. Характерной особенностью лубяных волокон в отличие от других является то, что они представляют собой пучки волокон, соединенных пектиновыми веществами. Из всех лубяных волокон наибольшее применение получило льняное.
Льняные волокна получают из лубяного слоя стебля однолетнего травянистого растения льна. Под микроскопом волокно в продольном виде представляет собой цилиндр с коленообразными сдвигами и утолщениями. Стенки волокна толстые, концы острые, в центре волокна - узкий замкнутый канал. Поверхность волокна более ровная и гладкая, в результате чего льняные волокна блестят, а ткани меньше, чем хлопчатобумажные, загрязняются и легче отстирываются. Цвет волокон - от светлого до темно-серого.
В составе волокна 80% целлюлозы и 20% примесей, в том числе лигнин - продукт одревеснения клетки, придающий льну повышенную жесткость. Прочность элементарных волокон в 3~5 раз превышает прочность хлопка, при этом прочность во влажном состоянии увеличивается. Льняное волокно уникально тем, что при высокой гигроскопичности (12%) оно быстрее других текстильных волокон поглощает и выделяет влагу, а также имеет высокую теплопроводность, поэтому на ощупь волокна всегда прохладные.
Отрицательным свойством льняного волокна является его сильная сминаемость из-за низкой упругости. Волокна льна отбеливаются и окрашиваются, так как имеют более интенсивную природную окраску, толстые стенки и узкий замкнутый канал.
Конопля (пенька). Строение волокон пеньки аналогично льняным, но они более толстые и грубые. Основное применение волокон - изготовление канатов, технических тканей, и только недавно они стали использоваться дизайнерами для изготовления одежды. Волокна конопли - желто-коричневые или коричневые; их трудно отбеливать, но они могут быть выкрашены в яркие или темные цвета. Лучшее конопляное волокно для текстильной промышленности производится в Италии. Внешне и на ощупь конопляный материал очень похож на лен. Конопля отталкивает воду лучше, чем любая другая ткань. Обладает низкими эластичными свойствами - легко сминается.
Рами (китайская крапива). Одно из наиболее модных растительных волокон последних лет. Волокно рами - наиболее тонкое и длинное из всех лубяных, оно отличается высокими сорбционными свойствами. Волокно белого цвета, очень блестящее, похожее на шелк. По износостойкости рами в 2 раза лучше льна и в 5 раз лучше хлопка. Хорошо красится, при этом не теряет свой великолепный шелковистый блеск. Прекрасно впитывает влагу и быстро сохнет. Рами используют в чистом виде и в сме- сках с хлопком, шерстью, шелком для изготовления одежных и бельевых тканей. Это недорогое, но очень практичное и красивое натуральное волокно. Недостатки: несколько грубее льна, плохие эластичные свойства, а также возможность аллергических реакций в виде зуда и жжения при контакте с кожей.
Джут - волокно, получаемое из теплолюбивой и влаголюбивой культуры семейства липовых. Комплексное волокно джута более тонкое, чем пенька. Основное применение джута - упаковочные ткани и мешки. Однако в последнее время предлагается использовать волокно джута для изготовления портьерных, обивочных и даже бельевых тканей. Особый интерес представляет возможность использования джута для выработки джинсовых тканей. Разработаны смески джута с шерстью, льном, вискозным волокном и даже шелком.
Кенаф - волокно из стеблей однолетнего травянистого растения кенафа, отличается высокой гигроскопичностью и прочностью, из него изготовляют мешковину, брезент, шпагат, веревки и др. Богатство волокнистых пучков растения смолистыми веществами придает изделиям из кенафа чрезвычайно важное свойство - быть непроницаемыми для влаги, что является незаменимым для тары для сахара.
Абака - жесткое лубяное волокно, извлекаемое из листьев многолетнего тропического растения абаки (текстильный банан, или манильская пенька). Применяется для производства тросов, морских канатов (волокно стойко к соленой воде), рыболовецких сетей, ковровых покрытий.
Сизаль (агава) - жесткое, грубое, блестящее волокно желтоватого цвета, получаемое из свежих листьев растения агавы. По прочности сизаль уступает абаке и характеризуется большей ломкостью, чем пенька. Идет на изготовление канатов, технических тканей, ковровых изделий.
Бамбуковое волокно -волокно, появившееся на российском рынке совсем недавно. Оно обладает высокой прочностью, блеском, мягче хлопка и по ощущениям напоминает шелк. Ткань, производимая из бамбуковых волокон, не вызывает раздражения, обладает натуральными антимикробными и дезодорирующими свойствами, содержит антимикробный компонент bamboo kun, предотвращающий размножение бактерий. Белье из бамбукового волокна очень комфортно благодаря необыкновенно пористой структуре. Влага с поверхности кожи мгновенно поглощается тканью и испаряется. Это свойство у бамбука выражено даже в большей степени, чем у хлопкового волокна, славящегося высокой степенью впитываемости.
Существуют два способа производства волокна из бамбука. Механическая обработка (такая же, как при обработке льна и конопли). Раздробленный бамбук обрабатывается биологическими ферментами (энзимами) с целью превратить бамбук в мякоть, из которой вычесываются отдельные волокна. Это дорогостоящий метод, но экологически чистый. Вторым способом - химической обработкой - производят бамбуковые искусственные волокна. Этот метод не является экологически чистым, но он наиболее часто используется в связи с минимальными временными затратами. Однако в пряже не остается токсичных остатков, так как они легко вымываются.
Кокосовые волокна вытягивают из наружного покрытия кокосового ореха. Эти волокна достаточно грубые, жесткие, имеют натуральный коричневый цвет. Используют кокосовые волокна в различных изделиях для придания им повышенной жесткости и износостойкости: в мебельной, автомобильной, обувной промышленности; как настилочный, фильтрационный и изоляционный материал. Кокосовое волокно - лидер в производстве каркасов и ортопедических беспружинных матрацев.
Основу всех материалов, тканей и трикотажных полотен составляют волокна. Друг от друга волокна отличаются по химическому составу, строению и свойствам. В основу существующей классификации текстильных волокон положено два основных признака – способ их получения (происхождение) и химический состав, так как именно они определяют основные физико-механические и химические свойства не только самих волокон, но и изделий, полученных из них.
Классификация волокон
С учетом классификационных признаков волокна делятся на:
- натуральные;
- химические.
К натуральным волокнам относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения: хлопок, лен, шерсть и шелк.
К химическим волокнам относят волокна, изготовленные в заводских условиях. При этом химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.
Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, которые образуются в процессе развития и роста волокон (целлюлоза, фиброин, кератин). К тканям из искусственных волокон относятся: ацетат, вискоза, модал, штапель. Эти ткани прекрасно пропускают воздух, очень долго остаются сухими и приятны на ощупь. Сегодня все эти ткани активно используются производителями текстильной промышленности, а, благодаря новейшим технологиям, способны заменять натуральные.
Синтетические волокна получают путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.) в результате реакции полимеризации или поликонденсации в основном из продуктов переработки нефти, каменного угля и природные газов.
Натуральные волокна растительного происхождения
Хлопок(Cotton) - хлопком называют волокна, растущие на поверхности семян однолетних растений хлопчатника. Он является основным видом сырья текстильной промышленности. Собранный с полей хлопок-сырец (семена хлопчатника, покрытые волокнами) поступает на хлопкоочистительные заводы. Здесь происходит его первичная обработка, которая включает в себя следующие процессы: очистку хлопка-сырца от посторонних сорных примесей (от частиц стеблей, коробочек, камней и др.), а также отделение волокна от семян (джинирование), прессование волокон хлопка в кипы и их упаковку. В кипах хлопок поступает на дальнейшую переработку на хлопкопрядильные фабрики.
Хлопковое волокно представляет собой тонкостенную трубочку с каналом внутри. Волокно несколько скручено вокруг своей оси. Поперечный срез его имеет весьма разнообразную форму и зависит от зрелости волокна.
Для хлопка характерны относительно высокая прочность, теплостойкость (130-140 °С), средняя гигроскопичность (18-20%) и малая доля упругой деформации, вследствие чего изделия из хлопка сильно сминаются. Хлопок отличается высокой устойчивостью к действию щелочей. Стойкость хлопка к истиранию невелика.
К хлопчатобумажным тканям относятся ситец, бязь, сатин, поплин, тафта, толстая байка, тонкий батист и шифон, джинсовое полотно.
Льняное волокно - льняное волокно получают из стебля травянистого растения – льна. Для получения волокна стебли льна замачивают с целью разъединения лубяных пучков друг от друга и от соседних тканей стебля путем разрушения пектиновых (клеящих) веществ микроорганизмами, развивающимися при намокании стебля, а затем мнут для размягчения древесной части стебля. В результате такой обработки получают лен-сырец, или мятый лен, который подвергают трепанию и чесанию, после чего получают техническое льняное волокно (трепаный лен).
Элементарное волокно льна имеет слоистое строение, что является результатом постепенного отложения целлюлозы на стенках волокна, с узким каналом посередине и поперечными сдвигами по длине волокна, которые получаются в процессе образования и роста волокна, а также в процессе механических воздействий при первичной обработке льна. В поперечном сечении элементарное волокно льна имеет пяти- и шестиугольную форму с закругленными углами.
Изделия изо льна очень прочные, долго не изнашиваются, хорошо впитывают влагу и при этом быстро сохнут. Но при носке очень быстро мнутся.. Чтобы уменьшить «помятость» к льняной нити добавляют полиэстер. Или смешивают лен, хлопок, вискозу и шерсть.
Льняные ткани выпускаются суровыми, полубелыми, белыми и крашеными.
Натуральные волокна животного происхождения
Шерсть(wool) - шерстью называют волосяной покров овец, коз, верблюдов и других животных. Основную массу шерсти (94-96%) для предприятий текстильной промышленности поставляет овцеводство.
Шерсть, снятая с овец, обычно очень сильно загрязнена и, кроме того, весьма неоднородна по качеству. Поэтому, прежде чем отправить шерсть на текстильное предприятие, ее подвергают первичной обработке. Первичная обработка шерсти включает следующие процессы: сортировку по качеству, разрыхление и трепание, мойку, сушку и упаковку в кипы. Овечья шерсть состоит из волокон четырех типов:
- пуха – очень тонкого, извитого, мягкого и прочного волокна, круглого в поперечном сечении;
- переходного волоса – более толстого и грубого волокна, чем пух;
- ости – волокна, более жесткого, чем переходный волос;
- мертвого волоса – очень толстого в поперечнике и грубого неизвитого волокна, покрытого крупными пластинчатыми чешуйками.
Шерсть, которая состоит преимущественно из волокон одного типа (пуха, переходного волоса), называют однородной. Шерсть, содержащая волокна всех указанных типов, называют неоднородной. Особенностью шерсти является ее способность к свойлачиванию, что объясняется наличием на ее поверхности чешуйчатого слоя, значительной извитостью и мягкостью волокон. Благодаря этому свойству из шерсти вырабатывают довольно плотные ткани, сукна, драпы, фетр, а также войлочные и валяные изделия. Шерсть обладает малой теплопроводностью, что делает ее незаменимой при производстве одежды зимнего ассортимента.
Шелк - шелком называют тонкие длинные нити, вырабатываемые шелкоотделительными железами шелковичного червя (шелкопряда) и наматываемые им на кокон. Коконная нить представляет собой две элементарные нити (шелковины), склеенные серицином – природным клеящим веществом, вырабатываемым шелкопрядом. Особенно чувствителен шелк к действию ультрафиолетовых лучей, поэтому срок службы изделий из натурального шелка при солнечном освещении резко уменьшается. Натуральный шелк используется при изготовлении тканей и, кроме этого, широко используется при выработке швейных ниток. Шелковые ткани легкие и прочные. Крепость шелковой нити равна крепости стальной проволоки того же диаметра. Шелковые ткани создают, скручивая нити различным образом. Так получаются крепы, атлас, газ, фай, чесуча, бархат. Они хорошо впитывают влагу (равную половине собственного веса) и очень быстро сохнут.
Химические волокна
Производство химических волокон и нитей включает в себя несколько основных этапов:
- получение сырья и его предварительную обработку;
- приготовление прядильного раствора и расплава;
- формование нитей и волокон;
- их отделку и текстильную переработку.
При производстве искусственных и некоторых видов синтетических волокон (полиакрилонитрильных, поливинилспиртовых и поливинилхлоридных) применяют прядильный раствор, при производстве полиамидных, полиэфирных, полиолефиновых и стеклянных волокон – прядильный расплав.
При формовании нитей прядильный раствор или расплав равномерно подается и продавливается через фильеры – мельчайшие отверстия в рабочих органах прядильных машин.
Струйки, вытекающие из фильер, затвердевают, образуя нити, которые затем наматываются на приемные устройства. При получении нити из расплава их затвердевание происходит в камерах, где они охлаждаются потоком инертного газа или воздуха. При получении нитей из растворов их затвердевание может происходить в сухой среде в потоке горячего воздуха (этот способ формования называется сухим), или в мокрой среде в осадительной ванне (такой способ называется мокрым). Фильеры могут быть различной формы (круглые, квадратные, в виде треугольников) и размеров. При производстве волокон в фильере может быть до 40 000 отверстий, а при получении комплексных нитей – от 12 до 50 отверстий.
Сформованные из одной фильеры нити соединяются в комплексные и подвергаются вытягиванию и термообработке. В результате этого нити становятся более прочными благодаря лучшей ориентации их макромолекул вдоль оси, но менее растяжимыми вследствие большей распрямленности их макромолекул. Поэтому после вытягивания нити подвергаются термофиксации, где молекулы приобретают более изогнутую форму при сохранении их ориентации.
Отделка нитей проводится с целью удаления с их поверхности посторонних примесей и загрязнений и придания им некоторых свойств (белизны, мягкости, шелковистости, снятия электризуемости).
После отделки нити перематываются в паковки и сортируются.
Искусственные волокна
Вискозные волокна – это волокна из щелочного раствора ксантогената. По своему строению вискозное волокно неравномерно: внешняя его оболочка имеет лучшую ориентацию макромолекул, чем внутренняя, где они располагаются хаотически. Вискозное волокно представляет собой цилиндр с продольными штрихами, образующимися при неравномерном затвердевании прядильного раствора.
Вискоза пользуется популярностью во всем мире среди ведущих модельеров и покупателей из-за своего шелковистого блеска, возможности окрашивания в яркие тона, мягкости и высокой гигроскопичности (35-40%), ощущении прохлады в жару.
Волокно Модал(Modal) – это модернизированное 100% вискозное прядильное волокно, удовлетворяющее всем экологическим требованиям, производится исключительно без применения хлора, не содержит вредных примесей. Разрывная прочность его выше, чем у вискозы, а по гигроскопичности он превосходит хлопок (почти в 1,5 раза) - качества, столь необходимые для тканей для постельного белья. Модал и ткани с Модалом остаются мягкими и эластичными даже после многократных стирок. Это происходит благодаря тому, что гладкая поверхность Модала не позволяет примесям (извести или моющему средству) оставаться на ткани, делая ее жесткой на ощупь. Изделия с Модалом не требуют применения при стирке смягчителей и сохраняют свои певоначальные цвета и мягкость, давая ощущение «кожа к коже» даже после многочисленных стирок.
Бамбуковое волокно(Bamboo) - регенерированное целлюлозное волокно, изготовленное из мякоти бамбука. Тонкостью и белизной напоминает вискозу, обладает высокой прочностью. Бамбуковое волокно устраняет запахи, останавливает рост бактерий и убивает их. Выделено антибактериальное вещество бамбука («бамбу бан»). Способность бамбукового волокна останавливать рост и убивать бактерии сохраняется даже после пятидесяти стирок.
Существуют два способа производства бамбукового волокна из бамбука, каждому из которых предшествует измельчение бамбука.
Химическая обработка - гидролиз-подщелачивание: Едкий натр (NaOH) преобразует мякоть бамбука в регенерированное целлюлозное волокно (размягчает её). Сероуглерод (CS2) используется для гидролиза-подщелачивания, комбинированного с многофазным отбеливанием. Этот метод не является экологически чистым, но используется наиболее часто благодаря скорости выработки волокна. Токсичные остатки процесса вымываются из пряжи в ходе последующей обработки.
Механическая обработка (такая же, как при обработке льна и конопли): Мякоть бамбука размягчается ферментами, после чего из нее вычёсываются отдельные волокна. Это дорогостоящий метод, но экологически чистый.
Волокно Лиоце́лл (Lyocell) - это целлюлозные волокна. Впервые изготовлены в 1988 году компанией Courtaulds Fibres UK на опытном заводе S25. Лиоцелл выпускается под различными коммерческими названиями: Tencel® (Тенцель) - компания Lenzing, Орцел® - ВНИИПВ (Россия, г. Мытищи).
Получение волокна лиоцелл основано на процессе прямого растворения целлюлозы в N-метилморфолин-N-оксиде.
Ткани с волокнами Лиоцелл используются при изготовлении различной одежды, чехлов для матрасов и подушек, постельного белья.
Ткани из лиоцелла имеют ряд преимуществ: они приятные на ощупь, прочные, гигиеничные и экологически чистые, более эластичные и гигроскопичные, чем хлопок. Считается, что ткани из лиоцелла могут составить серьёзную конкуренцию тканям из природных волокон.
Лиоцелл относится к новому поколению целлюлозных волокон. Хорошо впитывает влагу и пропускает воздух, обладает высокой прочностью в сухом и влажном состоянии, хорошо держит форму. Имеет мягкий блеск, присущий натуральному шёлку. Хорошо окрашивается, не скатывается, не меняет форму после стирки. Не требует особого ухода.
Синтетические волокна
Полиамидные волокна – капрон, анид, энант – наиболее широко распространены. Исходным сырьем для него являются продукты переработки каменного yгля или нефти – бензол и фенол. Волокна имеют цилиндрическую форму, поперечное сечение их зависит от формы отверстия фильеры, через которое продавливаются полимеры. Полиамидные волокна отличаются высокой прочностью при растяжении, стойки к истиранию, многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов. Основными их недостатками являются низкая гигроскопичность и светостойкость, высокая электризуемость и малая термостойкость. В результате быстрого “старения” они на свету желтеют, становятся ломкими и жесткими. Полиамидные волокна и нити широко используются при производстве трикотажных изделий в смеси с другими волокнами и нитями.
Полиэфирное волокно - лавсан , вырабатываются из продуктов переработки нефти. В поперечном сечении лавсан имеет форму круга. Одним из отличительных свойств лавсана является его высокая упругость, при удлинении до 8% деформации полностью обратимы. В отличие от капрона лавсан разрушается при действии на него кислот и щелочей, гигроскопичность его ниже, чем капрона (0,4 %), поэтому для выработки тканей бытового назначения лавсан в чистом виде не применяется. Волокно является термостойким, обладает низкой теплопроводностью и большой упругостью, что позволяет получать из него изделия, хорошо сохраняющие форму; имеют малую усадку. Недостатками волокна являются его повышенная жесткость, способность к образованию пиллинга на поверхности изделий и сильная электризуемость.
Лавсан широко применяется при выработке тканей в смеси с шерстью, хлопком, льном и вискозным волокном, что придает изделиям повышенную стойкость к истиранию и упругость.
Полиакрилонитрильное волокно - нитрон . Полиакрилонитрильные волокна вырабатываются из акрилонитрила – продукта переработки каменного угля, нефти или газа. Акрилонитрил полимеризацией превращается в полиакрилонитрил, из раствора которого формуется волокно. Затем волокна вытягивают, промывают, замасливают, гофрируют и сушат. Волокна вырабатываются в виде длинных нитей и штапеля. По внешнему виду и на ощупь длинные волокна похожи на натуральный шелк, а штапельные – на натуральную шерсть. Изделия из этого волокна после стирки полностью сохраняют форму, не требуют глажения. Волокно нитрон обладает рядом ценных свойств: по теплозащитным свойствам оно превосходит шерсть, имеет низкую гигроскопичность (1,5%), мягче и шелковистее капрона и лавсана, стойко к действию минеральных кислот, щелочей, органических растворителей, бактерий, плесени, моли, ядерным излучениям. По стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам.
Полиуретановое волокно – эластан или спандекс . Волокно, обладающее низкой гигроскопичностью. Особенностью всех полиуретановых волокон является их высокая эластичность - разрывное удлинение их достигает 800%, доля упругой и эластичной деформации - 92-98%. Именно эта особенность и определяет область их использования. Спандекс применяется в основном при изготовлении эластичных изделий. С использованием этого волокна вырабатывают ткани и трикотажные полотна для предметов женского туалета, спортивной одежды.
ВОПРОСЫ
Для подготовки к экзамену по дисциплине «Товароведение и экспертиза
текстильных, швейных и трикотажных товаров»
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Натуральные волокна растительного происхождения: получение, строение, химический состав, основные свойства, применение.
По происхождению волокнообразующего вещества натуральные волокна подразделяют на три подкласса: растительного, животного и минерального происхождения.
Натуральные волокна растительного происхождения:
Хлопок - это волокна, покрывающие семена растений хлопчатника. Хлопчатник - однолетнее растение высотой 0,6-1,7 м, произрастающее в районах с жарким климатом. Основным веществом (94-96 %), из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза. Хлопковое волокно нормальной зрелости под микроскопом имеет вид плоской ленточки со штопорообразной извитостью и с каналом, заполненным внутри воздухом. Один конец волокна со стороны его отрыва от семени хлопчатника открыт, другой, имеющий коническую форму, закрыт.
Количество волокна зависит от степени его зрелости.
Хлопковым волокном присуща извитость. Волокна нормальной зрелости имеют наибольшую извитость - 40-120 извитков на 1 см.
Длина хлопковых волокон колеблется от 1 до 55 мм. В зависимости от длины волокон хлопок делят на коротковолокнистый (20-27 мм), средневолокнистый (28-34 мм) и длинноволокнистый (35-50 мм). Хлопок длиной менее 20 мм называют непрядимым, т. е. из него невозможно выработать пряжу. Между длиной и толщиной хлопковых волокон существует определенная зависимость: чем длиннее волокна, тем они тоньше. Поэтому длинноволокнистый хлопок называют и тонковолокнистым, он имеет толщину 125-167 миллитекс (мтекс). Толщина средневолокнистого хлопка составляет 167-220 мтекс, коротковолокнистого - 220- 333 мтекс.
Толщина волокон выражается через линейную плотность в тексах. Текс показывает, сколько граммов весит отрезок волокна длиной в 1 км. Миллитекс = мг/км.
От длины и толщины волокон зависит выбор системы прядения (получения пряжи), что в свою очередь влияет на качество пряжи и ткани. Так, из длинноволокнистого (тонковолокнистого) хлопка получают тонкую, ровную по толщине, с малой ворсистостью, плотную, прочную пряжу 5,0 текс и выше, используемую для изготовления высококачественных тонких и легких тканей: батиста, маркизета, вольты, сатина гребенного и др.
Из средневолокнистого хлопка изготовляют пряжу средней и выше средней линейной плотности 11,8-84,0 текс, из которой вырабатывают основную массу хлопчатобумажных тканей: ситцы, бязи, миткали, сатины кардные, вельветы и др.
Из коротковолокнистого хлопка получают рыхлую, толстую, неровную по толщине, пушистую, иногда с посторонними примесями пряжу - 55-400 текс, используемую для производства фланели, бумазеи, байки и др.
Хлопковое волокно обладает многочисленными положительными свойствами. Оно имеет высокую гигроскопичность (8- 12 %), поэтому хлопчатобумажные ткани обладают хорошими гигиеническими свойствами.
Волокна достаточно прочные. Отличительной особенностью хлопкового волокна является повышенная прочность на разрыв в мокром состоянии на 15-17 %, что объясняется увеличением площади поперечного сечения волокна вдвое в результате его сильной набухаемости в воде.
Хлопок имеет высокую термостойкость - разрушение волокон до 140°С не происходит.
Хлопковое волокно более стойкое, чем вискозное и натуральный шелк, к действию света, но по светостойкости уступает лубяным и шерстяным волокнам. Хлопок обладает высокой устойчивостью к действию щелочей, что используется при отделке хлопчатобумажных тканей (отделка - мерсеризация, обработка раствором едкого натра). При этом волокна сильно набухают, усаживаются, становятся неизвитыми, гладкими, стенки их утолщаются, канал суживается, прочность повышается, блеск усиливается; волокна лучше окрашиваются, прочно удерживая краситель. Из-за малой упругости хлопковое волокно имеет высокую сминаемость, большую усадку, низкую стойкость к воздействию кислотой. Хлопок применяется для производства тканей разного назначения, трикотажа, нетканых полотен, гардинно-тюлевых и кружевных изделий, швейных ниток, тесьмы, шнурков, лент и др. Хлопковый пух применяют в производстве медицинской, одежной, мебельной ваты.
Лубяные волокна получают из стеблей, листьев или оболочек плодов различных растений. Стеблевыми лубяными волокнами являются лен, пенька, джут, кенаф и др., листовыми - сизаль и др., плодовыми - койр, получаемый из покрова скорлупы кокосовых орехов. Из лубяных волокон наибольшую ценность представляют льняные.
Лен - однолетнее травянистое растение, имеет две разновидности: лен-долгунец и лен-кудряш. Из льна-долгунца получают волокна. Основным веществом, из которого состоят лубяные волокна, является целлюлоза (около 75 %). К сопутствующим веществам относятся: лигнин, пектиновые, жировосковые, азотистые, красящие, зольные вещества, вода. Льняное волокно имеет четыре-шесть граней с заостренными концами и характерными штрихами (сдвигами) на отдельных участках, возникшими в результате механических воздействий на волокно при его получении.
В отличие от хлопкового льняное волокно имеет сравнительно толстые стенки, узкий канал, закрытый с обоих концов; поверхность волокна более ровная и гладкая, поэтому льняные ткани меньше, чем хлопчатобумажные, загрязняются и легче отстирываются. Эти свойства льна особенно ценны для бельевых полотен. Льняное волокно уникально и тем, что при высокой гигроскопичности (12 %) оно быстрее других текстильных волокон поглощает и выделяет влагу; оно прочнее, чем хлопковое, удлинение при разрыве - 2-3 %. Содержание в льняном волокне лигнина делает его устойчивым к действию света, погоды, микроорганизмов. Термического разрушения волокна не происходит до + 160°С. Химические свойства льняного волокна аналогичны хлопковому, т. е. оно устойчиво к действию щелочей, но не устойчиво к кислотам. В связи с тем, что льняные ткани имеют свой естественный достаточно красивый шелковистый блеск, мерсеризации их не подвергают.
Однако льняное волокно сильно сминается из-за низкой упругости, трудно отбеливается и окрашивается.
Благодаря высоким гигиеническим и прочностным свойствам из льняных волокон получают бельевые ткани (для нательного, столового, постельного белья), летние костюмно-платьевые ткани. При этом около половины льняных тканей вырабатываются в смеси с другими волокнами, значительная часть которых приходится на полульняные бельевые ткани с хлопчатобумажной пряжей по основе.
Из льняных волокон изготавливают также парусины, пожарные рукава, шнуры, обувные нитки, а из очесов льна - более грубые ткани: мешочные, холсты, брезенты, парусины и др.
Пеньку получают из однолетнего растения конопли. Из волокон вырабатывают канаты, веревки, шпагаты, упаковочные и мешочные ткани.
Кенаф, джут получают из однолетних растений семейства мальвовых и липовых. Из кенафа и джута вырабатывают мешочные и тарные ткани; используют для транспортирования и хранения влагоемких товаров.
Первое представление о том, что такое волокна, мы получаем еще в школе на уроках биологии. В широком значении, выражающем более общую сущность по отношению к частному, это понятие представляет класс материалов, состоящих из нитей или клеток.
Мышечное волокно - это структурная единица мышечной ткани, представляющая собой многоядерную клетку, которая состоит из большого количества других клеток, которые могут быть растительного, животного, минерального или искусственного происхождения.
Родом из старославянского
Происхождение слова "волокно"связывают со старославянским "влакно". Это слово бытует в современном болгарском, чешском, словацком, сербском языках. С небольшим фонетическим отличием встречается в польском - wlOkno. Существует родственное понятие и в древнеиндийском: valkas, что означает «лыко».
В русском языке в данной лексической единице произошли изменения в результате чередования гласных: ОЛО-ЛА. Поскольку "волокно" - словарное слово, его правописание нужно запомнить.
Чтобы получить представление о том, что такое волокна в качестве классификации материала, подробнее рассмотрим их виды.
Хлопок и луб
К волокнам растительного происхождения относятся лубяные и хлопковые. Тонкие нити хлопка покрывают семена хлопчатника. Они состоят в основном (94 %) из целлюлозы, а остальное приходится на воду, пектины, жиросодержащие, восковые, зольные вещества (элементы минерального питания, взятые растением из почвы).
Понять, что такое волокна хлопкового происхождения, можно, рассмотрев их под микроскопом. Мы увидим плоскую извитую ленточку с канальцем, заполненным воздухом.
Эти нити гигроскопичны, термостойки, обладают высокой прочностью по отношению к действию щелочей. Если хлопок поджечь, то ощутится запах жженой бумаги.
К отрицательным качествам относятся малая упругость и неустойчивость к действию кислот.
Волокна луба получают из стебля льна.Они представляют собой вытянутые в длину клетки с заостренными концами. В поперечном срезе имеют форму пятигранника. Больший процент состава - целлюлоза (80%), а остальные проценты приходятся на жировые, красящие, воскообразные минеральные примеси и лигнин. Присутствие лигнина придает повышенную прочность. Высокая теплопроводность делает лен всегда прохладным на ощупь.
Волокна животного происхождения
Козья, овечья, верблюжья и другая шерсть, а также натуральный шелк являются животными волокнами, состоящими из трех слоев: наружного чешуйчатого, основного коркового слоя и сердцевинного, который находится в центре нити.
Существует 4 типа шерстяных волокон:
- извитое тонкое - пух;
- промежуточный волос - среднее между пухом и остью;
- грубое и мало извитое - ость;
- короткое ломкое волокно - мертвый волос.
В зависимости от типов нити различают и виды шерсти: от тонкой, которая идет на изготовление шерстяных изделий высокого качества, до грубой, используемой для выработки сукна и войлока. Шерсть способна сохранять тепло и гигроскопична. При ее горении появляется запах жженого пера.
Самое легкое природное волокно - шелк. Получают его из кокона гусеницы шелкопряда.
Два белка - фиброин и серицин - входят в состав коконной нити. Натуральному шелку присущи мягкость, гладкость, высокая гигроскопичность, малая сминаемость. Недостатками являются высокая усадка крученой нити и низкая термостойкость. Шелк является ценнейшим сырьем для изготовления легкой летней одежды.
Синтетические нити
Что такое происхождения, можно понять, изучив их природу. Они вырабатываются посредством химического синтеза из мономеров, то есть низкомолекулярных веществ. В результате образуются Сырьем для капрона, лавсана, акрила, кримплена, являются продукты переработки каменного угля, нефти, газа. Эти волоконные нити обладают высокой прочностью, малой сминаемостью и усадкой, однако не гигроскопичны.
Разнообразие свойств полимеров, возможность их варьировать, а также доступность сырья являются стимулами для развития производства синтетических волокон.
Химические волокна
Их получают путем переработки таких синтетических веществ, как полиамиды, полиэфиры, а также природных материалов: целлюлозы, белков, казеина и других. Сырьем для получения данных волокон служат отходы хлопка, различные металлы, стекло, нефтеперерабатывающие продукты, каменный уголь.
Вискоза является одним из первых волокон химического происхождения, принявших масштабы промышленной выработки. Ее получают путем обработки древесной целлюлозы химическими реагентами.
Одним из главных недостатков вискозного волокна является высокая сминаемость. Для снижения этого качества его подвергают процессу химической модификации. В результате получают полинозное волокно, напоминающее тонковолокнистый хлопок.
