Натуральные волокна. Виды волокон и их использование Какие волокна относятся к волокнам животного происхождения

Натуральные ткани: красота и энергия природы

Текстильные материалы, которые окружают человека – одежда, постельные принадлежности, шторы, гардины, мебельная обивка и многое-многое другое, – должны иметь не только привлекательную расцветку и оригинальный крой. Очень важно, чтобы все эти вещи были удобными, комфортными, гигиеничными и, что самое главное, не приносили вреда организму. Этими свойствами в полной мере обладают натуральные биологически чистые ткани.

Изготовленные из волокон, созданных самой природой, натуральные ткани отличаются исключительной экологичностью и безопасностью. По происхождению их разделяют на три основные группы:

Растительные – хлопок, лен, конопля.
Животные – шелк, шерсть.
Минеральные – ость, асбест.

Каждому виду материала из натуральных, а не химических волокон присущи определенные свойства – как положительные, так и отрицательные. Остановимся на них более подробно.

Родиной хлопчатника считается Индия, причем раскопки археологов позволяют датировать начало возделывания этой культуры ХХХ веком до нашей эры. «Ткань, сотканная из воздуха» — такое описание дают хлопковому полотну древние летописи.

Завезенные в средние века в Европу первые рулоны хлопчатобумажной материи ценились буквально на вес золота. Носить одежду из этих тканей могли только самые состоятельные и знатные горожане.

Ассортимент хлопчатобумажных полотен, которые предлагает современная текстильная отрасль, исчисляется не одной сотней наименований. К несомненным достоинствам таких материалов можно отнести следующие:

гигроскопичность. Волокна хлопка могут впитать до 40% влаги, оставаясь сухими. Поэтому ткани часто используют для пошива летней одежды, постельных принадлежностей, банных полотенец и халатов;
прочность. Материал обладает достаточной крепостью и устойчивостью к механическим повреждениям. Правда, под воздействием высоких температур или ультрафиолетового излучения она заметно уменьшается;
аэрация. Одно из главных достоинств материала. Ткани, сделанные из хлопка, «дышат», не создавая на поверхности кожи тепличного эффекта;
легкость. Большинство хлопчатобумажных полотен имеют тонкую структуру, поэтому одежда из них практически невесома;
гипоаллергенность. Волокна не содержат в себе вредные для организма человека вещества и не вызывают раздражение кожи и другие заболевания. Хлопчатобумажные вещи может спокойно носить ребенок с первых минут появления на свет, поскольку они абсолютно безопасны;
простота ухода. Ткани легко стираются руками или в машинке, быстро сохнут и замечательно разглаживаются. Они стойки к различным химическим веществам, в том числе хлорсодержащим.

Полотна из хлопка удобно обрабатывать: они не скользят, мало осыпаются и обладают хорошей термопластичностью, то есть «запоминают» форму при утюжке. Но к сожалению, не все их свойства можно считать положительными. Имеются в списке и такие:

высокая сминаемость. Уже через несколько часов носки на одежде появляются складки и заломы, которые портят внешний вид;
отсутствие формоустойчивости. Все ткани из хлопка дают сильную усадку при влажно-тепловой обработке;
потеря цвета. С течением времени краски на материале тускнеют, в особенности после нахождения на ярком солнце;
изнашиваемость. Одежда и другие хлопчатобумажные вещи имеют небольшой срок службы, они быстро теряют привлекательность.

Компенсировать эти недостатки может невысокая цена на изделия. По мере выхода из строя одной вещи можно свободно купить новую без ущерба для кошелька.

Важно знать! Избавиться от минусов, присущих хлопковым материалам, можно, если ввести небольшое количество искусственных или синтетических волокон. Вискоза, полиэстер, эластан или капрон сделают ткани более прочными и долговечными, не умаляя их природных свойств.

Перечень самых распространенных хлопчатобумажных тканей

Существует несколько классификаций хлопковых полотен: по виду переплетения, способу отделки, сезонности и т. п. Приведем небольшой список тканей в зависимости от их назначения:

Бельевые: батист, шифон, мадаполам, миткаль, канифас, интерлок, кулирка, нансук.
Сорочечно-платьевые: ситец, фланель, байка, сатин, шотландка.
Костюмно-пальтовые: деним, плащевка, сукно, габардин.
Мебельно-обивочные: бархат, вельвет, плюш, жаккард.
Постельные: бязь, сатин, поплин, перкаль, тик.
Гардинные: батист, гипюр, кисея.
Полотенечные: махра, вафельная ткань.
Специальные: марлевка, молескин, брезент.

Следует упомянуть, что один и тот же материал может использоваться как для пошива летних платьев, так и в качестве подкладки или постельного белья. Все зависит от его прочности, толщины, степени окрашивания, рисунков и декоративной отделки.

Как и хлопчатобумажная, ткань изо льна пришла к нам из глубины веков. В льняные тоги одевались римские патриции, хитоны и плащи из этого материала носили ораторы Древней Греции. Даже на мумиях фараонов, которые жили более 10 тысячелетий тому назад, находят остатки льняных материй.

Примечательно, что славянские народности называли полотном именно ткань изо льна, ведь вся их одежда шилась только из нее. Такие рубахи, сарафаны, кафтаны и штаны отличались высокой прочностью и носились не один год.

Лен выращивают и перерабатывают в России, Беларуси и на Украине. Уникальность этого материала такова, что из него можно изготавливать и тонкий полупрозрачный батист, и грубую парусину или брезент. Льняные ткани обладают ценнейшими свойствами:

воздухопроницаемость. В одежде изо льна человек никогда не вспотеет;
тепловой комфорт. Даже в летнюю жару в льняной рубашке температура тела будет на 2 – 3 градуса ниже;
гигроскопичность. Ткань не только поглощает излишнюю влагу, но и отлично испаряет ее, оставаясь совершенно сухой;
прочность. Из всех натуральных волокон льняные обладают наибольшей крепостью и стойкостью к истиранию;
устойчивость к загрязнениям. Материал не накапливает в себе пыль и легко чистится и стирается;
Диэлектрические качества. Даже незначительное, менее 10%, присутствие льняного волокна в изделии предотвращает появление в нем зарядов статического электричества;
износостойкость. Ткань долгое время не теряет своей привлекательности;
безопасность. Льняные изделия не излучают токсинов и не провоцируют аллергию и другие заболевания.

Важный факт! Лен является природным антисептиком. Замечено, что рана, покрытая льняным холстом, заживает в несколько раз быстрее. Недаром в качестве шовного материала при хирургических операциях используют нити изо льна.

Самым большим недостатком таких тканей является высокая сминаемость при носке. И хотя их можно гладить даже очень горячим утюгом, на то, чтобы разутюжить все заломы, уходит слишком много времени.

Поэтому текстильные предприятия наряду с чистольняными полотнами выпускают смесовые, с добавлением небольшого количества хлопка или синтетических волокон. Такие материалы не мнутся и хорошо поддаются драпировке, образуя красивые, ровно спадающие складки. Самыми популярными сочетаниями являются лен и капрон, лен с лавсаном и лен с нитроном.

Виды льняных тканей

По типу отделки материалы изо льна могут быть суровыми, имеющими природный серо-желтоватый цвет, отбеленными, крашеными или пестроткаными. Их получают при помощи саржевого, полотняного, мелкоузорчатого и других переплетений.

Кроме того, льняные полотна можно разделить и по назначению. Чаще всего выделяют такие группы:

Плательно-костюмные. Из них шьют сарафаны, брюки, рубашки, юбки и другие изделия.
Постельно-бельевые. Простыни, пододеяльники, наволочки, наперники.
Столовые. Скатерти, салфетки, полотенца-рушники.
Технические. Мешки, парусина, канаты, веревки, брезент, бортовка.

Льняные ткани довольно капризны в пошиве. Легкие полотна способны сползать с раскроечного стола, а плотные тяжело разрезаются ножницами. И те и другие сильно сыплются и дают значительную усадку при влажно-тепловой обработке. Поэтому прежде чем взять льняную ткань в пошив, ее обязательно следует декатировать – увлажнить и высушить.

Выращивать коноплю и делать из нее ткань люди научились в глубокой древности. Уже тогда они оценили высокую прочность, которой обладают изделия из этого растения, и другие, не менее важные качества:

гигроскопичность. Полотно может впитать в себя влаги в пять раз больше собственного веса;
поддержание теплообмена. В одежде из конопляной ткани уютно и в зимние морозы, и в летний зной;
безопасность. Материал не только не вызывает раздражение кожи и аллергию, но сам способен уничтожать многие микробы и бактерии, опасные для человека;
стойкость к ультрафиолету. Конопля блокирует вредные для организма излучения более чем на 90%;
долговечность. Знатоки говорят, что вещи из конопляной ткани скорее надоедят, чем придут в негодность.

Важный факт! Еще в начале ХХ века всемирно известная компания LEVI’S, заинтересовавшись уникальными свойствами конопли, наладила выпуск джинсов из этой ткани. Однако начавшаяся борьба с наркотиками не позволила идее получить распространение.

В настоящее время вновь начато производство конопляного полотна из безнаркотических видов растения. Ткань хэмп (название произошло от английского слова «hemp» — конопля) пользуется большой популярностью у приверженцев здорового образа жизни.

Несколько тысячелетий тому назад в Китае впервые научились разматывать из коконов шелкопрядов тончайшие волокна. Ткань, которая получалась из этих нитей, была легкой, тонкой, с блестящей переливающейся поверхностью. По закону, изданному императором, строжайше запрещалось вывозить шелк из страны, а за разглашение тайны изготовления производителю ткани грозила смертная казнь.

Однако уже в ХVII столетии вездесущие купцы стали тайком, а затем и в открытую доставлять свитки шелковых полотен в Европу. Так началось победное шествие красивейшей из тканей по всему миру.

Уже в ХХ веке после химической революции и открытия синтетических материалов стали производить искусственный шелк из ацетатного волокна. Ткань, безусловно, очень привлекательная, с гладкой блестящей поверхностью. Но свойств настоящего натурального шелка она, увы, не повторит. Ведь природный материал может похвастаться множеством уникальных качеств:

аэрационная способность. Ткань обладает настолько высокой воздухопроницаемостью, что кожа просто не ощущает прикосновения одежды;
абсолютное влаговпитывание и испарение пота;
терморегуляция. Уже через 10-15 минут после надевания шелковая одежда приобретает температуру тела человека;
гигиеничность. Ткань препятствует размножению микробов и болезнетворных бактерий;
износостойкость. При правильном уходе изделия из шелка могут служить более 10 лет.

Если же говорить о недостатках шелка, то главным является его высокая стоимость. Кроме этого, нелишне упомянуть и такие свойства:

сминаемость. В шелковом платье лучше не садиться, поскольку на ткани сразу же образуются складки и заломы;
нестойкость к ультрафиолету. Под воздействием ярких солнечных лучей волокна могут разрушаться, и ткань «расползется»;
образование разводов при попадании на материю жидкостей;
сложности при раскрое и пошиве, требующие наличия определенных навыков;
особый деликатный уход, который необходим натуральному шелку: ручная стирка с использованием специальных средств, сушка вдали от солнца и тепловых приборов, глажка при низких температурах.

Как и в других природных материалах, недостатки шелка убирают путем добавления синтетических или искусственных волокон. Чаще всего в этой роли выступают вискоза или полиэстер. Если же требуется, чтобы полотно стало более растяжимым и облегающим, то вводят небольшой процент лайкры.

Виды и применение шелковых тканей

Ассортимент шелковых тканей по сравнению с хлопковыми или шерстяными не так уж и велик. Их можно рассортировать в зависимости от назначения на следующие группы:

Платьево-блузочные. Крепдешин, креп-жоржет, креп-шифон, атлас, батист, парча.
Портьерные. Жаккард, гобелен, бархат, эпонтаж, тафта.
Гардинные. Органза, фуляр, газ, эксцельсиор.
Подкладочные. Туаль, шармез.

Интересный факт! Медики утверждают, что в волокнах натурального шелка содержатся аминокислоты, которые благотворно действуют на работу желудочно-кишечного тракта и улучшают циркуляцию крови. А значит, спать на шелковых простынях не только приятно, но и весьма полезно.

Пожалуй, среди всех природных материалов наистарейшей является шерсть. Об этом свидетельствуют наскальные рисунки эпохи неолита, найденные в пещерах на территории современной Швейцарии. На них изображен процесс изготовления шерстяных тканей при помощи примитивных приспособлений.

Полотна вырабатывают из волосяного покрова различных животных: овец, коз, кроликов, верблюдов и лам. Главным свойством тканей является высокая степень сохранения тепла, поэтому их используют для изготовления верхней одежды, а также свитеров, кофт, головных уборов, шарфов, пледов, одеял и других изделий. Помимо этого, шерстяные полотна обладают и иными, не менее важными качествами:

высокая эластичность. Одежда, деформируясь в процессе носки, после снятия легко возвращает первоначальный вид;
воздухопроницаемость. Это свойство в большей степени присуще трикотажу и легким платьевым материям;
гигроскопичность. У всех видов шерстяных тканей она проявляется по-разному. Некоторые, например, габардин, совсем неспособны к впитыванию влаги;
износоустойчивость. Сама по себе шерсть в большинстве случаев не обладает достаточной прочностью, но добавление некоторого количества синтетики сразу же делает ткань намного крепче;
функциональность. Практически все шерстяные полотна просто кроить и сшивать. Они не осыпаются, не скользят и легко драпируются, позволяя воплощать любые идеи;
безопасность. Как и другие материалы из природного сырья, шерсть не является источником аллергии или иных заболеваний.

Многих привлекает то, что шерстяные ткани не накапливают пыль и устойчивы к загрязнениям. Кроме того, они обладают способностью к выветриванию запахов, что особенно радует курильщиков.

Что касается недостатков, то здесь, как и в случае с шелком, на первый план выходят денежные вопросы: изделия из некоторых видов сырья, например, кашемира или альпака, стоят очень дорого. Не следует также забывать о том, что шерстяные вещи боятся моли и им необходимо обеспечить правильное хранение, чтобы они служили как можно дольше.

Ассортимент шерстяных тканей

Материалы из шерсти животных используют не только при пошиве одежды, но и для изготовления многих других изделий. Рассмотрим их употребление на примере некоторых известных тканей.

Кашемир – элегантные пальто, пиджаки, шарфы и палантины.
Фланель – детская одежда, пижамы, халаты.
Габардин – куртки, плащи, рюкзаки, сумки, чемоданы.
Велюр – пиджаки, костюмы, мебельная обивка, шторы.
Твид – мужские и женские костюмы.
Байка – демисезонные пальто, одеяла.
Репс – форменная одежда.
Шотландка – юбки, платья, занавески.
Фетр – головные уборы, обувь, декоративные изделия.
Плюш – детские игрушки, чехлы на мебель.

Важно знать! Шерстяные вещи предпочтительнее стирать вручную, используя не порошкообразные, а жидкие средства. Гладить их нужно только через хлопковую салфетку, выставив регулятор утюга на наименьшую температуру.

Минеральные ткани

Материалы, входящие в эту группу, получают путем переработки горных пород, содержащих большое количество кальция, магния, железа и алюминия. Такие ткани применяются в производстве теплостойких технических изделий: транспортерных лент, пароизоляционных покрытий и т. п.

Поскольку минеральные волокна обладают огнеупорными свойствами, их добавляют в ткани, из которых шьют спецодежду для пожарных и работников металлургических предприятий. Но носить такие изделия долгое время не рекомендуется, так как асбестовые полотна способны излучать вредные для организма вещества.

Сейчас все больше потребителей предпочитают покупать только натуральные ткани. Изготовленные из биологически чистого сырья, они наполнены живительной энергией самой природы, которой щедро делятся с людьми.

Натуральные волокна (хлопок , лен и прочие) являются основным сырьем для отечественной текстильной промышленности. Их изготавливают из различных природных продуктов.

Происхождение натуральных волокон

Сырье, повторимся, получают из различных продуктов. В зависимости от материала волокна отличаются друг от друга качеством, внешним видом, прочими характеристиками. При этом существует категория наиболее часто используемого сырья. В текстильной промышленности на первом месте по применению находятся . Их характеристики зависят от особенностей культур, из которых изготавливается сырье. Кроме этого, используются натуральные волокна животного происхождения. К ним относят, например, шерсть, шелк.

Свойства натуральных волокон

Как выше было сказано, характеристики сырья зависят от особенностей продуктов, из которых его получают. Наиболее распространенными являются хлопковые волокна. Их получают из специально выращиваемой культуры. Хлопчатник возделывается более чем в 50 странах. Он представляет собой многолетнюю теплолюбивую культуру. Выглядит растение в виде кустарника, высота которого от одного метра и больше. Ежегодно после цветения на культуре образуются плоды. Они представлены в виде коробочек с семенами. Их покрывает от 7 до 15 тыс. волосков. Они и являются хлопковыми волокнами. Длина волосков находится в пределах 12-60 мм. Чем они длиннее, тем качественнее пряжа и ткани. Из натуральных волокон вырабатывается текстиль, который легко поддается окрашиванию и другой обработке. Как правило, исходное сырье для промышленности имеет белый или бурый цвет. Между тем, в настоящее время технологии культивирования позволяют получать цветные

Лубяное сырье

Натуральные волокна получают из стеблей и листьев разных культур. К ним, например, относят джут, лен, крапиву и прочие. Самыми тонкими, гибкими и мягкими считаются льняные . Из них сначала создается пряжа. Из нее впоследствии производят прочные и мягкие ткани. Лен бывает нескольких видов. Длина волокон зависит от высоты стебля. Самым ценным в промышленном смысле считается лен-долгунец. Его стебли могут достигать в высоту 0.8-1 м. Низкокачественные дает лен-кудряш.

Процесс получения сырья

Созревшие льняные стебли выдергиваются вместе с корнями. Это необходимо для сохранения длины волокон. Данный процесс получил название "теребление". Раньше оно осуществлялось вручную. В настоящее время на полях работают специальные комбайны. На льномолотилках осуществляется освобождение стеблей от семян. Полученную соломку вымачивают в специальных бассейнах или других водоемах. Часть льняного стебля составляет луб. Он располагается под корой. В виде тонких связок в нем находятся волокна. Их выделение из стеблей производится на специальных заводах. На предприятиях используется особая технология отделения волокон от коры и последующей их обработки. Вымоченные стебли сушатся. Затем их мнут и треплют. После этого натуральные волокна отбеливают, поскольку они имеют светло-желтый, переходящий в стальной, цвет.

Другие культуры

Волокна прочих растений грубые и жесткие. Они используются преимущественно при изготовлении веревок, холста, мешковины, канатов и пр. К примеру, конопляное волокно - материал натуральный и похож на льняное по многим признакам. Однако оно не такое мягкое. В этой связи его используют, как правило, при производстве парусины, мешковины, шпагата, канатов. Лубяные получают не только из стеблей. В качестве сырья, например, могут выступать и листья.

Шелк

Для его производства используются волокна, которые получают из коконов шелкопряда. Они образуются на определенной стадии развития гусениц. Они сплетают кокон, представляющий собой продолговатую оболочку яйцеобразной формы. Он состоит из тончайшего волокна, которое переплетено в 40-50 слоев. Нить образуется следующим образом. На головке чуть ниже рта гусеницы располагается два отверстия. Из них выделяется густая жидкость, которая в воздухе застывает. Ее образование осуществляется постоянно. В результате образуется 2 нити, которые склеиваются серицином. Это специальное вещество, которое также выделяется гусеницей. В итоге создается одна нить, которая и идет на плетение кокона.

Промышленная обработка

Цвет кокона зависит от вида шелкопряда. Они бывают красновато-желтого, белого, желтоватого цвета. Выводят и другие виды шелкопрядов, которые плетут нежно-розовые, зеленые, голубые коконы. Следует, однако, сказать, что естественный цвет нитей не отличается устойчивостью. Кроме этого, цветные волокна впоследствии могут осложнить процесс окрашивания. Перед последующим использованием в промышленности коконы отбеливают.

Для получения волокон высокого качества коконы подвергаются обработке паром либо горячим воздухом. Куколки, находящиеся в них, умерщвляются, а чтобы предотвратить разложение, их подвергают сушке. Если этого не сделать, то насекомое превратится в бабочку и начнет выбираться из кокона. Соответственно, он будет подвергаться механическим разрушениям, что негативно сказывается на качестве нитей. Прежде чем начать сматывание волокон, коконы помещаются в бассейны, наполненные горячей водой. Затем их обрабатывают паром и щелочными растворами. Это необходимо для размягчения серицина. Один кокон дает порядка 400-1200 м нити. Однако она очень тонкая. Поэтому волокна от 3 до 30 коконов соединяются в одно.

Шерсть

Какие еще используются в промышленности натуральные волокна? Животные дают промышленности и шерсть. Она также подвергается обработке для получения нитей. Шерсть обладает разнообразными качествами и характеристиками. Отличия присутствуют в волокнах одного животного разных видов. К примеру, из овечьей шерсти большую ценность представляет та, которую получают с тонкорунных и полутонкорунных овец. В процессе стрижки волосяной покров снимается сплошным пластом. Руно неодинаково по своему качеству. Наиболее ценные волокна располагаются на спине, животе, лопатках. На ногах и задней части шерсть грубая. Однако самым качественным и ценным считается пух. Его волокна гибкие, упругие и тонкие. Качество шерсти во многом зависит от времени стрижки. Мягче будут волокна, полученные в весеннее время. В них присутствует большое количество пуха. Осенью его почти нет в шерсти. Поэтому такие волокна жесткие. Однако при этом осенняя шерсть чище весенней. Среди волокон различают:

Ость - толстое волокно.
Переходный волос. По своим характеристикам он занимает промежуточное место между остью и пухом.
"Мертвый" волос. Он представлен в виде жестких и малопрочных волокон.

Особенности обработки

Свойства пряжи будут зависеть от качества волокон, которые использовались для ее получения. Лучшие сорта изготавливаются из пуха. Качество волокон определяют не только по их прочности, мягкости, тонине, но и длине. Она, в свою очередь, будет зависеть от породы овец. Длина шерсти может достигать 180-200 мм. Сырье всегда подвергается первичной обработке. Она включает в себя сортировку, очистку от мусора (комков земли, репейника и пр.). Затем производится отрепление, рыхление. После этого шерсть промывается и высушивается. Сортировка осуществляется вручную. Руно раскладывают на специальных столах. Здесь его разделяют на части. В соответствии с определенными нормами качества подбирается шерсть в партии. Промывка производится специальными составами с добавлением моющих средств. Это необходимо для удаления частиц жира.

Химическое сырье

С развитием технологий возникла возможность производить искусственные и В качестве основной причины использования химии при получении сырья называют высокий спрос на текстиль. Имеющиеся ресурсы не могли удовлетворить потребности населения. Получение искусственного сырья осуществляется с использованием К ним, в частности, относят хлопковую, древесную и другую целлюлозу, молочные белки и пр. Эти вещества подвергаются химической обработке азотной, серной, уксусной кислотами, ацетоном, едким натром и так далее. В результате получают вискозу, нитрошелк, ацетатный, медно-аммиачный шелк.

Синтетическое сырье

Их получают при обработке разных продуктов. Среди них: нефть и уголь, попутные и природные газы, отходы сельскохозяйственного и целлюлозно-бумажного производства. Из веществ выделяют высокомолекулярные смолы. Они и выступают в качестве исходного материала для получения синтетического сырья. Обработка и переработка смол осуществляется по особой, достаточно сложной технологии. Среди наибольшее распространение получили нейлон, лавсан, капрон, милан, полихлорвинил и прочие. Химическому сырью заранее придаются определенные качественные характеристики. В частности, оно отличается прочностью, устойчивостью к влаге, краске и пр.

Смешанное сырье

Химические и натуральные волокна, о которых сказано выше, представляют собой однородные материалы. Между тем, сегодня все большую популярность приобретает смешение сырья. Внедрение новых технологий в текстильное производство дает широкие возможности для получения огромного ассортимента пряжи. Смешиваться могут натуральные волокна как друг с другом, так и с искусственными и синтетическими материалами. Например, соединяют капрон и лен, нейлон и шерсть. Для получения полушелковых и полушерстяных тканей используется не только смешение волокон. Активно применяются новые технологии ткачества. В частности, при создании полотна нитями основы является пряжа одних волокон, а утка - других.

Заключение

Текстильная промышленность считается одним из наиболее крупных производственных секторов. Для изготовления востребованной продукции должно использоваться качественное сырье. Оно должно соответствовать ГОСТам, подвергаться тщательной обработке. Это важно для волокон любого происхождения, в том числе химического. Стоит отметить, что в промышленности постоянно внедряются передовые технологии производства. Это, в свою очередь, требует поставки новых видов сырья.

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.

Язык проекта:

Натуральные волокна Волокна состоят из непряденых нитей материала или длинных тонких отрезков нити. Волокна используются в природе как животными так и растениями, для удержания тканей (биологических). Натуральные волокна - это волокна, которые существуют в природе в готовом виде, они образуются без непосредственного участия человека. В эту группу входят волокна растительного, животного и минерального происхождения. Основными признаками для классификации являются: химический состав волокон и область их происхождения.

Натуральные волокна

Шелк - состоит из волокна животного (белкового) происхождения. Шелковые нити получают из коконов гусениц тутового шелкопряда. К шелковой группе относятся такие ткани, как - вуаль, шифон, крепдешин, атлас чесуча, креп, креп-жоржет, туаль, фай, тафта, парча, фуляр и др. Традиционно, шелк считается одним из самых дорогих разновидностей ткани. Изделия из шелковой ткани очень легкие, прочные, красивые. Имеют приятный блеск, хорошо регулируют температуру тела. К недостаткам шелка можно отнести то, что ткань сильно мнется и чувствительна к действию ультрафиолетовых лучей. Часто к натуральному шелковому волокну добавляют другого рода волокна для получения новых интересных фактур и различных эффектных переплетений. Стоит отметить, что также выпускается искусственные и синтетические шелковые ткани.

Шерсть - натуральные волокна животного (белкового) происхождения. В качестве сырья используется волосяной покров животных - овечья шерсть, верблюжья шерсть, шерсть ламы, кролика и др. В группу шерстяных тканей входят: саржа, сукно, твид, бостон, коверкот, шевиот, дюветин и пр. Шерсть различных животных отличается по качеству, свойствам и области применения. Единственная общая характеристика всех типов шерсти - это исключительное качество удерживать тепло. Значительную массу шерсти (94-96%) для предприятий текстильной промышленности поставляет овцеводство. Натуральные шерстяные ткани мягкие, эластичные, лёгкие, воздухопроницаемые. Толщина тканей может быть разной, существуют как толстые, так тонкие шерстяные материи. Ткани из шерсти практически не сминаются.

Натуральное волокно минерального происхождения: асбест

натуральный волокно минеральный растительный

Асбест (греч.неразрушимый) - собирательное название группы тонковолокнистых минералов из класса силикатов. В природе это агрегаты с пространственной структурой в виде тончайших гибких волокон. Применяется в самых различных областях, например в строительстве, автомобильной промышленности и ракетостроении. По химическому составу асбест представляет собой водные силикаты магния, железа, кальция и залегает в горных породах в виде жил и прожилок.

Натуральные волокна растительного происхождения

Основным веществом, составляющим волокна растительного происхождения, является целлюлоза. Это твердое трудно растворимое вещество, состоит из звеньев С6Н10О5. Помимо целлюлозы в растительных волокнах присутствуют воски, жиры, белковые, красящие вещества и др.

Хлопок - это натуральное волокно растительного происхождения. Производят хлопок из волокон семян растений хлопчатника. На основе хлопка производятся: сатин, батист, марлевка, ситец, деним, фланель, канифас, тик, бязь, маркизет, перкаль, нансук, органди, пике, поплин, вуаль и прочие ткани. Достоинствами хлопчатобумажной ткани являются: прочность, высокая износостойкость, устойчивость к действию щелочей и эластичность. Ткань теплая, мягкая и приятная на ощупь, хорошо впитывает влагу, не электризуется. К недостатком ткани относят высокуюсминаемость из-за малой доли упругой деформации. Иногда к тканям хлопчатобумажной группы добавляют вискозу, и тогда на их матовой поверхности появляется изумительный блеск либо узор.

Лен - это натуральное и экологически чистое волокно растительного происхождения. Сырьем для производства льна служит стебель травянистого растения с одноименным названием. Льняные ткани гигиеничные, прочные, мягкие на ощупь, с хорошими влаго- и воздухопроницаемыми свойствами. Однако, ткани изо льна из-за незначительной растяжимости и слабой упругости волокна чрезвычайно сильно мнутся и плохо гладятся, а также изрядно садятся при стирки. Чаще всего изделия из льняной ткани выпускаются естественного цвета (от серого до бежевого). Имеют приятный блеск.

Джут издавна используется для изготовления веревок и мешковины, а также в качестве натуральной основы для ковров и линолеума. Джутовое волокно получают из одноименного растения, произрастающего главным образом в Индии и Бангладеш. Тканое джутовое напольное покрытие мягче, чем кокосовое или сизалевое, поэтому подходит только для помещений, где нет оживленного движения, например спален. Здесь текстура изделий из джута станет дополнительным преимуществом - по ним приятно ходить босиком.

Кокосовое волокно (койр) получают из орехов кокосовой пальмы. Из койра делают прочные и упругие напольные покрытия - ковры, циновки и придверные коврики. Кокосовое волокно отличается чрезвычайной износостойкостью, но оно колючее и с трудом поддается окраске.

Пенька (волокна стеблей конопли) необычайно прочна, не подвержена гниению и не боится соленой воды, а также не выцветает и не портится на ярком свету. В конопле, выращиваемой для текстильной промышленности, отсутствуют активные наркотические компоненты. Она великолепно разрастается и не нуждается в химической защите или подкормке. Из нее делают пеньку и грубое сукно. В сочетании с другими, более мягкими натуральными волокнами конопля является сырьем для легких и удобных тканей, которые можно использовать самыми разными способами

Волокна минерального происхождения

К волокнам минерального происхождения относятся асбесты (наиболее широко используют хризолит-асбест), расщепляя которые получают технические волокна. Перерабатывают их (обычно в смеси с 15-20% хлопка или химических волокон) в пряжу, из которой изготовляют огнезащитные и химически стойкие ткани, фильтры и др. Непрядомое короткое асбестовое волокно используют в производстве композитов (асбопластиков), картонов и др.

Объём мирового производства природных волокон в 1980 г. составил (млн. т/год): хлопок – 14,1, лен – 0,6, джут – 3,0, прочие грубостебельные и жесткие – 1,0, шерсть (мытая) – 1,6, шелк-сырец – 0,05.

Химические волокна

Полиамидные волокна

Полиамидные волокна, во многих отношениях превосходящие по качеству все природные и искусственные волокна, завоевывают все большее и большее признание. К наиболее распространенным полиамидным волокнам, выпускаемым промышленностью, относятся капрон и нейлон. Сравнительно недавно получено полиамидное волокно энант.

Капрон – полиамидное волокно, получаемое из поликапроамида, образующегося при полимеризации капролактама (лактама аминокапроновой кислоты):

Исходный капролактам практически получается двумя путями:

1. Из фенола:

Окисление циклогексана проводят кислородом воздуха в жидкой фазе при 130-140o С и 15-20 кгс / см2 в присутствии катализатора – стеарата марганца. При этом образуются циклогексанон и циклогексанол в соотношении 1:1.

Достоинства и недостатки натуральных волокон.

Достоинства:
- Не накапливают статического электричества (не электролизуются)
- Паропроницаемы
- Воздухопроницаемы
- Гигроскопичны (т.е. хорошо впитывают влагу)
- Имеют высокие теплоизоляционные свойства (не жарко летом, не холодно зимой)
- Престижны и обычно более дороги
Недостатки:
- Легко мнутся
- Плохо держат краску (редко могут быть окрашены в яркие цвета и могут линять при стирке)
- Деформируются при носке и грубой стирке (растягиваются, меняют форму). Могут сесть при неправильной стирке.
- Впитывают влагу (при этом заметно темнеют) и долго сохнут
- Могут пилинговаться (появляются «катышки»), однако это определяется в большей степени особенностями ткани, а не волокна.

Достоинства и недостатки синтетических волокон.

Достоинства:
- Обычно имеют низкую сминаемость
- Позволяют добиться более эффектной выделки и окраски (блеск, глянец, яркие цвета)
- Мало деформируются при носке (локти, колени)
- Мало деформируются после стирки
- Могут быть эластичными, что позволяет подчеркивать фигуру и даже немного «формировать» ее
- Быстро сохнут и не темнеют от влаги
- Меньше линяют и выгорают
Недостатки:
- Синтетика обычно хуже, чем натуральные ткани пропускает влагу и воздух (более низкая паро- и воздухопроницаемость).
- Многие покупатели утверждают, что синтетика вызывает раздражения или аллергию на коже, однако это довольно редкое явление и чаще всего связано с трением жесткой тканью.
- Синтетика электролизуется. Этот недостаток легко исправить с помощью аэрозольных антистатиков или опаласкивателей
- Низкие теплозащитные свойства

Исследование на гигиенические свойства

Качества одежды зависят от многих условий и в первую очередь от свойств ткани. Взаимодействие между кожей ребенка и тканями одежды определяется гигиеническими свойствами ткани: толщиной, массой, воздухо-и паропроницаемостью, гигроскопичностью, влагоёмкостью, гидро- и липофильностью, гидрофобностью, а также теплопроводностью и тд.

Теплопроводность характеризует теплозащитные свойства материалов: чем она ниже, тем теплее материал.

Толщина тканей измеряется в миллиметрах и влияет на теплозащитные свойства ткани (например, батист-0.1 миллиметра, драп-5 мм, натуральный мех-30-50 мм).В материалах имеющих большую толщину содержится больше воздуха, который обладает низкой теплопроводностью. Следовательно, чем толще материал, тем он теплее.

Масса ткани измеряется в граммах по отношению к единице площади материала (1 кв. м или 1 кв. см) (например, драп-77 г/кв. м, натуральный мех-1000 г/кв. м). Гигиенически оптимальной является ткань с минимальной массой и сохранением всех необходимых ей свойств.

Воздухопроницаемость - измеряется в куб. дм.и означает способность материалов пропускать воздух через 1 кв. м в секунду путем фильтрации через поры. (например, шелк натуральный-341 куб. дм./ кв. м в секунду, капрон-125 куб. дм./кв. м в секунду, мадаполам х/б-111 куб. дм./кв. м). Поверхностный слой зимней и осенней одежды должен иметь низкую воздухопроницаемость в целях защиты от холодного воздуха. Летняя одежда должна обладать максимальной вентилируемостью, то есть большой воздухопроницаемостью.

Паропроницаемость - измеряется в граммах водяного пара, проходящего за 1 час через 1 кв. м ткани, и определяет способность материалов пропускать через себя водяные пары, постоянно образующиеся в пододёжном пространстве, путем диффузии их через волокна. (например, мадаполам х/б-16,2 г/кв. м в час, шелк натуральный- 4,62 г/кв. м в час, капрон- 1,09 г/кв. м в час). В местностях с жарким климатом, когда теплоотдача осуществляется в значительной мере за счет испарения, одежда должна иметь наибольшуюпаропроницаемость.

Гигроскопичность - характеризует способность тканей поглощать водяные пары, выражается в % (например, батист, вольта, ситец > 90%, мадаполам х/б – 18%, драп облегченный – 16,5%, шерсть – 14%, репс – 7-8%, репс с водоотталкивающей пропиткой – 1,2%, капрон – 5,7%, лавсан – 0,5%). Хорошая гигроскопичность является положительным свойством материалов, используемых для внутренних слоев одежды; способствует удалению пота с поверхности кожи. Гигроскопичность тканей, применяемых для верхних слоев зимней и демисезонной одежды, должна быть минимальной, что предотвращает её промокание при атмосферных осадках и снижение теплозащитных свойств.

Влагоёмкость – определяет способность тканей впитывать воду при погружении в неё, выражается в %. Свойства ткани сохранять значительную часть пор свободными после увлажнения имеет большое значение, т.к. при этом достигается определенный уровень воздухопроницаемости и меньше изменяется тепловые свойства данного материала.

Гидрофильность – отражает способность ткани быстро и полно впитывать влагу, выражается в % (например, батист, вольта, ситец > 90%, репс с водоотталкивающей пропиткой – около 0%). Высокая гидрофильность должна быть у тканей, непосредственно соприкасающихся с кожными покровами и поглощающих водяные пары с кожи.

Гидрофобность (“несмачиваемость”) – свойство противоположное гидрофильности. Высокая гидрофобность должна быть у ткани, образующих верхний слой одежды и защищающих её от снега, дождя, тумана.

Липофильность – характеризует способность тканей впитывать в себя жир с поверхности кожи, выражается в %. Высокие её свойства являются отрицательным свойством, присущим в основном синтетическим тканям, т.к. капельки жира заполняют воздушные пространства между волокнами и ухудшают тем самым физико-гигиенические свойства материалов.

Намокаемость - способность тканей впитывать капельно-жидкую влагу. Очень ценные свойства для полотенец, простыней, белья, сорочек, платьев.

Характеристикой намокаемости тканей является их водопоглощаемость и капиллярность.

Водопоглощаемость тканей характеризуется количеством поглощенной воды в процентах к массе ткани при непосредственном соприкосновении ее с водой.

Капиллярность тканей характеризуется высотой, на которую поднимается смачивающая жидкость по капиллярам.

Водоупорность - свойство ткани сопротивляться смачиванию. Большое значение это свойство имеет для специальных тканей (брезентов, парусин, палаточных), плащевых тканей, пальтовых и костюмных шерстяных тканей.

Водоупорность ткани зависит от ее структуры и характера отделки. У тканей плотных, а также у сильно уваленных и обработанных водоупорными пропитками водоупорность выше.

Воздухопроницаемость - это свойство ткани пропускать воздухи обеспечивать вентилируемость одежды.

К тканям различного назначения предъявляются различные требования воздухопроницаемости. Сорочечно-платьевые и бельевые ткани должны обладать наибольшей воздухопроницаемостью. Ткани для верхней и зимней одежды должны обладать ограниченной воздухопроницаемостью, должны быть ветростойкими и не допускать переохлаждения тела человека в результате проникания чрезмерного количества холодного воздуха в пододежное пространство.

Воздухопроницаемость тканей зависит от наличия пор, которых у тканей тонких, малоплотных и неаппретированных больше, а у толстых, плотных, аппретированных - меньше. Проникание воздуха через ткань зависит от скорости движения человека или скорости ветра.

Теплозащитные свойства тканей - это их способность сохранять тепло, выделяемое телом человека. Теплозащитные свойства зависят от вида и качества волокнистого материала и структуры ткани.

Все волокна имеют какой-то коэффициент теплопроводности (наибольшим - целлюлозные волокна, особенно льняное; низким - белковые волокна; шерсть всегда считалась «теплым» волокном. По уменьшению теплопроводности волокна можно расположить с следующей последовательности: капроновые, искусственные, лен, хлопок, натуральный шелк, шерсть, нитрон. Кроме теплопроводности волокон, имеет значение их толщина, длина, извитость, упругость. Лучшими теплозащитными свойствами будут обладать ткани невысокой объемной плотности (0,2-0,35 г/см 3).

Большое значение для характеристики теплозащитных свойств имеют толщина и плотность ткани. Чем выше эти показатели, тем выше теплозащитные свойства ткани.

Пылеемкость и пылепроницаемость . Пылеемкость ткани - ее способность удерживать пыль и другие загрязнения.

Пылеемкость ткани зависит от структуры ткани, вида волокон и характера отделки ткани. Ткани плотные, с гладкой поверхностью загрязняются меньше, чем рыхлые, шероховатые. Больше всего загрязняются шерстяные ткани, потому что волокна шерсти имеют чешуйчатый слой, способствующий скоплению частиц пыли. Хлопчатобумажные ткани также легко загрязняются вследствие извитости волокон хлопка. Шелковые и льняные ткани загрязняются меньше, это объясняется тем, что волокна шелка и льна имеют гладкую поверхность, слабо удерживающую загрязнения. Мало загрязняются также аппретированные ткани.

Пылепроницаемость ткани - способность ее пропускать пыль в пододежный слой. Чем толще и плотнее ткань, тем меньше ее пылепроницаемость; это особенно важно при изготовлении спецодежды для рабочих пыльных производств (шахт, цементных заводов, мукомольных производств).

Электризуемость - это способность материалов накапливать на своей поверхности статическое электричество. При трении текстильных материалов на их поверхности протекают одновременно два процесса: процесс возникновения зарядов статического электричества определенной полярности и процесс рассеивания зарядов. Когда равновесие между этими процессами нарушается, происходит электризация.

Электризуемость текстильных материалов имеет суточные и сезонные колебания, связанные с ионизацией атмосферы. Например, летом электризуемость материалов выше, так как солнечная активность в этот период сильнее. В большинстве случаев электризуемость текстильных материалов представляет собой отрицательное явление: она осложняет технологические процессы производства материалов и изготовления из них швейных изделий. Электризуемость материалов в одежде при ее носке вызывает у человека неприятные ощущения, прилипание изделия к телу, быстрое загрязнение в результате прилипания частиц пыли и т.д. Кроме того, оказывает биологические воздействия на человеческий организм. Однако механизм этих воздействий еще до конца не выяснен. Известно, что положительное электрическое поле на поверхности кожи человека вызывает ряд патологических реакций. Отрицательное электрическое поле оказывает благоприятное воздействие на организм.

Правила при работе с кислотами и щелочами

Работа с концентрированными кислотами и щелочами проводится только в вытяжном шкафу и с использованием защитных средств (перчаток, очков). При работе с дымящей азотной кислотой с удельной плотностью 1,51 - 1,52 г/куб. см, а также с олеумом следует надевать также резиновый фартук.

Используемые для работы концентрированные азотная, серная, соляная кислоты должны храниться в вытяжном шкафу в стеклянной посуде емкостью не более 2 куб. дм. В местах хранения кислот недопустимо нахождение легковоспламеняющихся веществ.

Разбавленные растворы кислот (за исключением плавиковой) также хранят в стеклянной посуде, а щелочей - в полиэтиленовой таре.

Работа с плавиковой кислотой требует особой осторожности и проводится обязательно в вытяжном шкафу. Хранить плавиковую кислоту необходимо в полиэтиленовой таре.

Переносить бутыли с кислотами разрешается вдвоем и только в корзинах, промежутки в которых заполнены стружкой или соломой. Более мелкие емкости с концентрированными кислотами и щелочами следует переносить в таре, предохраняющей от ожогов (специальные ящики с ручкой).

Концентрированные кислоты, щелочи и другие едкие жидкости следует переливать при помощи специальных сифонов с грушей или других нагнетательных средств.

Для приготовления растворов серной, азотной и других кислот их необходимо приливать в воду тонкой струей при непрерывном помешивании. Для этого используют термостойкую посуду, так как процесс растворения сопровождается сильным разогреванием.

Приливать воду в кислоты запрещается!

В случае попадания кислоты на кожу пораженное место следует немедленно промыть в течение 10 - 15 минут быстротекущей струей воды, а затем нейтрализовать 2 - 5% раствором карбоната натрия.

Пролитую кислоту следует засыпать песком. После уборки песка место, где была разлита кислота, посыпают известью или содой, а затем промывают водой.

Пролитые концентрированные растворы едкого натра, едкого калия и аммиака можно засыпать как песком, так и древесными опилками, а после их удаления обработать место слабым раствором уксусной кислоты.

Использованную химическую посуду и приборы, содержащие кислоты, щелочи и другие едкие вещества, перед сдачей на мойку необходимо освободить от остатков и обязательно ополоснуть водопроводной водой.

Нанотехнологии

Нанотехнологии - комплекс областей науки и технологий, который стремительно меняется под влиянием новых открытий, происходящих практически каждый месяц.

Наноматериалы в текстиле. Текстиль на основе наноматериалов приобретает уникальные по своим показателям водонепроницаемость, грязеотталкивание, теплопроводность, способность проводить электричество и другие свойства.

Наноматериалы могут иметь в своем составе наночастицы, нановолокна и другие добавки. Например, компания Nano-Tex успешно производит ткани, улучшенные с помощью нанотехнологий. Одна из таких тканей обеспечивает абсолютную водонепроницаемость : благодаря изменению молекулярной структуры волокон, капли воды полностью скатываются с полотна, которое при этом «дышит».

Биомиметика в текстиле. В современных нанотехнологих широко используется прием, назвываемый биомиметикой, суть котрого состоит в том, чтобы «подсмотреть» и повторить успешное рещение проблемы, которое использует сама природа. Так были получены ткани-«липучки», принцип действия которых был взят у геккона, сверхпрочные нити и «самоочищающаяся» ткань, секрет которой подсказал цветок лотоса. Ниже мы расскажем подробнее об этих достижениях.

Американские исследователи из университета Клемсона (Clemson University ) на основе детальных исследований структуры листьев лотоса создали «самоочищающееся» покрытие , которое отталкивает гораздо больше воды и грязи, чем обычные ткани. По словам химика-текстильщика Фила Брауна, покрытие не очищает само себя, оно просто отталкивает грязь лучше, чем любая существующая сегодня ткань. Принцип действия позаимствован у природы. Как было установлено, листья лотоса обладают свойством «самостоятельного очищения», их поверхность отталкивает большую часть грязи и воды. Поверхность листа лотоса устроена таким образом, что капля воды катится по нему, собирая грязь. А на гладкой поверхности, наоборот, капля воды, сползая, оставляет грязь на месте.

Исследователи повторили этот механизм, нанеся разработанное покрытие на волокна ткани. Для этого ткань обработали специальным связующим полимером (полиглицидилом метакрилатом), который затем покрыли наночастицами серебра, остановив на них свой выбор из-за их противомикробного действия. Далее на поверхности наночастиц был выращен еще один полимерный гидрофобный слой, который отталкивает капли воды, заставляя их катиться по ткани и собирать грязь. Покрытие устойчиво и не разрушается при очистке и механическом воздействии.

Созданная ткань, использующая этот принцип, даже если ее пытаться сильно испачкать, будет отталкивать большинство мокрой грязи. А оставшуюся можно будет легко смыть обычной водой. Использование различных наночастиц в составе нового покрытия, безвердного для окружающей среды, позволит ткани приобрести ряд полезных свойств: от поглощения неприятных запахов до уничтожения микроорганизмов.

Новое запатентованное покрытие пока не имеет официального названия. Его можно нанести практически на любую ткань, включая шелк, полиэфир и хлопок. Однако технологический процесс достаточно сложен и не может быть реализован в промышленности, пока не будет создан простой и надежный принцип обработки ткани в несколько этапов.

Производство нановолокон
Нановолокна можно производить, наполняя традиционные волокнообразующие полимеры отличающимися по конфигурации наночастицами различных веществ или путем выработки ультратонких (диаметром в рамках наноразмеров) волокон.
Наполненные наночастицами волокна начали производить с 1990 года. Такие волокна малоусадочны, имеют пониженную горючесть, повышенную прочность на разрыв и истирание и в зависимости от природы вводимых наночастиц могут приобретать другие защитные свойства, требующиеся человеку.
В качестве наполнителей волокон широко используют углеродные нанотрубки с одной или несколькими стенками. Волокна, наполненные нанотрубками, приобретают уникальные свойства – они в 6 раз прочнее стали и в 100 раз легче ее. Наполнение волокон углеродными наночастицами на 5-20% от массы придает им также сопоставимую с медью электропроводность и химическую устойчивость к действию многих реагентов.
Углеродные нанотрубки используются в качестве армирующих структур, блоков для получения материалов с высокими прочностными свойствами: экранов дисплеев, сенсоров, хранилищ жидкого топлива, воздушных зондов и т.д. Например, при наполнении углеродными нанотрубками поливинилспиртового волокна, получаемого по коагуляционной технологии прядения, оно становится в 120 раз выносливее, чем стальная проволока и в 17 раз легче, чем волокно Кевлар (самое известное и прочное арамидное химволокно, получаемое по традиционной технологии и используемое в бронежилетах). Подобные нановолокна уже сейчас начинают применять для производства взрывозащищающей одежды и одеял, защиты от электромагнитных излучений.
Очень ценные и полезные свойства химические волокна приобретают при наполнении их наночастицами глинозема. Наночастицы глинозема в виде мельчайших хлопьев обеспечивают высокую электро- и теплопроводность, химическую активность, защиту от УФ-излучения, огнезащиту и высокую механическую прочность. У полиамидных волокон, содержащих 5% наночастиц глинозема, на 40% повышается разрывная нагрузка и на 60% – прочность на изгиб. Такие волокна используют в производстве средств защиты от ударов, например защитных касок. Известно, что полипропиленовые волокна очень трудно окрашиваются, что существенно ограничивает область их применения в производстве материалов бытового назначения. Введение 15% наночастиц глинозема в структуру полипропиленовых волокон обеспечивает возможность крашения их различными классами красителей с получением окрасок глубоких тонов.
Интенсивно развиваются исследования и производство синтетических волокон, наполненных наночастицами оксидов металлов: ТiO2, Al2O3, ZnO, MgО. Волокна приобретают следующие свойства:
- фотокаталитическую активность;
- УФ-защиту;
- антимикробные свойства;
- электропроводность;
- грязеотталкивающие свойства;
- фотоокислительную способность в различных химических и биологических условиях.
Еще одним интересным направлением в производстве нановолокон является придание им ячеистой, пористой структуры с наноразмерами пор. При этом достигается резкое снижение удельной массы (получение легких материалов), хорошая теплоизоляция, устойчивость к растрескиванию. Образующиеся нанопоры волокон могут быть заполнены различными жидкими, твердыми и даже газообразными веществами с различным функциональным назначением (медицина, ароматизация текстильных полотен, биологическая защита).
Другой тип нановолокон – ультратонкие волокна, диаметр которых не превышает 100 нм. Эта тонина обеспечивает высокое значение удельной поверхности и, как следствие, высокое удельное содержание функциональных групп. Последнее обеспечивает хорошую сорбционную способность и каталитическую активность материалов из подобных волокон.
В Европе (Англия, Франция), США, Израиле и Японии параллельно идут интенсивные работы по созданию синтетических белковых волокон, имитирующих структуру паутины, имеющей непревзойденные физико-механические свойства. Используя для выработки подобного белка другие продуценты (микроорганизмы, растения), удалось получить полимерные белковые нановолокна толщиной около 100 нм. Мягкий и сверхпрочный «паучий шелк» сможет заменить жесткий и негибкий кевлар в бронежилетах. Области применения «паучьего шелка» разнообразны: это и хирургические нити, и невесомые и чрезвычайно прочные бронежилеты, и легкие удочки, и рыболовные снасти. Пока речь идет о малых партиях, но нанотехнологии развиваются столь бурно и стремительно, что промышленного выпуска изделий, изготовленных из «паучьего шелка», ждать недолго.

Наноматериалы в текстиле Текстиль на основе наноматериалов приобретает уникальные по своим показателям водонепроницаемость, грязеотталкивание, теплопроводность, способность проводить электричество и другие свойства. Наноматериалы могут иметь в своем составе наночастицы, нановолокна и другие добавки. Например, компания Nano-Tex успешно производит ткани, улучшенные с помощью нанотехнологий. Одна из таких тканей обеспечивает абсолютную водонепроницаемость: благодаря изменению молекулярной структуры волокон, капли воды полностью скатываются с полотна, которое при этом «дышит». ПомимоLevi Strauss, ткани использует в своей джинсовой одежде и элементах обуви, в частности, компания Dockers. А американская компания NanoSonic разработала уникальную технологию, позволяющую создавать материалы с невозможными в природе свойствами, в частности, листы полимера, гибкие и упругие, как резина, и проводящие ток, как металл. Новый продукт назвали Metall Rubber – металлизированная резина. Процесс производства Metall Rubber называется электростатической самосборкой. Для его реализации компания даже создала специального робота, ускоряющего создание образцов. Дело в том, что наращивание пластины или какой-либо иной детали из металлического каучука идет буквально по молекулам. Новый материал выдерживает многократное скручивание, нагрев до 200°С и агрессивные химические среды. Компания надеется, что металлический каучук найдет применение в различных областях техники: от аэрокосмической отрасли до электроники, в том числе и в изготовлении текстиля для спецодежды (рис. 1). Из «горячих новинок» текстильного нанорынка следует отметить утеплительный материал Aspen’s Pyrogel AR5401, изготовленный на основе полимерного материала с нанопорами. Благодаря им материал ведет себя как хороший теплоизолятор. Компания Aspen Aerogels в марте 2004 г. начала производство из нового материала утепляющих стелек для обуви. Эти стельки заказывали: команда, выигравшая в 2004 г. марафон к Северному полюсу, одна из канадских лыжных команд и элитное спецподразделение армии США. Отзывы заказчиков о продукте были схожими: это универсальное решение для работы в экстремальных условиях (рис. 2). Новый изолятор сохраняет тепло лучше, чем все существующие современные материалы. По сравнению с ними его тепловые характеристики при одинаковой толщине образцов улучшились с 3 до 20 раз. Не удивительно, что при таких показателях изделия из нового теплоизолятора обладают минимальной материалоемкостью. Так, в армейской обуви слой стелек из Pyrogel AR5401 составил всего 2,5 мм в толщину.

Заключение

Важной составной частью личной гигиены является гигиена одежды.

По выражению Ф. Ф. Эрисмана, одежда является своеобразным кольцом защиты от неблагоприятных природных условий, механических воздействий, предохраняет поверхность тела от загрязнения, избыточного солнечного излучения, других неблагоприятных факторов бытовой и производственной среды.

В настоящее время в понятие пакета одежды входят следующие основные компоненты: белье (1-й слой), костюмы и платья (2-й слой), верхняя одежда (3-й слой).

По назначению и характеру использования различают одежду бытовую, профессиональную (спецодежду), спортивную, военную, больничную, обрядовую и т. д.

Повседневная одежда должна соответствовать следующим основным гигиеническим требованиям:

1) обеспечивать оптимальный пододежный микроклимат и способствовать тепловому комфорту;

2) не затруднять дыхание, кровообращение и движения, не смещать и не сдавливать внутренние органы, не нарушать функций опорно-двигательного аппарата;

3) быть достаточно прочной, легко очищаться от внешних и внутренних загрязнений;

5) иметь сравнительно небольшую массу (до 8-10 % массы тела человека).

Важнейшим показателем качества одежды и ее гигиенических свойств является пододежный микроклимат. При температуре окружающей среды 18-22 °С рекомендуются следующие параметры пододежного микроклимата: температура воздуха – 32,5-34,5 °С, относительная влажность – 55-60 %.

Гигиенические свойства одежды зависят от сочетания ряда факторов. Главные из них – вид ткани, характер ее выделки, покрой одежды. Для изготовления ткани используются различные волокна – натуральные, химические искусственные и синтетические. Натуральные волокна могут быть органическими (растительными, животными) и неорганическими. К растительным (целлюлозным) органическим волокнам относятся хлопок, лен, сизаль, джут, пенька и прочие, к органическим волокнам животного происхождения (белковым) – шерсть и шелк. Для изготовления некоторых видов спецодежды могут использоваться неорганические (минеральные) волокна, например асбест.

В последние годы все большее значение приобретают химические волокна, которые также подразделяют на органические и неорганические. Основную группу волокон химического происхождения составляют органические. Они могут быть искусственными и синтетическими. К искусственным волокнам относятся вискозные, ацетатные, триацетатные, казеиновые и т. д. Их получают при химической переработке целлюлозы и других исходных материалов природного происхождения.

Синтетические волокна получают путем химического синтеза из нефти, угля, газа и другого органического сырья. По происхождению и химической структуре выделяют гетероцидные и карбоцидные синтетические волокна. К гетероцидным относятся полиамидные (капрон, нейлон, перлон, ксилон и др.), полиэфирные (лавсан, терилен, дакрон), полиуретановые, к карбицидным – поливинилхлоридные (хлорин, винол), поливинилспиртовые (винилон, куралон), полиакрилнитрильные (нитрон, орлон).

Гигиенические достоинства или недостатки тех или иных тканей прежде всего зависят от физико-химических свойств исходных волокон. Наиболее важное гигиеническое значение из этих свойств имеют воздухо-, паропроницаемость, влагоемкость, гигроскопичность, теплопроводность.

Воздухопроницаемость характеризует способность ткани пропускать через свои поры воздух, от чего зависят вентиляция пододежного пространства, конвекционная отдача тепла с поверхности тела. Воздухопроницаемость ткани зависит от ее структуры, пористости, толщины и степени увлажнения. Воздухопроницаемость тесно связана со способностью ткани поглощать воду. Чем быстрее заполняются влагой поры ткани, тем менее воздухопроводной она становится. При определении степени воздухопроницаемости стандартным считается давление 49 Па (5 мм вод.ст.).

Воздухопроницаемость тканей бытового назначения колеблется от 2 до 60 000 л/м 2 при давлении 1 мм вод.ст. По степени воздухопроницаемости различают ткани ветрозащитные (воздухопроницаемость 3,57-25 л/м 2) с малой, средней, высокой и очень высокой воздухопроницаемостью (более 1250,1 л/м 2).

Паропроницаемость характеризует способность ткани пропускать через поры водяные пары. Абсолютная паропроницаемость характеризуется количеством водяных паров (мг), проходящих в течение 1 ч через 2 см 2 ткани при температуре 20 °С и относительной влажности 60 %. Относительная паропроницаемость – процентное отношение количества водяных паров, прошедших через ткань, к количеству воды, испарившейся из открытого сосуда. Для различных тканей этот показатель колебания от 15 до 60 %.

Испарение пота с поверхности тела – один из главных способов теплоотдачи. В условиях теплового комфорта с поверхности кожи в течение 1 ч испаряется 40-50 г влаги. Выделение пота более 150 г/ч сопряжено с тепловым дискомфортом. Такой дискомфорт возникает и при давлении пара в пододежном пространстве свыше 2 Гпа. Поэтому хорошаяпаропроницаемость ткани является одним из факторов обеспечения теплового комфорта.

Удаление влаги через одежду возможно путем диффузии водяных паров, испарения с поверхности увлажненной одежды либо испарения конденсата пота из слоев этой одежды. Наиболее предпочтительным путем удаления влаги является диффузия водяных паров (другие пути увеличивают теплопроводность, снижают воздухопроницаемость, уменьшают пористость).

Одним из наиболее важных в гигиеническом отношении свойств ткани является ее гигроскопичность, характеризующая способность волокон ткани поглощать водяные пары их воздуха и с поверхности тела и удерживать их при определенных условиях. Наибольшей гигроскопичностью обладают шерстяные ткани (20 % и более), что позволяет им сохранить высокие теплозащитные свойства даже при увлажнении. Минимальной гигроскопичностью обладают синтетические ткани. Важной характеристикой тканей (особенно используемой для изготовления белья, рубашечно-платьевых изделий, полотенец) является их способность впитывать капельно-жидкую влагу. Оценивают эту способность по капиллярности ткани. Наиболее высокая капиллярность у хлопковых и льняных тканей (110-120 мм/ч и более).

В обычных температурно-влажностных условиях хлопчатобумажные ткани удерживают 7-9 %, льняные – 9-11 %, шерстяные – 12-16 %, ацетатные – 4-5 %, вискозные – 11-13 %, капроновые – 2-4 %, лавсановые – 1 %, хлориновые – менее 0,1 % влаги.

Теплозащитные свойства ткани определяются теплопроводностью, которая зависит от ее пористости, толщины, характера переплетения волокон и т. д. Теплопроводность тканей характеризует тепловое сопротивление, для определения которого необходимо измерить величину теплового потока и температуру кожи. Плотность теплового покрова определяется количеством тепла, теряемого с единицы поверхности тела за единицу времени, конвекцией и радиацией при градиенте температуры на внешней и внутренней поверхности ткани, равном 1 °С, и выражается в Вт/м 2 .

В качестве единицы теплозащитной способности ткани (способность снижать плотность теплового потока) принята величина сlо (от англ. сlothes – «одежда»), которая характеризует теплоизоляцию комнатной одежды, равную 0,18 °С м/ 2 ч/ккал. Одна единица сlо обеспечивает состояние теплового комфорта, если теплообразование спокойно сидящего человека составляет примерно 50 ккал/м 2 ч, а окружающий микроклимат характеризуется температурой воздуха в 21 °С, относительной влажностью 50 %, скоростью движения воздуха 0,1 м/с.

Влажная ткань обладает высокой теплоемкостью и потому значительно быстрее поглощает тепло от тела, способствуя его охлаждению и переохлаждению.

Помимо перечисленных, важное гигиеническое значение имеют такие свойства ткани, как способность пропускать ультрафиолетовое излучение, отражать видимое излучение, время испарения влаги с поверхности тела. Степень прозрачности синтетических тканей для УФ-излучения составляет 70 %, для других тканей эта величина значительно меньше (0,1-0,2 %).

Основным гигиеническим достоинством тканей из натуральных волокон является их высокая гигроскопичность и хорошая воздухопроводность. Именно поэтому хлопчатобумажные и льняные ткани используют для изготовления белья и бельевых изделий. Особенно велики гигиенические достоинства шерстяных тканей – их пористость составляет 75-85 %, у них высокая гигроскопичность.

Вискозные, ацетатные и триацетатные ткани, получаемые путем химической обработки древесной целлюлозы, характеризуются высокой способностью сорбировать на своей поверхности водяные пары, они обладают высокой влагопоглощаемостью. Однако для вискозных тканей характерна длительная испаряемость, что вызывает значительные теплопотери с поверхности кожи и может привести к переохлаждению.

Ацетатные ткани по своим свойствам близки к вискозным. Однако их гигроскопичность и влагоемкость значительно ниже, чем у вискозных, при их носке образуются электростатические заряды.

Особое внимание гигиенистов в последние годы привлекают синтетические ткани. В настоящее время более 50 % видов одежды изготавливаются с их применением. Эти ткани имеют ряд достоинств: они имеют хорошую механическую прочность, устойчивы к истиранию, воздействию химических и биологических факторов, обладают антибактериальными свойствами, эластичностью и т. д. К недостаткам следует отнести низкую гигроскопичность и, как следствие, – пот не впитывается волокнами, а скапливается в воздушных порах, ухудшая воздухообмен и теплозащитные свойства ткани. При высокой температуре окружающей среды создаются условия для перегрева организма, а при низкой – для переохлаждения. Синтетические ткани способности поглощать воду в 20-30 раз меньше, чем шерстяные. Чем выше влагопроницаемость ткани, тем хуже ее теплозащитные свойства. Кроме того, синтетические ткани способны удерживать неприятные запахи, хуже отстирываются, чем натуральные. Возможны деструкция компонентов волокон вследствие их химической нестабильности и миграция соединений хлора и других веществ в окружающую среду и пододежное пространство. Миграция, например, формальдегидсодержащих веществ продолжается в течение нескольких месяцев и способна создавать концентрацию, в несколько раз превышающую ПДК для атмосферного воздуха. Это может привести к кожно-резорбтивному, раздражающему и аллергенному воздействию.

Электростатическое напряжение при ношении одежды из синтетических тканей может быть до 4-5 кВ/см при норме не более 250-300 В/см. Не следует использовать синтетические ткани для белья новорожденных, детей ясельного, дошкольного и младшего школьного возраста. При изготовлении ползунков и колготок допускается добавление не боле 20 % синтетических и ацетатных волоко

Выводы из моей работы

Итак, прочитав различную литературу об истории, видах и свойствах шерсти, я добилась поставленной цели и доказала гипотезу своей исследовательской работы о том, что шерсть овцы имеет не только целебное и оздоровительное свойство, но и является доступным и универсальным материалом в применении даже в домашних условиях.

Овечья шерсть определенно является одним из первых материалов, который человек научился применять себе на пользу.

Можно получить так называемые грубые шерстяные изделия эту в первую очередь всем известные валенки.

Особенно хороши шерстяные вязаные изделия. Они обладают не только красотой привлекательностью, но и сделанные из натуральных шерстяных ниток очень хорошо согревают в холодное время года и легко отводят влагу от тела.

Я рада, что у меня тема проекта очень важна для севременого мира и дляменя. Сама, в домашних условиях, исследовала ткани на гигиенические свойства. В процессе изготовления я пришла к выводу, что любое рукоделие – это кропотливый труд, который требует немало умения, терпения и фантазии. На примере бабушки я поняла, что к любому делу надо относиться добросовестно.

Перспектива дальнейшей деятельности: в будущем я продолжу заниматься своим новым увлечением, и планирую научиться вязать вещи не только для кукол, но и для себя и моих близких. Возможно, сошью стеганое шерстяное одеяло для сестренки. Мне хотелось бы не только самой вязать и делать красивые и полезные вещи, но и научить этому своих подруг.

Предметы:

При производстве швейных изделий используют самые разнообразные материалы. К ним относятся: ткани, трикотаж, нетканые материалы, натуральная и искусственная кожи, пленочные и комплексные материалы, натуральный и искусственный меха, а также швейные нитки, клеевые материалы, фурнитура.

Знание строения этих материалов, умение определять их свойства, разбираться в ассортименте и оценивать качество являются необходимыми условиями для разработки и производства высококачественной одежды, для правильного выбора методов обработки и установления режимов обработки материалов в процессе производства швейных изделий.

Наибольший объем в швейном производстве составляют изделия, выполненные из текстильных материалов.

Текстильные материалы, или текстиль, материалы и изделия, выработанные из волокон и нитей. К ним относятся ткани, трикотаж, нетканые полотна, швейные нитки и др.

Текстильное волокно представляет собой протяженное тело, гибкое и прочное, с малыми поперечными размерами, ограниченной длины, пригодное для изготовления пряжи и текстильных материалов.

Текстильная нить имеет ту же характеристику, что и текстильное волокно, но отличается от него значительно большей длиной. Нить может быть получена путем прядения волокон, и тогда она называется пряжей. Шелковую нить получают, разматывая кокон тутового шелкопряда. Химические нити формуют из полимера.

В зависимости от происхождения текстильные волокна делят на натуральные и химические. Данная классификация представлена (рисунок 1). К натуральным относятся волокна, создаваемые самой природой, без участия человека. Они могут быть растительного, животного или минерального происхождения.

Натуральные волокна растительного происхождения получают с поверхности семян (хлопок), из стеблей (лен, пенька и др.), из листьев (сизаль и др.), из оболочек плодов (койр).

Натуральные волокна животного происхождения представлены волокнами шерсти различных животных и коконным шелком тутового и дубового шелкопряда.

Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Искусственные волокна получают путем химической переработки природных полимеров растительного и животного происхождения, из отходов целлюлозного производства и пищевой промышленности.

Сырьем для них служат древесина, семена, молоко и т.п. Наибольшее применение в швейной промышленности имеют текстильные материалы на основе искусственных целлюлозных волокон, таких как вискозное, триацетатное, ацетатное.

Рисунок 1 - Классификация текстильных волокон

Синтетические волокна получают путем химического синтеза полимеров, то есть создания имеющих сложную молекулярную структуру веществ, из более простых, чаще всего из продуктов переработки нефти и каменного угля.
К ним относят: полиамидные, полиэфирные, полиуретановые волокна, а также полиакрилонитрильные (пан), поливинилхлоридные (пвх), поливинилспиртовые.

Натуральные Волокна Растительного Происхождения

К волокнам растительного происхождения относят семенные и лубяные (рисунок 2).

Рисунок 2 - Классификация натуральных волокон растительного происхождения

К семенным волокнам относят хлопок.

Хлопком называют волокна, покрывающие семена однолетнего растения хлопчатника. Хлопчатник - растение теплолюбивое, потребляющее большое количество влаги. Произрастает в жарких районах.

В зависимости от длины волокна он бывает:

Коротковолокнистый длина волокна до 27 мм.

Средневолокнистый хлопчатник созревает через 130-140 дней с момента посева, дает волокно длиной 25-35 мм.

Длинноволокнистый хлопчатник имеет более длинный период созревания, меньшую урожайность, но дает более длинное (35-45 мм), тонкое в прочное волокно, которое применяется для выработки высококачественной пряжи.

В зависимости от зрелости волокна хлопка также делятся (рисунок 3).

Рисунок 3 - Эталоны зрелости волокон хлопка

Перезрелые волокна имеют толстые стенки, повышенную прочность, но при этом значительно увеличивается их жесткость. Эти волокна также не пригодны для текстильной переработки (рисунок 3 а).

Зрелое волокно хлопка содержит более 95 % целлюлозы, остальное представляет собой сопутствующие вещества (рисунок 3 б).

Незрелые тонкостенные волокна обладают малой прочностью, низкой эластичностью и плохо окрашиваются. Они не пригодны для текстильного производства (рисунок 3, в).

Степень зрелости волокон хлопка влияет на их прочность и удлинение. Доля пластической деформации в полном удлинении зрелого волокна хлопка составляет 50 %, поэтому хлопчатобумажные ткани сильно сминаются.

К лубяным волокнам относят:

Лен. Волокна льна относятся к так называемым лубяным волокнам, т. е. волокнам, получаемым из стеблей растений (рисунок 4). волокна льна являются наиболее ценными из всех лубяных благодаря высокой прочности, гибкости и хорошим сорбционным свойствам.

а - поперечный разрез, б - продольный разрез

Рисунок 4 - Элементарные волокна льна

Волокна конопли производят из стеблей растений, достигающих в высоту 1-2 метра. Использовали, главным образом, в канатном, упаковочном, мебельном и других производствах.

Пеньку получают из однолетнего травянистого растения. по сравнению с льняным пеньковое волокно более грубое и менее прочное. длинные волокна пеньки перерабатывают в канаты. однако одежные ткани привлекают приверженцев экологического стиля (эко - стиля) натуральной окраской зеленого, серого и коричневого оттенков. основными поставщиками пеньковых волокон являются германия, румыния, нидерланды и азиатские страны.

Родина джута - Индия, где он применялся в качестве волокнистого материала для грубых тканей. В настоящее время основное производство джута сосредоточено в Пакистане, Индии, Бангладеш. волокно джута грубее и толще льняного, однако, широкое распространение объясняется его дешевизной и большой гигроскопичностью. Высота стебля джута достигает 3-4 метров, оно не требует мятья, трепанья и усиленного расчесывания. Джутовое волокно способно впитывать до 27 % влаги, оставаясь на ощупь сухим. Используется джутовое волокно для упаковки таких продуктов как сахар, крупы, кофе, в производстве напольных покрытий, мебельных и джинсовых тканей, а также в смеси с шерстью и шелком.

Рами выращивают в Индии, Китае, Японии, южной европе. Из всех лубяных волокон рами является наиболее прочным и устойчивым к действию гнилостных процессов. Волокна рами имеют прекрасные характеристики по износостойкости: в два раза лучше льня, и в пять раз лучше хлопка. Нити рами очень блестящие, как шелк, хорошо окрашиваются и не теряют при этом свой великолепный шелковый глянец: прекрасно впитывают влагу и быстро сохнут.

Абака (манильская пенька) - это натуральное волокно родом с филиппинских островов. Получают волокна из листьев абака - так называется один из видов текстильного банана, достигающего в высоту 5 метров. Волокна равномерны по тонине, гигроскопичны, прочны, очень хорошо окрашиваются, но самое главное их преимущество - высокая стойкость к действию погоды и морской воды. Манильская пенька используется для производства канатов, морских парусов и других прочных тканей. В настоящее время абака применяется для выработки грубых и тонких одежных тканей, шляп и шляпной тесьмы.

Кокосовые волокна (койр) - их вытягивают из наружного покрытия кокосового ореха, то есть по сути - это шелуха, отходы кокосовой индустрии. Волокна грубые, жесткие, имеют коричневый цвет. используют кокосовые волокна в различных изделиях для придания им повышенной жесткости и износостойкости: в мебельной, обувной промышленности. Как наполнитель оно сохраняет свою упругость, не гниет ни при какой влажности, не слеживается.

Соевое волокно - создано на основе переработки растительных протеинов бобов сои. Благодаря содержанию в соевых бобах органических веществ и жирорастворимых витаминов, одежда из нового волокна способна даже предотвращать старение кожи.

Кенаф получают из однолетних растений кенафа. Из кенафа вырабатывают в основном мешочные и тарные ткани.

Кендырь - волокно очень прочное, устойчиво к загниванию. Используют кендырь для производства крученых изделий и пряжи для рыболовных сетей.

Натуральные Волокна Животного Происхождения

Основным веществом, составляющим натуральные волокна животного происхождения (шерсти и шелка), являются синтезируемые в природе животные белки - кератин и фиброин.

Рисунок 5 - Характеристика натуральных волокон животного происхождения

1) Шерстью принято называть волокна волосяного покрова различных животных: овец, коз, верблюдов и др. шерсть, снятая с овцы, называется руном. Овечья натуральная шерсть составляет более 95 % общего количества шерсти. Остальное приходится на долю верблюжьей и козьей шерсти, козьего пуха и др.

Основным веществом волокна шерсти является кератин, который относится к белковым соединениям. Волокно имеет три слоя: чешуйчатый, корковый и сердцевинный.

Шерстяные ткани мало пачкаются, мало мнутся и впитывают воду, но сильно впитывают водяной пар (до 40 % собственной массы), хорошо сохраняют тепло. Для того, чтобы разгладить шерстяную ткань, достаточно повесить изделие в помещении с влажным воздухом.

Шерстяные изделия имеют свойство свойлачивания, сваливания волокон, поэтому изделия стирают специальными моющими средствами при температуре воды 30 градусов, не трут, не скручивают, надолго не знамачивают.

Чешуйчатый слой является наружным слоем волокон и играет защитную роль. Он состоит из отдельных чешуек, представляющих собой пластинки, плотно прилегающие друг к другу и прикрепленные одним концом к стержню волокна. Каждая чешуйка имеет защитный слой.

Корковый слой является основным слоем волокна и включает в себя ряд продольно расположенных веретенообразных клеток, образующих тело волоса. В середине волокна имеется сердцевинный слой, который состоит из рыхлых тонкостенных клеток, заполненных пузырьками воздуха. Сердцевинный слой, не повышая прочности, способствует лишь увеличению толщины волокна, т.е. ухудшению его качества.

В зависимости от толщины и строения различают следующие основные типы волокон шерсти: пух, переходный волос, ость, мертвый волос (рисунок 6).

Рисунок 6 - Волокна овечьей шерсти

Пух - тонкое извитое волокно, имеющее два слоя: чешуйчатый, состоящий из кольцеобразных чешуек, и корковый.

Переходный волос несколько толще пуха. он состоит из трех слоев: чешуйчатого, коркового и прерывистого сердцевинного.

Ость - грубое прямое волокно, имеющее три слоя: чешуйчатый, состоящий из пластинчатых чешуек, корковый и сплошной сердцевинный.

Мертвый волос - наиболее толстое, грубое, но хрупкое волокно. оно покрыто крупными пластинчатыми чешуйками, имеет узкое кольцо коркового слоя и очень широкую сердцевину. Мертвый волос - жесткое, ломкое волокно с малой прочностью и плохой способностью окрашивается.

Вареная шерсть. Современные способы обработки шерсти способны придавать изделиям уникальные свойства. Такой является «вареная» шерсть. Высокоспециализированные барабанные машины, управляемые компьютером, свойлачивают шерстяные волокна при точно определенных пропорциях воды и силы при температуре 30-40 градусов. Воздействие высокой температуры на шерсть в процессе валяния способствуют тому, что она утрачивает свою естественную шероховатость, до конца носки сохраняет свою форму и качество, не поглощает влагу.

У зимней шерсти есть еще один конкурент - «холодная» шерсть - чистошерстяные камвольные ткани особого качества из супермягкой тонкой шерсти мериносов. Они отличаются легкостью, гигроскопичностью, практичностью и простотой в уходе.

Кашемир - это подшерсток горных коз определенной породы, который не стригут, а вычесывают или выщипывают вручную весной, когда после зимних холодов он животному не нужен. Основными поставщиками кашемира являются страны с резко континентальным климатом - Тибет, Монголия, Китай. кашмирский пух вычесывают специальным щипком. В год 1 коза дает примерно 100-200 грамм пуха. Для свитера понадобится пух 4-6 животных. В мире есть всего несколько марок, специализирующихся на производстве изделий из чистого кашмира: lamberto losani, pashmere, gunex, ривамонти, кучинелли.

Волокно мохер получают от древних ангорских пород коз. Основное поголовье ангорских коз разводят в Турции и американском штате Техас. Не так давно этих коз стали содержать в Австралии и Новой зеландии. От одной ангорской козы получают до 1,6 кг мохерового волокна. Турция, США и Китай ежегодно производят до 25 тысяч тонн этого волокна. Мохер - мягкий и гладкий материал, который пользуется популярностью у швейников всего мира. Из него шьют мужскую и женскую одежду, галстуки. Его часто смешивают с облегченной летней шерстью, благодаря чему одежда меньше мнется и приобретает шелковистость и блеск.

Шерсть ламы, альпака, викуньи. Все эти животные - представители южноамериканских верблюдов сегодня они обитают в основном на высокогорных плато в южных андах. Стрижка альпака производится с ноября по апрель. Стригут альпака вручную - во многих районах до сих пор сортируют вручную по цвету и качеству.

Викунья обитает только в некоторых районах перу, где ее бережно охраняют. Шерсть викуньи по мягкости и прочности несравнима ни с какими другими натуральными волокнами.

Верблюжья шерсть. Шерсть верблюдов, способная противостоять самым различным погодным воздействиям, обладает целым рядом уникальных свойств: низкой теплопроводностью, большой влагопоглощаемостью, прочностью и упругостью. Верблюжья шерсть почти в 2 раза легче и нежнее овечьей, так как более чем на 85 % состоит из пуха, который вычесывают, как правило, раз в год. Особенно ценной считается шерсть верблюжат, которую вычесывают с грудной части животного. Мытая верблюжья шерсть, которую не подвергают ни термической, ни химической обработке, используется для производства высококачественных одеял и пледов.

Сарлычьей шерстью называют шерсть яков. Цвет сарлычьей шерсти обычно черный или коричневый. Ее получают весной, когда яки линяют, и используют для производства одежды и одеял.

Производство шерстяных тканей состоит из нескольких этапов, которые можно представить в виде определенной схемы (рисунок 7).

Рисунок 7 - Технология производства шерстяных тканей

2) Сырьем для шелковых тканей являются волокна нитей, которые выделяют белкоотделительные железы тутового и дикого шелкопрядов.

Шелковые ткани отличаются благородным блеском. Они тонкие, мягкие, драпирующиеся, почти не мнущиеся. При стирке требует осторожность, так как шелк садится и теряет блеск. Ткань нельзя отжимать, выкручивать. влажные изделия заворачивают в ткань и слегка отжимают.

Для шелковых тканей характерны несколько другие этапы производства, нежели для шерстяных тканей (рисунок 8).

Рисунок 8 - Технология производства шелковых тканей

После первичной обработки и сушки коконов сматывают нить и получают шелк-сырец.

Средняя длина сматываемой нити 1000-1300 м.

Химические Волокна

Химические волокна получают путем химической переработки природных или синтетических высокомолекулярных соединений.

Химические волокна получаются в результате прядения (рисунок 9).

При мокром способе прядения фильеру помещают в коагуляционную (осадительную) ванну. Струйки прядильного раствора из фильеры попадают непосредственно в осадительную ванну. Поверхностные слои полимера коагулируют быстрее, образуя твердую оболочку. Внутренние слои коагулируют постепенно: по мере диффузии коагулянта через оболочку затвердевших слоев. Из ванны образующиеся нити подают на приемные вытяжные механизмы еще в пластическом состоянии.

а - сухим способом: 1 - фильтр; 2 - фильера; 3 - нити; 4 - обдувочная шахта; 5 - замасливающий ролик; 6 - приемная бобина;

б - мокрым способом: 1 - приемная бобина; 2 - коагуляционная ванна; 3 - нити; 4 - фильера; 5 - фильтр

Рисунок 9 - Формование нитей из раствора.

Сухой способ прядения отличается от мокрого тем, что прядильный раствор из фильеры попадает в термокамеру; нити затвердевают при высокой температуре на воздухе вследствие испарения растворителя.

Искусственные Волокна

К искусственным относят волокна из целлюлозы и ее производных. Вискозное, триацетатное, ацетатное волокна и их модификации (рисунок 10).

Рисунок 10 - Характеристика искусственных волокон

Вискозное волокно вырабатывается из целлюлозы, полученной из древесины ели, пихты, сосны.

Различают обычное вискозное волокно и его модификации.

Обычные вискозные волокна обладают рядом положительных свойств: мягкостью, растяжимостью, устойчивостью к истиранию, хорошей гигроскопичностью, светостойкостью.

Среди модификаций следует отметить следующие: высокопрочное вискозное волокно, вискозное высокомолекулярное волокно и полинозное волокно.

Высокопрочное вискозное волокно обладает наиболее равномерной структурой, что обеспечивает его прочность, устойчивость к истиранию и многократным изгибам.

Высокопрочное волокно сиблон придает тканям шелковистость, формоустойчивость, уменьшает их усадку, сминаемость.

Вискозное высокомолекулярное волокно является полноценным заменителем средневолокнистого хлопка. Волокно более прочное, упругое и износостойкое, чем обычное вискозное волокно.

Полинозное волокно - модифицированное вискозное волокно, являющееся полноценным заменителем тонковолокнистого хлопка при производстве сорочечных, бельевых, плащевых тканей, тонких трикотажных полотен и швейных ниток.

При стирке необходимо учитывать, что в мокром состоянии вискозные волокна теряют около 50 - 60 % прочности.

Вискозные ткани могут напоминать шелк, шерсть в зависимости от обработки волокон. Для вискозных тканей также характерен единый процесс производства, состоящий из нескольких стадий (рисунок 11).

Рисунок 11 - Технология производства шерстяных тканей

Триацетатные и ацетатные волокна называют ацетилцеллюлозными. они вырабатываются из хлопковой целлюлозы.

Под микроскопом поперечный срез ацетилцеллюлозных волокон менее изрезанный, чем вискозных, поэтому в продольном направлении они имеют меньше штрихов.

Ацетилцеллюлозные волокна обычно тоньше, мягче, легче вискозных и имеют больший блеск. По гигроскопичности, прочности, износостойкости ацетилцеллюлозные волокна уступают вискозным. В мокром состоянии волокна дают трудноустранимые замины, поэтому изделия из них при стирке не рекомендуется кипятить и выкручивать.

Метод производства ацетатного волокна основан на использовании уксуснокислых эфиров целлюлозы - ацетилцеллюлоз, растворимых в ряде органических растворителей.

При горении ацетатного волокна на его конце образуется оплавленный бурый шарик и ощущается характерный запах уксуса.

Гигроскопичность триацетатных волокон в 2,5 раза ниже, чем ацетатных.

Ацетатные волокна имеют малые сминаемость и усадку, способность сохранять в изделиях эффекты гофре, плиссе после мокрых обработок. Общие недостатки: высокая электризуемость, низкая устойчивость к истиранию, склонность к образованию заломов в мокром состоянии.

Синтетические Волокна

Преимущество синтетических тканей - дешевый способ производства, прочность, малая сминаемость. отрицательными свойствами являются малая гигроскопичность, воздухопроницаемость и элекризуемость. Синтетически волокна подразделяются на несколько видов (рисунок 12).

Рисунок 12 - Характеристика синтетических волокон

Полиамидные волокна. Волокно капрон, применяющееся наиболее широко, получают из продуктов переработки каменного угля и нефти.

Легкость, упругость, исключительно высокие прочность и износостойкость полиамидных волокон способствуют их широкому применению. Полиамидные волокна не разрушаются микроорганизмами и плесенью, не растворяются органическими растворителями, стойки к действию щелочей любой концентрации.

Шелон - структурно-модифицированное полиамидное легкое волокно, используемое при выработке шелковых блузочных и платьевых тканей.

Мегалон - модифицированное полиамидное волокно, близкое по гигроскопичности к хлопку, но превосходящее его по прочности и износостойкости в три раза.

Трилобал - профилированные полиамидные нити, имитирующие натуральный шелк.

Полиэфирные волокна. В общемировом производстве синтетических волокон полиэфирные волокна занимают первое место. Среди полиэфирных волокон хорошо известен лавсан. Исходным сырьем для получения лавсана служат продукты переработки нефти.

Характерными свойствами лавсана являются легкость, упругость, прочность, морозостойкость, стойкость к гниению и плесени, устойчивость к действию моли.

Лавсан устойчив к стирке и химической чистке. Гигроскопичность лавсана в 10 раз ниже, чем капрона, поэтому в текстильном производстве штапельный лавсан применяют для смешивания с вискозными и натуральными волокнами. В чистом виде лавсан используется для изготовления швейных ниток, кружев.

Полиуретановые волокна. Полиуретан используют для формования нитей спандекс (ликры). Волокна спандекс относятся к эластомерам, так как обладают исключительно высокой эластичностью.

Применяются нити спандекс для изготовления эластичных лент, тканей и трикотажных спортивных, корсетных и медицинских изделий.

Нити спандекса обладают легкостью, мягкостью, хемостойкостью, устойчивостью к действию нота и плесени, хорошо окрашиваются, придают изделиям упругость, эластичность, формоустойчивость и несминаемость. К их недостаткам относятся низкие гигроскопичность и теплостойкость, невысокая прочность и светостойкость.

Полиакрилонитрильные (пан) волокна. Исходным сырьем для изготовления нитрона служат продукты переработки каменного угля, нефти, газа. Нитрон - наиболее мягкое, шелковистое и теплое синтетическое волокно. По теплозащитным свойствам превосходит шерсть, но по стойкости к истиранию уступает даже хлопку. Прочность нитрона вдвое ниже прочности капрона, гигроскопичность очень низкая.

Поливинилхлоридные (пвх) волокна. Исходным сырьем для получения пвх волокон служат этилен и ацетилен. Выпускаются суровые и окрашенные в массе поливинилхлоридные волокна. Различают высокоусадочные волокна шерстяного хлопкового типа и малоусадочные. Высокоусадочные волокна в два раза прочнее малоусадочных. Вволокна негигроскопичны, не набухают в воде, но имеют высокую паропроницаемость.

ПВХ волокна морозостойки, стойки к действию микроорганизмов и плесени, щелочей, спирта и бензина. При сушке в токе горячего воздуха волокна дают необратимую тепловую усадку. Рекомендуется стирка изделий в теплых растворах моющих средств без кипячения обработка на паровоздушном манекене прессе и утюгом не допускается.

Хлорин не горит. При внесении в пламя волокно сжимается, ощущается запах хлора. Добавление хлорина снижает горючесть текстильных материалов.

Поливинилспиртовые волокна. Волокна вырабатываются из поливинилового спирта. Одно из волокон этой группы - винол. Винол - наиболее дешевое и гигроскопичное синтетическое волокно. По гигроскопичности винол приближается к хлопку, а по стойкости к истиранию в два раза его превосходит.

Винол стоек к действию мыльно-содовых растворов, но в мокром состоянии теряет прочность на 15 - 25 %. При производстве синтетических тканей необходимо так же соблюдать определенную последовательность операций (рисунок 13).

Полиолефиновые волокна. Самые легкие синтетические волокна, объемная масса их меньше единицы. Они не гигроскопичны, обладают высокой прочностью, биостойскостью, высоким коэффициентом трения.

Рисунок 13 - Технология производства синтетических тканей