Натуральные (природные) волокна

Хлопок - это волокно, покрывающее семена однолетнего теплолюбивого кустарникового растения хлопчатника высотой 1—1,5 м. Вегетационный период — 170 дней. Волокно собира­ют по мере созревания вместе с семенами. Зрелое волокно хлоп­ка представляет собой сплющенную, штопорообразную закру­ченную трубочку с узким каналом внутри. Длина хлопковых волокон колеблется в пределах от 1 до 55 мм. Волокна до 20 мм называются непрядомыми; 20—27 мм — коротковолокнистый, 28—34 мм — средневолокнистый, 35—55 мм — длинноволок­нистый хлопок. Основным веществом хлопкового волокна яв­ляется целлюлоза (94,5—97 %).

Льняные волокна получают из лубяного слоя стебля травя­нистого однолетнего растения льна, имеющего две основные бо­танические разновидности: лен-кудряш и лен-долгунец. Веге­тационный период произрастания - 70—90 дней. Различают элементарное и техническое льняное волокно. Длина элемен­тарного волокна льна составляет 4—70 мм. Элементарные во­локна, скрепленные пектиновыми веществами, образуют тех­ническое льняное волокно длиной от 60 до 100 см. По химичес­кому составу, как и хлопок, льняное волокно представляет со­бой целлюлозу (75—80 %). Большой процент примесей затруд­няет отделку льняных тканей.

К прочим лубяным волокнам относятся пенька, джут, ке­наф, кендырь, канатник и другие, которые имеют весьма огра­ниченное применение в производстве текстильных изделий бы­тового назначения.

Шерсть — волосяной покров, состригаемый с овец, коз, верблюдов и других животных. Основную долю волокна (95— 97 %) составляет овечья шерсть, 2—3 % -- козья, 1—2 % -верблюжья. Отдельное шерстяное волокно представляет собой цилиндр с волнообразной извитостью. В отличие от хлопковых и элементарных лубяных волокон, каждое из которых пред­ставляет собой одну растительную клетку, шерстяное волокно построено из многих клеток, отличающихся друг от друга фор­мой, размерами и свойствами. Комплексы трех разновидностей клеток образуют три слоя шерстяного волокна — чешуйчатый, корковый и сердцевинный. Чешуйчатый слой образует внеш­нюю оболочку шерстяного волокна. Корковый слой располо­жен под чешуйчатым и является основным в шерстяных волок­нах, так как им определяются такие важные свойства волокон, как прочность, размер и характер удлинения, упругость, мяг­кость и др. Сердцевинный слой расположен в центральной части волокна и состоит из клеток различной формы и воздушных промежутков.

В зависимости от особенностей структуры различают следую­щие типы шерстяных волокон: пух, ость, переходный волос, мертвый волос. Ость имеет все три слоя. Пух — самое тонкое, мягкое, нежное волокно с большой извитостью, приятным мато­вым блеском — состоит из двух слоев: чешуйчатого и коркового.

В зависимости от того, из каких волокон по длине, тонине, извитости состоит шерсть ее подразделяют на однородную и не­однородную, состоящую из смеси волокон различных типов.

В зависимости от тонины волокон различают шерсть тон­кую, полутонкую, полугрубую и грубую.

По химическому составу шерсть представляет собой белко­вое вещество — кератин (90 %).

Натуральный шелк — очень ценное текстильное волокно, которое представляет собой продукт выделения шелкоотделительных желез гусениц тутового (90 %) и дубового (10 %) шел­копрядов. В зрелом возрасте гусеница завивает кокон, который состоит из непрерывной нити длиной 600—1500 м. Коконная нить состоит из двух параллельно расположенных фиброиновых шелковин, склеенных серицином (20—30 %).

На кокономотальных фабриках для облегчения размотки коконы подвергают запарке в горячей воде (95 °С), в результа­те чего размягчается серицин. Коконная нить очень тонкая и недостаточно прочная, поэтому при размотке нити нескольких коконов (от 3 до 20) соединяют в одну, называемую нитью шел­ка-сырца.

Различные отходы шелкомотания, не пригодные для полу­чения длинной нити, используются для получения (путем пря­дения) шелковой пряжи, или пряденного шелка.

Свойства природных волокон определяют их назначение и свойства готовых изделий. Основными свойствами волокон яв­ляются: длина, тонина, прочность, удлинение, гигроскопич­ность, стойкость к различным воздействиям и др. (см. табл. 1.1).

Длина хлопковых волокон составляет 20—55 мм, техничес­ких льняных — 400—1000 мм, шерстяных — 30—300 мм и бо­лее. Чем длиннее волокна, тем более прочной, тонкой и гладкой может быть получаемая из них пряжа.

Тонина волокон определяется в тексах и колеблется в преде­лах 10—0,17 текс. Наиболее тонкими волокнами являются хлопковые, нити тутового шелкопряда, пух шерсти.

Прочность на разрыв различных природных волокон неоди­накова. Если принять прочность шерстяного волокна на условную площадь сечения в 1 мм² за единицу, то прочность хлопка превысит ее в 2,5 раза, шелка — в 3,5 раза, льна — в 4 раза.

Наибольшим удлинением обладают волокна шерсти и шел­ка (20—35 и 20—22 % соответственно), наименьшим — льна и хлопка (1,2—2,5 и 5—10 % соответственно). Шерсть и шелк от­личаются большей упругостью, эластичностью. Поэтому изде­лия из этих волокон меньше других сминаются, лучше сохра­няют приданную им форму, более износостойки.

Гигроскопичность, одно из важнейших гигиенических свойств волокон, колеблется от 8 % (хлопок) до 15—17 % (шерсть), максимальная может быть в пределах 45 % (шерсть).

Светостойкость наиболее высокая у льна, ниже у шерсти, хлопка, натурального шелка.

Хлопок и лен устойчивы к щелочам и не устойчивы к неор­ганическим кислотам (серной, соляной, азотной). Обработка хлопка холодной едкой щелочью изменяет его строение и свой­ства: он набухает, теряет извитость, приобретает блеск, повы­шается прочность, гигроскопичность, усиливается способность волокон окрашиваться. Шерсть и шелк не устойчивы к щело­чам даже небольших концентраций, особенно при нагрева­нии. Разбавленные кислоты на холоде не действуют на эти во­локна. Концентрированные кислоты разрушают их.