НАТУРАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА

ХЛОПОК

Хлопок — это тончайшие волокна, покрывающие семена растения, называемого хлопчатником.

Волокна хлопка вместе с семенами называются хлопком-сырцом.

Волокно хлопка представляет собой одну растительную клетку, которая развивается из клеток кожуры семени.

Строение волокон зависит от степени их зрелости:

ç незрелые (мертвые) волокна хлопка — сплющен­ные, лентовидные, с тонкими стенками и широким каналом внутри.

ç зрелые волокна хлопка в про­дольном виде представляют собой сплющенные трубочки с характерной спиральной извитостью.

ç перезрелые волокна имеют цилиндрическую фор­му и узкий канал внутри.

В поперечном срезе волокна имеют бобовидную, иногда округлую форму с каналом посередине.

Внешний вид волокон: мягкие, тонкие, матовые, белые с легким кремовым оттенком (существуют сорта хлопчатника, дающие волокна зеленоватого или бежевого цвета).

Химический состав хлопка – 95% целлюлоза, 5% примеси.

Длина и толщина волокон связаны между собой и зависят от сорта хлопчатника.

Средний размер диаметра поперечного сечения волокон 15-25 мкм.

По длине волокна различают:

- коротковолокнистый хлопок длиной до 27мм; его перерабатывают в толстую и пушистую пряжу для изготовления байки, фланели, бумазеи;

- средневолокнистый хлопок длиной 27-35мм; идет для изготовления ситца, бязи, сатина;

- длинноволокнистый хлопок длиной свыше 35мм перерабатывается в тонкую и гладкую пряжу для изготовления высококачественных тканей, например батиста, маркизета.

Прочность волокон зависит от степени их зрелости. По мере вызревания хлопка происходит отложение целлюлозы в стенках волокон, поэтому растет прочность.

Сминаемость высокая.

Гигроскопичность хлопка высокая. При нормальных условиях зрелые волокна содержат 8—9 % влаги. Во влажном воздухе хлопковое волокно может принять в себя до 27% влаги, не делаясь влажным на ощупь. Хлопок быстро впитывает влагу и быстро ее отдает, т. е. быстро высыхает.

Хлопок является плохим проводником тепла и электричества.

При погружении в воду волокна набухают, их прочность при растяжении увеличивается на 15-17%.

Действие химических реагентов на волокно:

Кислоты разрушают волокно, делают его хрупким.

Слабые щелочи не действуют на целлюлозу.

Горячие едкие щелочи в присутствии кислорода воздуха снижают прочность волокна.

Холодные едкие щелочи вызывают набухание волокон, извитость их исчезает, поверхность становится гладкой, возни­кает шелковистый блеск, повышаются прочность и способность окрашиваться. Это свойство используется для проведения специальной отделки тканей, которая называется мерсери­зацией.

Органические растворители, применяемые при химической чистке, на хлопок не действуют.

Действие прямых солнечных лучей в течение 940 часов снижает прочность волокна на 50%.

При температуре 150 °С сухие волокна хлопка своих свойств не меняют. При повышении температуры появляется легкая желтизна, затем волокна буреют, и при температуре 250 °С волокна обугливаются.

Особенности горения: горит очень легко, сгорает полностью, пламя желтое, пепел серый, запах жженой бумаги.

 

Лен

Лен — это волокна, которые вырабатываются из лубя­ной части стебля растения льна.

Волокна, получаемые из стеб­лей, листьев и оболочек плодов растений, называются лубяными.

Различают элементарные и технические волокна льна.

Элементарное волокно представляет собой одну расти­тельную клетку.

Технические волокна состоят из пучков элементарных волокон, склеенных между собой пектиновыми веществами (природными клеевыми веществами).

Под микроскопом элементарное волокно льна в продольном виде представляет собой растительную клетку с толстыми стенками, узким каналом и коленооб- разными утолщениями — сдвигами. Концы волокон острые, канал замкнут. Поперечный срез волокна — многоугольник с 5—6 гранями и кана­лом в центре.

Внешний вид волокон: гладкие, длинные, прямые, цвет от светло-серого до до темно-серого с блеском, так как его волокна имеют гладкую поверхность.

Химический состав льна — 80 % целлюлозы, 5 % лигнина (придает волокнам жесткость) и 15 % других примесей.

Толщина элементарных волокон льна такая же, как и волокон хлопка, длина их равна 15—26 мм.

Длина технических волокон зависит от длины стебля расте­ния. Толщина технических волокон льна определяется толщиной элементарных волокон и их числом в пучке.

Прочность элементарного волокна льна в 3—5 раз превосходит прочность волокна хлопка.

Сминаемость высокая.

Гигроскопичность льна при нормальных условиях 12%. Лен впитывает и отдает влагу быстрее чем хлопок.

Изменение прочности в мокром состоянии. Под действием воды прочность элементарных волокон возрастает, а технических уменьшается, так как ослабляется связь между отдельными пучками волокон.

Действие химических реагентов на волокна. Растворяется в кислоте.

Не растворяется в растворах щелочей.

При кипячении в мыльно-содовых растворах волокна становятся светлее, мягче.

Волокна льна труднее окрашиваются и отбеливаются, чем хлопок.

Действие прямых солнечных лучей в течении 990 часов снижает прочность льна на 50%, т.е. стойкость льна к свету несколько выше, чем у хлопка.

Действие нагретой металлической поверхности лен перено­сит лучше, чем хлопок, так как имеет большую гигроскопич­ность.

Особенности горения: пламя желтое, сгорают полностью, пепел серый, запах жженой бумаги. Особенности горения такие же, как у хлопка, потому что лен имеет тот же химический состав, что и хлопок.

 

 

Шерсть

Шерсть – волокна волосяного покрова некоторых животных (95 % шерсть овец, а также шерсть верблюдов, коз, коров, кроличий пух).

Различают шерсть натуральную, заводскую и восстановленную.
Натуральная шерсть — шерсть, состригаемая с животных. Эта шерсть наиболее высокого качества.

Заводская шерсть — это шерсть, снятая со шкур животных, она менее прочная, чем натуральная.

Восстановленная шерсть – шерсть, получаемая расщипыванием шерстяного лоскута, тряпья, обрывков пряжи. Эти волокна шерсти наименее прочные.

Строение волокна шерсти

Волокно шерсти состоит из трех слоев:

1 — Чешуйчатый (кутикула) — наружный слой, состоит из отдельных чешуек, защищает тело волоса от разрушения. От вида чешуек и их расположения зависит степень блеска волокна и его способность свойлачиваться (скатываться, сваливаться).

Чешуйчатый слой (кутикула) состоит из черепицеобразно наложенных друг на друга плоских ороговевших клеток (че­шуек), содержащих в основном аморфный кератин. Чешуйки защищают волос от разрушения и могут иметь форму колец, полуколец, пластинок. От размеров, формы и характера рас­положения чешуек зависят блеск волокон и их способность свойлачиваться.

2 — Корковый (кортекс)— основной слой, образует тело волоса, определяет его качества.

Корковый слой состоит из склеенных ороговевших веретеновидных клеток, заполнен частично сросшимися нитями (фибриллами) ороговевшего вещества — кератина, ориенти­рованными параллельно оси. Корковый слой представляет собой тело волоса и определяет его основные свойства — проч­ность и упругость.

3 — Сердцевинный — находится в центре волокна, состоит из клеток, заполненных воздухом.

Сердцевинный слой состоит из крупных клеток с кератиноподобным веществом, этот слой заполнен пузырьками воздуха.

В зависимости от толщины и строения различают следую­щие типы волокон шерсти:

а — пух: очень тонкое, мягкое, извитое волокно, у которого сердцевинный слой отсутствует.

б — переходный волос: более толстый и жесткий, чем пух. Сердцевинный слой встречается местами.

в — ость: толстое, жесткое волокно со значительным сердцевинным слоем.

г — мертвый волос: толстое, грубое, прямое, ломкое волокно, у которого сердцевинный слой занимает большую часть.

Шерсть, снятая с овцы, представляет собой единый покров, называемый руном. В зависимости от типа волокон выделяют следующие виды:

Тонкая — состоит из пуховых волокон, используется для выработки высококачественных шерстяных тканей.

Полутонкая — состоит из пуховых волокон и переходного волоса, используется для выработки костюмных и пальтовых тканей.

Полугрубая — состоит из ости и переходного волоса, используется для выработки полугрубых костюмных и пальтовых тканей.

Грубая — содержит все типы волокон, в том числе и мертвый волос, используется для изготовления шинельного сукна, войлока, валенок.

Внешний вид волокон: Цвет шерсти определяется наличием в корковом слое пигмента меланина. Цвет шерсти тонкорунных овец—белый, слегка кремоватый. Грубая и полугрубая шерсть иногда бывает цветной — серой, рыжей, черной.

Для технологического использования наиболее ценна белая шерсть, пригодная для окраски в любой цвет.

Блеск шерсти зависит от размера и формы чешуек. Крупные, плотно прилегающие чешуйки придают шерсти наибольший блеск. Мелкие, отстающие от волокна чешуйки, увеличивают матовость волокна.

Химический состав – природный белок кератин

Толщина шерстяных волокон зависит от типа волокна и оказы­вает большое влияние на свойства пряжи и тканей. Толщина пуха достигает 30 мкм, ости —50—90 мкм, мертвого волоса — 50—100 мкм и более.

Длина волокон шерсти: от 20 до 450 мм, различают:

— коротковолокнистая:длина до 55 мм, используется для производства толстой и пушистой аппаратной пряжи;

— длинноволокнистая: длина более 55мм, используется для производства тонкой и гладкой гребенной пряжи.

Прочность шерстяных волокон зависит от их толщины и строения. Например, мертвый волос — это толстое, но непрочное волокно. Ость самое прочное волокно.

Износостойкость тонкой шерсти выше, чем грубой. Это объясняется тем, что сердцевинный слой грубых волокон в основном заполнен воздухом, что увеличивает тол­щину волокон, но не повышает его износостойкость.

Сминаемость: шерстяные изделия мало сминаются и хорошо сохраняют форму.

Свойлачиваемость — это способность шерсти в процессе валки образовывать войлокообразный застил. Это свойство объясняется наличием на поверхности шерсти чешуек, препятствующих перемещению волокна в направлении обратном расположению чешуек. Наибольшей способностью свойлачиваться обладает упругая, сильно извитая шерсть.

Гигроскопичность 18%. Шерсть обладает наибольшей по сравнению со всеми другими волокнами гигроскопичностью. Она медленно впитывает влагу и медленно ее от­дает.

Действие химических реагентов на волокна:

Шерсть устойчива к действию всех органических раствори­телей, применяемых при химической чистке одежды.

Под действием разбавленных кислот (до 10%) прочность шерсти несколько увеличивается.

Под действием концентрированной азотной кислоты шерсть желтеет, под действием концентрированной серной кислоты — обугливается.

Растворяется в слабых растворах щелочей.

Не растворяется в феноле и ацетоне.

Термостойкость: Сухие волокна шерсти при температуре 130 °С и более теряют прочность.

Стойкость шерсти к светопогоде значительно выше, чем растительных волокон. При облучении прямыми солнечными лучами в течение 1120 ч прочность волокон уменьшается на 50 %.

Особенности горения горит медленно, при вынесении из пламени само затухает, на конце образуется спекшийся черный хрупкий шарик, ощущается запах жженого пера.

Действие прямых солнечных лучей в течении 200 часов снижает прочность шёлка на 50%, т.е. стойкость шёлка к свету ниже, чем у всех натуральных волокон.

Термостойкость

При температуре более 110 °С волокна натурального шелка теряют прочность.

Особенности горения: горит медленно, при вынесении из пламени само затухает, слабый запах жженого волоса, пера, остаток — черный пушистый хрупкий пепел.