Волокна растительного происхождения

Хлопковые волокна представляют собой волоски, покрывающие се­мена хлопчатника. Форма зрелых волокон в продольном положении лентообразная, спирально скрученная вокруг своей оси, с ка­налом в центре, имеет косую штриховатость (см. рис. 2). Форма и ширина канала зависит от степени зрелости волокон.

Обработкой хлопковых волокон раствором едкого натра получают мерсеризованный хлопок, волокна которого (цилиндрической формы, без переви­тости, канал узкий либо нитевидный) имеют повышен­ную прочность и устойчивый блеск, шелковистость, более высокую способность к окрашиванию.

Лубяные волокна. В мировой практике для производства лубяных волокон используют тонкие, гибкие стеблевые волокна льна, рами; грубые стеблевые волокна конопли, джута, кенафа, канатника; волокна листового происхождения сизаля, маниллы, юкки, драцены, новозеландского льна; волокна из орехов кокосовой пальмы (копр).

 

Рис. 1. Классификация волокон по способу получения.

 

Рис. 2. Волокна хлопка различной степени зрелости

 

Отличительными морфологическими признаками для всех лубяных волокон являются:

· цилиндрическая форма с заостренным концом и узким каналом в центре волокна;

· наличие характерных утолщений и сдвигов в поперечном нап­равлении волокон.

Особенности продольного строения различных лубяных волокон[13] после обработки гипохлоритом представлены на рис. 3.

Рис. 3. Лубяные волокна после обработки гипохлоритом: а - лен; б - пенька; в - кенаф; г - сизаль; д - джут

Волокна животного происхождения получаются стрижкой животных (овечья, козья шерсть), вычесыванием из волосяного покрова (обычно козья) либо собираются при линьке (верблюжья).

Шерстяные волокна состоят из содержащего серу белкового ве­щества кератина. Волокна шерсти имеют цилиндрическую форму и состоят из чешуй­чатого (кутикулярного) и корневого слоя, толстые и грубые во­локна (остевые и мертвые), кроме того, имеют сердцевинный слой (канал). Для пуховых волос сердцевинный слой отсутствует; для переходных - имеет прерывистое строение; для остевых и мертвых волос - имеет четко выраженную структуру, с увеличением ширины слоя для мертвых волос (см. рис. 4).

Натуральный шелк вырабатывается личинками шелковичного червя (шелкопряда) в виде парных склеенных между собой при помощи спе­циального вещества серицина нитей. Различают шелк от шелкопряда, выкормленного тутовыми листьями (тутовый шелкопряд) и выкормлен­ного дубовыми или березовыми листьями (дикий шелкопряд). В пос­леднем случае получают шелк туссор. Под микроскопом в продольном положении шелковые неравномерные по ширине волокна имеют лентообразную форму. (см. рис. 5).

Шелк туссор, кроме того, имеет продольную штриховатость, серый или коричневый оттенок (см. рис. 6).

Химические волокна получают из полимерных материалов. Синте­тические - из полимеров естественного происхождения (целлюлозы или белковых веществ), искусственные - из полимеров, получаемых в результате химического синтеза.

 

Рис. 4. Виды волос: а - мертвый волос, б - остистый волос, в - переходный волос, г – пух.

 

Рис. 5. Строение шелковины: 1 - трещины; 2 - исчерченность; 3 - частицы серицина; 4 - вареный шелк

Рис. 6. Волокно дикого шелка: 1 - продольный вид; 2 - поперечный срез

 

Производство химических волокон складывается из определенных операций.

1. Перевод исходного полимера в жидкое состояние одним из следующих способов:

* растворением в органическом растворителе для получения прядильного раствора;

* нагреванием термопластичного полимера - для получения прядильного расплава.

2. Добавление следующих специальных добавок:

* пигментов - для придания волокнам определенного цвета;

* матирующих веществ, обычно двуокиси титана - для снижения блеска волокон.

3. Продавливание через фильеры, представляющие собой стеклян­ный или металлический колпак с большим количеством мелких отверс­тий, диаметр и форма которых определяют толщину, профиль и продольное строение волокна (см. рис. 7). Волокна, сформованные из расплава полимера с применением фильеры с отверстиями, форма которых отличается от круга, называются профилированными.

4. Матирование волокон обдуванием их струей порошка. Полученные волокна называются матированными.

5. Высушивание и термофиксация (придание определенной ориен­тации макромолекул) волокна.

Целлюлозные искусственные волокна изготавливают трех видов: искусственный шелк, кордное и штапельное волокно. Вид волокна за­висит от способа обработки исходной целлюлозы. Искусственный шелк бывает четырех типов: нитрошелк, медно-аммиачный, ацетатный и вис­козный.

Искусственные белковые волокна (искусственную шерсть) получа­ют из казеина, вырабатываемого из молока, и ряда других белков растительного происхождения: маиса, арахиса, соевых бобов и т.д. Прядильные растворы получают растворением данных веществ в щело­чах.

 

Рис. 7. Форма поперечного сечения химических волокон

 

Призна­ки про­дольного положения химических волокон:

· гладкость, равномерность по толщине;

· наличие продольных параллельных полос по всей длине волок­на.

Изделия, получаемые из волокон:

· нити;

· пряжа;

· швейные нитки;

· ткани;

· трикотаж;

· крученые и плетеные изделия;

· изделия из искусственного меха.

НИТИ

Нити классифицируют по виду сырья, способу изготовления и особенностям кручения.

По виду сырья нити подразделяются на:

· простые (получают скручиванием волокон одного вида);

· комбинирован­ные (получают скручиванием нескольких различ­ных по виду волокон нитей).

По способу изготовления нити подразделяются на:

· мононити – скрученные между собой текстильные волокна;

· комплексные нити - состоящие из нескольких скрученных или склеенных элементарных нитей, либо текстурированные нити[14] (см. рис. 8, 9), полученные путем скручивания искусственно извитых химических волокон (см. рис. 10).

 

Рис. 8. Нить текстури-рованная полиэфирная

Рис. 9. Нить капроновая эластик

Рис. 10. Извитость волокон из текстурированных нитей: 1 - пилообразная; 2 - спиралевидная; 3 - синусоидная; 4 - хаотическая; 5 - зигзагообразная

Текстурированные нити обычно применяются для получения трикотажных изделий.

По кручению нити подразделяют на однокруточные и многокруточ­ные.

Однокруточные нити - обычные комплексные нити, состоящие из двух или более элементарных нитей.

Многокруточные нити - несколько комплексных нитей, скрученных между собой.

ПРЯЖА

Пряжа представляет собой нить, получаемую путем скручивания природных или штапельных волокон либо нескольких текстильных нитей.

В зависимости от вида составляющих пряжу волокон она подраз­деляется на хлопчатобумажную, шелковую, шерстяную, штапельную из химических волокон и смешанную. По строению пряжа бывает крученая и некрученая.

Нити и пряжа характеризуются такими величинами, как линейная плотность и крутка.

Линейная плотность (тонина) представляет собой массу (в граммах), приходящуюся на 1000 м длины. Кроме того, за величину, характеризующую линейную плотность, принимают номер - величину, обратно пропорциональную плотности, определяемую отношением длины (в метрах) к массе (в граммах).

Крутка - число витков нити (пряжи), приходящееся на 1 м длины. В криминалистических исследованиях степень крутки определяется по количеству кручений, приходя­щихся на 1 или 10 см пряжи. Различают левую (направление волокон справа вверх налево) и правую (направление волокон слева вверх направо) крутки (см. рис. 11).

В зависимости от способа кручения крутки подразделяются на простую и двойную. Для двойной крутки характерно первоначальное скручивание двух нитей между собой с последующим скручиванием двух или трех таких нитей. В первом случае пряжа или нить будет иметь че­тыре сложения, во втором - шесть сложений соответственно (см. рис. 12).

 

	Рис. 11. Направление крутки: 1 - правая крутка; 2 - левая крутка
	Рис. 12. Швейные нитки: 1 - в три сложения; 2 - в четыре сложения; 3 - в шесть сложений

НИТКИ

Подразделяются на нитки для рукоделия и штопки (ниточные изделия) и нитки швейные.

Нитки для рукоделия и штопки представляют собой крученую нить из хлопчатобумажной средневолокнистой или тонковолокнистой, а также вискозной пряжи. Могут иметь 2, 4 и 12 сложений.

Нитки швейные скручиваются из хлопчатобумажной пряжи гребенного или кордного прядения. Могут иметь 3, 6, 9 и 12 сложений (см. рис. 35).

В зависимости от толщины и массы 100 м (в г) нитки делятся на номера: 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 80. Особо прочные швейные нитки имеют номера: 00, 0, 1, 3, 4, 5 и 6.

ТКАНИ

Ткани представляют собой текстильный материал, образованный переплетением продольных (основа) и поперечных (уток) нитей (пряжи). Различают следующие виды тканей:

· однородную ткань - из волокон одного вида;

· неоднородную ткань - из волокон разных видов;

· смешанную ткань - из пряжи одного вида, имеющей смесевой волокнистый состав (пряжа из волокон разных видов);

· смешанно-неоднородную ткань - из пряжи разных видов, имеющей различный волокнистый состав.

Ткани характеризуются различным переплетением - определенным чередованием (перекрыванием) нитей основы и утка. Различают полотняное, репсовое, саржевое, сатиновое, диагоналевое, жаккардовое, сложное и комбинированное переплетения (см. рис. 13).

 

Рис. 13. Некоторые виды переплетений: 1 - гарнитуровой переплетение; 2 - двойной гарнитур; 3 - репс продольный (уточный); 4 - репс поперечный (основной); 5 - саржевое переплетение; 6 - сатиновое переплетение (сатин пятиниточный); 7 - атласное переплетение (атлас пятиниточный)

 

Характерные признаки некоторых переплетений:

· гарнитуровое (полотняное, суконное) - нити основы и утка расположены на поверхности ткани в шахматном порядке, при этом нить основы проходит поверх одной нити утка, а нить утка - поверх одной нити основы;

· саржевое, или киперное - нить основы проходит поверх одной нити утка, а нить утка - поверх двух нитей основы;

· сатиновое, или атласное - нить основы проходит поверх од­ной нити утка, а нить утка - поверх четырех нитей основы.

 

Ткани также различаются по фактической плотности - числу нитей, приходящемуся на единицу длины (100 мм) по основе и утку.

Ткани подразделяются на льняные, хлопчатобумажные, шелковые, шерстяные и синтетические.