Свойства натуральных и искусственных текстильных волокон

Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Хлопок

2. Лен

3. Шерсть

4. Шелк

5.Химические текстильные волокна

6. Свойства химического волокна

7. Способы получения волокна

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Текстиль, текстильные изделия и ткани из гибких, мягких волокон, изготавливаемые обычно из пряжи на ткацком станке. Слово текстиль - производное от латинского textere, что означает плести, переплетать. Хотя ткачество - наиболее распространенный способ изготовления текстиля, существуют и другие способы: вязание, плетение и валяние.

Текстильные волокна делятся на натуральные (природные), минеральные, модифицированные (модификации исходного волокна) и искусственные.

Натуральные волокна бывают животного или растительного происхождения. К волокнам животного происхождения относятся шерсть альпака, верблюда, викуньи, гуанако, гуарицо (потомство самца ламы и самки альпака), козы, козы мохер, коровы, кролика, ламы, овцы, свиньи, а также мех и шелк. Мытая органическими растворителями шерсть, волокно из переработанного лоскута, очесы, повторно обрабатываемая шерсть, повторно используемая шерсть, шодди и волокно из шелковых отходов и пряжи называются регенерированными или искусственными волокнами животного происхождения.

К натуральным волокнам растительного происхождения (называемым лубяными) относятся волокна абаки, ананаса, генекена, джута, капка, кенафа, кокосовой пальмы, конопли, льна, манилы, рами, сизаля, соломы, хемпа (кроталярии) и хлопка.

1. Хлопок

Хлопок, который дает самое распространенное в мире натуральное текстильное волокно, выращивается во многих регионах с тропическим и умеренным климатом. Основные страны-производители - КНР, США, Узбекистан, Индия, Пакистан, Бразилия, Турция, Египет и Австралия. Крупнейшим потребителем хлопка является КНР, за ним следуют Индия, США, Россия, Япония, Бразилия, Пакистан, Южная Корея, Турция и Египет.

Хлопок представляет собой белое, буровато-белое, желтовато-белое или синевато-белое волокнистое вещество, покрывающее семена некоторых растений рода Gossypium, семейства мальвовых. Из хлопка изготавливают бельевые, платяные, декоративные, а также технические ткани, швейные нитки, шнуры и многое другое. Он пригоден для изготовления не только низкосортных, дешевых видов суровой марли и принтклота, но и тонкого полотна, а также кружев и других ажурных материалов. Хлопок характеризуется длиной и толщиной («тониной») волокна, а также способностью впитывать краску. Из длинноволокнистого хлопка делают высококачественный текстиль, а из коротковолокнистого - долговечный.

2. Лен

текстиль волокно натуральный хлопок

Льняные ткани, считающиеся самым древним видом тканей, изготавливаются из волокнистого материала стеблей льна-долгунца - Linum usitatissimus. У него тонкий стебель, достигающий в высоту 1 м, мелкие узкие листья и ярко-синие цветки. При выращивании на волокно лен сеют часто, чтобы растения ветвились лишь на верхнем конце, и волокно было длиннее. При выращивании же на семена (для получения льняного масла) лен сеют реже, чтобы он давал больше ветвей с семенами.

Льняные ткани отличаются большой влагопоглощаемостью, не имеют пуха, обладают блеском и прохладны в носке. Еще недавно они считались мнущимися, но в настоящее время найдены способы придания льноволокну эластичности. Из льна изготавливают полотенца, постельное белье, скатерти, простыни, драпировочные, обивочные ткани, прокладочные материалы и различные предметы одежды: блузы, спортивные куртки, юбки, слаксы (широкие брюки) и детскую одежду. В домашних интерьерах применяют льняные обои и мебельные ткани.

Ежегодно во всем мире производится около 680 тыс. т льняного волокна. Основные производители: Россия, Белоруссия, Литва, Латвия, Эстония, Польша, Франция, Египет, Чехия, Словакия, Бельгия и Нидерланды. Лучший в мире моченый лен поступает из Бельгии. Вода в р.Лейе (Лисе) в Бельгии особенно подходит для мочения льна. На этой реке расположен знаменитый «город льна» Кортрейк.

3. Шерсть

Шерсть считается настоящим волокном животного происхождения, если настригается с живых овец. «Мертвая» же шерсть, собираемая на скотобойнях, во всех отношениях значительно хуже «живой».

Ежегодно в мире производится около 270 тыс. т овечьей шерсти, причем около трети этого количества приходится на Австралию, а остальное - на страны СНГ, Новую Зеландию, Аргентину, Южную Африку, Уругвай, КНР, Турцию и США.

Шерстяные ткани, выработанные из смеси длинных и коротких волокон, мягки (хотя и не мнутся), но не сохраняют острой складки. Камвольные шерстяные ткани, или ткани из гребенной шерсти, изготавливаются только из длинных волокон. Они гладкие, прочные, довольно долговечные, но приобретают лоск в процессе носки. Впервые переработанная шерсть дает, как правило, более прочный и более эластичный текстиль, чем другие виды шерсти.

4. Шелк

Шелк получают разматыванием коконов гусениц азиатского тутового шелкопряда Bombix mori. Шелковое волокно отличается блеском, эластичностью, крепостью и сопротивляемостью разрыву. Годовой объем производства шелка-сырца составляет около 45 тыс. т. Главные производители - Япония и КНР, а за ними следуют Южная Корея, Узбекистан и Индия.

5. Химические текстильные волокна

Волокнистые материалы, не встречающиеся в природе, называются «химическими волокнами». При этом за волокнами, полученными на заводах из природных материалов, сохраняется термин «искусственные волокна», а волокна, изготовленные из синтетических материалов, называются синтетическими.

Искусственные волокна получают из природных полимерных материалов путем той или иной их модификации, в результате которой окончательное волокно, используемое в текстильной промышленности, отличается от всех натуральных волокон. (Натуральный полимер - это материал с большими молекулами, образованными из многочисленных одинаковых «мономерных» частей. Хлопок и древесная масса, например, состоят в основном из целлюлозы - полимера, молекула которого представляет собой длинную цепь из 2000-4000 молекул глюкозы C₆H₁₀O₅.) В качестве примера искусственных химических волокон можно привести вискозные и ацетатные волокна, сырьем в производстве которых служит хлопковый пух или древесная масса.

Синтетические химические волокна получают из полимеров, не существующих в готовом виде в природе. Их синтезируют путем полимеризации, при которой химические звенья малой молекулярной массы соединяются в длинные полимерные цепи с очень большой молекулярной массой. Синтетических полимеров очень много, и во всем мире насчитывается более тысячи фирменных названий различных синтетических волокон. Классификация химических волокон отражена в представленной таблице искусственных и синтетических волокон.

6. Свойства хлопкового волокна

Химический состав хлопкового волокна следующий: целлюлоза, воск, азотистые вещества, причем целлюлозы содержаться до 95%, следовательно, значительная составная часть - клетчатка или целлюлоза.

Целлюлоза растворяется в швейцеровом реактиве (аммиачный раствор гидрата окиси меди).

Серная кислота на целлюлозу оказывает различные действия: в зависимости от концентрации серной кислоты клетчатка может обуглиться, раствориться, измениться химически. При воздействии на волокно смесью хлористого цинка и йода получается характерное синее окрашивание. Под действием раствора едкого натра NaOH растительные волокна сначала разбухают, а затем растворяются. Явление разбухания хлопковых волокон получило название мерсеризации.

Хлопковое волокно представляет собой трубку из тонкой кожицы (кутикулы), которая наполнена целлюлозой. Целлюлоза откладывается в ней слоями (кольца роста), внутри остается незаполненное пространство - канал. Таким образом, стенки волокна состоят из нескольких слоев целлюлозы; каждый слой состоит из спиралей (фибриллы), причем спирали идут в разные стороны. Целлюлоза состоит из тонких нитей (мицелл) и имеет правильное кристаллическое строение, которым объясняются такие свойства клетчатки, как способность к двойному лучепреломлению и форма получаемых рентгенограмм.

7. Способы получения волокна

Производство (т. н. формование) волокон химических обычно заключается в продавливании раствора или расплава полимера через отверстия фильеры в среду, которая вызывает затвердевание образовавшихся тонких волокон. Такой средой при формовании из расплавов служит холодный воздух, из растворов горячий воздух («сухой» способ) или специальный раствор, т. н. осадительная ванна («мокрый» способ). Выпускаются в виде мононити, штапельного волокна или пучка из множества тонких нитей, соединенных путем крутки.

С годами природные волокна перестали в полной мере удовлетворять человека, поэтому учёные всего мира трудились над тем, чтобы найти им замену. Более трёхсот лет назад (в 1655 году) выдающийся английский физик Роберт Гук опубликовал трактат, в котором было такое высказывание:” Возможно, по - видимому, найти пути искусственно получить клейкую массу, аналогично тому, как она образуется у шелковичного червя. Если такая масса будет найдена, то по-видимому, более лёгкой задачей будет найти путь вытягивания этой массы в тонкие нити.” Но только в 1884 году ученику Луи Пастера французскому изобретателю Илэру де Шардоннэ удалось получить искусственные волокна. Самые распространённые виды искусственных волокон получают путём переработки целлюлозы. Шардоннэ впервые решил перевести с помощью растворителя целлюлозу в раствор и из этого раствора получить новоё волокно. Для этого он продавливал полученную жидкую массу через тонкие отверстия. Для получения волокон раствор или расплав полимера продавливают через тончайшие отверстия прядильной фильеры. Из полученных волокон прядут нити, идущие на изготовление текстильных изделий.

При обработке отходов древесины и опилок выделяется целлюлоза. В процессе получения вискозного волокна целлюлозу обрабатывают реактивами (NaOH и CS2).

ВИСКОЗНОЕ ВОЛОКНО, искусственное волокно, формуемое из вискозы; состоит из гидратцеллюлозы. Легко окрашивается, гигроскопично; недостатки большая потеря прочности в мокром состоянии, легкая сминаемость, низкая износостойкость устраняются модифицированием вискозного волокна. Благодаря доступности сырья и низкой стоимости реагентов производство вискозного волокна высокоэкономично.

Применяется (иногда в смеси с другими волокнами) для выработки одежных тканей, трикотажа, корда. В процессе получения ацетатных волокон целлюлозу обрабатывают ангидридом уксусной кислоты, полученный ацетат целлюлозы растворяется в ацетоне и продавливается через фильеры. ПОЛИНОЗНОЕ ВОЛОКНО, вискозное волокно специфической структуры. Отличается высокой прочностью и стабильностью формы, мало изменяющимися в воде и щелочах, незначительной сменяемостью; недостаток хрупкость. Применяется вместо тонковолокнистого хлопка для изготовления тканей различного назначения.

АЦЕТАТНЫЕ ВОЛОКНА, искусственные волокна, формуемые из растворов триацетата целлюлозы (триацетатное волокно) и продукта его частичного омыления (собственно ацетатные волокна). Мягкие, эластичные, мало сминаются, пропускают ультрафиолетовые лучи; недостатки: невысокая прочность, низкая термо- и износостойкость, значительная электризуемость. Применяются главным образом в производстве изделий народного потребления, напр. белья. Мировое производство ок. 610 тыс. т.

Сырьём в производстве синтетических волокон являются синтетические волнообразующие полимеры, которые получают в результате химического синтеза из нефти, каменного угля или природного газа.

Процесс получения синтетических волокон сопровождается образованием высокомолекулярных соединений. Расплавленный полимер или раствор полимера продавливается сквозь мельчайшие отверстия прядильной фильеры. Так выпускаются, например, ПОЛИАМИДНОЕ ВОЛОКНО, синтетическое волокно, формуемое из расплавов или растворов полиамидов. Прочно, эластично, устойчиво к истиранию, многократному изгибу и действию многих химических реагентов; недостатки малая гигроскопичность, повышенная электризуемость, невысокая термо- и светостойкость. Применяется в производстве тканей, трикотажа, шинного корда, фильтровальных материалов и др. Основные торговые названия: из поликапроамида капрон, нейлон-6, перлон, дедерон, амилан, стилон; из полигексаметиленадипинамида анид, нейлон-6,6, родианайлон, ниплон. ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО, синтетическое волокно, формуемое из расплава полиэтилентерефталата или его производных. Достоинства незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям; недостатки трудность крашения, сильная электризуемость, жесткость устраняется химическим модифицированием.

Применяется, например, в производстве различных тканей, искусственного меха, канатов, для армирования шин. Основные торговые названия: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил. ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛЬНОЕ ВОЛОКНО (акриловое волокно), синтетическое волокно, формуемое из растворов полиакрилонитрила или его производных. По многим свойствам близко к шерсти, устойчиво к свету и другим атмосферным агентам, кислотам, слабым щелочам, органическим растворителям. Из полиакрилонитрильного волокна изготовляют верхний и бельевой трикотаж, ковры, ткани. Основные торговые названия: нитрон, орлон, акрилан, кашмилон, куртель, дралон, вольпрюла.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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.

Растительные волокна могут располагаться:

· на поверхности семян - хлопок;

· на стенках плода - капок;

· в оболочке плодов - койр;

· внутри стебля - лен, пенька, джут, кенаф;

· в листьях - абака, сизаль, генекен, формиум, юкка.

Наиболее распространенными из растительных волокон являются хлопок и лен.

СПИСОК ИПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мальцева, Е.П. Материаловедение швейного производства. Е.П. Мальцева, - 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983 - 23с.

2. Е.А. Калмыкова, Материаловедение швейного производства. Калмыкова Е.А. - Учеб. Пособие, 2001. - 28с.

3. Бузов Б.А., Модестова Т.А., Алыменкова Н.Д., Материаловедение швейного производства. Б.А. Бузов, Т.А. Модестова, Н.Д. Алыменкова, 1986 - 39с.

4. Живетин В. ХХ1 век - век льна, В. ЖиветинВ. Наука и жизнь №4, 1999. - 40с.

Размещено на Аllbеst.ru