ВОЛОКНА НАТУРАЛЬНЫЕ И ХИМИЧЕСКИЕ

Текстильные волокна могут быть натуральными и химическими.

Натуральными называют такие волокна, которые встречаются в природе. Волокна состоят из веществ, относящихся к высокомолекулярным соединениям — полимерам. Из встречающихся в природе веществ к полимерам, например, относятся целлюлоза — основная часть растительных волокон, кератин и фиброин — основные белковые вещества, из которых состоят шерсть и шелк.

Важнейшее природное текстильное волокно — хлопок. На хлопкоочистительных заводах хлопок-сырец (семена хлопка, покрытые хлопковым волокном) очищают от попавших при сборе хлопка растительных примесей (частей коробочек, листьев и др.), а затем отделяют волокна от семян на специальных машинах-волокноотделителях. Потом волокно прессуют в кипы и отправляют на прядильную фабрику.

Длина волокон хлопка в основном чуть более 20 мм. Хлопковое волокно — тонкое, но прочное, хорошо красится. Из хлопка получают тонкую, равномерную и прочную пряжу и делают из нее самые разнообразные ткани — от тончайших батиста и маркизета до толстых обивочных тканей и корда для автомобильных шин.

Текстильные волокна получают также из стеблей и листьев растений. Такие волокна называют лубяными. Они бывают тонкие (лен, рами) и грубые (пенька, джут и др.). Из тонких волокон делают различные ткани, из грубых — мешковину, канаты и веревки.

Шерсть давно известна людям. Основную массу шерсти дают овцы. По своему значению для народного хозяйства шерсть занимает второе место после хлопка. У нее много очень ценных свойств: она легка, плохо проводит тепло и хорошо поглощает влагу. На фабриках первичной обработки шерсть освобождают от грязи и посторонних примесей. Волокна, одинаковые по своим свойствам, объединяют в общие партии. Из шерсти делают гладкую тонкую пряжу, а также пушистую, толстую. Ткани из гладкой пряжи прочны, легки, мало мнутся. Из них шьют различную одежду — платья, костюмы, пальто. Из пушистой и толстой пряжи вырабатывают тяжелые ткани (суконные), имеющие большую толщину и ворсистую поверхность. Шерсть является единственным натуральным волокном, из которого путем его свойлачивания (перепутывания волокон) можно получать различные войлоки и другие упругие и плотные материалы.

А натуральный шелк получают так. Когда гусенице тутового шелкопряда приходит время превращаться в куколку, чтобы затем стать бабочкой, она выпускает тонкую нить. С ее помощью гусеница прикрепляется к сухой ветке и сплетает из этой нити оболочку — кокон. Коконы собирают, прогревают паром и на специальных машинах разматывают. При разматывании соединяют нити нескольких коконов (от 3 до 30), которые прочно склеиваются между собой особым веществом — серицином, содержащимся в самих нитях. Такую нить называют шелком-сырцом. После скручивания шелка-сырца получают крученый шелк, из которого изготавливают красивый и прочный трикотаж.

Существует волокно минерального происхождения — асбест (горный лен), из которого изготавливают тепловую и электрическую изоляцию, пожарные костюмы и т. п.

Потребность в химических волокнах возникла уже в XIX в. Население планеты быстро росло, начинали развиваться новые отрасли техники, потребляющие в больших количествах волокно, и природного сырья — хлопка, шерсти, льна и шелка — не хватало.

Химическими называют 2 основных типа волокон — искусственные и синтетические. Наиболее простым для химической технологии конца XIX — начала XX в. оказалось создание искусственного волокна, получаемого химической переработкой природных высокомолекулярных соединений, например целлюлозы — главной составной части древесины. Большое значение созданию искусственного волокна из целлюлозы придавал великий русский химик Д. И. Менделеев. Он писал: «Пуд готовых волокон обойдется дешевле, чем пуд хлопка. В одном этом уже видна великая будущность...»

В настоящее время из целлюлозы получают вискозное медно-аммиачное, ацетатное и другие искусственные волокна. Они идут на изготовление штапельных и шелковых тканей, корда и многих других бытовых и промышленных изделий. Искусственные волокна дешевле натуральных и по ряду свойств превосходят их. Изменяя характер и режимы химической переработки целлюлозы в волокно, можно воздействовать на его прочность, химическую стойкость, эластичность, толщину. Однако возможности изменять свойства искусственных волокон все-таки ограниченны, так как в их основе лежит то же высокомолекулярное соединение, что и в основе натуральных.

Совсем другое дело — синтетические волокна, производство которых оказалось под силу только современной химии. Синтетические волокна производят полимеризацией относительно простых химических веществ-мономеров. Используя различные по природе мономеры и направленно воздействуя на условия реакции полимеризации и процесс формования волокна из расплава или раствора полимера, можно синтезировать волокна со многими заранее заданными свойствами. Сырье для синтетических волокон практически неисчерпаемо — это нефть, природный газ, уголь и коксовый газ, отходы целлюлозно-бумажной, пищевой и других отраслей промышленности.

Стойкость к агрессивным средам, высокая механическая прочность, эластичность и другие ценные качества синтетических волокон сделали их незаменимыми для использования в современной технике.Особо прочный корд для покрышек колес современных автомашин, самолетов, канаты и тросы, превосходящие стальные, фильтровальные перегородки, полупроницаемые мембраны, многочисленные ткани — вот далеко не полный перечень применения только одного синтетического волокна — найлона. А ведь теперь промышленность выпускает десятки марок синтетических волокон — капрон, энант, лавсан, нитрон... И каждый новый вид волокна — это новые области его применения, иногда самые неожиданные.

Производство химических волокон можно условно разделить на 4 стадии. Первая — получение исходного материала. Если сырьем для изготовления искусственных волокон служат природные высокомолекулярные соединения, то их предварительно очищают от примесей. Для синтетических волокон эта стадия заключается в синтезе полимеров. Затем приготовляют прядильную массу. На этой стадии полимеры растворяют или переводят в расплавленное состояние. Далее раствор или расплав тщательно очищают от нерастворившихся частиц и пузырьков воздуха и добавляют красители. Третья стадия — формование волокна. Это самая важная и ответственная операция. Прядильную массу продавливают через фильеру — диск с множеством мелких отверстий. Выходящие из отверстий тонкие струйки обдуваются воздухом, и волокно затвердевает благодаря испарению растворителя или охлаждению расплава. Последняя — отделка волокна. Волокна очищают от примесей, попавших на них в процессе формования. Нередко на этой стадии волокно также обрабатывают жиросодержащим раствором, чтобы придать ему большую скользкость. Это облегчает переработку волокна на текстильных предприятиях. Завершают производство химических волокон операции сушки и намотки волокна на шпули и катушки.

Волокно готово. Теперь его путь лежит на фабрики и заводы, где оно превратится в самые различные изделия.


ПОДЕЛИСЬ!