Види волокон

24.02.2017

Види волокон

Основу всіх матеріалів і тканин складаю волокна. Один від одного волокна відрізняються за хімічним складом, будовою та властивостями. В основу існуючої класифікації текстильних волокон покладено дві основні ознаки – спосіб їх отримання (походження) і хімічний склад, так як саме вони визначають основні фізико-механічні та хімічні властивості не тільки самих волокон, але і виробів, отриманих з них.

Класифікація волокон

З урахуванням класифікаційних ознак волокна діляться на:

— натуральні

— хімічні.

натуральним волокнам відносять волокна природного (рослинного, тваринного, мінерального) походження: бавовна, льон, вовна і шовк. До хімічних волокон – волокна, виготовлені в заводських умовах. При цьому хімічні волокна поділяються на штучні і синтетичні.

Штучні волокна-отримують з природних високомолекулярних сполук, які утворюються в процесі розвитку і зростання волокон (целюлоза, фіброїн, кератин). До тканин із штучних волокон належать: ацетат, віскоза, штапель, модаль. Ці тканини прекрасно пропускають повітря, дуже довго залишаються сухими і приємні на дотик. Сьогодні всі ці тканини активно використовуються виробниками панчішно-шкарпеткової продукції, а, завдяки новітнім технологіям, здатні замінювати натуральні.

Синтетичні волокна отримують шляхом синтезу з природних низькомолекулярних сполук (фенолу, етилену, ацетилену, метану та ін) в результаті реакції полімеризації або поліконденсації в основному з продуктів переробки нафти, кам’яного вугілля і природні газів.

Натуральні волокна рослинного походження

Бавовною називають волокна, що ростуть на поверхні насіння однорічних рослин бавовнику. Він є основним видом сировини для текстильної промисловості. Зібраний з полів бавовна-сирець (насіння бавовнику, вкриті волокнами) надходить на хлопкоочистительные заводи. Тут відбувається його первинна обробка, яка включає в себе такі процеси: очищення бавовни-сирцю від сторонніх смітних домішок (від часток стебел, коробочок, каменів і ін), а також відділення волокна від насіння (джінірованіе), пресування волокон бавовни в стоси і їх упаковку. Бавовна В кіпах надходить на подальшу переробку на хлопкопрядильные фабрики.

Бавовняне волокно являє собою тонкостінну трубочку з каналом всередині. Волокно кілька скручено навколо своєї осі. Поперечний зріз його має досить різноманітну форму і залежить від зрілості волокна.

Для бавовни характерні відносно висока міцність, теплостійкість (130-140 °С), середня гігроскопічність (18-20%) і мала частка пружної деформації, внаслідок чого вироби з бавовни сильно мнуться. Бавовна відрізняється високою стійкістю до дії лугів. Стійкість бавовни до стирання невелика.

Лляне волокно

Лляне волокно отримують із стебла трав’янистої рослини – льону. Для одержання волокна стебла льону замочують з метою роз’єднання луб’яних пучків один від одного і від сусідніх тканин стебла шляхом руйнування пектинових (клеять) речовин мікроорганізмами, що розвиваються при намоканні стебла, а потім мнуть для розм’якшення деревної частини стебла. В результаті такої обробки одержують льон-сирець, або льон м’ятий, який піддають трепанию і чесанию, після чого отримують технічне лляне волокно (трепаный льон).

Елементарне волокно льону має шарувату будову, що є результатом поступового відкладення целюлози на стінках волокна, з вузьким каналом посередині і поперечними зрушеннями по довжині волокна, які виходять в процесі утворення і росту волокна, а також у процесі механічних впливів при первинній обробці льону. У поперечному перерізі елементарне волокно льону має п’яти — і шестикутну форму з закругленими кутами.

Натуральні волокна тваринного походження

Шерстю називають волосяний покрив овець, кіз, верблюдів та інших тварин. Основну масу вовни (94-96%) для підприємств текстильної промисловості поставляє вівчарство.

Шерсть, знята з овець, зазвичай дуже сильно забруднена і, крім того, досить неоднорідна за якістю. Тому, перш ніж відправити шерсть на текстильне підприємство, її піддають первинній обробці. Первинна обробка вовни включає наступні процеси: сортування за якістю, розпушення і тіпання, миття, сушіння і упаковку в стоси. Овеча шерсть складається з волокон чотирьох типів:

пуху дуже тонкого, звитого, м’якого і міцного волокна, круглий в поперечному перерізі

перехідного волоса – більш товстого і грубого волокна, ніж пух

ості – волокна, більш жорсткого, ніж перехідний волосся

мертвого волоса – дуже толстого в поперечнику і грубого неизвитого волокна, покритого великими пластинчастими лусочками.

Шерсть, яка складається переважно з волокон одного типу (пуху, перехідного волосу), називають однорідною. Шерсть, що містить волокна всіх зазначених типів, називають неоднорідною. Особливістю вовни є її здатність до свойлачиванию, що пояснюється наявністю на її поверхні лускатого шару, значною звитістю і м’якістю волокон. Завдяки цій властивості з вовни виробляють досить щільні тканини, сукна, драпы, фетр, а також повстяні та валяні вироби. Вовна має малу теплопровідність, що робить її незамінною при виробленні панчішно-шкарпеткової продукції зимового асортименту.

Шовком називають тонкі довгі нитки, що виробляються шелкоотделительными залозами шовковичного хробака (шовкопряда) і наматываемые їм на кокон. Коконная нитка являє собою дві елементарні нитки (шелковины), склеєні серицином – природним клеючим речовиною, вироблюваним шовкопрядом. Особливо чутливий шовк до дії ультрафіолетових променів, тому термін служби виробів з натурального шовку при сонячному освітленні різко зменшується. Натуральний шовк широко використовується при виробленні швейних ниток.

Хімічні волокна

Виробництво хімічних волокон і ниток включає в себе кілька основних етапів:

— отримання сировини та її попередню обробку;

— приготування прядильного розчину і розплаву;

— формування ниток і волокон ;

— їх обробку та текстильну переробку.

При виробництві штучних і деяких видів синтетичних волокон (полиакрилонитрильных, поливинилспиртовых і полівінілхлоридних) застосовують прядильний розчин, при виробництві поліамідних, поліефірних, поліолефінових і скляних волокон – прядильний розплав.

При формуванні ниток прядильний розчин або розплав рівномірно подається і продавлюється через фільєри – найдрібніші отвори в робочих органах прядильних машин.

Цівки, що випливають з фільєр, тверднуть, утворюючи нитки, які потім намотуються на приймальні пристрої. При отриманні нитки з розплаву їх затвердіння відбувається в камерах, де вони охолоджуються потоком інертного газу або повітря. При отриманні ниток з розчинів їх затвердіння може відбуватися в сухому середовищі в потоці гарячого повітря (цей спосіб формування називається сухим), або в мокрій середовищі в осаджувальної ванни (такий спосіб називається мокрим). Фільєри можуть бути різної форми (круглі, квадратні, у вигляді трикутників) та розмірів. При виробництві волокон в фильере може бути до 40 000 отворів, а при отриманні комплексних ниток – від 12 до 50 отворів.

Сформовані з однієї фільєри нитки з’єднуються в комплексні і піддаються витягування і термообробці. В результаті цього нитки стають більш міцними завдяки кращій орієнтації їх макромолекул вздовж осі, але менш розтяжними внаслідок більшої распрямленности їх макромолекул. Тому після витягування нитки піддаються термофіксації, де молекули набувають більш вигнуту форму при збереженні їх орієнтації.

Обробка ниток проводиться з метою видалення з їх поверхні сторонніх домішок і забруднень і додання їм деяких властивостей (білизни, м’якості, шовковистості, зняття електрізуемості).

Після обробки нитки перематываются в пакування і сортуються.

Штучні волокна

Віскозні волокна – це волокна з лужного розчину ксантогенатів. За своєю будовою віскозне волокно нерівномірно: його зовнішня оболонка має кращу орієнтацію макромолекул, ніж внутрішня, де вони розташовуються хаотично. Віскозне волокно являє собою циліндр з поздовжніми штрихами, що утворюються при нерівномірному затвердінні прядильного розчину.

Віскоза користується популярністю у всьому світі серед провідних модельєрів і покупців з-за свого шовковистого блиску, можливості фарбування в яскраві тони, м’якості і високої гігроскопічності (35-40%), відчуття прохолоди в спеку.

Синтетичні волокна.

Поліамідні волокна – капрон, анід, энант – найбільш широко поширені. Початковою сировиною для неї є продукти переробки кам’яного вугілля або нафти – бензол і фенол. Волокна мають циліндричну форму, поперечний переріз їх залежить від форми отвору фільєри, через яке продавлюються полімери. Поліамідні волокна відрізняються високою міцністю при розтягуванні, стійки до стирання, багаторазовому вигину, володіють високою хімічною стійкістю, морозостійкістю, стійкістю до дії мікроорганізмів. Основними їх недоліками є низька гігроскопічність і світлостійкість, висока електрізуемость і мала термостійкість. В результаті швидкого «старіння» вони на світлі жовтіють, стають ламкими і жорсткими. Поліамідні волокна і нитки широко використовуються при виробленні панчішно-шкарпеткових та трикотажних виробів в суміші з іншими волокнами і нитками.

Поліефірне волокно – лавсан, виробляються з продуктів переробки нафти. У поперечному перерізі лавсан має форму кола. Одним з характерних властивостей лавсану є його висока пружність, при подовженні до 8% деформації повністю оборотні. На відміну від капрону лавсан руйнується при дії на нього кислот і лугів, гігроскопічність його нижче, ніж капрону (0,4 %), тому для вироблення тканин побутового призначення лавсан в чистому вигляді не застосовується. Волокно є термостійким, володіє низькою теплопровідністю і великий пружністю, що дозволяє отримувати з нього вироби, що добре зберігають форму; мають малу усадку. Недоліками волокна є його підвищена жорсткість, здатність до утворення пілінгу на поверхні виробів і сильна електрізуемость.

Лавсан широко застосовується при виробленні тканин у суміші з вовною, бавовною, льоном і віскозним волокном, що надає виробам підвищену стійкість до стирання і пружність.

Полиакрилонитрильное волокно – нітрон. Полиакрилонитрильные волокна виробляються з акрилонітрилу – продукту переробки кам’яного вугілля, нафти або газу. Акрилонітрил полімеризацією перетворюється в полиакрилонитрил, з розчину якого формується волокно. Потім волокна витягають, промивають, замасливают, гофрують і сушать. Волокна виробляються у вигляді довгих ниток і штапелю. За зовнішнім виглядом і на дотик довгі волокна схожі на натуральний шовк, а штапельні – на натуральну вовну. Вироби з цього волокна після прання повністю зберігають форму, не вимагають прасування. Волокно нітрон володіє рядом цінних властивостей: по теплозахисних властивостях воно перевершує шерсть, має низьку гігроскопічність (1,5%), м’якше і шовковистою капрону і лавсану, стійко до дії мінеральних кислот, лугів, органічних розчинників, бактерій, цвілі, молі, ядерних випромінювань. По стійкості до стирання нітрон поступається поліамідним і поліефірним волокон.

Поліуретанове волокно – спандекс. Волокно, що володіє низькою гігроскопічністю. Особливістю всіх поліуретанових волокон є їх висока еластичність – розривне подовження їх досягає 800%, частка пружної та еластичної деформації – 92-98%. Саме ця особливість і визначає область їх використання. Спандекс застосовується в основному при виготовленні еластичних виробів. З використанням цього волокна виробляють тканини та трикотажні полотна для предметів жіночого туалету, спортивного одягу, а також панчішно-шкарпеткові вироби.

Короткий опис статті: виготовляються з нафти

Джерело: Види волокон

Також ви можете прочитати