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.
Комбинат искусственного волокна
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 - серици-ном, 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. оказа-лрсь 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-мономе-ров. 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 высокомолекуляр ные соединения,
то их предварительно очища ют 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
нераство-рившихся 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.
