Натуральные волокна животного происхождения: шелк и шерсть
Согласно приведенной ранее классификации, к натуральным волокнам животного происхождения относятся натуральный шелк и шерсть. Натуральным шелком называются волокна, являющиеся продуктом выделения шелкоотделительных желез гусениц шелкопряда. В основномпромышленное значение имеет шелк, получаемый от гусениц тутового шелкопряда; в несравненно меньшей степени, но все же используют и коконы гусениц дубового шелкопряда.
Шелководство (выращивание тутовых деревьев и разведение тутового шелкопряда) — очень древняя отрасль промышленности. Родина натурального шелка — Китай, где он был известен еще до нашей эры. Из Китая шелк распространился в Японию, Индию, Западную Азию и Южную Европу. В царской России шелководство развивалось в районах Средней Азии и Закавказья, однако производство коконов велось там кустарным способом, а шелкомотальной промышленности в царской России вообще не существовало. Поэтому коконы скупались и отправлялись за границу для разматывания, оттуда в виде шелка-сырца ввозились обратно в Россию, где перерабатывались на текстильных фабриках в ткани и другие изделия. Ныне шелководством занимаются совхозы и колхозы одиннадцати республик нашей страны. За годы Советской власти создана мощная кокономотальная промышленность и промышленность, перерабатывающая шелк-сырец в различные изделия.
Тутовый шелкопряд проходит следующие четыре стадии развития: яички (грена),гусеница, куколка, бабочка.
Бабочка весной откладывает яички (грену), которые собирают и, упакованные в коробки, сохраняют до следующей весны. Когда на тутовом дереве появляются листки, грену в инкубаторах оживляют. Из яичек выводятся гусеницы.
Выкормка гусениц осуществляется в червоводнях — помещениях, специально оборудованных многоярусными стеллажами. Рост гусеницы продолжается 28—36 дней, за этот срок вес ее увеличивается примерно в 10000 раз.
По достижении зрелого возраста у гусеницы в шелкоотделительных железах, расположенных по обеим сторонам тела, образуется густая масса фиброина (основного вещества натурального шелка) и серицина (клеящего вещества). Шелковая нить, которая получается при выделении этой густой массы из шелкоотделительных желез, состоит из двух шелковин, соединенных между собой.
Выпущенную нить гусеница начинает завивать в кокон. Завивка коконов продолжается три дня. После этого гусеница внутри кокона сбрасывает шкурку и превращается в куколку.
Стадия куколки длится 2—2,5 недели. Далее куколка превращается в бабочку. Последняя покидает кокон, выпуская жидкость, которая растворяет фиброин.
Коконы, из которых вылетели бабочки, продырявлены и поэтому являются браком.
Из одной коробки грены (20—25 г) в последующем выходит 80-85 кг коконов.
На 8—9-й день после окончания завивки коконы подвергают обработке паром или горячим воздухом (для умерщвления куколок) и сушат.
В зависимости от породы шелкопряда и условий его выкормки коконы могут иметь шарообразную форму, овальную, овальную с неглубоким или глубоким перехватом, с острыми концами. Длина коконов колеблется от 25 до 45 мм, диаметр — от 12 до 23 мм. Вес сырых коконов 1,2—3 г, сухих 0,3—1 г. По цвету коконы бывают белые, желтые разных оттенков, реже — розовые.
Длина коконной нити в зависимости от породы шелкопряда, размеров и веса кокона может достигать 1500 м; длина разматываемой нити составляет 600—900 м. Средняя толщина коконной нити колеблется от 335 до 400 мтекс (№ 2500—3000), разрывная длина 22—27 км, удлинение 13—20%. Серицина в оболочках кокона содержится от 24 до 29% (от веса оболочки).
Нить, сматываемая с одного кокона, обладает прочностью, недостаточной для производства тканей. Поэтому шелк-сырец (техническую нить, применяемую для производственной переработки) получают соединением в одну нить нитей из нескольких коконов (от 4 до 20 шт.).
Бракованные коконы — нестандартные, дырявые — превращают в волокнистую массу и перерабатывают в шелковую пряжу, которая также используется для производства тканей.
Разматывают коконы в кокономотальном производстве на специальном оборудовании (кокономотальных тазах и кокономотальных автоматах) после предварительного запаривания в специальных запарных камерах. Цель предварительного запаривания — размягчение серицина и облегчение схода коконной нити с кокона. При разматывании коконов получаемая техническая нить наматывается на мотовило, образуя мотки. При высыхании нить шелка-сырца прочно связывается серицином и становится монолитной. За смену на мотовиле получается моток шелка-сырца весом от 40 до 130 г в зависимости от толщины нити.
Нить шелка-сырца состоит из волокнистого белкового вещества фиброина, относящегося к классу склеропротеинов, и покрывающего волокна растворимого шелкового клея — серицина. Кроме фиброина и серицина, в коконной нити имеются некоторое количество веществ, растворимых в спирте и эфире, минеральные соли и природные красящие вещества. Содержание веществ, входящих в состав коконной нити, может колебаться в зависимости от породы и условий кормления шелкопряда. Вот примерные цифры (%): фиброин 70—80, серицин 20—25, вещества, растворимые в спирте и эфире, 1,6—4, минеральные вещества 1—1,7.
Элементарный состав фиброина шелка следующий (%): углерод 48—49,1, водород 6,4—6,51, азот 17,36—18,89, кислород 26— 27,9. Элементарный состав серицина (%): углерод 44,32—46,29, водород 5,72—6,42, азот 16,44—18,3, кислород 30,35—32,5, сера 0,15.
Из приведенных цифр видно, что серицин отличается от фиброина меньшим содержанием углерода, более высоким содержанием кислорода. Кроме того, в состав серицина входит незначительное количество серы.
Разные исследователи получали несколько отличные друг от друга данные по составу фиброина и серицина. Различия эти могут быть объяснены тем, что и фиброин, и серицин коконов различных пород шелкопрядов не одинаковы по своему химическому составу и свойствам.
Источник
Натуральные волокна животного происхождения
Шерсть – это волокно волосяного покрова различных животных: овец, коз, верблюдов и др. Промышленность в основном перерабатывает овечью натуральную шерсть. В смеси с ней в небольшом количестве используют восстановленную шерсть, получаемую путем разработки шерстяного тряпья и лоскута, а также заводскую, снимаемую со шкур убитых животных при производстве кож. Овечья натуральная шерсть составляет до 98 % общего количества. Остальное приходится на долю верблюжьей и козьей шерсти, козьего пуха и др. Волокна шерсти состоят из трех или двух слоев в зависимости от их вида: чешуйчатого 1, коркового2и сердцевинного3(рис. 4,а, б). Чешуйчатый слой шерсти состоит из тонких роговидных пластинок различных размеров и формы. Он защищает корковый слой от вредных химических и физических воздействий, в значительной степени обеспечивает валкоспособность и блеск шерсти. 
Рис. 4. Строение волокон шерсти: а) ости; б) пуха; в) продольный вид и поперечный срез: 1 – пуха; 2 – переходного волоса; 3 – ости; 4 – мертвого волоса Корковый слой шерсти состоит из веретенообразных клеток и определяет основные свойства волокна – его прочность, растяжимость, упругость, гибкость, мягкость. В клетках коркового слоя содержится пигмент, от которого зависит естественная окраска волокна. Сердцевинный слой шерсти состоит из рыхлых клеток и промежутков, заполненных воздухом. Размеры сердцевинного слоя в зависимости от типа шерстяных волокон могут быть различными. Этот слой уменьшает теплопроводность, снижает прочность, гибкость, извитость и другие свойства. Волокна овечьей шерсти подразделяют на пух, ость, переходный и мертвый волос (рис. 4, в). Пух – наиболее тонкое извитое волокно, поперечник которого составляет 14–30 мкм, а поперечное сечение имеет близкую к круглой форму (рис. 4, б). Снаружи волокно покрыто кольцеобразными чешуйками 1с неровными краями, а внутри заполнено корковым слоем2. Последний состоит из веретенообразных клеток фибриллярной структуры длиной 80–90 мкм и поперечником 4–6 мкм. Клетки расположены вдоль оси волокон и склеены межклеточным веществом, которое при химических воздействиях на шерстяное волокно распадается раньше, чем кератин веретенообразных клеток. Ость значительно толще и грубее пуха, почти не имеет извитости, поперечник составляет 40–60 мкм. Помимо пластинчатых чешуек 1, покрывающих ость снаружи, и коркового слоя2 здесь имеется еще по всей длине сердцевинный слой3, который состоит из рыхлых тонкостенных клеток, заполненных пузырьками воздуха (рис.4,а). Сердцевинный слой, не повышая прочности, способствует лишь повышению толщины волокна, т.е. ухудшению его качества, увеличивая жесткость волос. Переходный волос занимает по толщине промежуточное положение между пухом и остью и имеет прерывистый сердцевинный слой. Мертвый волос – наиболее грубое неизвитое волокно с поперечником 80 мкм и больше. Волокно это покрыто крупными пластинчатыми чешуйками и имеет узкое кольцо коркового слоя и очень большую сердцевину (до 90 % диаметра волокна). Форма поперечного сечения чаще всего сплющенная, неправильная. Мертвый волос – жесткое, ломкое волокно с малой прочностью и плохой способностью окрашиваться. Шерсть, состоящая преимущественно из волокон одного вида (пуха или переходного волоса), называется однородной, а содержащая волокна всех перечисленных видов, – неоднородной. Чем больше в неоднородной шерсти пуха и меньше мертвого волоса, тем лучше ее качество. В зависимости от толщины волокон и однородности шерсть делится на тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую. Тонкая шерсть состоит только из пуховых волокон, равномерных по толщине, длине, извитых, с поперечным размером 14–25 мкм. Полутонкая и полугрубая шерсть состоит из переходных и пуховых волокон. Средний поперечный размер полутонкой шерсти 25-31 мкм, полугрубой 31–40 мкм. Длина полутонкой и полугрубой шерсти несколько больше, чем тонкой шерсти. Неоднородность шерсти состоит из смеси пуха, переходного волоса, ости и мертвого волоса, она неоднородна по длине и толщине. В зависимости от средней толщины эту шерсть делят на полугрубую и грубую. Средний поперечный размер неоднородной полугрубой шерсти 24–38 мкм, а грубой 38,1–45 мкм и выше. Основные свойства шерсти определяются свойствами кератина. Шерстяное волокно обладает высокой гигроскопичностью (38-40 %), небольшой прочностью (относительная разрывная нагрузка 10-14 сН/текс), но материалы из шерсти хорошо формуются обеспечивают сохранение первоначальной формы. При горении шерсти в пламени волокна спекаются, образуя черные шарики, при этом ощущается запах жженого рога или пера. Особенностью шерсти является ее способность к свойлачиванию, что объясняется наличием на ее поверхности чешуйчатого слоя, значительной извитостью, и мягкостью волокон. Благодаря этому свойству из шерсти вырабатывают довольно плотные ткани, сукна, драпы, фетр, а также войлочные и валяные изделия. Шерстяные волокна имеют волнообразную извитость, характеризующуюся числом витков на 1 см и формой извитости. Тонкая шерсть имеет 4–12 и более извитков на 1 см длины, грубая шерсть извита мало. Благодаря природной извитости шерсть хорошо скручивается в пряжу, которая используется для производства тканей, трикотажных и нетканых материалов. Шерсть обладает малой теплопроводностью, то есть хорошими теплозащитными свойствами, что делает ее незаменимой при выработке пальтовых, костюмно-плательных тканей и трикотажных изделий зимнего ассортимента.
- Шелк
Шелком называют тонкие длинные нити, вырабатываемые шелкоотделительными железами шелковичного червя (шелкопряда) и наматываемые им на кокон. Текстильные предприятия получают шелк–сырец с заводов первичной обработки коконов, где осуществляются следующие процессы: замаривание коконов паром или горячей водой с целью умерщвления куколки шелкопряда, имеющейся в коконе; запаривание коконов, т.е. обработка их горячей водой с целью растворения серицина; разматывание коконов, где коконные нити с 3–9 коконов одновременно сматываются на мотовило. Получаемую нить называют шелком–сырцом. К
оконная нить (рис. 5) представляет собой две элементарные нити (шелковины), склеенные серицином – природным клеящим веществом, вырабатываемым шелкопрядом. В поперечном сечении элементарная нить имеет овальную форму, толщина ее на всем протяжении (500-900 мм) неравномерна, имеет поперечник, равный 15–17 мкм. Основные физико-механические свойства шелка определяются фиброином и поэтому подобны свойствам шерстяных волокон. Нити обладают: упругостью, гигроскопичностью, красивым матовым блеском. Материалы из натурального шелка имеют значительную усадку. В отличие от шерсти шелк более прочен (27–32 сН/текс), но менее устойчив к действию света. Особенно чувствителен щелк к действию ультрафиолетовых лучей, поэтому срок службы изделий из натурального шелка при солнечном освещении резко уменьшается. Натуральный шелк широко используется при выработке плательных тканей и штучных изделий (головных платков, косынок, шарфов), швейных, вышивальных ниток.
-
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Источник