Що таке натуральні волокна?

Натуральні волокна Натуральні волокна – найцінніші, найкоштовніші й найкорисніші для здоров'я людини, бо існують у природі. Вони є рослинного, тваринного та мінерального походження.

Де використовують натуральні волокна?

Волокна бавовни отримують шляхом відривання їх від насіння однолітньої рослини бавовнику. Використовують бавовну для виготовлення тканин різного призначення: білизняних, сорочкових, для суконь, костюмів; трикотажу білизняного та верхнього; швейних ниток, галантерейних виробів та в технічних цілях.

Як поділяються волокна?

Волокна за будовою поділяють на елементарні, технічні, профільні та звиті.

Натуральні волокна - ukrbukva.net

Натуральні волокна

Лекція 3 . Натуральні волокна рослинного походження. Льон.

1. Загальні відомості про луб’яні волокна.

2. Будова та хімічний склад волокон льону.

3.Властивості волокон льону.

1. Натуральні волокна льону відносять до луб’яних.

Луб’яні волокна – такі волокна, які входять до складу стебла рослин (льон, кенаф, джут), або містяться у листках рослин (сизаль, маніла, новозеландський льон).

Лляні волокна отримують із стебла однолітньої рослини льон, яку культивують у країнах з помірним вологим клі­матом. В Україні ви­рощують льон-довгунець і льон-кучерявець різ­них селекційних сортів. Льон-довгунець використовується виключно для отри­мання волокна. Стебло льону високе, до 100 см, тон­ке, пряме, дає декілька розгалужень лише у верхній час­тині. Льон-кучерявець вирощують для отримання насін­ня. Сіють льон вкінці весни. Вегетаційний період триває 3—3,5 місяці. Волокна льону вищої якості отримують, коли він ще не зовсім до­зрів, а стебла рослини набувають зеленувато-жовтуватого забарвлення. Для збереження повної довжини та цілісності стебел при збиранні їх не зрізують, а висмикують льонотіпальними машинами. Після просушування стебел від­окремлюють голівки з насінням і отримують лляну солому. Чим довша солома, тим вона якісніша та дорожча; до вищих сортів відно­сять солому з довжиною стебел 85 см і більше. Далі лляну солому замочують для відокремлення пектинових речовин, потім висушують і отримують тресту, тресту мнуть і тіпають. М’яття виконують на спеціальних м’ялках. При тіпанні довгі волокна частково розщеплюються на більш тонкі, зовсім короткі волокна видаляються. Тіпаний льон пакують та відправляють для подальшої переробки на льонопрядильні фабрики або комбінати.

2.Будова волокон. Розрізняють елементарні та технічні лляні волокна.

Елементарне волокно льону під мікроскопом — це витягнута рослинна клітина циліндричної форми з потовщеними стінками і тон­ким каналом посередині, який до кінця волокна поступо­во зникає. У поперечному перерізі волокно має вигляд ба­гатогранника з порожниною в центрі. Довжина елементарних волокон складає від 10 до 100 мм, а попе­речний переріз — від 12 до 25мм. Кінці волокон гострі.

Технічні (комплексні) волокна складаються з пучків елементарних волокон. Елемен­тарні волокна з’єднані між собою у технічне волокно пек­тином (від грецького pektos — клей) та лігніном (від лат. lignum — дерево) рис.2.

а) технічне волокно; б) елементарне волокно

Завдяки лігніну стінки волокон інтенсивно ним просочуються. Відбувається їх одеревеніння, або лігніфікація. Волокна стають жорсткими та мало еластичними. Довжи­на технічного волокна знаходиться в межах 50—250 мм, товщина — 150—250 мкм, кількість елементарних волокон у пучку 15—30.

Хімічний склад волокон: ц елюлоза – 76%, домішки - 24% ( пектинові речовини – 5%, лігнін – 5%, азотисті речовини – 2%, жирові і воскоподібні речовини – 3%, вода, зола – 9% ).

3.Властивості волокон залежать від селекційного сорту льону, ступеня зрілості стебел, умов збирання, особливос­тей первинної обробки тощо.Довжина технічних волокон може дорівнювати довжині стебел. Лінійна густина (товщина) комплекс­них волокон 5000—10 000 мтекс, елементарних — 125—556 мтекс. Міцність л ляних волокон є найвищою серед усіх природних волокон, міцність комп­лексних волокон у 200—400 сН/волокно, еле­ментарних волокон — 15—20 сН/волокно. Волокна льону малоеластичні, їх відносне розривне подовження не пере­вищує 3 %. Лляні тканини є нестійкими до зминання. Гігроскопічність льону висока і складає 11—12 %. Особливістю льону є висока теплопровідність , тому на дотик його волокна завжди прохолодні, їх обмежено використовують у чистому вигляді для виготовлення полотен натільно-білизняного призна­чення.

Фізико-хімічні властивості лляних волокон за багатьма показниками аналогічні властивостям бавовни. Поряд з цим наявність у їх складі більшої кількості целюлози та інших речовин, зокрема пектину та лігніну, суттєво впливає на властивості льоноволокон — вони більш стійк і до дії води. Внаслідок набухання збіль­шується площа поперечного перерізу і май­же не змінюється довжина волокон, у мокрому стані міц­ність елементарних волокон збільшується до 40%, технічних — зменшується через розм'якшення пектинових речовин і послаблення зв'язку між пучками елементарних волокон.

Волокна стійкі до дії лугів, але руйнуються кислотами. В холодних концентрованих лугах набухають, підвищують міцність, покращують здатність зафарбовуватися, стають шовковистими. Під дією окисників (пероксид водню, який використовують для відбілювання) зменшується міцність волокна. Лляне волокно фарбується важче, ніж волокно бавовни.

При нагріванні сухі волокна льону витримують вищу температуру, ніж волокна бавовни, тому що льон має більшу гіг­роскопічність. Втрата міцності волокна на 50 % під час інсоляції відбувається протягом 990 год.

Наявність лігніну у складі неочищених воло­кон є однією з причин підвищеної стійкості виробів до дії мікроорганізмів. Саме тому наметові тканини, бре­зенти та інші технічні матеріали виробляють з комплекс­них волокон та сурових лляних тканин. Природний к олір волокна — від сірого до темно-сірого. Горить льон аналогічно бавовні.

До дефектів луб’яних волокон відносять:

- наявність костри — засмічення лляного волокна дрібними частинками, не склеєними з волокнами пектиновою речовиною, які, потрапивши в пряжу, а потім у тканину, псують її зовнішній вигляд.

- недоопрацювання — це склеєння пектиновими речовинами дрібних шматочків костри з лляним волокном. Цей дефект менш поширений, ніж зазначений вище. Не доопрацювання, як і наяв­ність костри, негативно впливає на якість лляних тканин.

- гулі — це потовщені вузли сплутаних волокон. Виникає цей дефект під час первинної обробки льону, особливо при прочісу­ванні. Ґулі погіршують зовнішній вигляд готових тканин.

1.Які волокна називають луб’яними?

2.Порівняйте будову технічного та елементарного волокон льону.

3.Назвіть характерну особливість волокон льону.

Натуральні волокна рослинного походження: бавовна, льон. Їх одержання, будова та властивості.

План: 1. Одержання та види бавовни. 2. Будова бавовни. 3. Властивості бавовни. 4. Одержання та види льону. 5. Будова льону. 6. Властивості льону. 1. Одержання та види бавовни. Бавовна – це натуральне волокно, яке отримують з поверхні насіння рослини бавовник. Волокна бавовни отримують шляхом відривання їх від насіння однолітньої рослини бавовнику. Використовують бавовну для виготовлення тканин різного призначення: білизняних, сорочкових, для суконь, костюмів; трикотажу білизняного та верхнього; швейних ниток, галантерейних виробів та в технічних цілях. Батьківщиною бавовнику є Індія, звідки він був завезений до Єгипту, Китаю, Японії, країн Середньої Азії, Сполучених Штатів та ін. країн світу. Вирощують бавовник у країнах з теплим кліматом, де річна середня температура сягає близько 20 – 30 С. Волокна бавовни – це тонкі волоски, які покривають поверхню насіння бавовнику. Зібране волокно називають бавовна – сирець (бавовна разом з насінням, де волокна займають 1/3 маси, а насіння 2/3 маси). Воно надходить на бавовняно–очищувальні фабрики для первинної обробки.

ТЕМА № 2. ВІДОМОСТІ ПРО ТЕКСТИЛЬНІ ВОЛОКНА

Урок 5 – 6: Натуральні волокна рослинного походження: бавовна, льон.

Їх одержання, будова та властивості.

1. Одержання та види бавовни.
2. Будова бавовни.
3. Властивості бавовни.
4. Одержання та види льону.
5. Будова льону.
6. Властивості льону.

Бавовна – це натуральне волокно, яке отримують з поверхні насіння рослини бавовник. Волокна бавовни отримують шляхом відривання їх від насіння однолітньої рослини бавовнику.

Використовують бавовну для виготовлення тканин різного призначення: білизняних, сорочкових, для суконь, костюмів; трикотажу білизняного та верхнього; швейних ниток, галантерейних виробів та в технічних цілях.

Батьківщиною бавовнику є Індія, звідки він був завезений до Єгипту, Китаю, Японії, країн Середньої Азії, Сполучених Штатів та ін. країн світу. Вирощують бавовник у країнах з теплим кліматом, де річна середня температура сягає близько 20 – 30  С.

Волокна бавовни – це тонкі волоски, які покривають поверхню насіння бавовнику. Зібране волокно називають бавовна – сирець (бавовна разом з насінням, де волокна займають 1/3 маси, а насіння 2/3 маси). Воно надходить на бавовняно–очищувальні фабрики для первинної обробки.

1. Попереднє очищення бавовни-сирцю від залишків листя, коробочок, гілок.
2. Відділення волокон від насіння.
3. Очищення волокон від пилу, дрібних домішок та пуху.
4. Пресування волокон у кіпки та їх упаковка.
5. Відправлення на вовняно-прядильні підприємства.

Види бавовни, які застосовують для виробництва пряжі і тканин:

• тонковолокнистий бавовник дає довге, тонке, найбільш м’яке волокно довжиною 45 – 60 мм. З нього виробляють тонкі напівпрозорі тканини типу батист та маркізет, а також швейні нитки, мереживо та ін.
• середньоволокнистий бавовник дає волокно довжиною 35 – 45 мм, має високу урожайність, високу якість волокна. З нього виробляють найбільшу кількість бавовняних матеріалів.
• коротковолокнистий бавовник дає волокно довжиною 25 – 35 мм. З нього виготовляють товсту, не дуже міцну, ворсисту, теплу тканину (байка, фланель).

У повздовжньому вигляді – це тонка стрічкоподібна, звита трубочка; у поперечному розрізі – неправильної форми коло, посередині якого проходить канал, заповнений повітрям. Тобто волокно має целюлозні стінки та канал, товщина яких залежить від ступеня зрілості волокна. Найкращі якості мають зрілі волокна: вони мають розвинені стінки, товщина яких дорівнює половині ширини каналу; ступень звивання волокна складає 7 – 10 витків на 1 мм довжини. Зрілі волокна характеризуються добрими: міцністю, гнучкістю, чіпкістю, м’якістю, теплозахисними властивостями. Звивчаста структура волокна допомагає при прядінні, а саме допомагає зчіплюватися один з одним, а також запобігає блиску, волокно приємне на дотик і м’яке. Хімічний склад волокна : 95% целюлози, 5% кутикули.

1. Властивості бавовни.

1. Оптичні властивості: колір – білий або жовто-кремовий, неблискуче волокно.
2. Геометричні властивості: довжина 2,5 – 6 см, тонке.
3. Механічні властивості: середня міцність – 24-36 сН/текс; видовження – пластичне (7 – 8% - у сухому стані; 8 – 10% - у вологому стані), низькі пружність (сильне зминання) та стійкість до стирання. У вологому стані міцність зростає на 15 – 20%.
4. Фізичні властивості: середня гігроскопічність – 8% при нормальних атмосферних умовах; високі: набухання (об’єм збільшується на 40 – 45%), стійкість до нагрівання (теплостійкість 130 – 140  С, у мокрому стані 200°С), світлостійкість.
5. Хімічні властивості: висока хімічна стійкість. Концентровані кислоти руйнують бавовну. Луги – поліпшують властивості. Короткочасна обробка волокна бавовни 18 – 20% розчином їдкого натрію NaOH змінює структуру волокна, збільшує його міцність, м’якість, надає блиск та шовковистість. Така обробка називається мерсеризацією. Хлор вибілює.
6. Характер горіння: підпалене волокно горить інтенсивно, яскравим жовтим полум’ям, з іскрами; після горіння утворює сірий попіл і розповсюджує запах паленого паперу. Після виявлення з полум’я виділяє димок.

Льон – це однолітня трав’яниста рослина. Для волокна вирощують два основних види льону:

• льон – довгунець має довжину 1 м та використовують його для виробництва тканини для одягу (тонка);
• льон – кудряш має довжину 60 см та використовують для виробництва мішків (товста).

Волокна отримують зі стеблин рослини. Довжина волокна залежить від довжини стеблини та сорту льону. Найбільш довге та якісне волокно отримують з довгунця.

Використовують льон для виготовлення тканини різного призначення: платтєво-костюмних, декоративних, білизняних, технічного призначення; для канатів та вірьовок.

Вирощують льон в Україні (на Поліссі), у Поволжі, Сибіру, в Білорусії.

Первинна обробка складається з таких процесів:

1. Замочування лляної соломи (трести).
2. Сушіння трести.
3. Зминання трести.
4. Тріпання льону – сирцю.

Після первинної обробки виділяють з трести елементарні волокна льону, які придатні для використання у текстильному виробництві. В текстильній промисловості використовують довге волокно, коротке волокно (кудель) та очоси, які отримують при прочісуванні трьопаного льону. З коротких волокон та очосів виробляють грубі товсті полотна технічного призначення та канатно-вірьовочні вироби.

Технічне волокно – це довгий пучок різних за формою та товщиною волокон, які склеєні між собою по довжині природними пектиновими речовинами. Кожний пучок складається з 14 – 24 елементарних волокон. Довжина пучка 50 – 250 мм, товщина – 100 – 300 мкм.

Елементарне волокно у повздовжньому вигляді - довга тонка і гладенька клітина з загостреними кінцями. У поперечному розрізі волокно має вигляд багатокутника з вузьким каналом посередині. Така структура волокна обумовлює гладкість та блиск, високу теплопровідність, високу міцність та низьке видовження. Хімічний склад волокна: 80% природної целюлози та 20% домішок: пектозанів та пектинів (які надають волокну жорсткость), жирів, восків, лігніну та білків.

1. Оптичні властивості: колір – бурий, світло-жовтий або світло-зелений, має блиск.
2. Геометричні властивості: довжина технічного волокна – 60-100см, елементарного волокна – 2,5см. Грубе, жорстке, товстіше за бавовну.
3. Механічні властивості: висока міцність – 54-72 сН/текс, висока стійкість до стирання; видовження пластичне – майже не розтягується (2 – 2,5% - у сухому стані; 2,5-3,5% - у вологому стані), низька пружність. У вологому стані міцність зростає на 10 – 20 %.
4. Фізичні властивості: висока гігроскопічність (12%), високе набухання (об’єм збільшується на 40 – 45%), високі теплостійкість (160 – 170  С, у мокрому стані 220°С) та світлостійкість (вища ніж у бавовни).
5. Хімічні властивості: висока хімічна стійкість. Льон стійкий до дії кислот, після кислотних обробок він пом’якшується, але чутливий до лужних обробок: при відварюванні в лужному розчині втрачає міцність.
6. Характер горіння: горить так само як і бавовна:інтенсивно, жовтим полум’ям, з запахом паленого паперу.