Волокна растительного происхождения
Основным полимером, из которого состоят природные волокна растительного происхождения, является целлюлоза, относящаяся к классу полисахаридов.
Число звеньев в макромолекулах природных волокон достаточно велико и достигает у хлопка 5000–6000, у льна 20000–30000.
Целлюлоза представляет собой сравнительно жесткоцепный полимер и благодаря действию межмолекулярных сил образует довольно высокоориентированную структуру. Макромолекулы целлюлозы группируются в микрофибриллы, из которых, в свою очередь, строятся более крупные структурные образования — фибриллы.
Основным веществом хлопка (94–96%) является целлюлоза. К сопутствующим веществам (4–6%) относятся пектиновые (склеивающие), жировосковые, азотсодержащие, минеральные вещества и др.
Различают понятия хлопок-сырец и хлопковое волокно.
Хлопок-сырец — это семена хлопчатника, покрытые волокнами. Для транспортирования на прядильные фабрики хлопковое волокно прессуют в кипы массой 150–200 кг.
Лен. Волокна, которые получают из стеблей, листьев или оболочек плодов растений, называются лубяными.
Наиболее распространены лубяные волокна следующих видов:
* тонкие стеблевые — лен и рами, применяемые для выработки бытовых, а также мешочных и различных технических тканей;
* грубые стеблевые — пенька (волокно конопли), джут, кенаф и другие, используемые в основном для изготовления тарных тканей и крученых изделий — шпагатов, веревок, канатов и т. п.;
* жесткие листовые — манилла, сизаль, генекен и другие, перерабатываемые преимущественно в крученые изделия — морские канаты и т. п.
Отрицательным свойством льняного волокна является его сильная сминаемость из-за низкой упругости.
Льняное волокно трудно отбеливается и окрашивается вследствие большой плотности упаковки макромолекул в стенках волокна, а также значительного содержания жировосковых веществ, которые не удаляются полностью из волокна в процессе его отделки.
Волокна животного происхождения
К волокнам животного происхождения относят шерсть и натуральный шелк.
Основную долю (около 95-97%) шерстяного волокна, используемого в текстильном производстве, составляет шерсть овец, в меньшем количестве — шерсть коз (до 2%), верблюдов и других животных (до 1%).
Шерсть по химическому составу относится к белковым соединениям типа кератинов. Макромолекулы кератина состоят из остатков аминокислот (лейцин, аргинин, цистин и др.), образующих цепи главных валентностей с боковыми ответвлениями, при помощи которых главные цепи соединяются друг с другом за счет поперечных связей.
Общая формула аминокислоты имеет вид:
R–CH(NH2)–COOH
Через R обозначены различные, иногда очень сложные радикалы, за счет которых между извитыми макромолекулами белка образуются поперечные связи.
Корковый слой располагается непосредственно под чешуйчатым и является основным слоем волокна, состоящим из фибрилл кератина, имеющих форму веретенообразных клеток.
Сердцевидный слой расположен в центральной части волокна и состоит из клеток различной формы и воздушных промежутков. Наличие сердцевидного слоя повышает толщину и жесткость волокна.
Шерсть обладает низкой теплопроводностью, поэтому ткани отличаются высокими теплозащитными свойствами. К действию света шерстяное волокно более устойчиво, чем хлопковое и льняное, но при длительном облучении оно разрушается.
Щелочи на шерсть действуют разрушающе, к минеральным кислотам она устойчива. Поэтому если шерстяные волокна, содержащие растительные примеси, обработать раствором кислоты, то эти примеси, состоящие из целлюлозы, растворятся, и шерстяные волокна останутся в чистом виде.
Такой процесс очистки шерсти называется карбонизацией.
Натуральный шелк. Шелком называются нити, являющиеся продуктом выделения особых белкоотделительных желез различных животных — гусениц тутового и дубового шелкопрядов, моллюсков, пауков. Наибольшее распространение и ценность имеет шелк тутового шелкопряда, на долю которого приходится 90% мирового производства шелка.
Из всех природных волокон натуральный шелк самое легкое волокно; наряду с красивым внешним видом обладает высокой гигроскопичностью (11%), мягкостью, шелковистостью, малой сминаемостью.
Механическая прочность шелка несколько выше, чем прочность шерсти, что связано с более плотной упаковкой макромолекул в его структуре, но под действием влаги прочность снижается примерно на 15%.
Химические свойства шелка аналогичны шерсти, то есть шелковая нить устойчива к кислотам и не устойчива к щелочам. Недостатками натурального шелка являются низкие светостойкость и термостойкость (100–1100С), а также высокая усадка, особенно крученых нитей.
(Алиев, А.К. Товароведение и таможенная экспертиза: учебник, СПбГЭУ)
