Волокна

Основу всіх матеріалів і тканин складають 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, тому що 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.

До натуральних волокон 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 й синтетичні.

Штучні волокна отримують з природних високомолекулярних сполук, які утворюються в процесі розвитку і росту волокон (целюлоза, фиброин, кератин). До тканин зі штучних волокон належать: ацетат, віскоза, штапель, модалом. Ці тканини прекрасно пропускають повітря, дуже довго залишаються сухими і приємні на дотик. Сьогодні всі ці тканини активно використовуються виробниками білизни, 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 природніх газів. 

Текстильні волокна

Натуральні волокна рослинного походження

Бавовною називають волокна, що ростуть на поверхні насіння однорічних рослин бавовнику.

 Він є основним видом сировини текстильної промисловості. Зібраний з полів бавовна-сирець (насіння бавовнику, вкриті волокнами) надходить на бавовноочисні заводи. 

Там відбувається його первинна обробка, яка включає в себе такі процеси: очищення бавовни-сирцю від сторонніх бур'янистих домішок (від частинок стебел, коробочок, каменів тощо), а також відділення волокна від насіння, пресування волокон бавовни в стоси і їх упаковку. У стосах бавовна надходить на подальшу переробку на бавовнопрядильні фабрики.

Бавовняне волокно являє собою тонкостінну трубочку з каналом всередині. Волокно кілька разів 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 мнуть. Бавовна відрізняється високою стійкістю до дії лугів. Стійкість бавовни до стирання невелика.

Лляне волокно отримують із стебла трав'янистої рослини – льону. 

Для одержання волокна стебла льону замочують з метою роз'єднати луб'яних пучків один від одного і від сусідніх тканин стебла шляхом руйнування пектинових речовин мікроорганізмами, що розвиваються при намоканні стебла, а потім мнуть для розм'якшення деревної частини стебла. У результаті такої обробки отримують льон-сирець, або м'ятий льон, який піддають трепаном і чесання, після чого отримують технічне лляне волокно.  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 утворюються 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 із 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. Вовна, знята з овець, зазвичай дуже сильно забруднена і, крім того, дуже 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, мийку, сушіння і упаковку в стоси.

Овеча шерсть складається з волокон чотирьох типів:                                             - пуху – дуже тонкого, м'якого і міцного волокна, круглого в поперечному перерізі перехідного волосини – більш товстого і грубого волокна, ніж пухості – волокна, більш жорсткого, ніж перехідне волосся мертвої волосини – дуже товстого в поперечнику волокна, покритого великими пластинчастими лусочками.

Вовна, 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 звалювання, що пояснюється наявністю на її поверхні лускатого шару, значною звитістю і м'якістю волокон. Завдяки цій властивості з вовни виробляють досить щільні тканини, сукна, драпи, фетр, а також повстяні і валяні вироби. Вовна має малу теплопровідність, що робить її незамінною при виробленні пальтових, костюмно-платтяних тканин і трикотажних виробів зимового асортименту. 

Штучні волокна

Віскозні волокна – це волокна з лужного розчину ксантогената. За своєю будовою віскозне волокно нерівномірне: зовнішня його оболонка має кращу орієнтацію макромолекул, ніж внутрішня, де вони розташовуються хаотично. 

Віскозне волокно являє собою циліндр з поздовжніми штрихами, що утворюються при нерівномірному твердінні прядильного розчину. Віскозне волокно володіє хорошою гігроскопічністю (35-40%), світлостійкістю і м'якістю. 

Віскозне волокно застосовується при виробництві тканин для одягу, білизняного та верхнього трикотажу, як у чистому вигляді, так і в суміші з іншими волокнами і нитками.

Полінозное волокно  –  це модифіковане віскозне волокно. 

За властивостями воно наближається до бавовни. Полінозное волокно відрізняється однорідною структурою поперечного перерізу, має більшу, ніж віскозне волокно міцність. Волокно має підвищену пружністю. Область використання його аналогічна віскозному.

Ацетатне і триацетатне волокна за своєю будовою аналогічні віскозному, але мають більші борозенки вздовж волокна. 

Міцність ацетатного волокна нижче віскозного. Зазначені волокна достатньо пружні, відрізняються стійкістю до дії мікроорганізмів, світлостійкі, мають діелектричні властивості. Область їх використання аналогічна галузі використання віскозного волокна.

Синтетичні волокна

Поліамідні волокна – капрон, анид, енант – найбільш широко поширені. 

Початковою сировиною для нього є продукти переробки кам'яного вугілля чи 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, стійкі до стирання, багаторазовому вигину, володіють високою хімічною стійкістю, морозостійкістю, стійкістю до дії мікроорганізмів. 

Основними їх недоліками є низька гігроскопічність і світлостійкість, мала термостійкість. У результаті швидкого "старіння" вони на світлі жовтіють, стають ламкими і жорсткими. Поліамідні волокна і нитки широко використовуються при виробленні панчішно-шкарпеткових та трикотажних виробів, швейних ниток, галантерейних виробів, мережив, канатів, рибальських сіток, конвеєрних стрічок, корду, тканин технічного призначення, а також при виробленні тканин побутового призначення в суміші з іншими волокнами і нитками.

Поліестер – лавсан, виробляються із 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, має низьку теплопровідність і велику пружністю, що дозволяє отримувати з нього вироби, добре зберігають форму; мають малу усадку. 

Недоліками волокна є його підвищена жорсткість, здатність до утворення пиллинга на поверхні виробів. 

Лавсан широко застосовується при виробленні тканин побутового призначення в суміші з вовною, бавовною, льоном і віскозним волокном, що надає виробам підвищену стійкість до стирання і пружність. Він також з успіхом застосовується при виробництві нетканих полотен, швейних ниток, гардинно-тюлевих виробів, технічних тканин і корду. Крім того, волокно використовується в медицині для виготовлення хірургічних ниток і кровоносних судин.

Поліакрилонітрильні волокна виробляються з акрилонітрилу – продукту переробки кам'яного вугілля, нафти чи газу. 

Акрилонітрил полімеризацією перетворюється на поліакрилонітрил, з розчину якого формується волокно. Потім волокна витягають, промивають, замаслюють, гофріруют і сушать. 

Волокна виробляються у вигляді довгих ниток і штапель. 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 має низку цінних властивостей: по теплозахисних властивостях воно перевершує шерсть, має низьку гігроскопічність (1,5%), м'якше капрону і лавсану, стійкий до дії мінеральних кислот, лугів, органічних розчинників, бактерій, цвілі, молі, ядерним випромінюванням.

Використовується нітрон при виробництві верхнього трикотажу, платтяних тканин, а також хутра на трикотажній і тканинній основі, килимових виробів, ковдр і тканин технічного призначення.

Поліуретанові волокно – спандекс. Волокно, що володіє низькою гігроскопічністю. Особливістю всіх поліуретанових волокон є їх висока еластичність – розривне подовження їх досягає 800%, частка пружною і еластичною деформації – 92-98%. Саме ця особливість і визначає сферу 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.