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

ТЕМА № 2. ВІДОМОСТІ ПРО ТЕКСТИЛЬНІ ВОЛОКНА

Урок 5 – 6: 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.

Стадії 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).

2. Будова бавовни.

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.

3. 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.

4. Одержання та види льону.

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.

5. Будова льону.

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.

6. Властивості льону.

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.