Большая Советская Энциклопедия (ВО)
Шрифт:
Лубяные волокна получают из стеблей, листьев и плодов растений обычно в виде технических волокон. Наиболее тонкое стеблевое волокно — лён , очень прочное, малорастяжимое, гигроскопичное. Из льняной пряжи вырабатывают тарные, бельевые, платьевые, технические и другие ткани. Отходы льна (короткое волокно) служат для производства тарных тканей, верёвок и др. Пенька — грубостеблевое волокно, получаемое из конопли. Из пеньки изготовляют канатно-верёвочные изделия, грубые ткани и др. Наиболее распространённое грубостеблевое влагоёмкое волокно — джут , применяемое для изготовления мешков (сахарных и др.); близок к нему по свойствам кенаф . Для производства канатов наряду с пенькой широко используют жёсткие листовые волокна — абаку или манильскую пеньку , сизаль и др.
Шерсть —
Шёлк– сырец — нити, получаемые при размотке коконов (см. Кокономотание ), — употребляется непосредственно или после скручивания главным образом для выработки тканей — платьевых, бельевых, технических и др. Расщипыванием шёлковых отходов получают шёлковые волокна, перерабатываемые в пряжу; из неё изготовляют полотна, ворсовые ткани.
Асбест — минеральные В. т. — применяют для выработки пряжи, служащей для производства технических (негорючих, фильтровальных и др.) тканей.
Натуральные В. т. используют в чистом виде, а также в смесях (например, шерсть-хлопок), чаще всего со штапельными волокнами. Смешивание улучшает качество (совмещаются различные ценные свойства компонентов), удешевляет производство, позволяет получать разнообразные внешние эффекты.
Показатели важнейших свойств В. т. даны в табл. 3.
Табл. 3. — Показатели важнейших свойств текстильных волокон
| Виды волокон и нитей | Длина, мм | Толщина, г/км | Разрывное напряжение, Мн/м2 (кгс/мм2 ) | Удлинение, % | Влажность*, % |
| Хлопок | 25—45 | 0,1—0,2 | 250–550 (25—45) | 6—9 | 7—9 |
| Лён технический | 500—700 | 4,0—10,0 | 300–600 (50—60) | 2—3 | 11—13 |
| Шерсть тонкая | 50—80 | 0,3—1,0 | 200–250 (20—25) | 30—50 | 16—17 |
| Шерсть грубая | 50—200 | 1,2—3,0 | 150–200 (15—20) | 25—35 | 14—15 |
| Шёлк (нить коконная) | — | 0,31—0,37 | 400–450 (40—45) | 15—20 | 10—11 |
* При температуре 20° и относительной влажности воздуха 65%.
Особое место среди В. т. занимают стекловолокно и нити, широко применяемые в технике для электро-, тепло-, звуко- и других видов изоляции, в виде фильтровальных материалов, несгораемых изделий, в производстве стеклопластиков и др.
О первоначальном применении В. т. как материала для изготовления одежды см. Ткань текстильная , Прядение .
Лит.: Кукин Г. Н., Соловьев А. Н., Текстильное материаловедение, ч. 1—2, М., 1961—64; Народное хозяйство СССР в 1967 г. Статистический ежегодник, М., 1968; Zyli'nski Т., Fiber science, Warsz., 1964.
Г. Н. Кукин, А. Н. Соловьёв.
Волокна натуральные.
Волокна химические
Воло'кна хими'ческие, волокна, получаемые из органических природных и синтетических полимеров. В зависимости от вида исходного сырья В. х. подразделяются на синтетические (из синтетических полимеров) и искусственные (из природных полимеров). Иногда к В. х. относят также волокна, получаемые из неорганических соединений (стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые). В. х. выпускают в промышленности в виде: 1) моноволокна (одиночное волокно большой длины); 2) штапельного
Историческая справка. Возможность получения В. х. из различных веществ (клей, смолы) предсказывалась ещё в 17 и 18 вв., но только в 1853 англичанин Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром, а в 1891 французский инженер И. де Шардонне впервые организовал выпуск подобных нитей в производственном масштабе. С этого времени началось быстрое развитие производства химического волокон. В 1896 освоено производство медноаммиачного волокна из растворов целлюлозы в смеси водного аммиака и гидроокиси меди. В 1893 англичанами Кроссом, Бивеном и Бидлом предложен способ получения вискозных волокон из водно-щелочных растворов ксантогената целлюлозы, осуществлённый в промышленном масштабе в 1905. В 1918—20 разработан способ производства ацетатного волокна из раствора частично омыленной ацетилцеллюлозы в ацетоне, а в 1935 организовано производство белковых волокон из молочного казеина. Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1940 в промышленном масштабе выпущено наиболее известное синтетическое волокно — полиамидное (США). Производство в промышленном масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетических волокон осуществлено в 1954—60.
Свойства. Волокна химические часто обладают высокой разрывной прочностью [до 1200 Мн/м2 (120 кгс/мм2 )], значительным разрывным удлинением, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги, плесени, бактерий, хемо- и термостойкостью. Физико-механические и физико-химические свойства В. х. можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера В. х., обладающие разнообразными текстильными и другими свойствами (табл.). В. х. можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текстильных изделий, значительно улучшая качество и внешний вид последних.
Производство. Для производства В. х. из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, которые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться без разложения или растворяться в доступных растворителях. Такие полимеры принято называть волокнообразующими. Процесс складывается из следующих операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна.
Приготовление прядильных растворов (расплавов) начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо- или светостабилизации волокон, их матировки и т.п. Подготовленный таким образом раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формования волокон.
Формование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон. В зависимости от назначения и толщины формуемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными. При формовании В. х. из расплава полимера (например, полиамидных волокон ) средой, вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Если формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных волокон ), такой средой является горячий воздух, в котором растворитель испаряется (так называемый «сухой» способ формования). При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем растворителе (например, вискозного волокна ) нити затвердевают, попадая после фильеры в специальный раствор, содержащий различные реагенты, так называемую осадительную ванну («мокрый» способ формования). Скорость формования зависит от толщины и назначения волокон, а также от метода формования. При формовании из расплава скорость достигает 600—1200 м/мин , из раствора по «сухому» способу — 300—600 м/мин , по «мокрому» способу — 30—130 м/мин . Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины (пластификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности В. х. и улучшению их текстильных свойств.