В чём отличия

Хлористые волокна

Хлористое волокно под действием тепла сильно стягивается. Это свойство используется при изготовлении пряжи для рукоделия. В пряжу добавляют 3-5% хлористого волокна, и после прядения, когда пряжу обрабатывают горячим паром, хлористое волокно стягивается больше, чем другие волокна, и стягивает пряжу, делая ее пушистой. Их хлористого волокна изготавливают т. н. белье против ревматизма, поскольку доказано, что статический заряд волокна оказывает болеутоляющее воздействие.

Торговые наименования: Rhovyl, Thermovyl.

Из растворов или расплавов полимеров формируют:

• мононити — одиночные нити
• комплексные нити, состоящие из ограниченного числа элементарных нитей (от 3 до 200), используются для выработки тканей и трикотажных изделий
• жгуты, состоящие из очень большого количества элементарных нитей (сотни тысяч), используются для получения штапельных волокон определенной длины (от 30 до 200 мм), из которых вырабатывается пряжа
• пленочные материалы
• штампованные изделия (детали одежды, обуви)

Что такое волокна натурального происхождения

Это все волокна, которые происходят из природных источников, из них может формироваться растительная ткань, минеральное вещество или текстиль. Такие волокна являются биоразлагаемым и возобновляемым ресурсом. Они легко доступны из природных материалов и, как правило, имеют низкую стоимость за единицу объема. Эти волокна классифицируются по происхождению:

• Растительные — одним из основных компонентов таких нитей является целлюлоза, которая используется при производстве бумаги и ткани. Она содержится в хлопке, льне и конопле. Пищевые волокна (клетчатка) содержатся в пищевых растительных продуктах, таких как злаки, фрукты, овощи, орехи. Это тот тип углеводов, который не усваивается ферментами нашего организма. Клетчатка помогает поддерживать здоровье кишечника и снизить риск заболеваний, таких как диабет, рак кишечника и ишемическая болезнь сердца.
• Животные волокна, состоящие, в основном, из белка. Они включают шелковое волокно из шелкопрядов, меховое волокно (к примеру, из овечьей шерсти), коллагеновое волокно (извлеченное из шкур животных), хитин (извлеченный из ракообразных и моллюсков).

Минеральные волокна берут свое начало в породах с волокнистой структурой. Состоят, в основном, из силикатов. Единственным примером природного минерального волокна является асбест.

Классификация

В зависимости от исходного материала, используемого для производства нитей, искусственные отрезы делят на 3 группы.

Гидратцеллюлозные

Ткани этого типа состоят из целлюлозы, к молекуле которой добавлены структурированные ионы воды — гидраты. Химический состав легко понять по названию группы. За основу будущего полотна производители берут древесину, в основном хвойные породы или экстракты хлопковой целлюлозы. Материалы этого типа отличаются высокой гигроскопичностью, то есть способностью пропускать влагу.

Ацетилцеллюлозные

как называется искусственная ткань

получение искусственных волокон

ткани искусственного происхождения

какие ткани искусственные люрекс

Также разновидность полимеров целлюлозы, но в этом случае к природной молекуле добавляется ацетатная группа. В качестве основы для ткани использован натуральный материал — хлопок.

В зависимости от количества ацетатных групп, связанных с целлюлозой, различают 2 подгруппы:

• ацетатные нити;
• триацетатные нити.

Изделия, сшитые из таких материалов, отличаются устойчивостью к солнечному свету и микроорганизмам. Ткани не дают усадки при стирке в горячей воде. Хуже обстоит дело с гигроскопичностью.

Белковые

В производстве этого вида волокон используется иное химическое соединение — белок. В качестве природного сырья ткацкие фабрики берут продукты животного и растительного происхождения. При химической переработке выделяется казеин, реже зеин, которые являются основой будущей нити.

Готовые ткани отличаются мягкостью, способностью сохранять тепло и боязнью высоких температур при стирке, то есть по своим свойствам группа приближена к натуральной шерсти.

Получение сырья для производства синтетики

Сырье для искусственных волокон получают путем выделения из веществ, образующихся в природе: (н-р: из древесины выделяют целлюлозу, из молока – казеин и т.п.). Предварительная обработка сырья состоит в его очистке от механических примесей и иногда в химической обработке для превращения природного полимера в новое полимерное соединение.

Для получения вискозного волокна на целлюлозно-бумажных комбинатах древесину измельчают и отваривают в щелочном растворе. В результате получается серая целлюлозная масса, которая отбеливается и прессуется в листы картона. Картон отправляют на предприятия химического волокна для дальнейшей переработки и получения волокон.

Сырье для синтетических волокон получают путем реакций синтеза (полимеризации и поликонденсации) полимеров из простых веществ (мономеров) на предприятиях химической промышленности. Предварительной обработки это сырье не требует.

Полимеризация — это процесс получения полимеров путём последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активному центру на конце растущей цепи. Молекула мономера, входя в состав цепи, образует её мономерное зерно. Число таких звеньев в макромолекуле называется степенью полимеризации.

Поликонденсация — это процесс получения полимеров из биили полифункциональных соединений (мономеров), сопровождающийся выделением побочного низкомолекулярного вещества (воды, спирта, галогеноводорода и др.).

Сравнение

Главное отличие искусственных волокон от синтетических в том, что в качестве сырья для производства первых используются природные вещества. Выпуск вторых предполагает задействование низкомолекулярных неорганических веществ, в естественном виде встречающихся редко, а также получение соединений, которые в природе практически не образуются.

Стоит отметить, что искусственные и синтетические волокна в любом случае принято обособлять от натуральных при классификации тех или иных товаров, поскольку в готовом виде ни первые, ни вторые не имеют прямых природных аналогов, которые могли бы применяться в качестве третьих.

Но искусственные ткани в целом считаются в определенной степени более натуральными, чем синтетические, поскольку, как мы отметили выше, в качестве сырья для их производства используются вещества, присутствующие в природе.

Исходное природное сырье для искусственной ткани — например, целлюлоза — является, так или иначе, основой для формирования соответствующего продукта. К примеру, целлюлоза, обработанная посредством гидроксида натрия с последующей полимеризацией, превращается в вискозу.

В свою очередь, химический состав синтетических тканей может быть существенно более сложным. Из компонентов сырья, используемых для их производства, иногда непросто выделить основной.

Определив, в чем разница между искусственными и синтетическими волокнами, отразим выводы в небольшой таблице.

Состав ткани и его свойства

Искусственный шелк – это преимущественно вискозный материал, классический вид которого не подразумевает включение в его состав дополнительных волокон. Однако иногда для усиления каких-либо качеств, в него добавляют хлопок, полиэстер или другие нити, дополнительно удешевляя производство.

За счет такого состава, материал имеет следующие свойства:

Высокая гигроскопичность

Мягкость и шелковистость

Небольшой вес

Воздухопроницаемость

Драпируемость

Прочность и износостойкость

Ткань не накапливает статическое электричество

Несмотря на то, что изготавливается материал из синтетических волокон, по многим свойствам он похож на натуральный шелк, за счет чего и часто используется в качестве его заменителя при пошиве одежды или текстильных материалов.

Из чего сделан триацетат

Метод получения волокон отображен в названии. Материал получают ацетилированием отходов целлюлозы.

Триацетат

Способ удобен возможностью использования любых отходов целлюлозы: хлопковой или предварительно подготовленной древесной. Основой полимера являются связанные звенья глюкозы в β-форме. В молекулах мономерных остатков остаются свободными три группы, которые могут ацетилироваться – образовывать сложные эфиры.

• При полном ацетилировании образуется триацетилцеллюлоза, которую принято называть триацетатом или первичным ацетатом. Содержание ацетильных остатков в продукте полного ацилирования достигает 61,5%.
• Триацетат могут подвергать частичному расщеплению – омылению, при котором некоторое количество остатков уксусной кислоты освобождается. Полученный при этом продукт называют вторичной ацетилцеллюлозой. При этом содержание кислотных остатков в молекуле полимера достигает 56% от общей массы.

Оба соединения ацетилированной целлюлозы используются для получения волокнистых материалов, лаков, мембран, пленок.

Волокна из модифицированного полимера формуются из раствора сухим способом. При этом через фильеры пропускают раствор. Выходящие струи обдувают горячим воздухом. Растворитель улетучивается, полимерное волокно застывает.

Область применения

Искусственные ткани прочно вошли в обиход. Из полотен на основе целлюлозы шьют одежду, постельной белье, полотенца, скатерти. Из модала, вискозы и ацетата производят нижнее белье.

Куртки, жакеты, пальто производят из ненатуральной кожи и замши. Их используют и в обувной промышленности.

Шубы и пальто шьют из искусственного меха. Материал позволяет создавать модели разнообразных силуэтов. Цветовая палитра значительно шире, чем у изделий из натурального меха.

Из искусственной дубленой ткани шьют зимние куртки, пальто. Они хорошо согревают в холода. Одежда из нее неприхотлива в уходе.

Искусственные целлюлозные материалы используются для производства банных мочалок, косметических спонжей.

Типы

Натуральные целлюлозные волокна

Волокна натуральной целлюлозы по-прежнему узнаваемы как часть исходного растения, потому что они обрабатываются ровно настолько, насколько это необходимо для очистки волокон перед использованием. Например, хлопковые волокна выглядят как мягкие пушистые ватные шарики, из которых они сделаны. Льняные волокна выглядят как прочные волокнистые нити льна . Все «натуральные» волокна проходят процесс, в ходе которого они отделяются от частей растения, которые не используются для получения конечного продукта, обычно путем сбора урожая , отделения от мякины , и т. Д. Наличие линейных цепочек из тысяч единиц глюкозы соединенные вместе, позволяют образовывать большие водородные связи между группами ОН в соседних цепях, заставляя их плотно упаковываться в целлюлозные волокна. В результате целлюлоза слабо взаимодействует с водой или любым другим растворителем. Например, хлопок и дерево полностью нерастворимы в воде и обладают значительной механической прочностью. Поскольку целлюлоза не имеет спиральной структуры, как амилоза, она не связывается с йодом с образованием окрашенного продукта.

Промышленные целлюлозные волокна

Производимые целлюлозные волокна поступают с растений, которые перерабатываются в целлюлозу, а затем экструдируются тем же способом, что и синтетические волокна, такие как полиэстер или нейлон . Вискоза или вискоза являются одними из наиболее распространенных «промышленных» целлюлозных волокон, и они могут быть изготовлены из древесной массы.

Волокна искусственного происхождения

Это волокна, в которых либо основные химические звенья были сформированы химическим синтезом с последующим образованием волокон, либо полимеры из природных источников были растворены и регенерированы после прохождения через фильеру с образованием волокон.

Искусственные волокна подразделяются на три класса.

• На основе натуральных полимеров. Наиболее распространенным натуральным полимерным волокном является вискоза, изготавливаемая из целлюлозы. Ее получают в основном из выращиваемых деревьев. Другие волокна на основе целлюлозы: лиоцелл, модал, ацетат и триацетат. Менее распространенные натуральные полимерные волокна входят в состав каучука, альгиновой кислоты и регенерированного белка.
• Волокна, изготовленные из химических полимеров, которых нет в природе. Они, в основном, нерастворимы и не являются химически активными. Наиболее распространенными являются полиэстер, полиамид (часто называемый нейлоном), акрил и модакрил, полипропилен, сегментированные полиуретаны, которые представляют собой эластичные волокна, известные как спандекс или эластаны.

Волокна, изготовленные из неорганических материалов, таких как стекло, металл, углерод или керамика. Они очень часто используются для армирования пластиков с целью формирования композитов.

История

Целлюлоза была открыта в 1838 году французским химиком. Ансельм Пайен, который изолировал его от растительного вещества и определил его химическую формулу. Целлюлоза была использована для производства первого успешного термопластичного полимера, целлулоида, компанией Hyatt Manufacturing Company в 1870 году. Производство вискозы («искусственного шелка») из целлюлозы началось в 1890-х годах, а целлофан был изобретен в 1912 году. В 1893 году Артур Д. Литтл из Бостона, изобрел еще один целлюлозный продукт, ацетат, и разработал его в виде пленки. Первые коммерческие текстильные применения ацетата в форме волокон были разработаны Celanese Компания в 1924 году. Герман Штаудингер определил полимерную структуру целлюлозы в 1920 году. Это соединение было впервые химически синтезировано (без использования каких-либо биологических ферментов) в 1992 году Кобаяши и Шода.

Цепи целлюлозы, связанные водородными связями

Отделка волокон

Характер отделки зависит от условий формования и вида волокна.

• Удаление примесей и загрязнений необходимо при получении нитей мокрым способом. Операция осуществляется путем промывки нитей в воде или различных растворах.
• Беление нитей или волокон проводится путем обработки оптическими отбеливателями* для последующего окрашивания волокон в светлые и яркие цвета.
• Поверхностная обработка (авиваж, аппретирование, замасливание) необходима для придания нитям способности к последующим текстильным переработкам. При такой обработке повышаются скольжение и мягкость, поверхностной склеивание элементарных нитей и уменьшается их обрывистость, снижается электризуемость и т.п.
• Сушка нитей после мокрого формования и обработки различными жидкостями выполняется в специальных сушилках.
• Текстильная переработка включает в себя следующие процессы:Скручивание и фиксация крутки — для соединения нитей и повышения их прочности.Перематывания – для увеличения объема паковок нитей.Сортировка – для оценки качества нитей.

Определение искусственных и синтетических тканей

Зная волокнистый состав тканей и свойства волокон, можно определить назначение ткани, ее поведение при раскрое, пошиве, влажнотепловой обработке, носке.

Признаки определения искусственных и синтетических тканей

Характерные признаки определения тканей	Показатели признаков тканей
вискозных	ацетатных	капрона	нитрона
Блеск	Резкий	Матовый	Резкий	Матовый
Гладкость поверхности	Гладкая	Гладкая	Гладкая	Шероховатая
Мягкость	Мягкая	Мягкая	Жесткая	Мягкая
Сминаемость	Сильная	Средняя	Малая	Средняя
Осыпаемость	Большая	Большая	Очень большая	Малая
Прочность в мокром состоянии	Малая	Средняя	Большая	Большая
Действие ацетона	—	Растворяется	—	—
Действие уксусной кислоты	—	Растворяется на холоде	Растворяется при нагреве	—
Горение	Смотрите таблицу —	Смотрите таблицу —	Смотрите таблицу —	Смотрите таблицу —

Лабораторно-практическая работа

Определение искусственных и синтетических тканей

Оборудование: образцы тканей, рабочая коробка, (указанны в таблице выше).

Ход работы

1. Рассмотреть образцы тканей. Определить искусственные и синтетические ткани по характеру горения. Заполнить таблицу (смотрите таблицу ниже).
2. Составить коллекцию искусственных и синтетических тканей.
3. Ответить на вопросы:

   1. Какими свойствами обладает вискозный шелк? 2. Чем по внешнему виду отличается ацетатный шелк от капрона? 3. Как горит вискозный шелк? 4. Какая ткань растворяется в ацетоне?

Название ткани	Признаки определения
По внешнему виду	На ощупь	На прочность в мокром состоянии	По горению
Вискозный шелк	—	—	—	—
Ацетатный шелк	—	—	—	—
Капрон	—	—	—	—
Нитрон	—	—	—	—

«Обслуживающий труд», С.И.Столярова, Л.В.Домненкова

Белковые искусственные волокна

Эту группу представляют казеиновые и зеиновые волокна.

Казеин – сложный белок, который образуется в результате расщепления пептидных связей в процессе свертывания молока.

Зеин – белок растительного происхождения. Содержится в зернах кукурузы.

Белковые волокна обладают мягкостью, низкой теплопроводностью. По показателям гигроскопичности и растяжимости приближаются к шерстяным. Однако их прочность невелика, особенно во влажном состоянии. Кроме того, они обладают низкой термостойкостью. Потому боятся горячей воды. В целом производство белковых волокон широко не распространено в силу их низких механический свойств, а также потому, что сырьем служат ценные пищевые продукты.

Плюсы и минусы ткани

Преимущества ткани:

• Красота. Визуально ткань выглядит эффектно и благородно. Она обладает благородным блеском и изящно переливается на свету.
• Комфортность в носке. Материал не вызывает дискомфорта, даже если речь идет об одежде, которая надевается на голое тело. Ткань практически невесомая, поэтому часто не ощущается на коже.
• Устойчивость окрашивания. Вискоза хорошо подвергается окрашиванию и сохраняет яркий оттенок после многократных стирок.
• Гипоаллергенность. Материал изготавливается из натуральной древесной целлюлозы, поэтому не вызывает раздражения при контакте даже с чувствительной кожей.
• Прочность. Ткань устойчива к истиранию и очень долго изнашивается при бережном обращении с ней.

Однако существуют и недостатки, которые следует учитывать:

• Сминаемость. В отличие от натурального материала, искусственный аналог легко мнется и образует заломы.
• Низкие теплорегуляционные свойства. Искусственный шелк хуже пропускает воздух, охлаждается при прохладной температуре и нагревается при теплой. Из-за этого и возникают неудобства при носке одежды из него.
• Уменьшение прочности в мокром состоянии. Влажное полотно проще растягивается и рвется.

Как отличить триацетат от натурального шелка

Ацетатные ткани часто называют искусственным шелком из-за большой внешней схожести. Отличить их можно с помощью простых приемов.

• При сжигании волокон натуральных тканей появляется запах горелого волоса. Ацетатный шелк оплавляется без такого запаха.
• Натуральный шелк почти не мнется. На ацетатных тканях после сминания остаются следы сгибов, которые не выравниваются.
• Триацетатная ткань при прикладывании к телу остается прохладной, натуральный шелк вследствие большой теплопроводности быстро приобретает температуру тела.

Триацетат имеет особенности ухода, выдерживает не очень продолжительное пользование. Невысокая стоимость и красивый внешний вид сторицей компенсируют специфические черты ткани.

Свойства волокон натурального происхождения

Такие нити обладают рядом качеств: малым весом и стоимостью, высокой удельной прочностью и удельной жесткостью. Эти свойства сделали их особенно привлекательными для многих различных промышленных целей. Все натуральные волокна не термопластичны — они не теряют своей формы и не размягчаются при нагревании. При температуре ниже точки разложения и распада они проявляют небольшую чувствительность к сухому теплу и не имеют усадки или высокой растяжимости при нагревании, а также не становятся хрупкими при охлаждении до температуры ниже нуля. Но под воздействием солнечного света и влаги натуральные волокна имеют тенденцию желтеть. А длительное воздействие приводит к потере прочности.

Все натуральные волокна особенно чувствительны к микробам разложения, включая плесень и гниль. Целлюлозные волокна разлагаются аэробными бактериями (получающими энергию от кислорода) и грибами. Они распадаются при высокой влажности, высоких температурах и, особенно, при отсутствии света. Термиты и серебряные рыбы тоже опасны для целлюлозы.

Шерсть и шелк подвержены не только микробному разложению бактериями и плесенью, но и повреждению от моли и ковровых жуков.

Для каких целей может использоваться эта ткань?

С момента получения первого шелкового полотна из вискозы, материал быстро вошел в массовое производство и получил широкое распространение в пошиве различной одежды:

Повседневная одежда (блузки, кофты, платья, сарафаны, рубашки, галстуки)

Праздничная одежда (шелковые платья и костюмы)

Домашняя одежда (домашние шелковые костюмы, пижамы, сорочки, халаты)

Аксессуары (платки и палантины)

Постельное белье

Домашний текстиль (покрывала, салфетки, скатерти)

Шторы и занавески

При грамотном уходе за изделиями и бережном обращении с ними, они долго сохранят первоначальный вид, не будут выцветать и линять. А за счет благородного переливающегося блеска, такие вещи будут выглядеть особо изящно и подойдут под любой стиль или впишутся в интерьер.

Производство синтетических тканей и материалов

В настоящее время новые технологии вошли во все области жизни и быта человека. С помощью синтеза люди научились изготавливать такие волокна, как:

• Нефть.
• Уголь.
• Газ.

Шить:

• Спортивную форму.
• Домашний текстиль.
• Спецодежду, которая защищает человека от плохого воздействия окружающей среды.

Процесс выработки проходит поэтапно – сначала происходит варка, в процессе которой древесную стружку помещают в специальный раствор, а затем в горячую воду добавляют реагенты, при помощи которых получается целлюлоза.

Этапы приготовления прядильного раствора:

• Обработка щелочью.
• Отжим.
• Измельчение.
• Фильтрование.

Затем происходят отбеливание, сушка, прессовка. Процесс не требует больших затрат, поэтому объемы производства с каждым годом лишь увеличиваются, а качество соответствующих товаров становится лучше.

Строение и свойства

Волокна вискозы – это структурная модификация целлюлозы. Свойства вискозных волокон зависят от структуры наружной оболочки, определяющей повышенную прочность волокон.

Вискозные волокна прекрасно окрашиваются, обладают прекрасными гигиеническими качествами, отличаются высокой прочностью, достаточно дешевы, хорошо сочетаются с искусственными волокнами в составе полотна.

Сфера применения вискозы

Рассмотрим сферы применения вискозы. Вискоза, это натуральная по сырью и искусственная по происхождению ткань, что обуславливает ее широкое применение в создании тканей для пошива одежды, домашнего текстиля, штор, постельного и нижнего белья, в качестве наполнителей для одеял, и для технических изделий.

Вискозу добавляют в натуральные ткани для получения ими дополнительных свойств. Для улучшения характеристик нередко используется эластан. Целлофан, который является вискозной пленкой, используется в качестве упаковки.