Глава 2. Текстильные товары

Текстильные товары представляют собой материалы сложных структур, формируемые в процессе выработки из отдельных элементов – волокон, нитей. Потребительские свойства, ассортимент и качество текстильных товаров зависят как от исходного сырья, так и от технологии производства и способов отделки.

К текстильным товарам относятся текстильные волокна, нити и изделия, изготовленные из них.

Текстильные волокна – это протяженные гибкие и прочные тела с малыми поперечными размерами, имеющие ограниченную длину и используемые для производства пряжи и некоторых текстильных изделий (хлопок, шерсть, лен и др.)

Текстильные нити – это волокна, длина которых составляет десятки и сотни метров, пригодные для производства текстильных изделий (нити натурального шелка, искусственные и синтетические нити). Волокна и нити являются основными структурными элементами текстильных изделий. От химического состава, геометрических, физических, механических и химических свойств волокон и нитей зависят внешний вид, эксплуатационные свойства, качество и долговечность текстильных изделий.

1. Классификация текстильных волокон. В основу классификации волокон положены их происхождение (получение) и химический состав (рис. 2.1).

Все волокна делятся на два класса: натуральные (природные) и химические. Натуральные волокна существуют в природе, а химические изготавливаются в условиях промышленного производства. К натуральным относят волокна растительного (хлопок, лен, пенька, джут и др.), животного (шерсть, натуральный шелк) и минерального (асбест) происхождения.

Химические волокна – это волокна, формуемые из химически модифицированных природных полимеров или полимеров, полученных синтезом

Рис. 2.1. Классификация текстильных волокон

из низкомолекулярных веществ (соответственно искусственные и синтетические волокна). Иногда к химическим волокнам относят также волокна, получаемые из неорганических соединений (стеклянные, металлические и др.).

К волокнам растительного происхождения относят хлопковые и лубяные.

Хлопковые волокна – это волокна, покрывающие семена растения – хлопчатника. Хлопчатник представляет собой однолетнее кустарниковое растение высотой 0,6–1,7 м, произрастающее в районах с жарким климатом.

Основным веществом (94–96%), из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза С₆Н₁₀О₅. К сопутствующим веществам (4–6%) относятся вода, пектиновые (склеивающие), жировосковые, зольные вещества и др.

Хлопковое волокно нормальной зрелости под микроскопом имеет вид плоской ленточки со штопорообразной извитостью и с каналом, заполненным внутри воздухом. Один конец волокна со стороны его отрыва от семени хлопчатника открыт, другой, имеющий коническую форму, закрыт.

Качество волокна зависит от степени его зрелости. С увеличением этого показателя увеличивается толщина стенок, уменьшается ширина канала, улучшается качество волокна. Недозрелые волокна имеют тонкие стенки, большой канал, слабую извитость, малую прочность и плохо окрашиваются, что в свою очередь приводит к понижению срока службы изделий и ухудшению их внешнего вида.

Длина хлопковых волокон колеблется от 1 до 55 мм. В зависимости от длины волокон хлопок делят на коротковолокнистый (20–27 мм), средневолокнистый (28–34 мм) и длинноволокнистый (35–50 мм). Хлопок длиной менее 20 мм называют непрядомым, т. е. из него невозможно выработать пряжу. Между длиной и толщиной хлопковых волокон существует определенная зависимость: чем длиннее волокна, тем они тоньше. Поэтому длинноволокнистый хлопок называют и тонковолокнистым.

Хлопковое волокно обладает многими положительными свойствами. Прежде всего, оно имеет высокую гигроскопичность (8–12%), поэтому хлопчатобумажные ткани и изделия из них обладают хорошими гигиеническими свойствами.

Хлопок обладает способностью быстро впитывать влагу и быстро ее испарять, т. е. быстро высыхает. Хлопок устойчив к действию щелочей, но разрушается даже разбавленными кислотами. При длительном действии кислот волокна полностью теряют прочность.

На способности хлопка набухать в холодных едких щелочах и повышать при этом прочность, окрашиваемость и приобретать шелковистость и блеск основано проведение специальной операции отделки – мерсеризации.

Хлопковые волокна достаточно прочны (19–36 сн/текс), удлинение при разрыве составляет 7–9%. Хлопок имеет сравнительно высокую термостойкость – разрушения волокна при температуре до 130°С не происходит. Хлопковое волокно более стойкое, чем вискозное и натуральный шелк, к действию света, но по светостойкости уступает лубяным и шерстяным волокнам. Волокна хлопка горят желтым пламенем, образуя серый пепел, ощущается запах жженой бумаги. Отрицательными свойствами хлопкового волокна являются высокая сминаемость (из-за малой упругости), большая усадка.

Лубяные волокна получают из стеблей, листьев или оболочек плодов растений. Из стеблей конопли вырабатывают прочные грубые волокна – пеньку, которая используется для тарных тканей и веревочно-канатных изделий. Грубые технические волокна (джут, кендырь, кенаф, рами) получают из стеблей одноименных растений. Из всех лубяных волокон наибольшее применение получило льняное.

Льняные волокна получают из лубяной части стебля. Лен – однолетнее травянистое растение, требующее для своего произрастания умеренных температур и достаточной влажности.

Характерной особенностью лубяных волокон в отличие от других является то, что они представляют собой пучки волокон, соединенных пектиновыми веществами. При длительном кипячении в мыльно-содовых растворах пектиновые вещества вымываются, и лен делится на отдельные волокна.

Отдельное волокно льна представляет собой одну растительную клетку. Под микроскопом волокно в продольном виде представляет собой цилиндр с коленообразными сдвигами и утолщениями. Стенки волокна толстые, концы острые, в центре волокна – узкий замкнутый канал. Поперечный срез волокна – многоугольник с 5–6 гранями и узкой полостью от канала центре.

Поверхность волокна более ровная и гладкая, в результате чего льняные ткани меньше, чем хлопчатобумажные, загрязняются и легче отстирываются. Эти свойства льна особенно ценны для бельевых полотен.

В составе волокна 80% целлюлозы и 20% примесей – воскообразных, жировых, красящих, минеральных веществ и лигнина (5%). Лигнин – продукт одревеснения клетки, придающий льну повышенную жесткость. Содержание лигнина в льняном волокне делает его устойчивым к действию светопогоды, микроорганизмов.

Прочность элементарных волокон в 3–5 раз превышает прочность хлопка, а растяжимость – во столько же раз меньше, поэтому льняные прокладочные ткани лучше сохраняют форму изделий, чем хлопчатобумажные. Цвет волокон – от светлого до темно-серого; волокна блестят, так как имеют гладкую поверхность. Физико-химические свойства льна и хлопка достаточно близки. Льняное волокно уникально тем, что при высокой гигроскопичности (12%) оно быстрее других текстильных волокон поглощает и выделяет влагу. Особенностью льна является его высокая теплопроводность, поэтому на ощупь волокна всегда прохладные. Термического разрушения волокна не происходит до температуры 160°С. Химические свойства льняного волокна аналогичны хлопковому, т. е. оно устойчиво к действию щелочей, но не устойчиво к кислотам. В связи с тем, что льняные ткани имеют свой естественный красивый достаточно шелковистый блеск, мерсеризации их не подвергают. Отрицательным свойством льняного волокна является его сильная сминаемость из-за низкой упругости. Волокна льна отбеливаются и окрашиваются, так как имеют более интенсивную природную окраску, толстые стенки и узкий замкнутый канал.

Строение волокон конопли аналогично льняным, но элементарные волокна ее при той же длине более толстые и грубые. Основное применение конопляного волокна – пеньки – изготовление канатов, технических тканей, однако выпускаются конопляные волокна в виде пряжи для текстильной и трикотажной промышленности. В зависимости от условий обработки, волокна могут иметь зеленый, серый или коричневый цвет.

Джут – теплолюбивая и влаголюбивая культура семейства липовых. Комплексное волокно джута, более тонкое, чем пенька. Основное применение джута – упаковочные ткани и мешки. Однако в последнее время предлагается использовать волокно джута для изготовления тканей общего назначения – портьерных, обивочных и даже бельевых. Особый интерес представляет возможность использования джута для выработки джинсовых тканей. Разработаны смески джута с шерстью, льном, вискозным волокном и даже шелком.

Одним из наиболее модных растительных волокон последних лет является рами. Как и лен, рами относится к тонкостеблевым волокнам, которое получается из стеблей многолетнего субтропического растения семейства крапивных. Техническое волокно рами – наиболее тонкое из всех лубяных, оно отличается высокими сорбционными свойствами. Рами используют в чистом виде и в смесках с хлопком для изготовления одежных и бельевых тканей. Существенным недостатком рами является возможность аллергических реакций в виде зуда и жжения при контакте с кожей.