XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Собираясь купить красивую одежду, на что в первую очередь вы обращаете внимание? Цена, фасон, расцветка или же состав материала? Бытует мнение, что самыми лучшими являются натуральные ткани, а при виде синтетики в составе некоторые люди просто впадают в ужас и наотрез отказываются носить вещи из синтетических волокон. Да, одежда из натуральных материалов обладает высокой гигроскопичностью, позволяет телу дышать и сохраняет тепло. Но во всем ли она выигрывает в сравнении с искусственными «сородичами», и чем же так плохи последние? Сегодня мы расставим все точки над «ё» и узнаем всю правду о тканях, из которых шьют современную одежду.

Текстильные волокна подразделяют на два класса: натуральные и химические. По происхождению волокнообразующего вещества натуральные волокна подразделяют на три подкласса: растительного, животного и минерального происхождения, химические волокна — на два подкласса: искусственные и синтетические. Иногда к химическим волокнам относят минеральные волокна, получаемые из неорганических соединений (стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые).

Волокна являются исходным материалом для изготовления текстильных товаров и могут применяться как в естественном, так и в смешанном виде. Свойства волокон влияют на технологический процесс переработки их в пряжу. Поэтому важно знать основные свойства волокон и их характеристики: толщину, длину, извитость. От толщины волокон и пряжи зависит толщина получаемых из них изделий, которая влияет на их потребительские свойства.

Пряжа из тонких синтетических волокон более склонна к пиллингу — образованию закатанных волокон на поверхности материала. Чем длиннее волокна, тем пряжа из них ровнее по толщине и прочнее.

Натуральные волокна — это волокна, которые существуют в природе в готовом виде, они образуются без непосредственного участия человека. В эту группу входят волокна растительного, животного и минерального происхождения.

Натуральные волокна животного происхождения

Шелк - состоит из волокна животного (белкового) происхождения. Шелковые нити получают из коконов гусениц тутового шелкопряда. К шелковой группе относятся такие ткани, как - вуаль, шифон, крепдешин, атлас  и др. Традиционно, шелк считается одним из самых дорогих разновидностей ткани. Изделия из шелковой ткани очень легкие, прочные, красивые. Имеют приятный блеск, хорошо регулируют температуру тела. К недостаткам шелка можно отнести то, что ткань сильно мнется и чувствительна к действию ультрафиолетовых лучей. Часто к натуральному шелковому волокну добавляют другого рода волокна для получения новых интересных фактур и различных эффектных переплетений. При горении шелка ощущается запах «паленой курицы», образующийся наплыв легко растирается между пальцами.

Шерсть - натуральные волокна животного (белкового) происхождения. В качестве сырья используется волосяной покров животных - овечья шерсть, верблюжья шерсть, шерсть ламы, кролика и др. В группу шерстяных тканей входят: саржа, сукно, твид и пр. Шерсть различных животных отличается по качеству, свойствам и области применения. Единственная общая характеристика всех типов шерсти - это исключительное качество удерживать тепло. Значительную массу шерсти (94-96%) для предприятий текстильной промышленности поставляет овцеводство. Натуральные шерстяные ткани мягкие, эластичные, лёгкие, воздухопроницаемые. Толщина тканей может быть разной, существуют как толстые, так тонкие шерстяные материи. Ткани из шерсти практически не сминаются. При горении шерсти также как и в случае шерсти чувствуется запах «паленой курицы»», а образующийся наплыв легко растирается между пальцами. 

Натуральные волокна растительного происхождения

Основным веществом, составляющим волокна растительного происхождения, является целлюлоза. Это твердое трудно растворимое вещество, состоит из звеньев . Помимо целлюлозы в растительных волокнах присутствуют воски, жиры, белковые, красящие вещества и др.

Хлопок - это натуральное волокно растительного происхождения. Производят хлопок из волокон семян растений хлопчатника. На основе хлопка производятся: сатин, батист,  ситец, деним, фланель  и  многие другие виды хлопчатобумажных тканей. Достоинствами хлопчатобумажной ткани являются: прочность, высокая износостойкость, устойчивость к действию щелочей и эластичность. Ткань теплая, мягкая и приятная на ощупь, хорошо впитывает влагу, не электризуется. К недостатком ткани относят высокую сминаемость из-за малой доли упругой деформации. Иногда к тканям хлопчатобумажной группы, например, сатину, добавляют вискозу, и тогда на их матовой поверхности появляется изумительный блеск либо узор.

Лен - это натуральное и экологически чистое волокно растительного происхождения. Сырьем для производства льна служит стебель травянистого растения с одноименным названием. Льняные ткани гигиеничные, прочные, мягкие на ощупь, с хорошими влаго- и воздухопроницаемыми свойствами. Однако, ткани изо льна из-за незначительной растяжимости и слабой упругости волокна чрезвычайно сильно мнутся и плохо гладятся, а также изрядно садятся при стирки. Чаще всего изделия из льняной ткани выпускаются естественного цвета (от серого до бежевого). Имеют приятный блеск.

Натуральное волокно минерального происхождения

Асбест (греч. неразрушимый) — собирательное название группы тонковолокнистых минералов из класса силикатов. В природе это агрегаты с пространственной структурой в виде тончайших гибких волокон. Применяется в самых различных областях, например в строительстве, автомобильной промышленности и ракетостроении. По химическому составу асбест представляет собой водные силикаты магния, железа, кальция и залегает в горных породах в виде жил и прожилок. Асбест не горит.

Химические волокна

Химические волокна (искусственные и синтетические) получают путем сложной химической переработки природных и синтетических веществ. Производство химических волокон растет быстрыми темпами. Это объясняется, прежде всего высокой экономической эффективностью производства, огромными ресурсами сырья, высокими эксплуатационными свойствами этих волокон, возможностью получения волокон с заданными свойствами.

Искусственное волокно — химическое волокно, изготовленное из природных высокомолекулярных веществ.

Синтетическое волокно — химическое волокно, изготовленное из синтетических высокомолекулярных веществ.

Искусственные волокна

Искусственные волокна получают из природных веществ органического (целлюлоза, белки) и неорганического (стекло, металлы) происхождения. 

Мысль о получении искусственных волокон впервые была высказана в ХVII в., но промышленное производство их было осуществлено лишь в конце ХIХ в. Первым видом искусственных волокон целлюлозного происхождения был нитратный шелк, полученный в 1890 г. Несколько позже был найден способ промышленного производства медно-аммиачного волокна, а в 1898 г. получено самое распространенное в настоящее время искусственное волокно - вискозное. К концу первой мировой войны был разработан метод производства ацетатного волокна. 

Вискозное волокно

По химическому составу вискозные волокна представляют собой гидратцеллюлозу, отличающуюся от природной целлюлозы меньшей длиной молекулярной цепи (n = 300 - 400) и меньшей степенью ориентации макромолекул в волокне, что и объясняет различие их свойств. 

Сырьем для производства вискозного волокна является древесная целлюлоза в виде листов, полученная варкой древесной еловой щепы в растворе бисульфита кальция. Процесс производства вискозного волокна состоит из следующих этапов: подготовка целлюлозы, получение прядильного раствора, формование волокна, отделка вискозного волокна. 

Вискозные волокна характеризуются хорошими показателями гигроскопичности, светостойкости, теплостойкости, разрывной нагрузки. Недостатками вискозного волокна являются малая доля упругого удлинения, отчего изделия из этого волокна плохо противостоят смятию; большая потеря прочности при увлажнении волокна, объясняющаяся прониканием молекул воды в межмолекулярные пространства волокон, что приводит к ослаблению поперечных связей молекул, в значительной степени определяющих прочность волокон; недостаточная стойкость к истиранию. Горят вискозные волокна, как хлопок.

Ацетатное волокно

По химическому составу ацетатные волокна представляют собой уксуснокислый эфир целлюлозы. Они отличаются от вискозных тем, что имеют меньшие гигроскопичность, теплостойкость, разрывную нагрузку и стойкость к истиранию, меньше набухают в воде и меньше теряют прочность в мокром состоянии. Вследствие большей упругости ацетатных волокон изделия из них лучше сохраняют форму и более износостойки, чем из вискозных волокон. Сырьем для производства ацетатного волокна служит хлопковая или высококачественная древесная целлюлоза.

Ацетатное волокно окрашивают специальными дисперсными красителями, которыми не могут окраситься вискозные волокна. Это позволяет на изделиях из смеси ацетатных и вискозных волокон получать разнообразные колористические эффекты. Ацетатное волокно окрашивается более глубоко и равномерно, чем вискозное, кроме того, ему можно придать повышенную белизну. Ацетатное волокно в отличие от вискозного характеризуется более высокими теплоизоляционными свойствами, светостойкостью и стойкостью к действию микроорганизмов, пропускает ультрафиолетовые лучи. 

Ацетатное волокно горит желтым пламенем, распространяя специфический кисловатый запах и образуя наплыв темного цвета, который после охлаждения легко раздавливается пальцами. Если пламя погасить, то волокно медленно тлеет с выделением струйки дыма. 

Синтетические волокна

Синтетические волокна получают из природных, низкомолекулярных веществ (мономеров), которые путем химического синтеза превращаются в высокомолекулярные (полимеры).

Полиамидные (капроновые) волокна получают из полимера капролактама — низкомолекулярного кристаллического вещества, которое вырабатывают из каменного угля или нефти. В других странах капроновые волокна называются иначе: в США, Англии — нейлон, в Германии — дедерон.

Нейлон  называют полиамидным волокном, поскольку он содержит характерные амидные группы в своих основных цепочках:

Протеины (белки), такие как шелк, на смену которым пришел нейлон, также являются полиамидами. Эти амидные группы очень полярны и могут образовывать друг с другом водородные связи. Благодаря этому, а также потому, что основные цепи молекул найлона так регулярны и симметричны, нейлоны часто обладают кристаллической структурой, поэтому они образуют очень качественные волокна. 

Нейлоны относятся к числу наиболее распространенных полимеров, используемых в качестве волокон. Нейлон используется при производстве рабочей одежды, но чаще используется в виде термопластика.

Полиэфирные волокна (лавсан) выпускают под различными названиями: в Англии, Канаде — терилен, в США— дакрон, в Японии — полиэстер. Наличие ценных потребительских свойств полиэфирных волокон обусловило их широкое применение в текстильном, трикотажном производстве, в производстве искусственного меха. 

Полиакрилонитрильные волокна (акрил, нитрон): в США — орлон, в Англии — куртель, в Японии — кашмилон. Нитроновое волокно по своим свойствам и внешнему виду напоминает шерсть. Волокна в чистом виде и в смеси с шерстью используют для выработки платьево-костюмных тканей, искусственного меха, различных трикотажных изделий, гардинно-тюлевых изделий. 

Поливинилхлоридное (ПВХ) (хлориновое) волокно вырабатывают из раствора поливинилхлоридной смолы в диметилформамиде из хлорированного поливинилхлорида. Эти волокна значительно отличаются от других синтетических волокон: в результате малой теплопроводности обладают высокой теплоизоляционной способностью, не горят, не гниют, очень стойки к химическим воздействиям.

Полиуретановые волокна. Обработкой полиуретановой смолы получают волокно спандекс или лайкра, вырабатываемое в виде мононити. Отличается высокой эластичностью, растяжимость его до 800 %. Применяется вместо резиновой жилки в производстве предметов женского туалета, высокорастяжимого трикотажа.

Итак, попробуем разобраться в качестве тканей и их недостатках.

Какая ткань лучше, натуральная, искусственная или синтетическая? С развитием современной промышленности ответить на поставленный вопрос становится все сложнее. Ткани из волокон природного происхождения кажутся лучше, ведь они не вызывают аллергии, отлично пропускают воздух, экологически чистые, да и вообще прекрасно воспринимаются человеческим телом, но их всего четыре вида (лен, хлопок, шерсть и шелк) и свои недостатки тоже имеются. Синтетических материй с каждым годом становится все больше, и производители стараются наделить их свойствами, не уступающими в качестве натуральным. Попробуем сравнить свойства разных тканей.

Натуральные

Лен

Недостатком является сминаемость и усадка при стирке. Для устранения этих факторов лен часто смешивают с синтетическими волокнами.

Хлопок

Недостатки: яркие тона быстро выцветают, ткани сильно мнутся.

Шелк

Недостатки: мнется, остаются следы воды после высыхания, дает усадку после стирки.

Шерсть

Недостатки: быстро изнашивается, деформируется при стирке. Часто используется с добавлением синтетики.

Искусственные

Ткани, полученные из природных веществ (белки, металлы, стекло, целлюлоза). В 1890 году во Франции было основано первое производство искусственных волокон из целлюлозы. В начале волокно использовалось в качестве добавки к натуральным составляющим, но к 1970 году качество его не только улучшилось, но и стало придавать изделиям дополнительные свойства (термостойкость, прочность, эластичность), что способствовало его популяризации.

Вискоза

Теряет прочность во влажном состоянии.

Ацетатный шелк

Не переносит высоких температур при глажке.

Ткань с казеиновыми волокнами

Недостатком является низкая прочность.

Акрил

Недостатки: плохо пропускает воздух, большая сминаемость и потеря прочности при стирке.

Синтетические

Ткани, образованные из волокон, полученных из высокомолекулярных соединений. Такие химические составы в природе не встречаются. В сфере производства материи из синтетических волокон постоянно ведутся разработки новых технологий, направленные на улучшение и расширение спектра их свойств.

Поливиниловые (кашмилон, дралон)

Полиамидные (нейлон, анид, капрон)

Недостатки: плохо держат тепло, не впитывают влагу и имеют низкую светостойкость.

Полиэстеры (габардин, пикачу, полиэстер)

Стирать такие ткани рекомендовано в бережном режиме при температуре не более 40 градусов.

Полиэфирные (лавсан, дакрон, тергаль)

Главный недостаток ткани в том, что она сильно электризуется.

Список использованных источников

1. Жихарев А.П., Румянцева Г.П., Кирсанова Е.А. Материаловедение. Швейное производство. — Учебное пособие для НПО. — М.: Академия, 2005. — 240 с. 

2. Савостицкий Н.А., Амирова Э.К. Материаловедение швейного производства. — Учебное пособие для СПО. — М.: Академия, 2001. — С. 60-73. — 240 с. 

3. Гурович К.А. Основы материаловедения швейного производства. — 1-е изд. Учебник для НПО. — М.: Академия, 2013. — 208 с. 

Код для цитирования: Скопировать