Натуральні волокна тваринного походження
Основним речовиною, що становить натуральні волокна тваринного походження (вовни і шовку), є синтезовані в природі жи-Вотня фібрилярні білки -кератін і фиброин, окремі ланки мак-ромолекул яких складаються з наборів залишків разлічних-амінокислот, що мають загальну формулу
Вони відрізняються один від одного хімічним складом радикала R.
Фізико-хімічні властивості кератину і натурального, тобто волокон вовни та шовку, у великій мірі залежать від хімічного складу радикалів складових їх -амінокислот.
Маючи кислотні -СООН - і основні -NН2 - групи, кератин і фиброин володіють амфотерними властивостями, тобто можуть реагувати як кислоти і підстави, причому в молекулах фиброина кислотних груп більше, ніж в кератині. Цим пояснюється їх однакове спорідненість до основних, нейтральним і кислотним барвників.
У порівнянні з целюлозою білки стійкі до дії слабких мінеральних кислот і органічних середньої концентрації. При нормальній температурі (близько 20 °) мінеральні кислоти середньої концентрації погіршують їх властивості тільки при тривалій дії. З підвищенням температури і концентрації кислот руйнування відбувається більш інтенсивно. У концентрованих розчинах кислот і кератин, і фиброин швидко руйнуються.
До дії лугів білки мало стійкі. Навіть слабкі розчини призводять до набухання кератину і натурального і до значних структурних змін останніх. При цьому нафарбовуваність вовни і шовку поліпшується, а механічні властивості погіршуються. При нагріванні навіть слабкі розчини лугів легко руйнують кератин і натурального. Концентровані розчини лугів легко руйнують фиброин навіть при нормальній температурі. Тому при обробці полотен з вовни і шовку застосовують тільки нейтральні миючі засоби; крім того, режими процесів повинні суворо контролюватися.
При впливі світла активізується процес окислення кератину і фиброина киснем повітря так само, як і в целюлозі. Світлостійкість кератину вище, ніж целюлози, а фиброина нижче. При нагріванні інтенсивне погіршення властивостей починається при температурі вище 170 ° С.
Кератин і фиброин мають значно кращі сорбційними властивостями, ніж целюлоза. Цьому сприяє наявність в макромолекулах білків бічних ланцюгів.
вовняна волокно
Шерсть це волокно волосяного покриву різних тварин: овець, кіз, верблюдів і ін.
Промисловість в основному переробляє овечу натуральну шерсть. У суміші з нею в невеликій кількості використовують відновлену шерсть, що отримується шляхом розробки вовняного ганчір'я і клаптя, а також заводську, що знімається зі шкур убитих тварин при виробництві шкір. Овеча натуральна шерсть становить до 98% загальної кількості. Решта припадає на частку верблюжої і козячої вовни, козячого пуху та ін. Волокна вовни складаються з трьох або двох шарів в залежності від їх виду: чешуйчатого1. коркового2 і сердцевінного3 (рис. 6, а, б). Лускатий шар вовни складається з тонких рогоподібних пластинок різних розмірів і форми. Він захищає корковий шар від шкідливих хімічних і фізичних впливів, в значній мірі забезпечує валкоспособностью і блиск шерсті.
Мал. 6. Будова волокон вовни:
а) ості; б) пуху; в) поздовжній вид і поперечний зріз: 1 - пуху;
2 - перехідного волоса; 3 - ості; 4 - мертвого волоса
Корковий шар вовни складається з веретеноподібних клітин і визначає основні властивості волокна - його міцність, розтяжність, пружність, гнучкість, м'якість. У клітинах коркового шару міститься пігмент, від якого залежить природна забарвлення волокна.
Серцевинний шар вовни складається з пухких клітин і проміжків, заповнених повітрям. Розміри серцевинного шару в залежності від типу вовняних волокон можуть бути різними. Цей шар зменшує теплопровідність, знижує міцність, гнучкість, звивистість і інші властивості.
Волокна овечої вовни поділяють на пух, ость, перехід-ний і мертвий волосся (рис. 6, в).
Пух-найбільш тонке звивистою волокно, діаметр якого становить 14-30мкм, а поперечний переріз має близьку до круглої форму (рис. 6, б).
Зовні волокно вкрите кільцеподібними лусочками 1 з нерівними краями, а всередині заповнене кірковим слоем2. Останній складається з веретеноподібних клітин фибриллярной структури довжиною 80-90мкм і діаметром 4-6мкм. Клітини розташовані уздовж осі волокон і склеєні міжклітинних речовиною, яке при хімічних впливах на вовняне волокно розпадається раніше, ніж кератин веретеноподібних клітин.
Ость значно товщі і грубіше пуху, майже не має звивистості, діаметр становить 40-60мкм. Крім пластинчастих чешуек1. покривають ость зовні, і коркового слоя2 тут є ще по всій довжині серцевинних слой3. який складається з пухких тонкостінних клітин, заповнених бульбашками повітря (рис.6, а). Серцевинний шар, не підвищуючи міцності, сприяє лише підвищенню товщини волокна, тобто погіршення його якості, збільшуючи жорсткість волосся.
Перехідний волосся займає по товщині проміжне положення між пухом і остю і має переривчастий серцевинних шар.
Мертвий волосся -наиболее грубе неізвітие волокно з поперечніком80мкм і більше. Волокно це покрито великими пластинчастими лусочками і має вузьке кільце коркового шару і дуже велику серцевину (до 90% діаметра волокна). Форма поперечного перерізу найчастіше сплющена, неправильна. Мертвий волосся -Жорсткий, ламке волокно з малою міцністю і поганою здатністю забарвлюватися.
Шерсть, що складається переважно з волокон одного виду (пуху або перехідного волоса), називається однорідною, а що містить волокна всіх перерахованих видів, -неоднородной. Чим більше в неоднорідній вовни пуху і менше мертвого волоса, тим краще її якість. Залежно від товщини волокон і однорідності шерсть ділиться на тонку, напівтонку, полугрубую і грубу.
Тонка вовна складається тільки з пухових волокон, рівномірних по товщині, довжині, звивистих, з поперечним розміром 14-25мкм.
Напівтонка і полугрубая шерсть складається з перехідних і пухових волокон. Середній поперечний розмір напівтонкої вовни 25-31мкм, полугрубой 31-40мкм. Довжина напівтонкої і полугрубой вовни дещо більше, ніж тонкої вовни.
Неоднорідність вовни складається з суміші пуху, перехідного волоса, ості і мертвого волоса, вона неоднорідна по довжині і товщині. Залежно від середньої товщини цю шерсть ділять на полугрубую і грубу. Середній поперечний розмір неоднорідною полугрубой вовни 24-38мкм, а грубої 38,1-45мкм і вище.
Основні властивості вовни визначаються властивостями кератину. Вовняна волокно має високу гігроскопічність (38-40%), невеликою міцністю (відносна розривна навантаження 10-14сН / текс), але матеріали з вовни добре формуються забезпечують збереження початкової форми. При горінні вовни в полум'ї волокна спікається, утворюючи чорні кульки, при цьому відчувається запах паленого рога або пера.
Особливістю вовни є її здатність до звалювання, що пояснюється наявністю на її поверхні лускатого шару, значною извитостью, і м'якістю волокон. Завдяки цій властивості з вовни виробляють досить щільні тканини, сукна, драп, фетр, а також повстяні і валяні вироби.
Вовняні волокна мають хвилеподібну звивистість, що характеризується числом витків на 1 см і формою звивистості. Тонка вовна має 4-12 і більше ізвітков на 1 см довжини, груба шерсть звивистих мало. Завдяки природній звивистості шерсть добре скручується в пряжу, яка використовується для виробництва тканин, трикотажних і нетканих матеріалів.
Шерсть має малу теплопровідність, тобто хорошими теплозахисними властивостями, що робить її незамінною при виробленні пальтових, костюмно-платтяних тканин і трикотажних виробів зимового асортименту.
Шовком називають тонкі довгі нитки, що виробляються шелкоотделітельнимі залозами шовковичного хробака (шовкопряда) і намотується їм на кокон.
Текстильні підприємства отримують шовк-сирець з заводів первинної обробки коконів, де здійснюються такі процеси: замаріваніе коконів парою або гарячою водою з метою умертвіння лялечки шовкопряда, наявної в коконі; запарювання коконів, тобто обробка їх гарячою водою з метою розчинення серицина; розмотування коконів, де кокон нитки з 3-9коконов одночасно змотуються на мотовило. Одержану нитку називають шовком-сирцем.
До
Основні фізико-механічні властивості шовку визначаються фіброїном і тому подібні властивостями вовняних волокон. Нитки мають: пружністю, гігроскопічністю, красивим матовим блиском. Матеріали з натурального шовку мають значну усадку. На відміну від шерсті шовк більш міцний (27-32 сН / текс), але менш стійкий до дії світла. Особливо чутливий клац до дії ультрафіолетових променів, тому термін служби виробів з натурального шовку при сонячному освітленні різко зменшується. Натуральний шовк широко використовується при виробленні платтяних тканин і штучних виробів (головних хусток, косинок, шарфів), швейних, вишивальних ниток [4, 6].