ШЕРСТЬ. Строение волокна шерсти

ШЕРСТЬ

Шерсть представляет собой роговидные образования кожного покрова (волосяной покров) некоторых животных. В текстильной промышленности наиболее широко используется шерсть овец, а также шерсть верблюдов, коз, коров, кроличий пух.

Натуральная шерсть — шерсть, состригаемая с животных шерсть (овечья, козья и др.), вычёсываемая (верблюжья, собачья, козий и кроличий пух) или собираемая при линьке (коровья, конская, сарлычья) Эта шерсть наиболее высокого качества.

Заводская шерсть — это шерсть, снятая со шкур животных, она менее прочная, чем натуральная.

Восстановленная шерсть – шерсть, получаемая расщипыванием шерстяного лоскута, тряпья, обрывков пряжи. Эти волокна шерсти наименее прочные.

Заводская и восстановленная шерсть может использоваться в текстильной промышленности для изготовления недорогих суконных тканей.

В строении шерстяного волокна (волоса) различают корень и стержень. Корень — это часть волоса, скрытая кожным покровом. Стержень — это часть волоса, выступающая над кожным покровом и состоящая из белка — кератина. Стержень волоса состоит из трех слоев: чешуйчатого, коркового и сердцевинного (рис. 3).

Чешуйчатый слой (кутикула) состоит из черепицеобразно наложенных друг на друга плоских ороговевших клеток (чешуек), содержащих в основном аморфный кератин. Чешуйки защищают волос от разрушения и могут иметь форму колец, полуколец, пластинок. От размеров, формы и характера расположения чешуек зависят блеск волокон и их способность свойлачиваться.

Корковый слой состоит из склеенных ороговевших веретеновидных клеток, заполнен частично сросшимися нитями (фибриллами) ороговевшего вещества — кератина, ориентированными параллельно оси. Корковый слой представляет собой тело волоса и определяет его основные свойства — прочность и упругость.

Сердцевинный слой состоит из крупных клеток с кератиноподобным веществом, этот слой заполнен пузырьками воздуха.

Строение волокна шерсти

Волокно шерсти состоит из трех слоев:

1 — Чешуйчатый (кутикула) — наружный слой, состоит из отдельных чешуек, защищает тело волоса от разрушения. От вида чешуек и их расположения зависит степень блеска волокна и его способность свойлачиваться (скатываться, сваливаться).

2 — Корковый — основной слой, образует тело волоса, определяет его качества.

3 — Сердцевинный — находится в центре волокна, состоит из клеток, заполненных воздухом

В зависимости от толщины и строения различают следующие типы волокон шерсти: пух, переходный и мертвый волос, ость. Обычно волокна пуха — тонкие извитые. Они состоят из чешуйчатого и коркового слоев. Пух образует весь волосяной покров, прилегающий к коже тонкорунных и грубошерстных овец. Чешуйчатый слой обычно имеет форму колец и полуколец. Ость грубее, толще пуха и почти не имеет извитости. Она состоит из трех слоев: чешуйчатого из пластинчатых чешуек, коркового и сплошного сердцевинного. В основном из ости состоит волосяной покров полугрубошерстных и грубошерстных овец.

Переходный волос занимает промежуточное положение между пухом и остью. Весь волосяной покров помесных пород овец может состоять из переходного волоса. Переходный волос образуют три слоя: чешуйчатый, корковый и прерывистый сердцевинный.

Мертвый волос — грубое, прямое, жесткое волокно, которое плохо окрашивается и легко ломается при переработке. Встречается это волокно у некоторых пород грубошерстных овец.

Мертвый волос состоит из трех слоев: чешуйчатого, тонкого коркового и широкого сердцевинного, занимающего почти весь поперечник волокна.

Шерсть, снятая с овцы, представляет собой единый покров, называемый руном. В зависимости от типа волокон, образующих волосяной покров овцы, шерсть делится на следующие виды:

тонкая шерсть (до 25 мкм), состоящая из пуховых волокон; получают ее с тонкорунных овец и применяют для изготовления высококачественных шерстяных камвольных и суконных тканей;

полутонкая шерсть (25—34 мкм), состоящая их пуховых волокон и переходного волоса; получают ее с помесных пород овец и применяют для выработки различных камвольных костюмных и пальтовых тканей;

полугрубая шерсть (35—40 мкм), состоящая из ости и переходного волоса; ее получают с помесных пород овец и применяют для выработки полугрубых суконных костюмных и пальтовых тканей;

грубая шерсть (более 40 мкм) имеет в своем составе все типы волокон; ее получают с грубошерстных овец и применяют для изготовления грубосуконных тканей.

Большое значение для процесса прядения имеет длина, и извитость волокон шерсти. Длина шерстяных волокон колеблется от 20 до 450 мм. Волокна шерсти делятся на коротковолокнистую — до 55 мм и длинноволокнистую — более 55 мм. Извитость шерсти характеризуется числом извитков, приходящихся на 1 см волокна. Чем тоньше волокно, тем большее число извитков приходится на 1 см его длины. В зависимости от высоты витка различают шерсть нормальной, высокой и пологой извитости.

Коротковолокнистая шерсть высокой извитости используется для изготовления толстой и пушистой аппаратной (суконной) пряжи.

Длинноволокнистаяшерсть пологой извитости используется для изготовления тонкой и гладкой гребенной пряжи.

Толщина волокон шерсти зависит от типа волокна и оказывает большое влияние на свойства пряжи и тканей. Толщина пуха достигает 30 мкм, ости — 50 — 90 мкм, мертвого волоса — 50 —100 мкм и более.

Прочность шерстяных волокон зависит от их толщины и строения. Например, мертвый волос — это толстое, но непрочное волокно. Пуховые волокна толщиной 20 мкм характеризуются разрывной нагрузкой до 7 сН, остевые волокна толщиной 50 мкм — до 30 сН. Относительная разрывная нагрузка волокон равна 10,8—13,5 сН/текс. Износостойкость тонкой шерсти выше, чем грубой. Это объясняется тем, что сердцевинный слой грубых волокон в основном заполнен воздухом, что увеличивает толщину волокон, но не повышает его износостойкость.

Удлинение сухих волокон в момент разрыва 25—40 %. Значительную долю (до 7%) полного удлинения составляют упругие и высокоэластические деформации, благодаря которым шерстяные изделия мало сминаются и хорошо сохраняют форму. Цвет шерсти тонкорунных овец — белый, слегка кремоватый. Грубая и полугрубая шерсть иногда бывает цветной — серой, рыжей, черной.

Блеск шерсти зависит от размера и формы чешуек. Крупные, плотно прилегающие чешуйки придают шерсти наибольший блеск. Мелкие, отстающие от волокна чешуйки, увеличивают матовость волокна.

Свойлачиваемость — это способность шерсти в процессе валки образовывать войлокообразный застил. Наибольшей способностью свойлачиваться обладает тонкая, упругая, сильно извитая шерсть.

Влагосодержание тонкой шерсти при нормальных условиях составляет 18 %, грубой— 15 %. Шерсть обладает наибольшей по сравнению со всеми другими 'волокнами гигроскопичностью и способностью медленно впитывать влагу и медленно ее отдавать. Под действием тепла и влаги волокно приобретает способность удлиняться до 60 % и более. Шерсть способна менять степень растяжимости и усадки при влажно-тепловой обработке. На этом основано проведение таких операций, как сутюживание, оттягивание, декатирование.

Шерсть устойчива к действию всех органических растворителей, применяемых при химической чистке одежды.

Шерсть обладает амфотерными свойствами, т. е. может вступать во взаимодействие и с кислотами, и со щелочами.

При кипячении шерсть растворяется уже в 2 %-ном растворе едкого натра. Под действием разбавленных кислот (до 10 %) прочность шерсти несколько увеличивается. Под действием концентрированной азотной кислоты шерсть желтеет, под действием концентрированной серной кислоты — обугливается.

Сухие волокна шерсти при температуре 130 °С и более теряют прочность.

Стойкость шерсти к светопогоде значительно выше, чем растительных волокон. При облучении прямыми солнечными лучами в течение 1120 ч прочность волокон уменьшается на 50 %.

При горении шерсти в пламени волокна спекаются, образуя на конце черный шарик, который легко растирается, издавая запах жженого пера. При вынесении волокон из пламени горение их прекращается, ощущается запах жженого пера.

Модификация шерсти полиакрилонитрилом повышает ее устойчивость к истиранию в 2 — 4 раза, снижает в 2 раза усадку при кипячении, но несколько уменьшает гигроскопичность (до 10—11 %).

Модификация шерсти обработкой аммиаком повышает ее извитость, что дает возможность вырабатывать пушистую, рыхлую пряжу для изготовления легких изделий с высокими теплозащитными свойствами.

Восстановленная шерсть. Помимо шерсти, получаемой при стрижке животных, в текстильной промышленности при изготовлении недорогих суконных тканей в состав смеси может добавляться заводская и восстановленная шерсть. Заводская шерсть — это шерсть, счищаемая со шкур крупного рогатого скота. Восстановленная шерсть получается при расщеплении до составляющих волокон шерстяного лоскута и шерстяных изделий, бывших в носке. Волокна восстановленной шерсти короткие, в большинстве случаев поврежденные при разработке лоскута, а также в процессе носки изделий.

Для определения наличия в ткани восстановленной шерсти следует раскрутить пряжу над листом белой бумаги: короткие волокна восстановленной шерсти выпадают.

12 Следующая ⇒