Добрый день дорогие читатели и гости моего сайта! Прежде чем начать свой рассказ об удивительной судьбе зеленой ели, постоим немного возле старого доброго тутового дерева.
Прогуливаясь около этого дерева и наблюдая за червями шелкопрядами, знаменитый французский ученый Реомюр первым пришел к мысли о том, что со временем человек сам сумеет сделать такие шелковые нити. И, конечно, во много раз быстрее, чем медлительный червяк шелкопряд.
Ученый обратил внимание на то, что, поедая лист за листом, шелковичные черви оставляют какую-то жидкость. Эта вязкая жидкость тут же затвердевает, превращаясь в тонкую нитку.
В начале бабочка шелкопряда откладывает маленькие яички, величиной с зернышко. Через год из таких яичек выползают дети бабочки - крошечные черви шелкопряды. Приходит время, и червячок гусеница начинает строить из своих шелковинок кокон - теремок без дверей и окон.
Невелик этот дом теремок, но в нем совершаются удивительные превращения. Войдет в него червячок гусеница, а через какое-то время вылетает шелкопряд. В течение всей своей жизни шелковичный червь дает всего полграмма шелка.
Шелководы соберут коконы шелкопряда и пошлют на фабрику. Из тонких шелковинок здесь спрядут крепкую шелковую пряжу, а затем на другой фабрике, ткацкой, появится красивая и .
Искусственный шелк из хвойных деревьев
Прошло более ста лет, после того как ученый Реомюр сделал свои замечательные наблюдения. И вот появились, как диковинки, первые мотки искусственного шелка.
В 1900 году побывал знаменитый русский химик Дмитрий Иванович Менделеев. в Париже на Всемирной выставке. Он сразу обратил внимание на скромный моток искусственного шелка.
«Это настоящее чудо, созданное человеком! - рассуждал ученый. - Ведь искусственный шелк можно делать из соломы и даже из сорных трав. И в них, как и в листьях тутового дерева, заключено то самое вещество, которое превращается затем в шелковые нити...»
Сейчас у нас в стране работают десятки заводов искусственного шелка. И каждый из них вырабатывает больше шелка, чем все шелковичные черви земного шара, вместе взятые. Уже не приходится терпеливо ждать, пока маленькая пряха гусеница построит свой шелковый домик. Заводы выпускают шелк и зимой и летом.
Вот как это происходит.
Лесорубы заготовляют древесину: ель, осину и другие хвойные деревья. Плотовщики собирают бревна в плоты и гонят их по реке к ближайшему лесозаводу. Там бревна очищают от коры, моют, а затем в котлах-барабанах превращают в мелкую щепу. В других котлах, высотой с пятиэтажный дом, эту щепу варят. И вот уже перед нами белые листы добытого из дерева вещества - целлюлозы.
Смотришь и с трудом веришь, что всего месяц-другой назад эти листы были зеленой елкой, а несколько дней назад - обыкновенной щепой.
Но вот эти листы на наших глазах бросают в машину-размельчитель. Если мы откроем крышку машины, то увидим сугробы снега необыкновенного, теплого на ощупь. Однако это только начало превращения дерева в шелковые нити. «Деревянный снег» обрабатывают разными химическими составами, пока не превратят в золотистую жидкость со странным названием «прядильный раствор».
«Отлично, - сказал бы, наверное, ученый Реомюр, если бы увидел все это. - Вы не только сумели повторить работу гусеницы, вы обогнали ее, как я предсказал это много лет назад. Ну, а дальше? Как вы вышли из положения дальше?»
И вот мы идем мимо резервуаров и труб, где отстаивается, подогревается и обрабатывается прядильный раствор.
Наконец перед нами механический шелкопряд – машина высотою с трехэтажное здание. На самом верхнем этаже этого комбайна по производству искусственного шелка прядильный раствор продавливается через мелкие металлические ситечки и превращается в шелковые нити, пока еще очень нежные и непрочные. Да, машина просто повторяет работу шелковичных червей. Но делает она это во много раз быстрее и лучше.
На втором, а затем и на первом «этаже» машины-гиганта мы видим готовые мотки крепкой крученой шелковой пряжи.
Отсюда их отправят на шелкоткацкую фабрику. Там-то и соткут из деревянных нитей шелковую ткань. Иногда, впрочем, искусственные шелковые нити режут на небольшие волокна штапельки, точно такой же длины, как или хлопка. На ткацкой фабрике их смешают с настоящим хлопком и соткут штапельный материал, который потому и назван так, что изготовлен из коротеньких штапельков.
Летние шляпы и резиновые туфли
А нельзя ли пропускать прядильный раствор не через металлические ситечки, а, скажем, через тоненькую щель? Едва мы задали сами себе вопрос, как увидали широкую пленку, полученную именно таким способом. Она сама медленно, метр за метром, выползает из машины. Мы узнаем этот искусственный материал сразу. Из такой пленки делают обертку для колбас, колпачки пробки для бутылок и пакеты для хлеба, да много еще чего полезного.
Вот еще одна машина. Она превращает прядильный раствор в золотистую соломку - совсем как настоящую, только куда прочнее. Из такой соломки плетут и летние шляпы, и даже сиденья для дачной мебели. Значит, зеленая ель дарит нам не только шелковые нити, одежду и обувь, но шляпы и мебель.
«Но причем здесь обувь?» - спросите вы. Что касается обуви, то когда-то деревом обуви была наша русская липа. Ведь из липового лыка плели лапти, в которые обувалась чуть ли не вся Россия. И сейчас еще в некоторых странах Запада - во Франции, Бельгии, Испании и Голландии - крестьяне носят деревянные башмаки.
Бедняки Японии и сегодня ходят в деревянной обуви - гета. По утрам в городах и селах этой страны слышен характерный стук деревяшек - клак-клак! Это работницы отправляются на фабрики, это крестьянки идут в поле.
Химики давно уже научились добывать из самых разных материалов, в том числе из дерева и отходов дерева - опилок не только искусственные шелковые нити, но и искусственный каучук. Из еловых опилок делают спирт, а уж из него - каучук. Из этого каучука мы и носим легкие резиновые туфли и ботинки.
Вот мы и увидели в конце этого рассказа человека в плаще, девочку в шелковом платье, играющую в резиновый мячик да к тому же еще обутую в резиновые туфли. Их одела и обула наша обыкновенная зеленая ель. Даже мяч, которым играет девочка, можно считать еловым мячиком. И это отличный мячик.
Спасибо вам за внимание драгоценный мой читатель. Хотелось бы узнать, понравилась ли Вам статья, или может быть, что-то напомнила? Если у вас вопросы, может быть, есть предложения, пожалуйста, выскажите их в комментариях ниже. Я буду вам благодарна, если Вы расскажите о прочитанном своим друзьям и знакомым, и просто хорошим людям, нажав на кнопки соц.сетей.
Чтобы не пропустить очередную мою статью и обсудить ее, оформите подписку в верхнем правом углу сайта. Заходите на сайт и приводите друзей. Я всегда рада видеть Вас и уверена, что Вы обязательно найдете здесь что-то интересное для себя.
При выборе тканевых материалов можно услышать такое понятие, как «искусственный шелк». Оно обозначает одну из разновидностей синтетических волокон, которые имеют ряд сходств с натуральным шелком по свойствам и характеристикам. В официальной маркировке упоминается название «шелк ацетатный», «вискозный шелк», или просто «вискоза». Всё зависит от волокон, которые применяются при изготовлении материала.
История происхождения синтетического шелка
История появления шелковой ткани уходит своими корнями в далёкое прошлое. Ещё несколько тысячелетий назад люди использовали это полотно для создания настоящих текстильных шедевров. Родиной материала принято считать Древний Китай, где была изобретена сложная и очень трудоёмкая технология изготовления. Шелк всегда считался показателем роскоши, поэтому позволить себе покупку изделия из этого волокна могли лишь самые состоятельные люди, такие как императоры и члены их семей.
Со временем ткань начала появляться и в других странах Азии, а затем и на европейском континенте, оставаясь атрибутом роскошной жизни. За счёт прекрасных гигиенических свойств и великолепной внешности материал быстро обретал спрос и популярность, вытесняя других конкурентов. Тем не менее люди постоянно искали пути создания не менее качественных, но более доступных аналогов, которые будут обладать идентичными свойствами, но низкой ценой.
На протяжении веков производство предметов одежды и домашнего текстиля осуществлялось с помощью натуральных материалов. Однако, рост численности населения показал людям, что богатства природы строго ограничены, и если брать больше, чем отдавать, это может серьёзно навредить ей. Шерстяные изделия отличаются отменной термоизоляцией, но подвергаются нападениям моли и могут скатываться. Для хлопковой одежды характерна отличная воздухопроницаемость, но при долгой эксплуатации она мнется и даёт усадку при стирке. Шелковая продукция - самое лучшее, что можно себе представить, правда, купить её могут лишь самые состоятельные люди.
Именно шелк повлиял на развитие синтетической ткани, которая отличается множеством внешних сходств с натуральным сырьем. Первые попытки создания такого материала были сделаны в 1889 году, когда французский химик Луи Шардонне показал на Всемирной парижской выставке текстиля первый вариант искусственного волокна - вискозу. Если перевести название с латыни, то оно переводится, как «вязкий, клейкий».
Процесс получения вискозы был довольно сложным и заключался в обработке жидкой целлюлозы щелочью, а после уксусной кислотой. Полученное волокно отличалось хорошей воздухопроницаемостью, поглощало влагу и обладало характерным блеском, который делал его максимально похожим на натуральный аналог.
Галерея: искусственный шелк (25 фото)
Массовое производство ткани
Уже в первые годы 20 века известный американский бренд «Дюпон» занялся массовым производством плотного шелка из вискозы. Вышедшая в продажу продукция была гораздо дешевле, чем оригинальный аналог, поэтому её популярность стремительно росла. Для обеспечения растущей потребности многие компании запускали собственные фабрики и заводы, и уже в середине 30-ых годов прошлого века объёмы изготовления искусственной ткани в 7 раз превысили показатели выработки ткани из натурального сырья.
Процесс создания вискозы заключается в обработке целлюлозы (продукта, получаемого из отходов древесины) посредством различных химических средств. Для выработки ацетатной нити использовалась уксусная кислота, а создание вискозного волокна происходило с помощью воздействия щелочных растворов на целлюлозу.
После завершения первичной обработки и получения прядильного раствора из него вытягивается нить, которую вскоре окрашивают и сушат.
Характеристики искусственного шелка
Маркировка «искусственный шелк» обозначает серию вискозных тканей, производящихся из древесных отходов, в основе которых лежит ацетатное вещество - ацетилцеллюлоза. Подобным названием также обозначаются некоторые синтетические полотна, а иногда и смесовые ткани, например, гладкие и блестящие, как шелк. Для примера можно взять поликоттон с высоким содержанием хлопка и полиэстера.
На этикетках текстильной продукции или предметов одежды всегда указан тип волокон, которые использовались при производстве полотна. И хоть вся искусственная альтернатива практически не отличается по внешним сходствам от натуральных волокон, в их составе и характеристиках присутствуют существенные различия.
Именно состав волокна определяет его эксплуатационные свойства и комфорт использования. Для примера: вискоза неспособна электризоваться, а ткани, которые были созданы на основе ацетатных нитей, очень быстро накапливают заряд. Синтетические изделия по-особому скользкие и холодные, а модели из вискозного шелка согревают зимой и охлаждают летом, что связано с их терморегулирующими свойствами.
Чтобы снизить стоимость шелковой ткани, её состав насыщают дополнительными соединениями и химическими волокнами. Естественно, самым элитным решением остаётся чистая вискоза , которая по всем параметрам напоминает натуральный аналог.
Ацетатная нить - что это такое
История производства ацетатного волокна началась гораздо позднее, чем в случае с вискозой. В качестве сырья используется целлюлоза, но её предварительно обрабатывают уксусной кислотой или ангидридом. В итоге ацетилцеллюлоза растворяется в растворе ацетона или в метиленхлориде с добавкой этилового спирта. Воздействие этих веществ способствует формированию нитей, необходимых для выработки ацетатного или триацетатного шелкового волокна, у которых практически отсутствуют существенные различия.
Подобная ткань характеризуется блестящей поверхностью, мягкой структурой и упругостью. Она способна сохранять складку и не терять прежнюю привлекательность даже при намокании или продолжительной эксплуатации. Тем не менее материал накапливает статистическое электричество, негигроскопичен, боится воздействия высоких температур и быстро растворяется в ацетоне. В наши дни подобное решение теряет прежний спрос и практически выходит из обихода. Однако производство такого материала считается самым экологичным и чистым, если сравнивать его с производством многих других искусственных материалов.
Преимущества и недостатки вискозного шелка
Среди достоинств искусственного шелка выделяют такие:
Что касается недостатков , то они представлены такими особенностями:
- У природного материала воздухопроницаемые свойства гораздо лучше, чем у искусственного.
- В натуральном шелке присутствуют целебные аминокислоты, которые обладают бактерицидным действием и положительно влияют на кожу человека. У искусственных аналогов подобные достоинства отсутствуют.
Искусственные ткани широко распространены в разных областях применения. Они используются для создания красочной и практичной одежды, мягких и комфортных спальных комплектов, привлекательных шторных композиций и множества других товаров.
Отличия искусственного волокна от синтетического
Многие неопытные люди иногда путают натуральное, искусственное и синтетическое шелковое волокно. Но несмотря на внешние сходства, три материала существенно отличаются друг от друга, причём не только составом, но и условиями эксплуатации.
Важно понимать, что натуральная ткань создаётся на основе коконов шелкопряда , а искусственная - из высококачественной целлюлозы (материала натурального происхождения), которая обрабатывается определенными химическими веществами. В свою очередь, синтетическое решение создано из полиэстера. Естественно, самым элитным и дорогостоящим сырьем остаётся натуральный шелк. Но некоторые производители настолько ответственно подходят к выпуску синтетики, что она практически не отличается от оригинала, и неопытному покупателю очень сложно найти разницу.
Если визуальные отличия отсутствуют, изделие блестит и остаётся красивым, как натуральный шелк, то вы, скорее всего, сможете определить подделку лишь после продолжительной носки и интенсивной эксплуатации предмета одежды или домашнего текстиля:
Если вы не желаете потратить деньги на покупку подделки, можно провести один эксперимент и определить подлинность продукции. Для этого нужно поджечь небольшой отрезок нити и принюхаться к запаху:
- В процессе горения натуральный шелк не образует язычков пламени, а просто медленно тлеет. Если же убрать зажигалку или спичку, то и тление исчезнет. Что касается запаха, то он будет напоминать горение волоса или шерстяной нити.
- Горение вискозного шелка сопровождается образованием пламени и запаха жженой бумаги. Если убрать источник огня, процесс не прекращается. В итоге от материала остаётся лишь пепел.
- Сгорание синтетического волокна заканчивается образованием кусочка затвердевшей массы, которую невозможно растереть руками. По запаху процесс напоминает сжигание пластмассового изделия.
Уход за плотной шелковой тканью
Известно, что для шелка характерна особенная нежность и уязвимость для агрессивных воздействий, поэтому срок эксплуатации выбранных изделий напрямую зависит от правильного ухода. Чтобы избежать повреждения материала, необходимо соблюдать ряд рекомендаций по уходу:
За счёт удивительных свойств
, красоты и износостойкости, с минимальным количеством минусов и множеством плюсов, искусственный шелк стал очень популярным материалом, который занимает ведущее место в списке самых востребованных и популярных тканей. Сегодня его используют для создания элитной одежды, в качестве подкладочного сырья, для производства домашнего текстиля и многих других предметов обихода.
Сферы применения этого волокна постоянно расширяются, а внедрение передовых технологий производства положительно влияет на эксплуатационные качества материала. А если соблюдать базовые правила ухода, то такое полотно добросовестно прослужит вам гораздо дольше, чем вы рассчитываете.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
В Китае — стране, где изобрели шелк, — этот материал был настолько дорог, что носить его мог только император и члены его семьи, а секрет производства столетиями являлся тщательно охраняемой государственной тайной. Шелк и сегодня считается элитной тканью. Несмотря на усовершенствование технологий производства, текстильщики до сих пор не могут воссоздать все качества натурального шелка в искусственном. Притом ткани очень похожи внешне, поэтому выбирая постельное белье в магазине, вы можете ошибиться и приобрести комплект из ненатурального материала.
7 простых способов убедиться, что материал натуральный
- Шелк, произведенный из натурального волокна никогда не будет иметь идеально ровную поверхность, на ней будут видны неровности. Искусственный же, наоборот, идеально гладкий и ровный.
- Неокрашенная шелковая нить может быть только кремового цвета, поэтому белье из абсолютного белого шелка - подделка. Натуральный окрашенный шелк имеет мягкий блеск, на солнце переливается и искрит, а искусственный блестит тускло и оттенков вы не заметите.
- Натуральные шелковые волокна отличаются от искусственной нити структурой, они мягче и намного эластичнее, поэтому и шелк почти не мнется. Чтобы убедиться в его натуральности, достаточно сжать ткань: настоящий шелк почти не сомнется, а на искусственном останутся четко выраженные заломы.
- Приложив к лицу натуральный шелк, вы ничего не почувствуете, потому что он сейчас же примет температуру вашего тела. Искусственная ткань будет холодить кожу.
- Если поджечь нить из натуральной ткани, то она, сгорая, будет пахнуть палеными шерстью или пером, и ее обугленные остатки легко растираются пальцами. Искусственная ткань будет не гореть, а плавиться, вы почувствуете запах жженой пластмассы, если это нити из полиэстера, или горелой бумаги, если нити произведены из целлюлозы.
- Натуральный шелк нельзя порвать руками - его нити прочны, как проволока, а искусственный может порваться.
- Порвите вытащенную из шва изделия нить. Если нить распушится, то вы держите в руках искусственную ткань, если же волокна не распушатся, перед вами натуральный шелк.
Химические эксперименты
Проверить, натуральный ли комплект белья вы купили, можно дома при помощи несложных опытов. Первый вариант — опустить кусочек ткани в 10 % раствор щелочи и нагреть. Натуральный шелк растворится, поскольку его нити белкового происхождения, а искусственная ткань не видоизменится. Второй опыт посложнее, но с тем же эффектом: в воде (150 мл) растворить сульфат меди (16 гр.), по 10 грамм каустической соды и глицерина. Натуральный шелк растворится.
Почему так важно, чтобы шелк был натуральным?
Несмотря на то, что шелк остается одной из самых дорогих тканей, его стоимость полностью оправдана превосходными характеристиками материала. Так, натуральный шелк:
- воздухопроницаем;
- выдерживает серьезные нагрузки и многократные стирки;
- быстро впитывает влагу и высыхает;
- не мнется;
- отличается потрясающим блеском и очень приятен на ощупь.
ИСКУССТВЕННЫЙ ШЕЛК , непрерывная нить, получаемая синтетическим путем и представляющая собой материал для производства тканых, трикотажных и др. изделий.
История . Идея искусственного получения нити наподобие выпускаемой шелкопроизводящими органами червя издавна занимала умы ученых и исследователей. Впервые эта мысль была высказана еще в 1667 г. Р. Гуком в его «Микрографии». Несколько позднее эту же мысль более подробно развил Реомюр (1683-1757 гг.). Лишь сто лет спустя появился вновь интерес к идеям, высказанным впервые Гуком и Реомюром. В 1842 г. манчестерский фабрикант шелка Л. Швабе выставил модель первой машины для искусственной нити, а равно полученные на этой машине образцы. Значительный шаг вперед был сделан Аудермарсом из Лозанны, который в 1855 г. взял в Англии патент на изготовление искусственных нитей из коры тутового дерева. Способ Аудермарса состоял в превращении целлюлозы коры тутового дерева, путем обработки ее азотной и серной кислотами, в нитроклетчатку, которая затем растворялась в смеси алкоголя и эфира; в раствор прибавлялось небольшое количество каучука. Погружая в этот раствор иголку и вытаскивая ее, Аудермарс получал нить.
При испарении алкоголя и эфира на воздухе нить отвердевала. Через два года после Аудермарса Юз (Hughes) в Манчестере предложил способ получения шелковых нитей из желатины. В 1862 г. француз Озанам получил лабораторным путем искусственную нить, пропуская прядильный раствор под давлением через очень тонкие отверстия. Следующим важным этапом в истории искусственного волокна был 1877 г., когда англичанин Суон (Joseph Wilson Swan) получил искусственную нить из раствора нитроцеллюлозы в уксусной кислоте. Все эти работы имели лишь предварительный характер и не разрешали проблемы получения искусственного волокна; ее суждено было разрешить французскому ученому Илеру Шардоне (1839-1924 гг.). Способ Шардоне состоял в том, что он растворял около 3 г нитроцеллюлозы в 100 г смеси равных частей алкоголя и эфира, полученный раствор профильтровывал и затем пропускал его через стеклянную трубку с тонким наконечником (диаметр 0,1 мм). Раствор поступал в резервуар, наполненный водой, подкисленной 0,5% азотной кислоты. Способ Шардоне, имея исходным материалом дорогое хлопковое волокно, хотя и в виде отбросов, а также дорого стоящие химические материалы - спирт и эфир, которые регенерировались в небольшом %, не мог дать достаточно дешевого рыночного продукта. В результате поисков более дешевого и совершенного способа был предложен медноаммиачный способ получения искусственной нити. Еще в 1857 г. Швейцер нашел, что целлюлоза растворима в аммиачном растворе окиси меди (швейцеров реактив). В 1897 г. медноаммиачный шелк был получен фабричным путем; вскоре, однако, у него появился серьезный конкурент - вискозный шелк. В1892 году английские ученые Кросс, Беван и Билль получили патент на новый способ изготовления растворов целлюлозы. Эти ученые, обрабатывая целлюлозу едкой щелочью, получали щелочную целлюлозу (алкалицеллюлозу), которая после процесса созревания и обработки сероуглеродом давала ксантогенат целлюлозы, обладающий способностью растворяться в воде со щелочью. Раствор получил название вискозы. Исходным материалом для вискозного производства является целлюлоза древесины, которая значительно дешевле целлюлозы, получаемой из волокна, да и все основные химические материалы вискозного производства дешевле, чем в предыдущих двух способах. Благодаря этому вискозный способ очень быстро получил распространение и в настоящее время занимает доминирующее положение в производстве искусственного шелка. При всех своих достоинствах - дешевизне и сравнительной простоте производства - вискозный шелк имеет крупный недостаток - неустойчивость к влаге: волокно во влажном состоянии теряет крепость на разрыв и растяжимость. Некоторое разрешение этого вопроса дал четвертый способ получения искусственного волокна из ацетилцеллюлозы - так называемый ацетатный шелк. В 1869 г. Шютценбергер и Наудин получили ацетат целлюлозы. Однако первый патент на получение искусственного волокна по этому способу был взят в 1894 г. Кроссом и Бевапом, которым и принадлежит честь изобретения фабричного способа получения ацетатцеллюлозы. Особенное развитие производство ацетатного шелка получило после войны 1914-18 гг. Представляя собою сложный эфир клетчатки, ацетатный шелк по своим механическим и физическим свойствам значительно превосходит все остальные виды искусственного волокна и потому имеет в будущем большие перспективы; однако, сложность производственных процессов, недостаточная научная разработка вопросов ацетилирования клетчатки и, наконец, высокая стоимость ацетатного шелка задерживают развитие этого способа. В настоящее время применяются четыре основных способа производства искусственного шелка: 1) нитроцеллюлозный, 2) медноаммиачный, 3) вискозный и 4) ацетатный. Доминирующее положение занимает, как уже сказано, вискозный способ, по которому вырабатывается в настоящее время до 88% всего искусственного волокна, тогда как по нитроцеллюлозному производится лишь 7,5%, по медноаммиачному - 1,5 % и по ацетатному - 3%. Все перечисленные способы производства имеют исходным материалом целлюлозу, хотя и было много попыток применения других материалов, но без практических результатов.
Техника производства искусственного шелка . Процесс производства синтетической нити заключает в себе три стадии: 1) приготовление прядильного раствора, 2) прядение нити (процесс волочения), 3) приведение полученной нити в готовый вид (размотка, беление, крашение и пр.). В качестве прядильного раствора, как уже упомянуто, в настоящее время употребляются исключительно растворы целлюлозы и ее соединений или в виде гидрата целлюлозы, по химическому составу близко стоящего к чистой целлюлозе, или в виде сложных эфиров целлюлозы. Целлюлоза, или клетчатка, представляет собой углевод, являющийся главной частью клеточных стенок растительной ткани и придающий ей устойчивость. Целлюлоза не растворима в воде, но растворяется в концентрированном водном растворе хлористого цинка и в аммиачном растворе окиси меди (раствор Швейцера). Она очень стойка по отношению к химическим воздействиям. При действии концентрированных растворов щелочей образуются гидраты целлюлозы вида (C 6 H 10 O 5) 2 NaOH, которые являются промежуточными продуктами в вискозном производстве. При действии воды на гидрат целлюлозы щелочь отщепляется, и целлюлоза восстанавливается, но с несколько иными свойствами, чем исходный материал: с большей гигроскопичностью, с большей поглощательной способностью красителей и с более высокой способностью к гидролизу. По отношению к кислотам целлюлоза менее постоянна. Имея свободные гидроксильные группы, целлюлоза при действии сильных кислот или их ангидридов в присутствии катализатора может давать сложные эфиры кислот, получившие большое применение в технике. Так, при обработке смесью серной и азотной кислот целлюлоза дает сложные эфиры азотной кислоты, которые носят название нитроклетчатки. Продукт более низкой нитрации растворим в смеси алкоголя с эфиром - коллодийная вата (целоксилин), которая является исходным материалом, для приготовления искусственного шелка по способу Шардоне. При обработке, целлюлозы уксусным ангидридом в присутствии катализатора (серной кислоты или хлористого цинка) получаются уксусные эфиры целлюлозы, или ацетилцеллюлоза, служащая для приготовления искусственного шелка по ацетатному способу. Следует отметить еще одну очень важную реакцию целлюлозы: при действии сероуглерода на целлюлозу, предварительно обработанную щелочью (алкалицеллюлозу), получается ксантогенат целлюлозы, водный раствор которого получил название вискозы, дающей вискозный шелк.
В производстве искусственного шелка пока получили применение лишь хлопковое волокно - в виде короткого волокна (линтера), получающегося при джинировании хлопка, или в виде угаров хлопкопрядильного производства - и сульфитная целлюлоза древесины. Хлопковое волокно в среднем содержит (по Георгиевичу) (в %):
Лучшие сорта сульфитной целлюлозы в абсолютно сухом состоянии содержат (по Эггерту) (в %):
Были предложены многие другие материалы, как солома, стебли конопли, рами и др. растений, но они практического применения для этой цели не получили. Из физических свойств целлюлозы особенно важными для производства искусственного шелка являются: способность быстро впитывать химические растворы, что ускоряет процессы производства шелка и крашения, и определенная вязкость раствора (вискозность). Низкая вискозность (что бывает при сильно расщепленной молекуле целлюлозы, когда образуются уже окись и гидроокись целлюлозы) дает нить слабую и неудовлетворительного качества; с другой стороны, растворы с большой вискозностью с трудом проходят через отверстия фильтров при прядении.
Сульфитная целлюлоза поступает на фабрики искусственного шелка в виде листов картона с 12-13% влажности и, будучи высушена, непосредственно идет в производство. Применение хлопкового волокна для производства искусственного шелка требует предварительной тщательной его очистки как механической, так и химической. Первая состоит в том, что хлопковое волокно для очистки и взрыхления пропускается через волчок, затем через трепальную машину и, наконец, через щипальную машину. Химическая очистка заключается в кипячении хлопкового волокна в течение нескольких часов в 2-3 %-ном растворе соды; в случае сильного загрязнения волокна в раствор соды прибавляют 2-3% едкого натра. После варки волокно отбеливается и после кисловки и тщательной промывки высушивается.
Процесс приготовления прядильного раствора изменяется в зависимости от способа приготовления шелка. Общим при изготовлении прядильного раствора для всех видов искусственного шелка является процесс фильтрования раствора для удаления из него всех нечистот и твердых частиц, а также пузырьков воздуха. Для фильтрования растворов, применяются камерные фильтры (фиг. 1, 2).
В качестве фильтрующего слоя применяют шерстяные и хлопчатобумажные ткани, а также вату; для прядильного раствора медноаммиачного шелка раньше пользовались песочными фильтрами, а в настоящее время применяют сита из железной или никелевой проволоки. В виду больших требований, предъявляемых к чистоте прядильного раствора, его приходится пропускать через фильтры несколько раз. Удаление из раствора пузырьков воздуха осуществляется во время процесса созревания раствора и нахождения его в течение нескольких дней в больших баках.
Прядение . Прядение искусственного волокна может производиться сухим или мокрым способом, при чем, в зависимости от готового фабриката, прядильные машины разделяются на следующие группы: 1) для искусственного шелка, 2) для короткого волокна, 3) для искусственного конского волоса. В основном прядильные машины состоят из чугунной станины, на которой укреплены: 1) приспособления для подведения прядильного раствора, состоящие из труб, насоса, фильтра и отверстий для пропуска прядильного раствора; 2) приспособления для восстановительной ванны, состоящие из корыта и системы труб; 3) прибор для наматывания нити. В машинах для сухого прядения первые два приспособления отпадают.
Прядильный раствор может поступать из баков в машину тремя способами: 1) под давлением сжатого воздуха, 2) под гидравлическим давлением, 3) с помощью нагнетающего насоса. Наибольшее распространение получил последний способ.
Практика производства показала, что помимо общего механизма, нагнетающего прядильный раствор ко всем машинам, необходимо ставить у каждой прядильной фильеры (аппарат, пропускающий прядильный раствор в восстановительную ванну) отдельные насосы, регулирующие подачу раствора. Работа этих насосов имеет исключительное значение в деле получения равномерной нити. В настоящее время наибольшее распространение имеют поршневые прядильные насосы системы Тетлей и Клейтон (Tetlay & Clayton), разработанные ими для английской фирмы S. Courtauld & Со., и насосы с зубчатой передачей, основанные на принципе подачи прядильного раствора вращением двух хорошо пригнанных друг к другу зубчатых колес. Наибольшее распространение получил насос конструкции Кютнера (фиг. 3 и 4), состоящий из пары зубчатых колес b и с, заключенных в коробке а.
Зубчатка b сидит на валу d и получает вращение от зубчатки е. Зубчатка с самостоятельного вращения не имеет и получает его от зубчатки b. Прядильный раствор поступает через отверстие i, канал h и отверстие g к месту сцепления шестерен b и с и через отверстие j, канал к и отверстие m подается фильере. Новейшие конструкции зубчатых насосов позволяют очень точно устанавливать и изменять расстояние между зубчатками b и с и точно регулировать тонину нити. Техническая нить искусственного шелка состоит не из одной, а из нескольких элементарных нитей и м. б. дана одной или несколькими фильерами. В виду этого фильеры м. б. с одиночным отверстием или с группой отверстий. 
Первые дают только одну элементарную нить, и для получения одной технической нити необходимо столько фильер, сколько элементарных нитей в одной технической нити. 
Сложность такого аппарата является главным недостатком системы одиночных фильер, но они имеют некоторые преимущества, т. к. дают возможность выключать загрязненные фильеры, не нарушая работы других фильер. Все же наиболее распространены групповые фильеры, которые представляют собой цилиндр небольшой высоты, дно которого усеяно концентрически расположенными отверстиями. Число отверстий и их диаметр находятся в зависимости от тонины нити и числа элементарных нитей в составе технической нити. Число отверстий варьирует в настоящее время в пределах от 22 до 100; диаметр отверстия обычно бывает от 0,05-0,1 мм, доходя для очень тонких нитей даже до 0,025 мм. Фильеры делаются из стекла, платины, золота, сплава золота с платиной или палладием. Наилучшими считаются платиновые фильеры. Попытки готовить фильеры из других металлов - серебра, никеля, молибдена, тантала - не дали положительных результатов.
В стремлении усовершенствовать прядильный процесс, облегчить образование нити в восстановительной ванне, дать возможность лучшей регулировки тонины нити и лучшей крутки нити во время ее образования было предложено много различных конструкций фильер. Общество Линкмейер (Linkmeyer) предложило фильеру, в которой прядильный раствор, выходя из нее, непосредственно охватывается раствором восстановительной ванны (фиг. 5). Бернштейн предложил фильеру, в которой регулировка тонины нити осуществляется при помощи двух диафрагм - одной неподвижной, другой подвижной. Вращением последней можно регулировать открытие отверстий первой от наибольшей их величины до полного закрытия. Для сообщения нити крутки во время ее образования было предложено большое число вращающихся фильер. Наиболее усовершенствованная конструкция такой фильеры принадлежит фирме Тетлей и Клейтон (фиг. 6). На пути между фильерой и намоткой нить проходит ряд направляющих роликов и других приспособлений (фиг. 7). Водки д. б. сделаны из гладкого материала, который не расщеплял бы нить. Наилучшим для них материалом следует признать стекло и фарфор. Для облегчения движения нити ее направление должно совпадать с направлением движения жидкости в восстановительной ванне.
Для наматывания нити применяются три типа приспособлений: бобины, мотовила, центрифуги. Наиболее старой системой, которая применяется и в настоящее время, является бобина (фиг. 8, 9).
При бобинной системе нить наматывается на полый цилиндр, сделанный из фарфора, стекла, целлюлоида, каучука, дерева, папье-маше или металла; из металлов наибольшее распространение получил алюминий. Бобины из металла и папье-маше покрываются лаком. Бобины обыкновенно снабжаются небольшими заплечиками для предохранения нити от сползания или повреждения ее при последующей обработке.
Длина бобин колеблется от 12 до 50 см; наиболее употребительная длина 16-20 см. Для грубых нитей, например, для искусственного конского волоса, употребляются бобины длиной до 100 см. Диаметр бобины обычно равен половине ее длины. Для удобства дальнейшей обработки нити на одну бобину наматывают не более 20-30 г. Бобина на машине не имеет собственного вращения и получает его от соприкасающегося с ней валика, который имеет самостоятельное вращение. Мотовила (фиг. 10) употребляются лишь в прядении грубых нитей, не требующих крутки, например, синтетический конский волос.
Как правило, для каждой нити имеется отдельное мотовило, но иногда встречаются мотовила на 2-10 нитей. Центрифуги (фиг. 11 и 12) благодаря своей большой производительности, а также способности давать нити большую крутку, получили очень большое распространение.
Принцип, по которому они построены, состоит в том, что нить, попадая на дно быстро вращающегося цилиндра, благодаря центробежной силе прибивается к его стенке и получает натяжение; вместе с тем этот прибор сообщает нити крутку: выходящая из фильеры нить, падая в коробку отвесно и делая затем угол около 90°, получает крутку, равную N:V, где N - число об/сек. центрифуги, а V - скорость подачи нити (в м/сек). Диаметр центрифуги - 15-21 см. Первоначально центрифуги делались исключительно из алюминия, и для прочности внутренняя стенка их покрывалась лаком или снабжалась стеклянными или эбонитовыми вкладышами. В настоящее время получили большое распространение бакелитовые горшки. Очень важным вопросом является способ вращения центрифуги. Для получения большого числа оборотов (до 5000 об/мин.) центрифуги должны быть хорошо отбалансированы, и скорость вращения должна легко поддаваться регулированию. В свое время были предложены различные способы привода: шестерни, фрикционные шкивы, ременная передача, электромагниты, отдельные моторы и отдельные турбинки для каждого веретена центрифуги. В настоящее время применяются: ременная передача как наиболее простая, дешевая и дающая сравнительно спокойное вращение и система отдельных моторов, более дорогая, но зато наилучшая в смысле равномерности вращения и легкости регулировки. Из указанных систем в производстве искусственной нити в настоящее время имеют наибольшее применение бобинная и центрифугальная системы. Первая система проще в смысле аппаратуры и обслуживания, дешевле по оборудованию и применяется преимущественно для шелка тонких титров - 150 и тоньше. Преимуществом центрифугальной системы является ее высокая производительность.
После прядения нить искусственного шелка подвергается целому ряду операций: промывке, сушке, крутке, размотке в мотки, белению, крашению, мягчению, аппретуре; кроме того, необходимо, смотря по способу производства, денитрировать ее (при нитропроцессе), освободить от меди (при медноаммиачном способе) или от серы (при вискозном способе); иногда бывает необходимо еще придать ей большую устойчивость против влаги. Первая мойка обычно проводится или на бобинах в специальных аппаратах или в виде мотков в больших барках. Из применяемых для этой цели аппаратов следует указать на аппараты системы Кютнера, Фремери и Урбана и Пинеля. Сушка производится не до конца; 8-10% влажности необходимо оставить в нити; это придает ей эластичность, сохраняя крепость, и облегчает перемотку. Шелк, предназначенный для крутки, перематывается обычно на шпули, так как на крутильной машине веретена вращаются с большою скоростью и их вес должен быть возможно малый. Для крутки употребляются большей частью многоэтажные крутильные машины того же типа, что и для натурального шелка. Для дальнейшей обработки искусственный шелк перематывается в мотки на обыкновенных мотальных машинах. Беление искусственного волокна м. б. проведено различными способами. Наиболее дешевым является беление хлорной известью, но известь вредно действует на волокно, особенно при нитроцеллюлозном способе. Хорошие результаты дает беление Н 2 О 2 . Удобен также способ беления с помощью электролиза. Беление производится как в отдельных барках, так и в закрытых аппаратах с постоянной циркуляцией раствора. Прибавление нейтрального раствора к белильному раствору действует очень хорошо на процесс беления, ускоряет его и придает шелку мягкость и лучшее туше. Рекомендуется также перед белением мыльная ванна (температура 60°С) в течение 30 мин., но эту ванну можно применять и после беления. После беления материал подвергается кисловке. Для кисловки применяют различные кислоты: серную, соляную, уксусную, азотную. Самой дешевой является обработка серной кислотой. Азотная и уксусная кислоты обладают способностью придавать шелку скрип, характерный для натурального шелка. Преимущество соляной кислоты в том, что она м. б. очень быстро удалена водой. После кисловки шелк хорошо промывается, отжимается и высушивается. Вторая сушка шелка - в мотках - проводится также в автоматических сушилках системы Гааса (фиг. 13). Важным моментом при сушке является температура. Высокая температура придает шелку больше блеска, но понижает его механические свойства. Для получения лучшего блеска иногда производят первую сушку (до беления) с натяжением. В настоящее время существуют аппараты, в которых все перечисленные процессы - беление, кисловка, промывка и сушка - идут непрерывным потоком и материал движется в машине автоматически, но они большого распространения пока не получили.
Из механических способов отделки искусственный шелк подвергается шевелированию и каландрированию. Первая операция состоит в том, что моток шелка надевается на крюк и сильно скручивается при одновременной вытяжке. Каландрирование производится на каландрах со стальными полированными вальцами.
Недостаточная крепость шелка на разрыв, в особенности в увлажненном состоянии (главный его недостаток), побудила многих исследователей искать способ увеличения крепости нити путем прибавления различных веществ в прядильный раствор. Так, было предложено прибавлять в прядильный раствор скипидар, эфирные масла и пр. Барди предложил обрабатывать шелк 50%-ным раствором серной кислоты при 15-20°С. Другие предлагали удалять влагу из нити, в предположении, что при этом дериваты целлюлозы - полигидроцеллюлоза и гидроцеллюлоза - должны восстановиться в целлюлозу. В качестве поглощающих влагу веществ служили алкоголь, эфир, бензол, сероуглерод, хлористый кальций. Было предложено также пропитывать нить раствором каучука. Но и этот способ не получил распространения в виду того, что он сильно удорожал, производство искусственного шелка.
Последней операцией, и весьма ответственной, является сортировка. Она производится вручную, на глаз и наощупь, причем сортировщица перебирает руками весь моток. Наиболее простой сортировкой является распределение на 3 сорта и на отброс. К первому сорту относится шелк, который имеет согласную по тонине, гладкую, нерасщепленную нить, отличается чистотой, хорошим блеском и равномерной окраской, шелковист наощупь. Каждая из заграничных фабрик имеет свою особенную сортировку, обычно более чем на 3 сорта.
I. Нитрошелк . Производство нитрошелка распадается на 4 стадии: а) получение нитроцеллюлозы, б) растворение нитроцеллюлозы и получение коллодия, в) получение нити, г) денитрация нити и дальнейшая ее обработка. В качестве сырого материала в настоящее время применяется исключительно хлопковое волокно или в виде короткого волокна (линтера) или в виде хлопчатобумажного тряпья и угаров хлопкопрядильного производства. Теоретически возможно применение сульфитной целлюлозы, но нитрирование ее идет значительно труднее, и выход нитроцеллюлозы относительно меньше. Процесс нитрирования с химической стороны заключается в том, что гидроксил (ОН) целлюлозы замещается группой NО 3 из азотной кислоты (HNО 3). Практически возможны различные степени нитрирования, с содержанием азота от 6,76 до 14,14%. Для производства искусственного волокна применяются нитраты целлюлозы средних степеней с содержанием азота 11-12,5%. Обычно нитрирование проводится смесью азотной кислоты с серной; такая смесь имеет ряд преимуществ перед нитрированием одной азотной кислотой. Отношение серной кислоты к азотной в смеси обычно не более 3:1. Увеличение количества серной кислоты замедляет процесс нитрирования, а также действует на строение продуктов его: нитроцеллюлоза, полученная при большом избытке серной кислоты, превращается после промывки и просушки в порошкообразную массу. Нитрирование производят обычно в течение 2 часов при температуре около 40°С. В фабричном масштабе нитрирование может выполняться тремя способами: 1) в тиглях, 2) в центрифугах, 3) в специальных аппаратах непрерывного действия. Способ нитрирования в тиглях наиболее прост и состоит в том, что в тигель наливают смесь при температуре 40°С и постепенно погружают в нее волокно, перемешивая его вилами; затем нитроцеллюлозу промывают, отжимают в центрифуге для удаления влаги и пропускают через голландеры, где она измельчается на короткое волокно длиной 1 мм. Эту массу обычно отбеливают слабым раствором, затем ее вновь промывают и высушивают. Из 100 кг хлопкового волокна обычно получается 150 кг нитроцеллюлозы. Нитроцеллюлоза существенно отличается от своего исходного материала - хлопкового волокна. Волокно нитроцеллюлозы лишено характерных для хлопкового волокна завитков и представляется под микроскопом в виде гладкой ленточки. Удельный вес нитроцеллюлозы 1,66, хлопкового волокна - 1,5. Гигроскопичность нитроцеллюлозы значительно ниже гигроскопичности целлюлозы, причем она тем меньше, чем выше степень нитрации. Раствор йода в водном растворе йодистого калия окрашивает целлюлозу в тёмно-синий цвет, нитроцеллюлоза получает при действии этого реактива слабо коричневую окраску.
Способов получения коллодия из нитроцеллюлозы было предложено очень много. Шардоне растворял нитроцеллюлозу в смеси алкоголя с эфиром. Броннерт и Шлюмбергер запатентовали в 1896 г. способы растворения нитроцеллюлозы в ускусной кислоте в смеси с алкоголем или эфиром, в серной кислоте, в спиртовом растворе камфоры, в эфире, бензоле, ацетоне, древесном спирте и, наконец, в спиртовых растворах солей: хлористого аммония, хлористого кальция, хлористого магния, хлористого цинка, хлористого алюминия и др. В настоящее время применяется исключительно смесь этилового алкоголя с эфиром, причем различные фабрики имеют различные рецепты смеси. Шардоне предлагал применять смесь- из 60% алкоголя и 40% эфира. В последнее время, как видно из новейших литературных данных, наиболее употребительной" является смесь 60% эфира и 40% спирта. Выбор рецепта смеси зависит и от способа прядения. При сухом прядении выгоднее иметь смесь с большим содержанием эфира, который легче улетучивается; наоборот, при мокром прядении выгоднее иметь смесь с большим содержанием алкоголя. Для придания нити мягкости и способности сопротивляться воспламенению часто рекомендуется прибавление различных веществ к прядильному раствору. Для первой цели могут служить глюкоза, медь, жиры, касторовое масло, для второй - хлористые соединения кальция, железа, хрома, марганца. Т. к. присутствие этих веществ сильно затрудняет процесс денитрации, то по большей части обходятся без этих прибавлений. Мокрый способ заключается в том, что теплый раствор коллодия выпускают через тонкое отверстие в ванну с холодной водой и там он принимает состояние твердой нити. Для продавливания коллодия через тонкие отверстия Шардоне применял давление от 10 до 12 atm. Поступая в восстановительную ванну, нить отвердевала лишь снаружи, оставаясь внутри в виде тягучей массы. Пользуясь этим, Шардоне давал нити добавочную вытяжку и получал более тонкую нить. В качестве восстановительной ванны вместо воды были предложены и другие вещества; так, Ленер предложил скипидар, бензин, хлороформ, Тургард - 1%-ный раствор квасцов. Сухой способ прядения, также предложенный впервые Шардоне, заключается в том, что нити дают отвердеть на воздухе. В настоящее время почти исключительно применяется сухой способ, имеющий много преимуществ, а именно: он более производителен, дает более тонкую нить и требует более простой аппаратуры благодаря отсутствию восстановительной ванны. Легкая воспламеняемость нитроцеллюлозы крайне затрудняет применение получаемой из нее искусственной нити. Для понижения этой воспламеняемости существуют два способа: 1) прибавляют в прядильный раствор вещества, понижающие воспламеняемость, 2) подвергают нитросоединения денитрации, т. е. превращают их в целлюлозу. Первый способ не получил практического применения как вследствие удорожания фабриката, так и вследствие вредного влияния этих примесей на качество шелка. Поэтому в настоящее время применяют исключительно денитрацию. С этою целью мотки шелка помещают на стеклянных палках в барки с денитрирующим раствором. В качестве такого раствора Шардоне применял 50 %-ный раствор азотной кислоты, но не получал достаточной денитрации, и в шелке оставалось до 6-6,5% азота, тогда как его д. б. не более 0,05%. Наиболее распространенным денитрирующим средством являются в настоящее время сульфогидраты магния, кальция, аммония, натрия. Продолжительность денитрации зависит как от состава раствора, так и от температуры и состава нити. При употреблении сульфогидратов кальция и натрия процесс денитрирования требует 2-3 ч. Денитрация, однако, действует не вполне благоприятно на физические свойства нити, на крепость ее, гигроскопичность, блеск и даже на выход.
2. Медноаммиачный шелк . Для производства медноаммиачного шелка в качестве сырья применяется также исключительно целлюлоза хлопкового волокна в виде линтера или в виде угаров хлопкопрядильного производства. Для ускорения растворения волокно, после обычной механической и химической очистки, подвергают предварительной обработке слабым белильным спиртом(2 г активного хлора в 1 л) в течение 2-3 ч. и затем мерсеризуют крепким щелоком при низкой температуре в течение 1 ч., отжимают и промывают. Способов приготовления медноаммиачного раствора и способов растворения в нем волокна было предложено очень много. Наиболее удачно в экономическом и гигиеническом отношениях разрешают этот вопрос те способы и патенты, которые дают растворы с наибольшим содержанием меди и наименьшим содержанием аммиака, т. к. они растворяют наибольшее количество волокна и не выделяют больших количеств аммиака. Раствор целлюлозы в медноаммиачном растворе м. б. приготовлен следующим способом. Водный раствор сернокислой меди осаждают щелочью при сильном охлаждении. Полученная масса поступает без промывки в голландер, где смешивается с размельченным в нем хлопковым волокном, имеющим 40% влажности. На 100 кг сухого хлопка требуется 260 кг сернокислой меди и 230 кг 35%-ного раствора щелочи. Масса перемалывается в голландере в течение 15 минут, отфильтровывается и поступает на гидравлический пресс, где спрессовывается, под давлением 180-200 atm, в виде небольших кирпичей. После этого масса снова размельчается и поступает в мешалку, куда прибавляется 570-580 кг 25%-ного раствора аммиака, 60 кг 15%-ного раствора щелочи и 50 л 1,5%-ного раствора кислого виннокислого калия. Щелочь и калий прибавляются после того, как целлюлоза в значительной мере растворилась. После 10-часового перемешивания раствор готов и м. б. доведен до желаемой степени содержания целлюлозы (обычно до 8-9%). Для разжижения раствора обычно применяют смесь из 80% воды, 17% раствора щелочи (35%-ной) и 3% водного 25%-ного раствора аммиака. После дальнейшего перемешивания в течение 10 ч. проверяют вискозность раствора, и, если она достаточна, масса фильтруется несколько раз через мелкое металлическое сито и поступает в бак, в котором излишний аммиак улетучивается через 10-12 ч. и масса становится готовой для прядения. Для получения нити большой крепости, мягкости, эластичности и лучшей прядильной способности было предложено много различных добавлений, например: глюкоза, глицерин, виннокаменная кислота, лимонная кислота, молочная кислота, декстрин, желатина, оливковое масло. Наиболее часто употребляется глюкоза как самое дешевое из перечисленных веществ. Перед прядением раствор пропускают через фильтр; ранее употребляли песочные фильтры, но в настоящее время применяют исключительно мелкие металлические сита. Прядение производится на обыкновенных прядильных машинах по мокрому прядению, с намоткой нити на бобины. В качестве восстановительной ванны можно употреблять как кислоты, так и щелочи. Из кислот чаще всего применяют раствор серной кислоты (10-20 %- ный или даже более крепкий). Кислые ванны, однако, требуют большой осторожности, и при их применении часто получается жесткая и мало эластичная нить. Поэтому наибольшее распространение в настоящее время имеют щелочные восстановительные ванны, гл. образом натровый щелок различной концентрации. Как после кислой, так и после щелочной восстановительной ванны на волокне остается в нерастворенном состоянии медь, которая м. б. удалена растворами кислот; для этого служат слабые растворы соляной или серной кислоты. Эта обработка производится или на прядильной машине непосредственно после выхода нити из восстановительной ванны и перед наматыванием ее на бобину или уже в мотках. После удаления меди следует промывка, которая производится в обыкновенных барках и обычно в два приема: сначала в подкисленной, а затем - в чистой воде. Дальнейшие операции - отбелка, сушка и крутка - производятся таким же образом, как и при нитрошелке.
3. Ацетатный шелк . Ацетатный шелк представляет собой сложный эфир клетчатки и по способу получения и химической природе своей близко подходит к нитрошелку, отличаясь от последнего, однако, тем, что здесь не требуется «деацетилирования», и готовый продукт остается сложным эфиром, тогда как нитрошелк после денитрации представляет собой почти чистую целлюлозу и ее гидрат; имея свободные гидроксильные группы, нитрошелк значительно менее устойчив к влаге, чем ацетатный шелк. В качестве исходного материала для производства ацетатного шелка служит линтер, хотя м. б. употребляема и древесная целлюлоза. Ацетилирование обычно ведется уксусным ангидридом в присутствии катализатора, которым служат серная кислота, хлористый цинк и другие вещества. Наиболее быстро действует и чаще всего применяется серная кислота, которая, однако, при высоких температурах может не только ускорять процесс ацетилирования, но и вызывать расщепление молекулы целлюлозы; поэтому ее применение д. б. достаточно осторожным. Процесс ацетилирования, как и процесс нитрирования, имеет несколько ступеней. Для производства искусственного шелка имеют значение триацетаты - продукты высшей ступени ацетилирования, которые растворимы в хлороформе, но нерастворимы в ацетоне, и диацетаты, растворимые в ацетоне. Для приготовления триацетата на каждые 2 молекулы целлюлозы требуется 3 молекулы уксусного ангидрида, или на 1 весовую часть целлюлозы 1,8 весовую часть ангидрида. Практически, для обеспечения реакции, требуется на 1 весовую часть целлюлозы до 4 весовых частей ангидрида. Готтенрот дает следующий способ получения триацетата: в смесь, состоящую из равных частей (по 180-200 кг) ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида, вливают 1-1,5 кг серной кислоты 66˚ Вѐ, затем, при постоянном перемешивании, в смесь вводят 25 кг воздушносухого хлопкового волокна (с содержанием влаги 5-6%). Смесь подвергают сильному охлаждению, и через 4-6 ч. получается первичный раствор целлюлозы в виде сиропообразной массы, представляющей собой продукт промежуточных ступеней ацетилирования. Окончание процесса и получение триацетата узнается по тому, что он выпадает в виде компактного, тягучего образования, которое принимает форму связного тела при выливании его тонкой струей в воду и после выщелачивания хорошо растворяется в хлороформе, но не растворяется в ацетоне, алкоголе и других веществах. Для получения триацетата массу обрабатывают водой, затем выделившийся ацетат отжимают на центрифуге, промывают до полного удаления кислоты и высушивают. Осаждение ацетата водой представляет наиболее дешевый и простой способ, но он невыгоден, потому что уксусный ангидрид и кристаллическая уксусная кислота превращаются в сильно разведенную уксусную кислоту, которая не имеет почти никакой ценности. Поэтому для осаждения ацетата были предложены другие вещества: бензин, бензол, керосин, этиловый эфир и др. Для получения ацетата, растворимого в ацетоне, из ацетата, растворимого в хлороформе, Майльс предложил в свое время способ обработки слабым раствором серной кислоты (10%) в среде уксусной кислоты (в объеме, равном объему раствора серной кислоты). Ацетат, растворимый в хлороформе, представляет собой твердое зернистое вещество светло-серого цвета, мало гигроскопичное. Среднее содержание влаги в нем составляет 0,5-3%. Он растворяется, кроме хлороформа, в муравьиной кислоте, ледяной уксусной кислоте и особенно легко в тетрахлорацетилене, а также в анилине и феноле. Ацетаты, растворимые в ацетоне, в большинстве случаев представляют собой легкие пушистые снежно-белые порошкообразные вещества. Прядение ацетатного шелка производится преимущественно сухим способом, и полученная нить подвергается дальнейшим операциям в указанном выше порядке.
Китайцы в течение многих веков признают, что шелк обладает удивительными, полезными для здоровья человека свойствами. Медицинские исследования показывают, что натуральный шелк, получаемый из тутовых шелкопрядов, содержит 18 аминокислот, которые улучшают циркуляцию крови и работу пищеварительной системы.
На 97% шелк состоит из белков, остальные 3% составляют жиры и воски.
Фибрион, один из протеинов шелка, оздоравливает кожу, замедляя процессы старения. Он обладает высокой способностью удерживать влагу, благодаря чему часто применяется при изготовлении косметики.
Аминокислоты и протеины, которыми богаты шелковые волокна и коконы тутового шелкопряда, широко применяются при производстве кремов для увлажнения и питания кожи, а также средств по уходу за кожей, заживляющих микротрещинки и способствующих разглаживанию морщин. Белки способны создавать на наружной части кожи – эпидермисе – тонкую пленку, препятствующую испарению влаги. Китайские женщины еще в давние времена, зная о целебных свойствах шелка, натирали тело шелковым полотном, отчего кожа становилась нежной и гладкой. Белки шелка часто входят в состав шампуней, проникая внутрь волоса, они восстанавливают поврежденные участки и защищают от вредного воздействия окружающей среды. Обволакивая тончайшим слоем волос снаружи, шелковые протеины удерживают влагу, но при этом не утяжеляют волос. Покупая бальзам или кондиционер для волос, обратите внимание на это полезное свойство шелка.
Шелковые нити неимоверно гладкие, поэтому и получаемая шелковая ткань очень приятна для тела, скользит по коже и не вызывает раздражения при трении. Сон занимает значительную часть времени суток (6 – 9 часов), и это время может быть использовано с пользой для организма, если вы спите на натуральном шелковом постельном белье. Помните, что не любила одна из героинь фильма «Амели» режиссера Жан-Пьера Жёне? Ей не нравилось видеть утром отпечатки и замины после сна на своем лице. Такие следы может оставлять хлопковое постельное белье. Если бы она спала на шелковом постельном белье, этого бы не случилось.
Шелк не притягивает пыль, в нем не заводятся пылевые клещи. Эти паукообразные насекомые размером 0.1-0.5 мм. питаются омертвевшими частичками кожи, которые человек теряет каждый день в количестве 300-400 грамм. Продукты жизнедеятельности пылевых клещей способны вызывать аллергические реакции, нейродермиты. Средой обитания клещей служат подушки, матрацы, покрывала и другие постельные принадлежности. В натуральном шелковом постельном белье пылевые клещи не заводятся. Также гипоаллергенными являются подушки и одеяла с наполнителем из шелка. Источником этого свойства, полезного для здоровья, служит сирицин (один из белков в составе шелка), который препятствует возникновению пылевых клещей. Людям, страдающим аллергией на пух, шерсть, перо, стоит обратить внимание на шелковые постельные принадлежности.
Шелк также устойчив к образованию плесени и грибков, гниению, которые способны атаковать волокна других тканей. Люди, страдающие астмой, симптомами лихорадки или жара, почувствуют облегчение в постели с шелковым постельным бельем. В течение тысячелетий китайцы знали, что шелк помогает при болях, проявляющихся при артрите и ревматизме. Он помогает сократить дискомфорт, вызванный кожным зудом, и способствует предотвращению склероза сосудов. Шелк обладает уникальными свойствами, благодаря которым, шелковое постельное белье позволяет обеспечить более комфортный, полноценный и спокойный сон. Постельное белье из других тканей не обладает таким благоприятным эффектом. Благодаря тому, что шелковые нити циллиндрические и полые внутри, они способны впитывать в себя до 30% влаги. Соответственно шелковое постельное белье прекрасно поглощает влагу, выделяемую кожей человека в результате потоотделения и обменных процессов во время сна. При этом оно остается сухим на ощупь и быстро испаряет влагу, обладает свойством терморегуляции, поддерживает оптимальную для тела человека температуру.
Шелк обоснованно признан полезным, благотворным, очень мягким, легким, крепким, а также самым элитным и дорогим из всех натуральных волокон. Еще шелк невероятно хорошо сохраняет тепло. Мягкость и легкость натурального шелка обеспечивает хорошую альтернативу людям, страдающим в условиях, когда вес постельных принадлежностей может быть причиной дискомфорта. Шелковое постельное белье повышает качество сна.
Химический состав шелка: 97% белки, включающие в себя аминокислоты – глицерин (44,5%), аланин (29,3%), серин (12,1%), валин (2,2%), тирозин (5,2%), глютаминовая кислота (1%) и др.
Химическая формула шелка: C 15 H 23 O 6 N 5
Искусственный шелк – это мерсеризованный хлопок или вискоза, или смесь волокон, полученных искусственным путем.
Мерсеризация заключается в обработке хлопкового волокна йодным раствором едкого натра (NAOH) для придания блеска, большей прочности, мягкости и лучшей способности к окрашиванию. Также хлопок могут проглаживать через специальные нагретые валки для придания сияния нитям. Ткань из предварительно химически обработанного хлопка называют искуственным шелком, благодаря внешней схожести и лучшей прочности. Но по своей природе, химическому составу и вытекающим отсюда свойствам – это целлюлоза C 6 H 10 O 5 .
Вискоза, по составу также состоит из целлюлозы, но производят ее особым промышленным методом. Хлопок или размельченную древесину обрабатывают концентрированным водным раствором NAOH и получают прядильный раствор целлюлозы. Этот густой желтый раствор продавливают через мельчайшие отверстия в химической ванне, в результате чего появляются длинные волокна, из которых в дальнейшем скручивают нити и получают пряжу. Вискозная ткань также называется «искусственным шелком», она обладает хорошей гигроскопичностью (способностью впитывать влагу). Вискоза – первая искусственная ткань, изобретенная человеком. Этим выдающимся человеком был французский ученый Гильер де Шардоне, а его открытие датируется 1884 годом. Постельное белье из искусственного шелка приятно на ощупь, обладает красивым блеском и значительно дешевле комплектов из натурального шелка. Вискозный шелк хорошо поддается окрашиванию, устойчив к воздействию света, обладает хорошей износостойкостью. Единственно, стирать постельное белье из вискозы следует аккуратно, вручную или в стиральной машине в режиме деликатной стирки, так как во влажном состоянии ткань становится менее прочной. Постельное белье из искусственного шелка не следует выкручивать и сильно выжимать после стирки.
Как отличить натуральный шелк от искусственного шелка?
Если Вы хоть раз прикасались к натуральной шелковой ткани, вы всегда сможете отличить ее от искусственного шелка, так как это прикосновении необычайно приятно, запоминающееся, нежное и мягкое. Если подержать натуральный шелк в руках, он быстро становится теплым, в отличие от шелка искусственного. Если вы попробуете разорвать ткань из искусственного шелка, то это не составит труда. Искусственный шелк рвется легко, распадаясь на отдельные волокна. Особенно непрочный он во влажном состоянии. Настоящий же шелк, в противоположность вышесказанному, очень крепкий, и если вам удастся его разорвать, то полученные куски ткани будут с ровными краями, благодаря прочности каждой шелковой ниточки. Нити искусственного шелка практически идеальной толщины, так как их производят по особой технологии выдавливанием раствора целлюлозы через мельчайшие отверстия. Поэтому и сотканная из таких нитей ткань при ближайшем рассмотрении кажется идеальной. В натуральной шелковой ткани вы всегда заметите мельчайшие неточности структуры нитей. Также благодаря этой неидеальности натуральный шелк переливается разными цветами на свету. Искусственный шелк сияет целиком, однотонным блеском. Если поджечь несколько натуральных шелковых ниточек, то появится запах паленого рога, жженой шерсти или волос. Этот запах возникает благодаря химическому составу шелка из белков (протеинов). После сгорания шелк превращается в черный твердый уголек, который можно растереть на ладони. Искусственный шелк вырабатывается из целлюлозы, поэтому если поджечь несколько его ниточек, вы почувствуете запах бумаги, а после сгорания останется лишь рассыпчатый пепел.
Также, нужно заметить, что цена на комплекты постельного белья из натурального шелка будет высокой, а если стоимость шелкового комплекта соизмерима со стоимостью качественного хлопкового или сатинового постельного белья, то это искусственный шелк. , конечно же, уступает по целебным свойствам натуральному, но в целом по своим характеристикам может соревноваться с хлопковым, сатиновым и жаккардовым постельным бельем. Сырьем для искусственного шелкового постельного белья служит сырье растительного происхождения (целлюлоза), поэтому синтетическим его назвать нельзя.
Если вы не готовы пока купить шелковое постельное белье, то обратите свое внимание на постельное белье из искусственного шелка. В нашем интернет магазине постельных принадлежностей вы найдете красивые комплекты из искусственного жатого шелка и хлопка от Tivolyo Home и великолепное постельное белье с вышивкой и бисером от Home Sweet Home. Красота, которой наполняют эти комплекты постельного белья спальню, действительно очаровывает.
Виды тканей из шелка.
Ткань представляет собой текстильное изделие, состоящее из переплетающихся между собой горизонтальных и вертикальных нитей – нитей утка и основы. Нити, тянущиеся вдоль ткани называются основными. Нити, расположенные поперек ткани – уточные. Суть и особенность ткани состоит в ее структуре, образованной определенным способом переплетения этих групп нитей. Свойства, которыми обладает ткань, зависят как от состава нитей (шелковые, хлопковые, синтетические), так и от способа их переплетения и обработки.
Ткачество представляет собой производство ткани на ткацких станках. Это одно из самых древних ремесел, которыми занимались наши далекие предки. Ткачество эволюционировало из плетения – еще более древнейшего ремесла.
Из шелка получают большое количество разных тканей, отличающихся внешним видом, фактурой, плотностью. Но всех их объединяет красота, которую дарит шелк. Достоинства шелковых тканей неоспоримы: они легкие, блестящие, легко впитывают влагу, воздухопроницаемые. У них есть один небольшой недостаток, – они плохо переносят солнечный свет, ультрафиолетовые лучи их портят, окраска неустойчива к свету.
Шелковые нити очень прочные и эластичные. Это позволяет скручивать их различным образом и получать многообразные ткани.
Какие же ткани изготавливают из шелка?
Это распространенный и всем известный атлас, обладающий глянцевой, гладкой лицевой поверхностью с восхитительным блеском и матовой изнаночной частью. Атласное плетение было изобретено в Древнем Китае. Разновидностью атласа является шармез - более тонкая ткань, получаемая из шелка. Крепдешин – ткань, часто применяемая в качестве драпировки. Название «крепдешин» в переводе с французского языка «crepe» означает волнистый. Ткань имеет шероховатую мелкозернистую поверхность, за счет чего обладает не сильно выраженным блеском. Изначально из крепдешина шили вуали. В настоящее время ткань используется для пошива блузок, шалей, объемных платьев с красивыми ниспадающими воланами. Есть несколько разновидностей крепдешина. Креп-жоржет – тонкая, полупрозрачная, более блестящая, чем крепдешин, шелковая ткань. Креп-шифон обладает матовой поверхностью. Креп-сатин изготавливают их искусственных шелковых нитей. Он представляет собой ткань атласного переплетения с лицевой стороны и матовую с изнаночной. Из шелка получают такую интересную ткань как шелк-эпонтаж. По-французски «eponge» - губка. Эта шелковая ткань обладает шероховатой, похожей на губку поверхностью. Ее ткут с цветным рисунком, в клетку, полоску, в виде узоров меланжа. Туаль, что по-французски «toile» - легкая ткань, – это тонкая, блестящая шелковая ткань полотняного плетения. Ее часто используют в качестве подкладки при пошиве дорогой одежды. Также распространенной тканью считается шифон. Это воздушная, легкая, прозрачная, очень тонкая шелковая ткань, похожая на вуаль. Газ – нежная, полупрозрачная, легкая шелковая ткань. Благодаря особому плетению между нитями остается пространство, что придает этой ткани особый шарм. У газа есть множество разновидностей, получаемых использованием разноцветных шелковых нитей и их особым кручением. Наиболее используемая при пошивке костюмов для восточных танцев ткань, – это органза. Это тоненькая, но жесткая ткань, обладающая прозрачностью. Органзу получают не только из натурального шелка, но из искусственного – вискозы, а также из полиэстера. Эта шелковая ткань может быть блестящей и матовой, с различным рисунком, а также перфорированная. Фуляр – легкая, очень мягкая, непрочная шелковая ткань, которая используется для декорирования, иногда с использованием орнаментов. Тонкая полупрозрачная хлопчатобумажная ткань полотняного переплетения из очень тонкой крученой пряжи, прошедшая мерсеризацию, называется шелковый батист. Из дикого шелка вырабатывают особый грубый вид шелковой ткани – чесучу. Это суровая платяная ткань желтого цвета. Одна из самых древних шелковых тканей, которую стали изготавливать еще в начале нашей эры в Китае, это парча. Она состоит из переплетающихся в удивительные узоры шелковых и металлических нитей – золотых и серебренных. В давние времена цена на парчу была очень высокой, так как в ее состав входили нити из настоящего драгоценного металла. В настоящее время в парчу вплетают люрекс. В России парча – известная ткань, первое производство которой относят к концу 16 века. Разновидностью парчи является алтабас – плотная шелковая ткань с орнаментом, которая широко применялась для царского двора. Из шелка получают также и бархат – мягкий пушистый ворсистый материал.
Вискозу часто называют ацетатный шелк, а ткань, легкую и гладкую, получаемую из нее, - ацетат. Модал – ткань, получаемая из вискозного волокна, обладающая высокой гигроскопичностью, превосходящей хлопок в 1.5 раза. Ткань не подвержена усадке после стирки, она мягкая, гладкая, немного холодит на ощупь, не выцветает и не линяет. Бареж – воздушная ткань из хлопка и шелка, используемая для шарфов и вуалей. Гладкокрашеный шелк высшего качества называется грогрон. В облачениях священников использовалась гладкокрашенная темная немнущаяся ткань гродетур. А для изготовления шляпок, и красивой дамской обуви применялась очень плотная гладкокрашеная ткань – гроденапль. Шелковый дамаск – эта тяжелая материя применялась для церковного облачения. Она имеет восточное происхождение. Клоке – гладкокрашеная шелковая ткань с неравномерным ворсом, очень мнущаяся, используемая для шитья платьев. Шелковая ткань с волнистыми разводами, называется муар. Она применяется при изготовлении лент и обладает так называемым «муаровым узором». Нате – шелковая ткань, образующаяся переплетением толстых и тонких шелковых нитей, которые создают равномерно повторяющийся рисунок. Ткань применяют для шитья женских платьев. Для производства галстуков часто используют омбре – легкую шелковую ткань с повторяющимися цветными полосками. Ее изготавливают как из натурального шелка, так и из искусственного вискозного шелка. Пике – плотная шелковая ткань с рубчиками, применяется для отделки и изготовления жилетов. Поплин больше известен как хлопковая ткань, но есть и шелковый поплин – плотная, блестящая, гладкая ткань, плотность основных нитей которой выше плотности поперечных нитей. Также есть такие шелковые ткани как тафта, фай, фламинго, шине, штоф и некоторые другие.
– это тонкая «мятая» ткань с множеством долговечных складок, заломов, которые получают благодаря длительному воздействию пресса.
Элитное шелковое постельное белье может быть сравнимо с произведением искусства, так как оно имеет оригинальный крой, для его декорирования применяются различные шелковые ткани, используется вышивка шелком по шелку, бисер, ленты. Такие комплекты шелкового постельного белья обладают очень высокой ценой. Но качественный и оригинальный товар никогда не будет стоить дешево, так как цена исходных элементов, пошедших на его изготовление высока.
Надеемся, что этот обзор помог раскрыть полезные для здоровья свойства настоящего шелка, охарактеризовал основные отличия натурального шелка от искусственного, помог разобраться в многообразии шелковых тканей и тканей из искусственных шелковых волокон, а также подсказал, что такое жатый шелк.
