«Искусственный шелк»

План.
1.Истории происхождения искусственного шелка.
2.Виды искусственного шелка.
3.Производства искусственного шелка.
……………1. Вискозный шелк.
……………2. Медно – аммиачный шелк.
……………3. Ацетатный шелк.
……………4. Триацетатный шелк.
……………5. Казеиновый шелк.
4. Как отличить натуральный шелк от искусственного.
5. Потребительские свойства искусственных шелковых тканей.
6. Применение.

История создания искусственного шелка.
В средние века цена шелковой ткани определялась по весу и оплачивалась равным весом золота. Естественно, что шелк, так же как золото и другие благородные металлы, был в центре внимания алхимиков. Первым человеком, по-научному подошедшим к проблеме получения искусственного шелка (теперь нити искусственного шелка называются химическими), был Роббер Гук. В своей книге «Микрография», опубликованной в 1664 году, Гук рассмотрел превращение волокнистых веществ в шелк. Гук и его друг Бойль заложили основы разделов химии, которые двумя столетиями позже позволили создать искусственный шелк.

В 1754 году знаменитый французский ученый Рене Реомюр высказал мысль, что искусственный шелк можно получать из различных смол.
В записях по истории насекомых он писал: «Шелк — это ничего более, как жидкая смола, которую высушили; не могли бы мы сами сделать шелк из смол и камеди? Эта идея на первый взгляд кажется забавной, но при серьезном рассмотрении многообещающей».
Опыты по получению искусственного шелка из клеящего вещества, добытого из мертвых шелковичных червей, проводились в конце XVIII века во Франции, однако они оказались безрезультатными.
В 1841 году на ежегодном собрании Британской Ассоциации Луи Швабе продемонстрировал машину для получения стеклянных волокон. Швабе утверждал, что' он может получить искусственный шелк при денежной помощи Ассоциации после «проведения экспериментов, которые бы привели к открытию вещества, способного образовывать эластичную вязкую массу, пригодную для продавливания сквозь тонкие отверстия и получения нити, обладающей прочностью и другими свойствами и пригодной для производства тканей» . Ассоциация отказала Швабе в помощи, и его идея осталась нереализованной. Однако интересно заметить, что метод экструзии, указанный Швабе, стал стандартным при получении искусственных волокон. В это же время саксонский ткач Готфрид Келлер проводил эксперименты по получению целлюлозы, что было первым шагом на пути создания искусственного шелка, но после продажи своих прав за крупную сумму прекратил опыты.

Виды искусственного шелка.
Гидратцеллюлозные
Вискозные
Медно-аммиачные
Ацетилцеллюлозные
Ацетатные
Триацетатные
Белковые
Казеиновые

Вискозный шелк.
Производство вискозного шелка заключается в следующем:
Как известно, в древесине целлюлоза составляет примерно 50% по массе. Чтобы выделить чистую целлюлозу, древесину превращают в щепу и варят в больших закрытых котлах, под давлением в несколько атмосфер, с раствором гидросульфита кальция Ca(HSO3)2. Варка продолжается около суток. При этом гидросульфит разрушает вещества, склеивающие волоконца клетчатки, и она, как химически наиболее устойчивая, выделяется в свободном виде. Целлюлозу смешивают с водой и образующуюся жидкую кашицу выливают постепенно на непрерывно движущуюся ленту. После удаления воды, высушивания и резки образуются листы так называемой сульфитной целлюлозы, напоминающей собой картон. Часть сульфитной целлюлозы идет на выделку бумаги, а часть – на производство вискозного шелка.

Медно-аммиачный шелк.
С принципом получения медно – аммиачного шелка легко познакомиться даже практически.
Прильем к раствору медного купороса раствор гидроксида натрия. Получится голубой осадок гидроксида меди:
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Отфильтруем осадок и растворим его в крепко нашатырном спирте (водном растворе аммиака NH3). При этом образуется так называемое комплексное медно-аммиачное соединение, растворимое в воде, и жидкость принимает красивую темно-синюю окраску.
В этой жидкости растворим, при помешивании палочкой, комочек ваты (вата – это волокна хлопка). У нас получится медно-аммиачный раствор целлюлозы. Если теперь его вылить тонкой струей в раствор кислоты или щелочи, то комплексное соединение меди разложится, и целлюлоза выделится снова в виде хлопьев и нитей. Медно-аммиачный раствор целлюлозы мы можем выдавливать в осадительную ванну из какого-нибудь насосика, например медицинского шприца. Тогда целлюлоза затвердевает в виде длинных нитей. Это будет уже довольно полным подражанием производственному процессу получения волокна.

Ацетатный шелк.
Ацетатные волокна — один из основных видов искусственных волокон; получают из ацетилцеллюлозы — один из основных видов искусственных волокон; получают из ацетилцеллюлозы. В зависимости от типа исходного сырья различают триацетатное волокно (из триацетилцеллюлозы) и собственно ацетатные волокна (из частично омыленной, т. н. вторичной, ацетилцеллюлозы).
Получение
Ацетатные волокна формуютАцетатные волокна формуют из растворов ацетилцеллюлозы в органических растворителях (триацетилцеллюлозу — в смеси метиленхлоридаАцетатные волокна формуют из растворов ацетилцеллюлозы в органических растворителях (триацетилцеллюлозу — в смеси метиленхлорида и спиртаАцетатные волокна формуют из растворов ацетилцеллюлозы в органических растворителях (триацетилцеллюлозу — в смеси метиленхлорида и спирта, вторичную ацетилцеллюлозу — в ацетоне), обычно по т. н. сухому методу. По этому методу получают филаментные нити, т. н. ацетатный шёлк. При получении ацетатного штапельного волокна формование. При получении ацетатного штапельного волокна формование ведут по сухому или мокрому методу (о методах формования волокон см. статью Формование химических волокон).
Свойства
Ацетатные волокна вдвое превосходят вискозныеАцетатные волокна вдвое превосходят вискозные и медно-аммиачные волокнаАцетатные волокна вдвое превосходят вискозные и медно-аммиачные волокна по эластичностиАцетатные волокна вдвое превосходят вискозные и медно-аммиачные волокна по эластичности; поэтому ткани из них отличаются пониженной сминаемостью. Кроме того, ацетатные волокна приятны на ощупь, мягки, обладают способностью пропускать ультрафиолетовые лучи.
Окрашиваются ацетатные волокна только специальными типами красителей, которые непригодны для большинства других волокон. Это даёт возможность получать разнообразные колористические эффекты на изделиях из смеси ацетатных волокон и волокон других типов. Триацетатное волокно характеризуется более низкой гигроскопичностью, но большей эластичностью и меньшей сминаемостью, чем изделия из ацетатного волокна При 65%-ной относительной влажности триацетатное волокно сорбирует 2,5—3 % влаги, а ацетатное 6—7 % .
Недостатки ацетатных волокон
Прочность при разрыве ацетатных волокон невысока (разрывная длина 11—13 км). Потеря прочности при испытании в мокром состоянии для ацетатного волокна составляет 40—45 %, а для триацетатного 15—20 %. Ацетатные волокна характеризуются недостаточно высокой термостабильностью: выше 160—170 °C изменяется форма изделий из этого волокна, при 210 °C начинается его термический распад. Поэтому изделия из ацетатных волокон можно гладить только через влажную ткань. Ацетатные волокна малоустойчивы к действию даже разбавленных растворов щелочей. К недостаткам изделий из ацетатных волокон относятся также низкая устойчивость к истиранию и высокая электризуемость. Для устранения этих недостатков используют методы химической модификации ацетилцеллюлозы.

Триацетатный шелк.
Производство триацетатного волокна. Сырьем для получения триацетатного волокна, так же как и для ацетатного волокна, служит хлопковая или древесная целлюлоза. Волокно может быть получено по мокрому и сухому способам.
Триацетатную филаментную нить формуют по сухому способу из раствора триацетилцеллюлозы в смеси метиленхлорида (90—95%) и метилового спирта (5—10%), аналогично формованию ацетатного волокна с последующей термообработкой при температуре 180—210° С в течение 1—3 мин. Скорость формования нити 30—35 м/мин.
Триацетатное штапельное волокно формуют по мокрому способу с применением фильер, содержащих до 15 тыс. отверстий, из раствора триацетилцеллюлозы, в ацетилирующей смеси (из сиропа), исключая такие процессы, как высаживание триацетилцеллюлозы из раствора, промывку, сушку и растворение в смеси метиленхлорида и спирта. В результате общая продолжительность процесса сокращается почти вдвое. Себестоимость триацетатных штапельных волокон ниже себестоимости ацетатных волокон. В качестве осадительной ванны используют водный раствор уксусной кислоты или изопропиловый спирт. Скорость формования волокна 15—25 м/мин. После формования жгутики волокон промывают, замасливают, гофрируют, режут и сушат.

Казеиновый шелк.
- искусственное белковое волокно животного происхождения (из белка молока). По некоторым свойствам К. В. близко к натуральной шерсти, на ощупь мягкое, теплое. Однако прочность его невелика и значительно снижается в мокром состоянии. Термостойкость К. В. небольшая, они боятся горячей, особенно подщелоченной воды. Производство К. В. ограничено, что связано как с их низкими механическими свойствами и с тем, что сырьем для их изготовления, являются ценные пищевые продукты.

Как отличить натуральный шелк от искусственного.
Знатоки утверждают, что тот, кто держал в руках настоящий шелк,
сможет легко отличить его от поддельного наощупь, так как его
прикосновение к коже столь мягко и приятно, что запоминается
надолго. Кроме того, в руках настоящий шелк, в отличие от искусственного,
быстро согревается.
Если поднести шелк к свету, то искусственный будет просто "сиять" белым,
однотонным , а натуральный - переливаться многообразием цветов.
Если попытаться разорвать ткань, особенно, намочив ее, то можно
обнаружить, что искусственный шелк рвется очень легко, рассыпаясь
при этом на отдельные волокна, а натуральный разорвать сложно,
нити его обрываются ровно, они не рассыпаются.
Фактура полиэстера, если вглядываться в нее, выглядит идеальной
в отличие от настоящей ткани, где всегда обнаружатся едва уловимые "огрехи".
Наконец те, кто покупал изделия из шелка у восточных торговцев,
утверждают, что предложенную ими цену на искусственный шелк можно легко сбить, натуральный же шелк, действительно, дорог.
Самым же верным способом проверки шелка на натуральность является поджигание его нитей. Знатоки утверждают, что тот, кто торгует натуральным шелком, никогда не будет противиться тому, что Вы оторвете несколько ниточек и подожжете их, сразу же нюхая. Если вы жжете не подделку, Вы почувствуете запах шерсти или паленого рога, волоса. Сгоревший шелк превратится в черный, твердый шарик (уголек), который можно растереть пальцами. Искусственный шелк из вискозы пахнет обычно жженой бумагой, пепел получается мягким и рассыпчатым, полиэстер просто плавится.

Потребительские свойства искусственных шелковых тканей.
Потребительские свойства шелковых тканей определяются их естественными свойствами, которые удовлетворяют как личные, таки общественные потребности людей. Потребительские свойства шелковых тканей можно разделить на три класса в зависимости от удовлетворяемых потребностей:
свойства, удовлетворяющие утилитарные потребности;
свойства, удовлетворяющие нематериальные потребности;
свойства надежности.
Кроме потребительских свойств, шелковые ткани характеризуют стоимостные категории, такие как цена и расходы на эксплуатацию. Характер и уровень потребительских свойств должен соотноситься с характеристиками спроса, так как спрос является важнейшим и определяющим проявлением потребности.
Из утилитарных свойств для шелковых тканей, в большей степени из искусственных и синтетических нитей, имеет значение удовлетворение гигиенических потребностей человека, как в естественной, так и в искусственной климатической среде. Гигиенические свойства шелковых тканей предназначают их безопасность и безвредность. Это прежде всего невоспламеняемость, негорючесть, отсутствие выделения вредных летучих веществ, аллергического действия, электризуемости. Особенно сильно электризуются ацетатные, триацетатные и синтетические волокна и нити. Ткани их этих нитей способны накапливать электрические заряды. Так как натуральные волокна при трении образуют положительные заряды, а химические (за исключением полиализных) - отрицательные, то соединения их в определенной пропорции можно получать ткани с заданной полярностью. Электризуемость можно уменьшить повышая влажность тканей (использование гидрофильных волокон, объемных тканей, способных удерживать влагу), а также используя антистатические пропитки.

Гигиенические свойства шелковых тканей как элемента связи человека с климатической средой определяются их назначением: для пошива белья. Легкой летней одежды. Следовательно, они должны обладать достаточными гигроскопическими свойствами, водопоглащаемостью, проницаемостью для воздуха, пара, воды, лучистой энергии, пыли.
Гигроскопичность - это способность ткани адсорбировать и десорбировать гигроскопическую и капиллярную влагу при изменении условий внешней среды. Гигроскопичность зависит от волокнистого состава ткани. При нормальной относительности влажности воздуха процент Гигроскопичности чистовискозных тканей составляет 11-13, чистошелковых - 11-22, чистотриацетатных - 4-5, чистокапроновых - 3-4, чистолавсановых - 1.
Увлажнение тканей уменьшает воздухопроницаемость, за счет заполнения пор водой и набухания волокон. Наибольшее уменьшение воздухопроницаемости в мокром состоянии характерно для вискозных тканей (50-60%) по сравнению с воздушно-сухими, что связано с большим набуханием вискозного волокна и сокращением количества пор. Коэффициент воздухопроницаемости необходимо учитывать при проектировании тканей с синтетическими волокнами.
Важное значение лучепроницаемости как гигиенического свойства ткани заключаются в том, что с помощью одежды, изготовленной из тканей с разной лучепроницаемостью, можно рационально регулировать ультрофиолетовое облучение.
Эстетические свойства шелковых тканей определяются фактурой, цветовым оформлением, блеском, прозрачностью, матовостью. Косвенное влияние на формирование эстетических свойств оказывают такие свойства как мягкость, жесткость, упругое, эластичность и пластическое удлинение. По фактуре все шелковые ткани (кроме ворсовых) относятся к тканям с открытым ткацким рисунком. Фактура их определяется переплетением, плотностью, толщиной, строением и видом нитей (пряжи). Характер отделки, особенно при гладком крашении, подчеркивает фактуру ткани. Для шелковых тканей характерны гладкая, шероховатая, узорно-гладкая, узорно-рельефная фактуры.
Надежность шелковых тканей определяют изменения их физических характеристик и моральное старение. Изменение физических характеристик происходит под воздействием внешний среды как климатической (физико-химические факторы), так и предметной ( механические и физические факторы). Особое значение для шелковых тканей имеют стойкость к изменению размеров (усадка), сминаемости, стойкость к разрушению поверхности, истиранию, образованию пилинга (для тканей с синтетическими волокнами). Так как шелковые ткани предназначены для легкой летней одежды, то важными факторами их надежности является светостойкость и стойкость к светопогоде, а также к воздействию стирки и их комбинированному воздействию.
Таким образом, потребительские свойства шелковых тканей складываются из комплекса гигиенических, эстетических свойств, некоторых свойств надежности, технологических свойств и свойств, обеспечивающих удобство эксплуатации. Кроме того, спрос формирует мода и престижность.

Применение.
Основные области применения искусственного шелка — изготовление изделий широкого потребления (верхней одежды, дамского нижнего белья, подкладочных и плательных тканей и т.д.). Искусственный шелк применяют для частичной замены шерстиОсновные области применения искусственного шелка — изготовление изделий широкого потребления (верхней одежды, дамского нижнего белья, подкладочных и плательных тканей и т.д.). Искусственный шелк применяют для частичной замены шерсти при изготовлении тонких суконОсновные области применения искусственного шелка — изготовление изделий широкого потребления (верхней одежды, дамского нижнего белья, подкладочных и плательных тканей и т.д.). Искусственный шелк применяют для частичной замены шерсти при изготовлении тонких сукон и некоторых трикотажных изделий. Использование ацетатных волокон позволяет снижать сминаемость изделий. Триацетатные гидрофобные нити применяют как электроизоляционный материал. Также ацетатное волокно используется для изготовления сигаретных фильтров.