Есть такие виды тканей, состав которых вызывает у потребителя вопрос – натуральные они или искусственные, а если искусственные, то получается, что это синтетика? К подобным тканям относится вискоза и её разновидности.
Вискозу принято классифицировать как искусственную ткань (не синтетическую), произведенную из натурального сырья при помощи сложного химического процесса. В Европе и США вискозные ткани позиционируются как полусинтетические, т.е. полученные из природного источника путем химического синтеза.
Вискозное волокно появилось в числе первых искусственных волокон. Исходным сырьём для производства вискозы является древесная целлюлоза, которую соответственно получают из древесины.
Из вискозы можно делать неволокнистые изделия (целлюлозную плёнку, целлофан) и прядильное вискозное волокно. Процесс производства прядильного волокна был разработан еще в конце ХIХ века.
В первой половине XIX века многими учеными из разных стран предпринимались попытки создать искусственные нити, похожие на шелковые. В 1889 году французскому ученому и промышленнику Илье де Шардонне удалось открыть новый метод получения вискозы. Именно его считают главным разработчиком искусственного шелка. Патент на своё изобретение де Шардонне оформил в 1892 году. И хотя его вискоза (искусственный шелк) имела существенные недостатки — горючесть и потерю прочности, процесс производства искусственных волокон, имитирующих шелк, был запущен.
В 1894 году британские ученые Чарльз Фредерик Кросс, Эдвард Джон Бивен и Клейтон Бидл усовершенствовали метод получения вискозы из древесной целлюлозы и запатентовали свой искусственный шелк, названный вискозой, так как его получали из высоковязкого раствора (лат. viscosus — вязкий).
Несмотря на то, что в процессе производства вискозного волокна задействованы довольно агрессивные химические вещества, ткань, которая получается из них, обладает уникальными свойствами – она пластична и очень приятна на ощупь, гигроскопична, т.е. отлично впитывает влагу, не электризуется, хорошо пропускает воздух, являясь «дышащей», не вызывает аллергических реакций при соприкосновении с кожей. Вискоза прекрасно окрашивается красителями для натуральных тканей.
Вискоза – это материал, способный имитировать любую натуральную ткань – лен, хлопок, шелк, шерсть. Блеск изделий из вискозного волокна сопоставим с шелковым, за что вискозные ткани и называют «искусственным шелком».
Для придания вискозе определенных характеристик — прочности, снижения сминаемости, эластичности, мягкости и определённого внешнего вида — блеска или матовости, на определенном этапе производства в неё добавляют специальные вещества, обеспечивающие требуемые свойства.
Из вискозного полотна шьют самую разнообразную одежду.
К недостаткам вискозы относится лёгкая сминаемость, что устраняется посредствам модификации ткани. Правда чем больше вискозная ткань мнется, тем меньше она подвергалась дополнительной химической обработке.
Вискоза – довольно нежный материал, она требует бережного ухода, ей подходит ручная или деликатная машинная стирка с щадящими моющими средствами. Гладить вискозные изделия лучше через влажную ткань, а если без ткани, то используя режим «шелк».
Район – это то же самое, что и вискоза. В современной промышленности некоторые модифицированные вискозные ткани стали выделять, называя их районом, такие ткани отличаются от обычной вискозы большей прочностью, износостойкостью и упругостью.
Ацетат или ацетатный шелк – это тоже вискозное волокно. Для его производства используется не целлюлоза в чистом виде, а ее отходы — ацетил-целлюлоз. Ацетат – это тонкий материал, с легким блеском, внешне напоминающий шелк.
Ацетатное штапельное волокно применяют для частичной замены шерсти при изготовлении тонких сукон и некоторых трикотажных изделий. Использование ацетатных волокон в составе ткани позволяет снижать сминаемость изделий.
Окрашиваются ацетатные волокна только специальными типами красителей, которые непригодны для большинства других волокон.
Ацетатные ткани мягкие и приятны на ощупь, не мнутся, устойчивы к деформации, быстро сохнут. Из недостатков — плохо впитывают влагу, в меньшей степени, чем непосредственно вискоза, приближены к свойствам натуральных тканей.
Производство ацетатного шелка было налажено в 1913 году, до середины 1950-х годов оно бурно развивалось, благодаря простоте производства и дешевизне исходного сырья. В дальнейшем развитие выработки ацетатов замедлилось, т.к. стали появляться новые типы искусственных волокон.
Аристократкой среди различных разновидностей вискозы является ткань под названием купро (или купра), свойства которой близки к натуральному шелку. Технология её получения является довольно дорогой и вредной. Купро производится из целлюлозы, растворенной в медно-аммиачном растворе. Часто в ткань купро, предназначенную для легких платьев и блузок, добавляется хлопок. На Западе эта ткань известна под торговым наименованием Bemberg. Производство ткани купро принадлежит немецкой компании JP Bemberg, основанной семьей Бемберг в конце XVIII века. Производитель вискозы Иоганн Генрих Бемберг с 1897 года начал делать текстильное волокно с использованием медно-аммиачного раствора. С 1916 года было налажено серийное производство подобного волокна.
Читайте также: Мазь для наращивания хрящевой ткани суставов
Ткань купро приближена к шелку, она считается самой качественной и самой дорогой разновидностью вискозы. В 1924 – 1928 годах лицензию на технологию Bemberg получили Италия, Франция, Великобритания, США и Япония. Из-за вредности и дороговизны производства американские и европейские производители прекратили производство купро, одни разорились, другие получила запрет от властей. В настоящее время производством волокон для выработки купро занимается только японская корпорация Asahi Kasei. Из-за того, что ткань купро мало где производят, а там, где такое производство существует, действуют жесткие требования к очистным сооружениям, а также ограничения на выпуск, цены на изделия из купро довольно высоки.
Волокна купро могут включаться в состав других тканей — вискозы, шерсти и пр. Ацетатные ткани, в состав которых включены волокна купро, используют как маломнущиеся подкладочные материалы.
Купро обладает гигиеническими свойствами натурального хлопка, легкостью, приятным мягким блеском, хорошо окрашивается в любой цвет, как и натуральный шелк, имеет благородный внешний вид.
Модал – это вискозное волокно нового поколения, появившееся сравнительно недавно. Для модала в качестве источника целлюлозы обычно используется буковая или эвкалиптовая древесина. Модал, благодаря особой технологии производства, обладает всеми свойствами хлопка, но в улучшенном варианте. Волокна модала очень тонкие, легкие и прочные.
На ощупь модал чрезвычайно мягкий и нежный материал, экологичный, внешне напоминает шелк с матовым блеском, намного гигроскопичнее хлопчатобумажной ткани, обладает охлаждающим эффектом. Модал, в составе которого есть хлопковые волокна, применяется для пошива одежды и постельного белья, производства полотенец. Из модала делают нижнее бельё, домашнюю и спортивную одежду, чулочно-носочные изделия, а также блузки, платья и юбки.
Сиблон — вискозное высокомодульное волокно (ВВМ), усовершенствованная вискоза. Сиблон был изобретён в 1970-е годы. Вырабатывается из целлюлозы, получаемой из древесины хвойных пород. Сиблон прочнее вискозы, более гигроскопичен, ткани из сиблона меньше садятся и мнутся, легко окрашиваются, обладают высокими гигиеническими качествами. Сиблон относительно дешев в производстве, вследствие этого он широко используется для производства текстильных тканей широкого потребления.
Поливискоза – ткань, в составе которой есть волокна полиэстера, придающие вискозе повышенную прочность и низкую сминаемость. Из поливискозы изготавливается самая разнообразная одежда. Поливискоза не обладает высокой воздухопроницаемостью и гигроскопичностью, она в меньшей степени приближена к свойствам натуральных тканей.
Бамбук или бамбуковый текстиль производится из бамбуковой целлюлозы. Бамбук, как и все вискозные ткани, называют искусственным шелком. Бамбуковая нить может быть смешана с другими текстильными волокнами, такими как, например, пенька или даже спандекс. Из-за низкого использования химических веществ в процессе производства бамбуковой целлюлозы, вискоза, изготавливаемая из бамбука имеет экологическое преимущество по сравнению с производством другой древесно-волокнистой массы.
Многие производители позиционируют бамбуковую ткань как обладающую антибактерицидными и антимикробными свойствами. Федеральная торговая комиссия (FTC) утверждает, что данные заявления не что иное, как рекламный ход. Готовая бамбуковая ткань сохраняет лишь очень небольшую часть антибактериальных свойств бамбуковой целлюлозы.
Бамбуковая ткань экологична, приятна на ощупь, мало мнется, не электризуется, обладает повышенной гигроскопичностью, гипоаллергенна, долго сохраняет свой внешний вид.
Лиоцелл — ещё одно текстильное волокно, получаемое химическим путём из целлюлозы. Лиоцелл выпускается под различными коммерческими названиями: Тенсел — компания Lenzing AG (Австрия, США), Орцел — ВНИИПВ (Россия) и др.
Волокна лиоцелл, или тенсел, предназначенные для производства ткани схожей с тканью из вискозных волокон, но отличающиеся способом производства, начала делать в первой половине 1970-х годов ныне несуществующая американская компания Enka, их продукция называлась Newcell. В 1980 году британская компания Courtaulds , много лет занимавшаяся производством вискозы и ацетата, продолжила разработку данных волокон, назвав их тенсел (Tencel). В 1990-е годы лиоцеллом занялись в США. В конце 1990-х права на производство волокон были приобретены голландской транснациональной компанией Akzo Nobel, через некоторое время, передавшей их компании CVC Partners, которая в 2004 году также продала права австрийской компании Lenzing AG, производящей вискозные волокна и имеющей международные филиалы в США, Индие, Китае и Индонезии. Бренд Tencel ® компании Lenzing AG является одним из самых известных в мире производителем волокон лиоцелл.
Читайте также: Кофр шкаф из ткани
Лиоцелл тоже делается из древесной целлюлозы. Его производство более дорогое, чем производство вискозы. Выработка лиоцелла наносит меньше вреда окружающей среде, чем выработка вискозы.
Волокна лиоцелл используются для производства многих повседневных тканей, например, штапеля, денима, ткани чино и пр. Лиоцелл может входить в состав тканей из различных волокон — шелка, хлопка, вискозы, полиэстера, льна, нейлона, шерсти. Лиоцелл имеет много общих свойств с натуральными тканями — хлопком, льном, рами, а также с вискозой. Он отлично окрашивается и может имитировать различные текстуры, выглядя как замша, кожа, шелк.
Лиоцелл (тенсел) очень прочен, мало мнется, экологичен, обладает высокой гигроскопичностью, и воздухопроницаемостю. Мягкая, тонкая и шелковистая ткань, с бархатистой поверхностью приятна на ощупь, считается гипоаллергенной.
ВИСКОЗА И ЛИОЦЕЛЛ: ДВА ВОПЛОЩЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Кандидат технических наук С. ГУБИНА, кандидат технических наук В. СТОКОЗЕНКО (Институт химии растворов РАН, г. Иваново).
Середина XX века стала периодом триумфального пришествия химических волокон. Благодаря высокой механической прочности, химической стойкости и другим замечательным свойствам они быстро нашли множество технических применений в самых разных отраслях промышленности. В обычной жизни немнущиеся и не подвергающиеся усадке синтетические ткани заметно потеснили традиционные хлопок, лен, шелк и шерсть. На завоевание и освоение мирового текстильного рынка химическим волокнам потребовалось всего 50 лет. За это время потребление натуральных волокон снизилось в 2,2 раза, а химических — возросло в 53,5 раза.
Однако на рубеже XX и XXI веков над производством химических волокон стали «сгущаться тучи». Это связано с увеличением спроса на углеводородное сырье в качестве энергоносителя, ростом цен на него, тревожными прогнозами об истощении нефтяных запасов, а также с экологическими проблемами производства. Поэтому вновь возник интерес к получению химических волокон из возобновляемого, достаточно дешевого и доступного природного сырья, и в первую очередь из целлюлозы.
Целлюлоза _- природный полимер, макромолекулы которого представляют собой цепочки соединенных вместе звеньев — молекул глюкозы. Из целлюлозы построены клеточные стенки всех растений. Волокна семян хлопчатника содержат 95-98% целлюлозы, стебли льна, джута и других лубяных растений — 60-85%, древесина — до 40-55%.
Первооткрывателем целлюлозы стал французский химик Ансельм Пайен. Произошло это в 1838 году. Чтобы выяснить, из каких компонентов состоит древесина, Пайен обработал образцы древесины разных пород азотной кислотой и во всех случаях получил волокнистое вещество с формулой C 6 H 10 O 5 , аналогичное веществу хлопковых волокон.
Перспектива создать из древесины искусственное волокно выглядела очень заманчивой. Но для этого требовалось перевести целлюлозу в пригодную для вытяжки волокна форму. Поскольку в обычных растворителях природная целлюлоза нерастворима, ее сначала надо было химически модифицировать. К концу XIX века усилия химиков увенчались успехом: они научились получать вискозу (вязкий раствор модифициро ванной целлюлозы) и вытягивать из нее вискозное волокно.
Производство вискозного волокна — сложный многооперационный процесс, состоящий из нескольких стадий. Сначала целлюлозу древесины хвойных пород обрабатывают концентрированным раствором щелочи (стадия мерсеризации). Полученную щелочную целлюлозу измельчают, а затем выдерживают в течение нескольких часов, чтобы длинные макромолекулы целлюлозы частично окислились на воздухе и распались на более короткие цепочки. На следующем этапе щелочную целлюлозу обрабатывают сероуглеродом СS 2 . В результате этой реакции образуется ксантогенат целлюлозы — продукт, который растворяется в разбавленной щелочи. Процесс растворения при температуре 10-12 о С занимает несколько часов. В итоге получается вязкий гель — вискоза. Гель фильтруют, очищая от механических примесей, и удаляют пузырьки воздуха. Лишь после этого из вискозы можно получать волокна, пригодные для переработки в пряжу, или длинные мононити для технических целей.
Вискозные волокна и нити применяют в производстве текстильных материалов как в чистом виде, так и в смесках с хлопком, полиэфирными и шерстяными волокнами. Крученые вискозные нити большой прочности активно используют в технических целях — при изготовлении корда для автомобильных шин и транспортерных лент. Но с появлением полиэфирных технических нитей, имеющих более высокие физико-механические свойства, применение для этих целей вискозы значительно сократилось.
Читайте также: Перкаль шуршит почему ткань
Главный недостаток, во многом определяющий спад производства вискозных волокон, — экологически грязная технология, основанная на применении сероуглерода. При разложении ксантогената помимо сероуглерода в значительном количестве выделяется ядовитый газ сероводород. Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий машины для получения волокон герметизируют, производственные помещения оснащают мощными системами вентиляции и улавливания вредных газов, остатки которых выбрасываются в атмосферу через трубы высотой до 120 м. Производство вискозного волокна требует большого расхода электроэнергии и химических материалов (более 1,5 кг на 1 кг волокна).
Однако прекрасный потребительский вид (шелковистость, яркость и прочность окраски) и невысокая стоимость изделий обеспечивают им популярность. Поэтому перед химиками встала задача разработки экологически безопасной и экономичной промышленной технологии получения целлюлозных волокон нового поколения. И эта задача была успешно выполнена.
Найти новое решение проблемы растворения и переработки целлюлозы удалось в 90-х годах прошлого века. Альтернативой вискозному производству стал технологический процесс прямого растворения древесной целлюлозы (без химической модификации) в сильно полярном органическом растворителе — N-метилморфолин-N-оксиде (NММО). Экологическая чистота процесса обусловлена тем, что этот растворитель практически полностью регенерируется и не образует вредных продуктов распада. На рынке текстильных материалов такие волокна получили название «лиоцелл». Процесс их производства экономичен, так как включает гораздо меньше стадий, чем вискозный процесс. Общими для выработки волокон лиоцелла и вискозы остались только исходное сырье и химический состав получаемых волокон.
В отличие от вискозной технологии, основанной на химических реакциях целлюлозы с щелочью и сероуглеродом, растворение целлюлозы в NММО — прямой, чисто физический процесс. Остальные стадии получения лиоцелла: формование, коагуляция, сушка — также имеют физическую природу. Эта технология позволяет сократить расход химических материалов в сотни раз в сравнении с производством вискозы. Относительно простой способ получения формовочных растворов, высокоскоростной процесс формования волокна обеспечивают высокую производительность. Ткани и изделия из лиоцелла хорошо окрашиваются, не усаживают ся при стирке, они приятные и мягкие на ощупь, внешне напоминают хлопок.
Прочность и упругость волокон лиоцелла как в сухом, так и в мокром состоянии выше, чем вискозных, а усадка при стирке меньше. Такие разительные отличия в свойствах во многом обусловлены тем, что технология производства лиоцелла не приводит к значительному уменьшению длины макромолекул целлюлозы. При растворении целлюлозы в NММО степень полимеризации (число элементарных звеньев в макромолекуле) снижается всего на 10-15%, тогда как вискозу подвергают специальной обработке, чтобы снизить степень полимеризации с 1000-1200 единиц в исходном сырье до 350-550 в готовом продукте. Волокно лиоцелл отличается более высоким содержанием кристаллических зон. Степень кристалличности лиоцелла составляет 50-60% против 40% у вискозы, кристаллиты имеют вытянутую форму и четкую ориентацию вдоль оси волокна, а сами волокна однородны в поперечном срезе.
Недостаток многих химических и искусственных волокон, включая лиоцелл, — повышенная склонность к фибриллизации, то есть к появлению на поверхности волокна многочисленных ворсинок, подобных заусеницам. Из-за фибриллизации на поверхности изделий из химических волокон в процессе носки образуются многочисленные закатанные шарики (пиллинг-эффект), что существенно ухудшает внешний вид вещей. Однако и недостаток можно превратить в достоинство. Технологи и дизайнеры использовали фибриллизацию для получения на тканях эффекта «персиковой кожицы» — бархатистой текстуры, внешне напоминающей замшу, которая образуется после мягкой и равномерной механической обработки поверхности окрашенных текстильных полотен специальными абразивами.
Промышленное производство лиоцелла началось в 1992 году с 18 тыс. тонн, а в 2003 году объем выпуска волокна в мире достиг уже 135 тыс. тонн, увеличившись в 7,5 раза. Тенденция бурного роста производства лиоцелла сохраняется. Разработка и промышленное освоение технологий получения новых волокнообразующих полимеров — приоритет индустриально развитых государств: США, стран ЕС, Китая, Японии, Израиля, имеющих большой промышленный и научный капитал. Россия, несмотря на огромные запасы сырья для такого производства, увы, пока отстает в этой области.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом
