Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности стр.14
Физико-механические и химические свойства белковых волокон (см. табл. 1.2) в значительной степени определяются химическим составом остатков аминокислот, из которых образуются кератин шерсти и фиброин шелка.
Шерстяное волокно обладает сравнительно небольшой прочностью и значительным удлинением, которое связано со спиралеобразной формой макромолекул. Гибкой структурой макромолекул и прочными дисульфидными связями между ними объясняется наличие в общем удлинении волокон значительной доли упругой и эластической компонент. Прочность шелка несколько выше, чем прочность шерсти, что связано с меньшей разветвленностью и большей упаковкой макромолекул в его структуре. Белковые волокна обладают способностью лучше впитывать влагу, чем целлюлозные; при этом снижается их прочность и значительно повышается растяжимость, особенно шерстяного волокна. Такие волокна выдерживают нагрев без ухудшения свойств до температуры 110 (шелк) и 130 °С (шерсть). Интенсивное ухудшение свойств и разрушение волокон наступают при температуре выше 170 °С.
Рис. 1.7. Коконная нить тутового шелкопряда:
а — продольный вид; б — поперечный срез
При действии светопогоды в кератине шерсти и фиброине шелка протекают процессы фотохимической деструкции, что вызывает ухудшение механических свойств волокон. Особенно чувствителен к действию светопогоды шелк. Например, после 200-часовой экспозиции в летнее время волокно шелка теряет 50 % первоначальной прочности, т.е. значительно больше, чем все другие волокна. Шелк становится хрупким, менее эластичным и более гигроскопичным.
В отличие от целлюлозных белковые волокна неустойчивы к действию даже слабых растворов щелочи, но выдерживают действие слабых растворов минеральных кислот и более сильных — органических — без заметных изменений свойств.
1.1.3. Получение, строение и свойства химических волокон и нитей
Основные этапы получения химических волокон и нитей. Прототипом процесса получения химических нитей послужил процесс образования шелкопрядом нити при завивке кокона. Существовавшая в 80-х гг. XIX в. не совсем верная гипотеза о том, что шелкопряд выдавливает волокнообразующую жидкость через шелкоот-делительные железы и таким образом прядет нить, легла в основу технологических процессов формования химических нитей. Современные способы формования нитей также заключаются в продав-ливании исходных растворов или расплавов полимеров через тончайшие отверстия фильер.
Несмотря на некоторые различия в получении химических волокон и нитей разных видов, общая схема их производства состоит из пяти основных этапов.
Получение и предварительная обработка сырья. Сырье для искусственных волокон и нитей, состоящее из природных полимеров, обычно получают на предприятиях химической или пищевой промышленности путем выделения из веществ, образующихся в природе: древесины, семян, молока и т. п. Предварительная обработка сырья состоит в его очистке или химическом превращении в ' новые полимерные соединения.
Сырье для синтетических волокон и нитей получают путем синтеза полимеров из простых веществ на предприятиях химической промышленности. Предварительно это сырье не обрабатывают.