Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности стр.9
Рис. 1.3. Хлопковое волокно:
а — волокна на поверхности семян: / — оболочка семени; 2 — клетка волокна; 6 — вид волокна в конце созревания
Рис. 1.4. Льняное волокно:
а — поперечный срез стебля льна: 1 — кутикула; 2 — кожица; 3 — кора; 4 — элементарные волокна; 5 — камбий; 6 — древесина; 7 — сердцевина; б — продольный вид и поперечный срез элементарного волокна льна стью, низкой эластичностью, плохо окрашиваются. Перезрелые волокна имеют толстые стенки, повышенную прочность, прямую (неизвитую) форму и сравнительно большую жесткость. Ни те, ни другие волокна к текстильной переработке непригодны. По степени зрелости, которая оценивается исходя из соотношения наружного и внутреннего диаметров волокна, хлопковые волокна подразделяются на 11 групп: от 0 (незрелое волокно) до 5 (предельно зрелое волокно) с интервалом 0,5. Наиболее пригодны для изготовления текстильных материалов волокна со степенью зрелости 2,5-3,5.
В зависимости от длины волокон различают коротковолок-нистый хлопок длиной до 27 мм, средневолокнистый длиной 27 — 35 мм и длинноволокнистый хлопок длиной 35 — 50 мм. В группе коротковолокнистого хлопка выделяют подпушек (волокна длиной до 20 мм), который используется для получения холстов нетканых полотен и в качестве сырья для производства искусственных волокон.
Для получения льняного волокна выращивают специальный вид льна — лен-долгунец, представляющий собой однолетнее травянистое растение с прямым неветвистым стеблем высотой 80 — 90 см и диаметром 1 — 2 мм (рис. 1.4, а). В лубяном слое коры стебля льна располагаются клетки двух видов: паренхимные и прозенхимные. Тонкостенные равновеликие паренхимные клетки содержат запасы питательных веществ и служат для связывания всех элементов коры. Прозенхимные клетки обладают способностью в процессе роста льна значительно удлиняться, они располагаются вдоль стебля и являются элементарными волокнами льна.
( Основным полимером льняного волокна является а-целлюлоза (80 %); низкомолекулярные фракции составляют 8,5 лигнин — 5,2%, жировосковые вещества — 2,7%, белковые и зольные — 3,2 %. Таким образом, по сравнению с хлопком в волокне льна содержится большое количество сопутствующих веществ. Присутствие лигнина в составе волокон придает им жесткость, хрупкость и ломкость.
Элементарное волокно льна представляет собой растительную клетку веретенообразной формы с узким каналом и заостренными концами (рис. 1.4, б). Волокно имеет первичную и вторичную стенки, в которых фибриллы расположены по спирали с углом наклона к оси волокна 8—12°. В слоях вторичной стенки по мере приближения к каналу угол наклона фибрилл уменьшается и может достигать 0°. Слоистая структура волокна образуется в результате постепенного отложения целлюлозы на его стенках.
Длина элементарного волокна составляет в среднем 10 — 38 мм, поперечник — 12 — 37 мкм, и они зависят от места расположения волокна в стебле: наиболее толстые и короткие располагаются у основания стебля, а в направлении верхушки они становятся тоньше, и длиннее. Отдельные элементарные волокна соединяются между собой в пучки с помощью срединных пластинок, состоящих из пектиновых веществ и лигнина. Обычно в пучке содержится 15 — 30 элементарных волокон, а в стебле — 20—25 пучков. Пучки волокон хорошо развиты по всей длине стебля и благодаря боковым ответвлениям соединяются друг с другом, образуя в стебле сетчатый волокнистый каркас.