Вы можете думать о волокне как о простой нити, но определение на самом деле немного более строгое. Натуральное волокно — это волосоподобный сырьевой материал, получаемый непосредственно из животных, растений или даже минералов. Оно должно быть пригодным для преобразования в другие продукты. Подумайте о нетканых материалах, таких как войлок или бумага. Или о пряже, которая прядется в тканую ткань.
Технически говоря, это агломерация клеток. Диаметр пренебрежимо мал по сравнению с длиной. Природа полна волокнистых материалов. Целлюлозные типы, такие как древесина, солома, зерновые и хлопок, повсюду. Лишь крошечная часть из них попадает в коммерческие продукты.
Почему такой фильтр? Экономические факторы играют роль. Но также важна производительность. Чтобы быть полезным в промышленном масштабе, волокно должно обладать определенными характеристиками. Оно должно иметь длину. Прочность. Податливость. Эластичность также имеет значение. Растягивается ли оно под напряжением и возвращается к своей первоначальной форме? Износостойкость — еще один фактор. Впитываемость и поверхностные свойства также имеют значение. Большинство хороших текстильных волокон тонкие. Они гибкие. И они относительно прочные.
История, написанная нитью
Мы используем натуральные волокна дольше, чем существуют письменные записи. Самые старые доказательства происходят из мест раскопок. В частности, от швейцарских озерных поселений. Они использовали ткани из льна и шерсти еще в 7-м и 6-м веках до н.э.
Доисторические люди также использовали несколько растительных волокон. Конопля, вероятно, является самым старым культивируемым растением для получения волокна. Она возникла в Юго-Восточной Азии. Оттуда она распространилась в Китай. Сообщения о культивировании там датируются 4500 годом до н.э.
Искусство ткачества льна было уже хорошо развито в Египте к 3400 году до н.э. Это подразумевает, что лен культивировался в какой-то момент до этой даты. Вы не можете ткать то, что не можете вырастить.
Прядение хлопка в Индии датируется 3000 годом до н.э. Шелк еще старше. Производство шелковых изделий возникло в Китае. Китайская культура была высоко развита к тому времени. Шелководство, то есть выращивание шелкопрядов для производства сырья, появилось примерно в 2640 году до н.э. Методы прядения шелка развивались вместе с ним.
«Полезность волокна для коммерческих целей определяется такими свойствами, как длина, прочность, податливость, эластичность, износостойкость, впитываемость и различные поверхностные свойства.»
Это не просто исторические заметки. Это основа того, как мы одеваемся, строим и создаем сегодня. Но как мы перешли от простой сплетенной травы к сложным текстильным материалам, которые мы используем сейчас? И что делает одно волокно лучше другого для конкретной задачи?
Синтетический сдвиг и ответная реакция натуральных волокон
Развитие транспортных сетей и каналов связи улучшилось. Навыки производства текстиля больше не были зафиксированы в конкретных регионах. Они распространились по другим странам. Местные отрасли адаптировали эти техники в соответствии со своими ресурсами и потребностями. Были обнаружены новые растительные источники для получения волокон. Их потенциал быстро исследовался.
18-й и 19-й века принесли промышленную революцию. Эта эпоха стимулировала изобретательство. Были разработаны машины для обработки натуральных волокон. Объёмы производства резко выросли.
Затем последовал химический вызов. Первыми появились регенерированные целлюлозные волокна. Вискоза образовывалась путём растворения целлюлозного материала, его очистки и экструзии в волокно. Она бросила вызов естественной монополии. За ней последовали полностью синтетические волокна. Нейлон стал символом этого сдвига.
Эти новые материалы проникли на рынки, ранее контролируемые натуральными источниками. Они доминировали в секторах. Конкурентная угроза вынудила к ответным действиям. Исследования по выведению лучших сортов источников натуральных волокон активизировались. Учёные стремились к повышению урожайности. Методы переработки были улучшены. Свойства пряжи и тканей были изменены.
Результаты были значительными. Общий объём производства увеличился. Но доля рынка натуральных волокон снизилась. Дешёвые синтетические волокна хлынули на рынок. Они требовали меньше человеко-часов на производство. Эффективность победила.
Классификация и свойства
Натуральные волокна делятся на категории в зависимости от происхождения. Растительный класс основан на целлюлозе. Он включает хлопок. Лён входит в эту группу. Джут также относится сюда.
Животный класс основан на белках. Шерсть находится в этой категории. Мохер — ещё один представитель. Шёлк завершает список.
Асбест представляет минеральный класс. Это важное волокно в данной группе.
«Значительные достижения позволили увеличить общий объём производства, хотя фактическая доля натуральных волокон на рынке сократилась из-за притока более дешёвых синтетических волокон, требующих меньших затрат ручного труда при производстве.»
Почему натуральные волокна ведут себя именно так
Хлопок, капок и койра имеют общее происхождение. Они растут в виде волосков на семенах или стенках плодов. Каждое из них представляет собой единую длинную узкую клетку. Лен, конопля, джут и рами идут по иному пути. Эти лубяные волокна находятся во внутренней ткани стеблей растений. Они состоят из перекрывающихся клеток. Абака, хенекен и сизаль скрыты в листовой системе. Они являются частью финоваскулярной структуры.
Химически они состоят преимущественно из целлюлозы. Разница заключается в примесях. Гемикеллюлоза, лигнин, пектины и воски загрязняют смесь. Переработка должна удалить эти примеси.
Животные волокна рассказывают более простую историю. Они являются белками. Шёлк является исключением. Он не происходит из меха или шерсти. Гусеницы бабочек выделяют шёлковые нити для создания коконов. Всё остальное — это защитное покрытие кожи для животных.
Связь с водой
Натуральные волокна любят воду. Это относится как к жидкой, так и к парообразной форме. Единственным исключением являются минеральные волокна. Эта склонность вызывает набухание. Волокна впитывают влагу и расширяются. Это не недостаток. Это особенность для окрашивания. Водные растворы легче проникают, когда волокно набухло.
Тепло и свет
Синтетические волокна часто плавятся. Натуральные — нет. Они нетермопластичны. При нагревании они не размягчаются. Они остаются стабильными в сухом тепле до тех пор, пока не начнут разлагаться. Вы не увидите усадки. Высокая растяжимость отсутствует. Они не становятся хрупкими при замораживании.
Солнечный свет — это совсем другая история. Воздействие УФ-излучения и влаги вызывает пожелтение. Длительное воздействие разрушает прочность. Волокно слабеет. Оно выцветает.
Гниение и насекомые
Микробное разложение — это враг. Плесень и гниль процветают на натуральных материалах. Целлюлозные волокна поедаются аэробными бактериями и грибами. Высокая влажность и температура ускоряют этот процесс. Отсутствие света усугубляет ситуацию. Шерсть и шёлк также страдают. Бактерии и плесень нацелены на них.
Насекомые добавляют повреждений. Моль ест шерсть. Коверные жуки нападают на животные волокна. Термиты и серебрянки прогрызают целлюлозу.
Современное решение
Химическая модификация решает проблему гниения. Обработки могут сделать волокна невосприимчивыми к микробному повреждению. Современные разработки также защищают от насекомых. Субстрат модифицируется. Результат — долговечность. Натуральное волокно выживает там, где раньше оно могло бы сгнить.
