Виды сырья
Основным сырьем для изготовления войлочных изделий является шерсть овечья натуральная (грубая, полугрубая, полутонкая и тонкая). Для промышленного производства войлока применяются также волос кролика и зайца, пух козий чесаный, шерсть заводская (овечья, коровья), шерсть меховая, включая отходы мехового и овчинного производства, и химические волокна. Овечья же шерсть в большей степени обеспечивает высокое качество войлочных изделий.
Строение и свойства натуральной шерсти
Шерсть относится к натуральным волокнам. Шерстью называется волокнистый материал волосяного покрова животных, обладающих прядильной и
валкоспособностью. В зависимости от происхождения шерсть подразделяют на: овечью, козью, верблюжью, коровью, кроличью, заячью и др. В зависимости от способа съема с животных шерсть бывает естественная, сезонная (или натуральная); несезонная (в момент линьки животных), заводская (сгонка со шкур), искусственная («стрига» с павших животных). Наиболее качественная шерсть — натуральная, состриженная с живых животных в осенний сезон ножницами или стригальными машинками.
Шерстяное волокно состоит из ороговевших клеток. В зависимости от формы и расположения клеток различают следующие слои шерстяного волокна: внешний (чешуйчатый); корковый; сердцевидный.
Чешуйчатый слой состоит из так называемых чешуек — черепиц кольцеобразной формы. Чешуйки покрывают волокно одним слоем, при этом верхний край одной чешуйки накладывается на нижний край другой и т. д. От формы и расположения чешуек зависит блеск волокон: чем плотнее они прилегают к волокну, тем сильнее блеск шерсти. Чешуйчатый слой является защитным для основной части волокна — коркового слоя.
Корковый слой образуется из длинных веретенообразных клеточек, плотно прилегающих одна к другой и расположенных вдоль оси волокна. В межклеточном веществе коркового слоя имеются поры, заполненные воздухом, что предопре-
ет высокие теплоизоляционные йства шерстяного волокна. Корко- \ слой определяет все механические йства: прочность, упругость, растя-
ость и извитость. Сердцевидный слой занимает цент-
ную часть волокна и представляет
й канал с отмершими клетками, бо связанными между собой. Нали-
сердцевидного слоя в волокне неже-
льно, так как он ухудшает механиче-е свойства последнего. Чешуйчато-корковый слой называют "вым. Он имеет самые тонкие волок-— пух (тонина до 30 мкм). Все три слоя образуют остевый. Он чительно толще и грубее пухового
(тонина более 52 мкм).
Химический состав шерсти
По своему химическому составу волок-шерсти однородно с когтями, рогами, ьями и относится к кератину — виду ов, содержащему серу. Количествен-содержание серы отличает шерсть от окон натурального шелка, а азота — растительных волокон. Основными хи-ескими элементами, составляющими ~тин, являются: углерод (около 50%), ород (21-24%), азот (15-20%), водо-(6-7%), сера (2-5%). Содержание в кератине химических ментов связано с видом шерсти и овиями роста шерстяных волокон.:численные химические элементы зуют в кератине до 20 различных окислот, в том числе лейцин, тиро-, триптофан, цистин и др. Различное ержание этих аминокислот в шерстя-: волокнах обусловливает особенно-их химических свойств, что в свою редь сказывается на технологических йствах шерсти. Большое значение, ример, имеет количество аминокис-i цистина, которая содержит всю, входящую с состав шерсти.
Установлено, что сера оказывает значительное влияние на свойства шерстяного волокна: чем больше серы в шерсти, тем лучше ее технологические свойства. Шерсть горит плохо и при сгорании издает специфический запах жженых перьев.
Технологические свойства волокон
К технологическим свойствам относится ряд геометрических, механических и физико-механических свойств волокон (таких, как тонина, длина, прочность и удлинение, деформационные, тепловые и др.).
Тонина положена в основу всех классификаций шерсти и является основным свойством волокон, определяющим их толщину. Тонина шерсти различных пород овец имеет значительные колебания и выражается в микрометрах (от 7 до 240 мкм). Однородная шерсть характеризуется средней тониной волокон и бывает тонкой, полутонкой, полугрубой и грубой.
Необходимо знать, что чем тоньше и однороднее волокна, тем больше прочность и упругость изделий из них. Поэтому тонкая шерсть всегда имеет высокое качество.
Сорта неоднородной шерсти имеют в своем составе различные типы волокон (пуховых, остевых). Для каждого сорта установлена свойственная ему средняя тонина и соотношение в ней волокон различных типов.
Тонкая шерсть — однородная шерсть, в которой волокна выглядят одинаковыми и принадлежат к категории пуховых, имеющих среднюю тонину не более 25 мкм. К ней относится шерсть овец тонкорунных пород и «поярковая шерсть», т. е. шерсть, состриженная первый раз с овец (ягнят) в возрасте 4—7 месяцев.
Полутонкая шерсть — однородная шерсть, состоящая из волокон более грубых, чем тонкая шерсть. Полутонко-
высокие теплоизоляционные шерстяного волокна. Корко-
i определяет все механические прочность, упругость, растя-
и извитость.
шерстяные войлочные изделия вырабатываются из помесной шерсти, средняя тонина которой не более 29 мкм.
Полугрубая шерсть — неоднородная помесная шерсть косичного строения, состоящая из большого количества пуховых волокон и более длинных переходных и остевых волокон; средняя ее тонина составляет более 34 мкм.
Грубая шерсть — неоднородная шерсть средней тонины, содержащая еще большее количество остевых волокон и мертвого волоса, чем полугрубая помесная шерсть. Грубая шерсть делится на четыре сорта. Грубая шерсть весенней стрижки длиннее, чем шерсть осенней стрижки, она более загрязнена и имеет свежую структуру руна. Шерсть же осенней стрижки состригается отдельными клочками и является наиболее используемой для изготовления войлока.
В нижней части руна, вследствие переплетения волокон пуха, иногда образуется плотный слой. Для разрыхления такой шерсти необходимы значительные механические воздействия, что следует знать при ее использовании в валяльно-войлочном производстве.
42
С тониной связаны другие свойства шерсти: длина, извитость, плотность, прочность, валкоспособность и др.
Длина шерсти разных пород овец различна. Средняя длина шерсти овец тонкорунных пород 50—90 мм, длина однородной полутонкой шерсти помесных овец от 80 до 110 мм, средняя длина неоднородной шерсти от 80 до 130 мм. Для производства валяльно-войлочных изделий наиболее пригодны тонкая шерсть длиной от 55 мм и ниже и неоднородная шерсть со средней длиной пуховых волокон до 55 мм.
Извитость представляет собой отклонение волокна по его длине в стороны по осевой прямой линии, проходящей через центр извитков. Извитость характеризуется числом извитков на 1 см длины волокна. Благодаря извитости увеличиваются силы сцепления и трения между волокнами. Извитые волокна способ-
товышению объемности изде-1ению их теплоизоляционных i валкоспособности. Чем тонь- тем она более извита. шость характеризуется массой объема волокон, измеренных *ему контуру. Для сплошных ни- шонитей средняя плотность рав- юсти веществ, их составляющих. одних и тех же размеров, изгото- из волокон с различной плотно- еют разную массу и объемность. гь изделий зависит также от из- и упругости волокон. Из более и упругих волокон вырабатыва- 1елия большей объемности. чость войлока определяется раз- нагрузкой и разрывным уд- Если на отдельное волокно растягивающие силы, то при ии этих сил волокно вначале |
:я, а потом разрывается
Цвет шерсти зависит от породы и типа овец, хотя только овечья шерсть позволяет получить белый войлок. В производстве войлока шерсть разделяют на следующие цвета: белая, черная, светло- и темно-серая, цветная (светло-коричневая, темно-коричневая). Так, например, верблюжья шерсть имеет характерный желтоватый оттенок, придающий окрашенному войлоку не столь насыщенные цвета. Шерсть яка от природы темная и из нее можно изготовить войлок коричнево-черных тонов.
В результате окрашивания шерсти промышленными красителями, предназначенными для текстиля, можно создавать войлок с ярким и звонким колоритом.
Блеск шерстяных волокон зависит от расположения, количества и размера чешуек наружного слоя волокна. По степени блеска различают блестящую, стек-
ловидную, серебристую, шелковистую и матовую шерсть.
Шерсть — это материал с хорошими теплоизоляционными свойствами, т. к. ее волокна, благодаря повышенной извитости, обладают минимальной тепло-проводимостью. Таким образом, малая теплопроводимость шерсти — ценнейшее свойство. Изделия из шерсти (одежда, ковры, паласы, обувь и др.) предохраняют человека от действия низких температур извне.
Шерсть — единственное из всех волокон, обладающее таким ценным свойством, как валкоспособность, обеспечивающая возможность получения разнообразных валяльно-войлочных изделий.
Валка представляет собой обработку изделий при помощи трения, удара или давления при одновременном действии тепла и влаги. Изделия во время валки сокращаются по всем направлениям, но особенно большая усадка происходит по площади. В результате валки изделие приобретает необходимую плотность и механическую прочность структуры. На валкоспособность влияет и длина волокон. Короткая шерсть в валке проявляет себя лучше, чем длинная. Но, как показывает практика, есть предел и для коротких волокон: валяные изделия только из волокон длиной 6—7 мм будут непрочными. Для производства валяных изделий наиболее пригодна шерсть длиной не более 55 мм в смеси с другими, более короткими шерстяными волокнами. Осенняя шерсть более валкоспособ-на, чем шерсть весенней стрижки, поэтому она находит большее применение в валяльно-войлочном производстве.
Эксплуатационные характеристики волокон
Эксплуатационные свойства включают водостойкость, химическую стойкость, светостойкость, устойчивость к
истиранию, к действию микроорганизмов и др.
Длительное воздействие воды, особенно горячей, понижает прочность волокон шерсти и даже разрушает их. Действие воды при температуре до 80 °С оказывает на шерсть сравнительно небольшое влияние. Разрушающее действие воды возникает при температуре 80-110 °С. При температуре 130 °С вода интенсивно растворяет шерсть, а при температуре 200 °С шерсть растворяется полностью.
В сухом воздухе при температуре 110 °С шерсть начинает буреть и частично разрушается.
Действие слабых (5%-х и слабее) растворов кислот существенно не влияет на прочность волокон шерсти. Однако с возрастанием концентрации кислоты, увеличением температуры раствора и времени обработки кислота действует на шерсть разрушающе. Сильное разрушающее воздействие на шерсть оказывает щелочь (даже слабые растворы щелочи).
При воздействии кислоты и щелочи на растительные волокна наблюдается обратная картина. Это свойство используется для удаления из шерсти растительных примесей и называется карбонизацией.
Износоспособность — характеристика волокон шерсти, определяющая степень
тивления изнашиванию. Шерсть ает хорошей устойчивостью к истине однако уступает в этом некоторым гческим (синтетическим) волокнам. Лечебными свойствами обладает ть. Специалисты по иглотерапии ктуре обнаружили, что войлок не только производить массаж. но и вырабатывать статическое 'ичество. Оно и воздействует на ество биоактивных точек, распо-енных на ступнях ног, придавая >:нкам-«катанкам» оздоровительный ~кт.
Биопластика» — так называют совре-jyio область исследований природ-материалов и материалов животного схождения с целью использования ериментальных данных в художе-но-дизайнерской деятельности, область нашла большое отражение рчестве известного удмурдского нера и преподавателя ДПЙ в вузе сандра Пилина. Сегодня А. Пилин ~ает с «социальной информацией» — мой взаимоотношений в материа-Известно, что сырьем для войлока it шерсть многих животных. А. Пи-помимо шерсти в состав войлока активно вводит растительные остат-которые придают изделию большую скопичность — способность погло-влагу. Исследователь утверждает, «даже без специальной обработки
___ &я шерсть, пролежавшая лет 20 в
пике, превратится в войлок из-за нежимого перемещения волокон под воз-Е~ствием перепадов температуры воз-а и атмосферного давления. Не вся)сть скатывается одинаково плотно, всякая откликается на вибрации из моса».
Для ускорения естественно-времен-
юго (природного) процесса скатывания
персти человек стал использовать ме-
шический способ валяния войлока.
А технологические и эксплуатационные свойства волокон шерсти, определяющие ценность будущего изделия, регулируют весь технологический процесс производства войлока.
Рассмотрим основные этапы изготовления войлока.