Как делают одежду и продукты питания
Путь одежды — 3. П. Преображенская
Натуральные текстильные волокна
Химические волокна
Как из волокна получается пряжа
Как делаются ткани и какие они бывают
Ткацкие станки
Как шьется одежда
Как делают обувь — 3. П. Преображенская
Наша пища — А. Д. Беззубов
Пекарь-автомат — Г. Юрмин
Завод обедов, завтраков и ужинов — Г. Юрмин
Машины-повара
Первая пища — Е. Б. Борисов и И. И. Пятнова
Чудесные кристаллы — Е. Б. Борисов и И. И. Пятнова
Искусственный холод — В. И. Канторович
Каток летом
Холодильные машины
Свежие фрукты круглый год
Искусственный климат
Глубокий холод
Путь одежды
Пробовали ли вы когда-нибудь подсчитать, сколько предметов нашего домашнего обихода сделано из тканей? Давайте посмотрим внимательно вокруг.
В самом деле, костюм, который вы носите, пальто, белье, скатерть на столе, одеяло, простыни и наволочки на постели, полотенце над умывальником, занавески на окнах и множество других необходимых в нашей повседневной жизни вещей сделано из тканей. Но как и из чего делаются сами ткани? Как из них изготовляют все необходимые нам предметы?
Если вы внимательно рассмотрите ткань вашего платья, то увидите, что она состоит из отдельных нитей, тесно переплетенных между собой. А сама нить в свою очередь сделана из отдельных тоненьких волоконец. И чтобы превратиться в платье, волокнам этим пришлось пройти длинный, очень длинный путь.
Еще в глубокой древности человек научился соединять отдельные короткие и тонкие волокна в длинные нити — пряжу — и делать из нее ткани. Чтобы изготовить пряжу, люди использовали волокна, которые могли получить в тех природных условиях, где они жили. Сначала это были волокна диких растений, потом шерсть животных, волокна льна и конопли. С развитием земледелия начали выращивать хлопчатник, дающий очень хорошее и прочное волокно. В дальнейшем ткани стали делать из самых разнообразных текстильных волокон.
|
|
В зависимости от происхождения или способа приготовления, а также химического состава текстильные волокна делят на два больших класса: натуральные, которые формируются в природных условиях (в растениях, на коже животных), и химические (иначе их называют искусственными), вырабатываемые человеком искусственным путем на фабриках и заводах (см. ст. «Материалы неограниченного выбора»).
Натуральные текстильные волокна
|
| Если соединить вместе все хлопчатобумажные ткани, выпускаемые нашими фабриками за год, то получится полоса, которой можно обмотать земной шар по экватору 137,5 раза |
Текстильные волокна имеют очень маленькие поперечные размеры и, сравнительно с ними, значительную длину. Длина волокна примерно в тысячу раз больше его толщины.
Большинство волокон состоит из веществ, которые относятся к высокомолекулярным соединениям — полимерам. Из встречающихся в природе к ним, например, относятся: целлюлоза — основная часть растительных волокон (она создается в процессе роста растений из углекислоты воздуха и воды), белковые вещества: кератин — основное вещество шерсти, фиброин — основное вещество шелка.
Основное текстильное натуральное волокно — хлопок. Это — волоски на семенах хлопчатника. На хлопкоочистительных заводах хлопок-сырец очищают от частиц листьев, коробочек и т.п., а затем отделяют волокна от семян на специальных машинах — волокноотделителях. После этого волокно прессуется в кипы.
|
|
Длина волокон хлопка различна — от 12 до 60 мм. Хлопковое волокно тонкое (средняя толщина средневолокнистого хлопка — 20-22 микрона), но очень прочное (выдерживает нагрузку 4,5-5 Г). Оно хорошо красится и дешево стоит. Все эти качества позволяют получать из хлопка тонкую, равномерную и прочную пряжу и делать из нее самые разнообразные ткани — от тончайших батистов и маркизетов до толстых обивочных и одежных тканей.
Текстильные волокна получают также из стеблей и листьев растений. Такие волокна называют лубяными. Волокна из стеблей бывают тонкие (лен, рами) и грубые (пенька, джут и др.). Из тонких волокон, прочных и гибких, делают различные ткани; грубые волокна, прочные, но жесткие, идут главным образом на изготовление грубых тканей (например, мешковины), канатов и веревок. Из листовых волокон, еще более грубых и жестких, также делают канаты.
|
| Костюмы, зимние пальто, вязаные кофты и свитеры, перчатки и варежки — все, без чего не обойдешься студеной зимой, сделано из шерсти |
Чтобы получить волокно из стеблей, растения срезают с корня и расстилают на долгое время в поле или мочат в специальных бассейнах. Вымоченные стебли (тресту) сушат и механически обрабатывают: мнут и треплют на специальных машинах, которые отделяют волокно от древесины и других тканей стебля.
Основное лубяное волокно — лен. Из льняных тканей — полотна и других — делают скатерти и полотенца, простыни и наволочки, рубашки и носовые платки. Из более грубых сортов льна изготавливают парусины и холсты.
|
|
Шерсть давно известна людям. Костюмы, зимние пальто, вязаные кофты и свитеры, перчатки и варежки — все, без чего не обойдешься студеной зимой, сделано из шерсти. По своему значению для народного хозяйства шерсть занимает второе место после хлопка.
Шерсть — это волокна волосяного покрова некоторых животных. Основную массу шерсти (до 95%) дает человеку овца.
У шерсти много ценных свойств: она легка, плохо проводит тепло и хорошо поглощает влагу. Но не все волокна в шерсти одинаковы. Наиболее ценно тонкое, упругое, гибкое, извитое волокно — пух; более толстое и менее извитое волокно — так называемая ость. Кроме того, в шерсти есть промежуточное по свойствам волокно — переходный волос — и, наконец, малопрочное и очень жесткое волокно — мертвый волос. Овец стригут весной (при этом шерсть снимается сплошным пластом, который называется руном) или весной и осенью (при осенней стрижке шерсть получают в виде клочков).
На фабриках первичной обработки — шерстомойках — шерсть освобождают от грязи и посторонних примесей. Части разного руна, одинаковые по их свойствам, объединяют в общие партии. Из шерсти делают либо сравнительно гладкую пряжу (гребенную), либо пушистую, относительно толстую (аппаратную). Поверхность тканей из гребенной пряжи гладкая, на ней хорошо виден рисунок переплетения нитей. Такие ткани прочны, легки, мало мнутся. Из них шьют платья, костюмы, пальто. На поверхности тканей из аппаратной пряжи имеется войлокообразный настил (шерсть — единственное волокно, которое может образовывать такой настил), а на некоторых, кроме того, — ворс. Такие ткани, более тяжелые и толстые, называются суконными.
|
| Шелк — это тончайшая нить, которую вырабатывает гусеница тутового шелкопряда. Из шелковых тканей шьют нарядные платья, рубашки, косынки, пионерские галстуки. |
Кто из вас не видел шелка! Из него делают чулки и белье; из шелковых тканей шьют нарядные платья, рубашки, косынки и пионерские галстуки.
Шелк — это тончайшая нить, которую вырабатывает гусеница тутового шелкопряда. Когда этой гусенице приходит время превратиться в куколку, чтобы затем стать бабочкой, она выпускает из себя тоненькую нить, прикрепляет ее к сухой веточке и сплетает себе из этой нитки теплое и уютное гнездышко — кокон. Вот из этих-то тончайших ниточек и делают шелк.
Шелковая коконная нить состоит из двух шелковинок, склеенных между собой особым веществом — серицином. Шелковые нити уложены в коконе в 40-45 слоев. Если дать куколке превратиться в бабочку и выйти из кокона, в шелковых оболочках появятся дырочки. Такие коконы очень трудно разматывать. Поэтому куколку умерщвляют, обрабатывая коконы горячим воздухом, а затем, чтобы они не гнили, сушат. Длина коконной нити 700-800 м. Нить очень тонка (средняя толщина 25-30 микронов), поэтому при разматывании соединяют нити нескольких коконов (от 3 до 10). При этом нити прочно склеиваются серицином. Такая нить называется шелком-сырцом.
Из шелка-сырца делают шелковые и полушелковые ткани. В полушелковых тканях его применяют для продольных нитей (основы). Часть шелка-сырца перерабатывается в крученый шелк, который употребляется в тканях главным образом для поперечных нитей (утка).
Химические волокна
До сих пор мы говорили о тканях, волокно для которых дает в готовом виде сама природа.
Но человека уже давно перестало удовлетворять природное сырье. Пытливый человеческий ум все время искал и ищет способы получения искусственно, химическим путем, материалов, из которых можно делать ткани. К тому же свойства природных волокон не всегда удовлетворяют нас. Натуральные волокна, например, слишком коротки, недостаточно прочны, требуют сложной технологической обработки. И люди стали искать сырье, из которого более дешевым способом можно было бы получать ткань, теплую, как шерсть, легкую и красивую, как шелк, дешевую и практичную, как хлопок. В конце концов такое волокно было найдено. Ткани стали делать из химических волокон.
|
| Из одного кубического метра сосны при химической переработке получается 1500 м вискозной ткани. Химические волокна изготовляют также из синтетических полимеров, получаемых из простейших химических соединений: нефтяных газов, продуктов перегонки каменного угля. |
Химические волокна не только заменяют натуральные, но и превосходят их по многим своим качествам. Ткани из химических волокон, как правило, прочны, почти не мнутся, легко стираются, очень красивы. Химические волокна делают как из природных полимеров — главным образом целлюлозы, получаемой из дерева, соломы и т. п., так и из синтетических полимеров.
При производстве химических волокон сырье растворяют или расплавляют и получают жидкую и вязкую прядильную массу. Через мельчайшие отверстия фильеры (фильера — деталь машины, обычно похожая по внешнему виду на наперсток или металлический колпачок) массу выдавливают тоненькими струйками в ванну с особым химическим раствором, где струйки застывают в твердые, блестящие и очень тонкие нити. Волокна при этом могут иметь любую заданную толщину, которая зависит только от количества прядильной массы, подаваемой насосиком через отверстия фильеры, и от скорости вытягивания нитей. Обычно формуют очень тонкие волокна. Если изготовляется непрерывная нить, фильера имеет 20-50 отверстий, а если делается штапельное волокно, число отверстий достигает 3-6 тыс. В последнем случае волокно режут или разрывают на короткие отрезки (штапели). Из них на прядильных фабриках делают пряжу. Скорость формования волокна очень велика — 3 тыс. м/мин. Один шелкопряд за всю свою жизнь дает один кокон — 0,5 Г шелка; лучшая овца дает 6-7 кГ шерсти в год; а из кубического метра сосны при химической переработке получается 1500 м вискозной ткани. Один маленький завод заменяет за год «работу» 5-10 млрд. гусениц шелкопряда.
Химическое волокно готовится на заводах быстрее и дешевле, чем может сделать это природа. Кроме того, в зависимости от вида исходного сырья и условий его формования можно получать волокна с самыми различными, заранее намеченными свойствами. Чем сильнее тянут струйку в момент выхода ее из фильеры, тем прочнее получается волокно. В некоторых случаях химические волокна даже превосходят по прочности стальную проволоку такой же толщины, хотя вес их в 6-7 раз меньше веса стали. Такие нити незаменимы в технике.
Из химических волокон делают самые разнообразные ткани. Одни из них — очень тонкие, легкие и прозрачные — превосходят по качеству и красоте натуральный шелк. Другие — более плотные, ворсистые, мягкие — напоминают шерсть, но в то же время они прочнее ее.
Число видов химических волокон увеличивается с каждым месяцем. Сейчас их уже выпускается более 50 видов. Главнейших из них — капрона, нитрона, лавсана, анида (нейлона), вискозного волокна — редко кто не знает в нашей стране. В 1965 г. производство химических волокон увеличится по сравнению с 1958 г. в 4 раза, а наиболее ценных синтетических волокон — в 12-13 раз.