Шерсть доклад по химии

Обновлено: 05.07.2024

Натуральная шерсть и сейчас на пике моды. Те, кто заботится о своем здоровье, давно уже открыли для себя и по достоинству оценили натуральную шерсть. Она очень гигроскопична, зимой хорошо согревает и защищает тело от повышенной влажности, и организму не нужно затрачивать энергию на то, чтобы держать температуру тела постоянной. Обладая такими ценными качествами, как низкая теплопроводность, большая влагопоглощаемость и др., шерсть является ценным материалом для шерстяных тканей, трикотажа, ковров и др. изделий.

Различают шерсть натуральную, заводскую и восстановленную.
Натуральная шерсть - шерсть, состригаемая с животных шерсть (овечья, козья и др.), вычёсываемая (верблюжья, собачья, козий и кроличий пух) или собираемая при линьке (коровья, конская, сарлычья) Эта шерсть наиболее высокого качества.
Заводская шерсть - это шерсть, снятая со шкур животных, она менее прочная, чем натуральная.
Восстановленная шерсть – шерсть, получаемая расщипыванием шерстяного лоскута, тряпья, обрывков пряжи. Эти волокна шерсти наименее прочные.
Заводская и восстановленная шерсть может использоваться в текстильной промышленности для изготовления недорогих суконных тканей.

Шерстные волокна представляют собой роговые производные кожи.

С троение волокна шерсти

Волокно шерсти состоит из трех слоев:

1 - Чешуйчатый (кутикула) - наружный слой, состоит из отдельных чешуек, защищает тело волоса от разрушения. От вида чешуек и их расположения зависит степень блеска волокна и его способность свойлачиваться (скатываться, сваливаться).

2 - Корковый - основной слой, образует тело волоса, определяет его качества.

3 - Сердцевинный - находится в центре волокна, состоит из клеток, заполненных воздухом.

Типы волокон шерсти.

В зависимости от соотношения отдельных слоев волокна шерсти подразделяются на 4 типа:

а - пух: очень тонкое, мягкое, извитое волокно, у которого сердцевинный слой отсутствует.

б - переходный волос: более толстый и жесткий, чем пух. Сердцевинный слой встречается местами.

в - ость: толстое, жесткое волокно со значительным сердцевинным слоем.

г - мертвый волос: толстое, грубое, прямое, ломкое волокно, у которого сердцевинный слой занимает большую часть.

Шерсть состоит из покровного волоса и подпуши (подшёрстка). У овец покровный волос составляют: ость, переходный и кроющий волос; подпушь - пух.

Овечья шерсть в зависимости от типа, составляющих её волокон, делится на однородную, представленную волокнами одного типа, и неоднородную. В однородной шерсти пуховые и переходные волокна, соединяясь в группы, образуют штапели (переходные волокна шерсти овец длинношёрстных пород - однородные косицы). В неоднородной шерсти пуховые, переходные и остевые волокна соединяются в косички.

Виды шерсти различают в зависимости от типа волокон, образующих волосяной покров овцы. Выделяют следующие виды:

Тонкая - состоит из пуховых волокон, используется для выработки высококачественных шерстяных тканей.

Полутонкая - состоит из пуховых волокон и переходного волоса, используется для выработки костюмных и пальтовых тканей.

Полугрубая - состоит из ости и переходного волоса, используется для выработки полугрубых костюмных и пальтовых тканей.

Грубая - содержит все типы волокон, в том числе и мертвый волос, используется для изготовления шинельного сукна, войлока, валенок.

Первичная обработка шерсти: сортировка по качеству, разрыхление и удаление мусора, промывка от грязи и жира, сушка горячим воздухом.

Средняя тонина волокон: пуха 10 - 25 мкм, переходного волоса — 30 - 50 мкм, ости — 50 мкм и более.

Длина волокон шерсти: от 20 до 450мм, различают:
- коротковолокнистая: длина до 55мм, используется для производства толстой и пушистой аппаратной пряжи;
- длинноволокнистая: длина более 55мм, используется для производства тонкой и гладкой гребенной пряжи.

Внешний вид волокон: матовые, теплые, цвет от белого (слегка желтоватого) до черного (чем толще волокно, тем оно темнее окрашено). Цвет шерсти определяется наличием в корковом слое пигмента меланина. Для технологического использования наиболее ценна белая шерсть, пригодная для окраски в любой цвет

Свойлачиваемость - это способность шерсти в процессе валки образовывать войлокообразный застил. Это свойство объясняется наличием на поверхности шерсти чешуек, препятствующих перемещению волокна в направлении обратном расположению чешуек. Наибольшей способностью свойлачиваться обладает тонкая упругая сильно извитая шерсть

Особенности горения: горит медленно, при вынесении из пламени само затухает, запах жженого рога, остаток - черный пушистый хрупкий пепел.

Химический состав: природный белок кератин

Действие химических реагентов на волокна: Разрушается под действием сильной горячей серной кислоты, другие кислоты не действуют. Растворяется в слабых растворах щелочей. При кипячении шерсть растворяется уже в 2%-ном растворе едкого натра. Под действием разбавленных кислот (до 10%) прочность шерсти несколько увеличивается. Под действием концентрированной азотной кислоты шерсть желтеет, под действием концентрированной серной кислоты - обугливается. Не растворяется в феноле и ацетоне.

Шерсть (1)

. порошок. При воздействии на шерсть и натуральный шелк индикаторов красная . плотности, равной 1,4 г / см3) шерсть и натуральный шелк набухают и окрашиваются в . и расплавленного фенола шерсть и натуральный шелк не растворяются. Шерсть и натуральный шелк .

. сточных вод предприятий первичной обработки шерсти

Белковые волокна. Щёлк и шерсть

. а также растворы текстильных красителей. Шерсть. Шерсть считается настоящим волокном животного происхождения . , чем другие виды шерсти. Даже мокрая шерсть, в отличие от . хорошо согревает. Отличительным свойством шерсти является её способность свойлачиваться .

Шерстная продуктивность животных

. ). К неоднородной шерсти относится грубая и полугрубая шерсть. Полугрубая шерсть (неоднородная) - . ). К неоднородной шерсти относится грубая и полугрубая шерсть. Полугрубая шерсть (неоднородная) . бассейны. Выход мытой шерсти. Шерсть бывает засорена различными .

Племенной учет в овцеводстве. Справочное пособие

. : Тип шерсти Длина шерсти Качество шерсти (тонина) Густота шерсти Уравненность шерсти по руну Извитость шерсти Количество . животного; Настриг грязной шерсти; Настриг чистой шерсти; Длина шерсти; Тонина шерсти. Для каждого из .

Шерсть — волосяной покров животных, обладающий прядильными качествами или свойлачиваемостью. Шерстные волокна представляют собой роговые производные кожи. Химический состав: природный белок кератин.

Шерстяные волокна являются одним из основных видов натуральных текстильных волокон. Практическое применение имеют шерсть козы, верблюда, альпака, викуньи, гуанако, яка, кролика, собаки, и даже лошади и коровы. Но наибольшее применение имеет овечья шерсть.

Из шерсти тонкорунных овец изготовляют наиболее дорогие плательные и костюмные гребенные ткани. Самая лучшая шерсть от овец-мериносов, поставляется в основном Австралией. Овцы цигейской, куйбышевской пород дают более жесткую и упругую шерсть, которая идет для производства костюмных и пальтовых тканей.

Ангорские и кашмирские козы дают очень мягкую, блестящую, с красивой извитостью шерсть. Козий пух вместе с мериносовой шерстью используется для выработки тонких сукон и трикотажа.
Верблюжью шерсть чаще всего используют для выработки одеял и трикотажных изделий.

Внешний вид волокон шерсти

Матовые, теплые, цвет от белого (слегка желтоватого) до черного (чем толще волокно, тем оно темнее окрашено). Цвет шерсти определяется наличием в корковом слое пигмента меланина. Для технологического использования наиболее ценна белая шерсть, пригодная для окраски в любой цвет.

Особенности горения и действие химических реагентов на волокна

Шерстяное волоконо разрушается под действием сильной горячей серной кислоты, другие кислоты не действуют.
Под действием разбавленных кислот (до 10%) прочность шерсти несколько увеличивается. Под действием концентрированной азотной кислоты шерсть желтеет, под действием концентрированной серной кислоты — обугливается.

Растворяется в слабых растворах щелочей. При кипячении шерсть растворяется уже в 2%-ном растворе едкого натра. Не растворяется в феноле и ацетоне.

Строение волокна шерсти

Волокно шерсти состоит из трех слоев:

Чешуйчатый (кутикула) — наружный слой, состоит из отдельных чешуек, защищает тело волоса от разрушения. От вида чешуек и их расположения (чешуйки препятствуют перемещению волокна в направлении обратном расположению чешуек) зависит степень блеска волокна и его способность свойлачиваться — скатываться, сваливаться, образовывать войлокообразный застил.
Корковый — основной слой, образует тело волоса, определяет его качества.
Сердцевинный — находится в центре волокна, состоит из клеток, заполненных воздухом.

Типы волокон шерсти

В зависимости от соотношения отдельных слоев волокна шерсти подразделяются на 4 типа:

Пух — очень тонкое, мягкое, извитое волокно, у которого сердцевинный слой отсутствует.
Переходный волос — более толстый и жесткий, чем пух. Сердцевинный слой встречается местами.
Ость — толстое, жесткое волокно со значительным сердцевинным слоем.
Мертвый волос — толстое, грубое, прямое, ломкое волокно, у которого сердцевинный слой занимает большую часть.

У овец покровный волос составляют: ость, переходный и кроющий волос; подпушь (подшерсток) — пух.

Виды шерсти

В зависимости от типа волокон, образующих волосяной покров, выделяют следующие виды овечьей шерсти:

Тонкая — состоит из пуховых волокон, используется для выработки высококачественных шерстяных тканей.
Полутонкая — состоит из пуховых волокон и переходного волоса, используется для выработки костюмных и пальтовых тканей.
Полугрубая — состоит из ости и переходного волоса, используется для выработки полугрубых костюмных и пальтовых тканей.
Грубая — содержит все типы волокон, в том числе и мертвый волос, используется для изготовления шинельного сукна, войлока, валенок.

В зависимости от длины волокон различают:

Коротковолокнистая шерсть: длина до 55мм, используется для производства толстой и пушистой аппаратной пряжи
Длинноволокнистая шерсть: длина более 55мм, используется для производства тонкой и гладкой гребенной пряжи.

Также можно встретить деление шерсти на натуральную, заводскую и восстановленную.

Натуральная шерсть — шерсть, состригаемая с животных шерсть (овечья, козья и др.), вычёсываемая (верблюжья, собачья, козий и кроличий пух) или собираемая при линьке (коровья, конская, сарлычья) Эта шерсть наиболее высокого качества.
Заводская шерсть — это шерсть, снятая со шкур животных, она менее прочная, чем натуральная.
Восстановленная шерсть – шерсть, получаемая расщипыванием шерстяного лоскута, тряпья, обрывков пряжи. Эти волокна шерсти наименее прочные.

Заводская и восстановленная шерсть может использоваться в текстильной промышленности для изготовления недорогих суконных тканей.

Ассортимент шерстяных тканей

Ассортимент шерстяных тканей необыкновенно разнообразен и обширен, так как для производства используются различные виды шерсти, разные способы прядения и выработки, различные добавки других волокон.

Чистошерстяные ткани имеют хорошие теплозащитные свойства, высокую упругость, малую сминаемость, хорошую драпируемость, хорошо поддаются формованию при ВТО, но недостаточно устойчивы к истиранию, склонны к усадке. Поэтому современные ткани часто производят из смеси шерстяных и химических волокон.

Введение синтетических волокон повышает прочность и износостойкость тканей, уменьшает усадку, но такие ткани хуже сутюживаются, быстрее загрязняются и лоснятся, при выполнении строчек может происходить стягивание ткани. Кроме того, введение любого синтетического волокна приводит к снижению гигроскопичности ткани.

Шерстяные ткани в зависимости от вида шерсти и структуры пряжи, используемой в ткачестве, и способа выработки подразделяются на камвольные (гребенные) и суконные (тонкосуконные и грубосуконные).

Камвольные ткани получают из гребенной пряжи. Гребенная пряжа вырабатывается из длинных волокон шерсти. Волокна хорошо прочесаны и равномерно распределены по длине, поэтому пряжа получается тонкой, ровной и гладкой, а ткани имеют сравнительно гладкую безворсовую поверхность, на которой хорошо виден ткацкий рисунок.

Для производства костюмных тканей и верхнего трикотажа используется гребенная пряжа из полугрубой и грубой шерсти обычно с большим содержанием химических волокон.

Для выработки высококачественных шерстяных костюмных и платьевых тканей, трикотажных верхних и бельевых изделий используется гребенная пряжа из тонкой шерсти, как однородная, так и смешанная с химическими волокнами.

В пошиве камвольные ткани сложны. Плотные ткани трудно поддаются Формованию, прорубаются при пошиве и осыпаются. Ткани малой плотности растяжимы, поэтому возможны перекосы при настиле.

Гладкая поверхность гребенных тканей требует тщательного выполнения всех операций, т.к. все погрешности будут заметны в изделии.

Суконные ткани производятся из аппаратной пряжи, которая отличается рыхлостью, неравномерностью по толщине и пушистостью, т.к. производится из коротких волокон шерсти.

Из тонкой, полутонкой и полугрубой короткой шерсти вырабатывают тонкосуконную пряжу для производства зимних пальтовых тканей, типа драпов и тонких сукон, а также мягких костюмных и платьевых тканей.

Большинство тонкосуконных тканей подвергается небольшой валке, в результате чего на их поверхности появляется небольшой ворс, через который хорошо просматривается ткацкий рисунок.

Из грубой короткой шерсти получают толстую и жесткую грубосуконную пряжу, которая идет на производство грубосуконных тканей типа шинельного сукна.

Суконные ткани не осыпаются по срезам, что значительно упрощает их обработку.

Тонкосуконные ткани хорошо настилаются, благодаря шероховатой поверхности не смещаются в настиле и легко поддаются резанию. В большинстве случаев легко сутюживаются и оттягиваются, не прорубаются при пошиве. Исключение составляют сильно увалянные сукна и сукна со значительным вложением синтетических волокон.

Разреженные ткани имеют повышенную растяжимость, затрудняющую их настил и пошив, при ВТО могут давать значительную усадку.
Грубосуконные ткани трудно поддаются формованию при ВТО.

СЧИТАЕТЕ, ЧТО ВАШИМ ДРУЗЬЯМ ЭТО БУДЕТ ПОЛЕЗНО? ПОДЕЛИТЕСЬ С НИМИ В СОЦСЕТЯХ!

С точки зрения химии, данное вещество – это полимер, состав которого выражается формулой (С6Н5О5)n. Мономерным звеном цепи является бета-глюкоза. Основные места содержания целлюлозы – это клеточные стенки растений. Именно поэтому древесина – ценный источник этого соединения.

Целлюлоза – природный полимер, который имеет линейное пространственное строение. Она используется для производства следующих видов изделий:

целлюлозно-бумажной продукции;
искусственного меха;
разных видов искусственных волокон;
хлопка;
пластмассы;
бездымного пороха;
кинопленок и так далее.

Очевидно, что промышленное значение ее велико. Чтобы данное соединение возможно было использовать в производстве, его следует для начала извлечь из растений. Это делают путем длительной варки древесины в специальных устройствах. Дальнейшая обработка, а также реагенты, используемые для вываривания, различаются. Есть несколько способов:

сульфитный;
азотнокислый;
натронный;
сульфатный.

После подобной обработки продукт все еще содержит примеси. В основе это лигнин и гемицеллюлоза. Чтобы избавиться от них, массу обрабатывают хлором или щелочью.

В организме человека не существует таких биологических катализаторов, которые сумели бы расщепить этот сложный биополимер. Однако некоторые животные (травоядные) приспособились к этому. В их желудке поселяются определенные бактерии, которые делают это за них. Взамен микроорганизмы получают энергию для жизни и среду обитания. Такая форма симбиоза является крайне выгодной для обеих сторон.

Шелк и шерсть

Формула природного полимера шелка сложна, ведь его химический состав выражается следующими компонентами:

Сам главный белок – фиброин, насчитывает в своем составе несколько разновидностей аминокислот. Если представить его полипептидную цепочку, то она будет выглядеть примерно так: (-NH-CH2-CO-NH-CH(CH3)-CO-NH-CH2-CO-)n. И это лишь ее часть. Если представить, что к данной структуре при помощи сил Ван-Дер-Ваальса присоединяется не менее сложная молекула белка серицина, вместе они смешиваются в единую конформацию с воском и жирами, то понятно, почему сложно изобразить формулу натурального шелка.

На сегодняшний день большую часть данного продукта поставляет Китай, ведь на его просторах существует естественная среда обитания основного производителя – тутового шелкопряда. Раньше, начиная с самых древних времен, натуральный шелк очень ценился. Позволить себе одежду из него могли лишь знатные, богатые люди. Сегодня многие характеристики этой ткани оставляют желать лучшего. Например, он сильно намагничивается и мнется, кроме того, от пребывания на солнце теряет блеск и тускнеет. Поэтому больше в обиходе искусственные производные на его основе.

Шерсть – это тоже природный полимер, так как является продуктом жизнедеятельности кожи и сальных желез животных. На основе этого белкового продукта изготавливают трикотаж, который, как и шелк, является ценным материалом.

Каучук

Это природный полимер, имеющий ценное хозяйственное значение. Впервые он был описан еще Робертом Куком, который в одном из своих путешествий его обнаружил. Произошло это так. Высадившись на острове, на котором жили неизвестные ему туземцы, он был гостеприимно встречен ими. Его внимание привлекли местные дети, которые играли необычным предметом. Это шарообразное тело отталкивалось от пола и подпрыгивало высоко вверх, затем возвращалось.

Поинтересовавшись у местного населения о том, из чего сделана эта игрушка, Кук узнал, что так застывает сок одного из деревьев – гевеи. Много позже было выяснено, что это и есть биополимер каучук.

Химическая природа данного соединения известна – это изопрен, подвергшийся естественной полимеризации. Формула каучука (С5Н8)n. Его свойства, благодаря которым он так высоко ценится, следующие:

эластичность;
износостойкость;
электроизоляция;
водонепроницаемость.

Однако есть и недостатки. На холоде он становится хрупким и ломким, а на жаре – липким и тягучим. Именно поэтому появилась необходимость синтеза аналогов искусственной или синтетической основы. Сегодня каучуки широко используются в технических и промышленных целях. Самые главные продукты на их основе:

Классификация полимеров

Если брать за основу качественный состав молекул, то все рассматриваемые вещества можно определить в три группы.

Органические – это те, в состав которых входят атомы углерода, водорода, серы, кислорода, фосфора, азота. То есть те элементы, которые являются биогенными. Примеров можно привести массу: полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен, вискоза, нейлон, природный полимер – белок, нуклеиновые кислоты и так далее.
Элементорганические – такие, в состав которых входит какой-то посторонний неорганический и не биогенный элемент. Чаще всего это кремний, алюминий или титан. Примеры подобных макромолекул: органическое стекло, стеклополимеры, композиционные материалы.
Неорганические – в основе цепи лежат атомы кремния, а не углерода. Радикалы же могут быть частью боковых ответвлений. Они открыты совсем недавно, в середине XX века. Используются в медицине, строительстве, технике и прочих отраслях. Примеры: силикон, киноварь.

Если разделять полимеры по происхождению, то можно выделить три их группы.

Природные полимеры, применение которых широко осуществлялось с самой древности. Это такие макромолекулы, для создания которых человек не прилагал никаких усилий. Они являются продуктами реакций самой природы. Примеры: шелк, шерсть, белок, нуклеиновые кислоты, крахмал, целлюлоза, кожа, хлопок и прочие.
Искусственные. Это такие макромолекулы, которые создаются человеком, но на основе природных аналогов. То есть просто улучшаются и изменяются свойства уже имеющегося природного полимера. Примеры: искусственный каучук, резина.
Синтетические – это такие полимеры, в создании которых участвует только человек. Природных аналогов для них нет. Ученые разрабатывают методы синтеза новых материалов, которые отличались бы улучшенными техническими характеристиками. Так рождаются синтетические полимерные соединения разного рода. Примеры: полиэтилен, полипропилен, вискоза, ацетатное волокно и прочее.

Есть и еще один признак, который лежит в основе разделения рассматриваемых веществ на группы. Это реакционная способность и термоустойчивость. Выделяют две категории по этому параметру:

Самым древним, важным и особенно ценным является все же природный полимер. Его свойства уникальны. Поэтому дальше рассмотрим именно эту категорию макромолекул.

Какое вещество является природным полимером?

Чтобы ответить на этот вопрос, сначала оглянемся вокруг себя. Что нас окружает? Живые организмы вокруг нас, которые питаются, дышат, размножаются, цветут и дают плоды и семена. А что они представляют собой с молекулярной точки зрения? Это такие соединения, как:

белки;
нуклеиновые кислоты;
полисахариды.

Так вот, природным полимером является каждое из приведенных соединений. Таким образом, выходит, что жизнь вокруг нас существует только благодаря наличию этих молекул. С самых древних времен люди использовали глину, строительные смеси и растворы для укрепления и создания жилища, ткали пряжу из шерсти, применяли для создания одежды хлопок, шелк, шерсть и кожу животных. Природные органические полимеры сопровождали человека на всех ступенях его становления и развития и во многом помогли ему добиться тех результатов, что мы имеем сегодня.

Сама природа давала все для того, чтобы жизнь людей была максимально комфортной. Со временем был открыт каучук, выяснены его замечательные свойства. Человек научился использовать в пищевых целях крахмал, в технических – целлюлозу. Природным полимером является и камфора, которая также известна с древних времен. Смолы, белки, нуклеиновые кислоты – все это примеры рассматриваемых соединений.

Янтарь

Является природным полимером, поскольку по своей структуре представляет смолу, ископаемую ее форму. Пространственная структура – каркасный аморфный полимер. Очень горюч, зажечь его можно пламенем спички. Обладает свойствами люминесценции. Это очень важное и ценное качество, которое используется в ювелирном деле. Украшения на основе янтаря очень красивы и востребованы.

Кроме того, этот биополимер используют и в медицинских целях. Из него же изготовляют наждачную бумагу, лаковые покрытия для различных поверхностей.

Строение природных полимеров

Не все представители данного класса веществ устроены одинаково. Так, природные и синтетические полимеры могут существенно различаться. Их молекулы ориентируется так, чтобы максимально выгодно и удобно существовать с энергетической точки зрения. При этом многие природные виды способны набухать и структура их в процессе меняется. Можно выделить несколько самых распространенных вариантов строения цепи:

линейные;
разветвленные;
звездчатые;
плоские;
сетчатые;
ленточные;
гребневидные.

Искусственные и синтетические представители макромолекул имеют очень большую массу, огромное число атомов. Их создают со специально заданными свойствами. Поэтому и строение их изначально планируется человеком. Натуральные же полимеры чаще всего либо линейные, либо сетчатые по своей структуре.

Примеры природных макромолекул

Природные и искусственные полимеры очень близки друг другу. Ведь первые становятся основой для создания вторых. Примеров подобных превращений много. Приведем некоторые из них.

Обычная пластмасса молочно-белого цвета – это продукт, получаемый при обработке азотной кислотой целлюлозы с добавлением природной камфоры. Реакция полимеризации приводит к затвердеванию полученного полимера и превращению в нужный продукт. А пластификатор – камфора, делает его способным размягчаться при нагревании и менять свою форму.
Ацетатный шелк, медно-аммиачное волокно, вискоза – все это примеры тех нитей, волокон, которые получают на основе целлюлозы. Ткани из натурального хлопка и льна не так прочны, не блестящи, легко сминаемы. А вот искусственные аналоги их этих недостатков лишены, что и делает их использование весьма привлекательным.
Искусственные камни, строительные материалы, смеси, кожзаменители – это также примеры полимеров, полученных на основе натурального сырья.

Вещество, являющееся природным полимером, может использоваться и в истинном виде. Таких примеров тоже немало:

канифоль;
янтарь;
крахмал;
амилопектин;
целлюлоза;
мех;
шерсть;
хлопок;
шелк;
цемент;
глина;
известь;
белки;
нуклеиновые кислоты и так далее.

Очевидно, что рассматриваемый нами класс соединений очень многочисленный, практически важный и значимый для людей. Теперь рассмотрим более подробно несколько представителей природных полимеров, которые являются очень востребованными в настоящее время.

Крахмал

Природный полимер крахмал является продуктом жизнедеятельности растений. Они производят его в результате процесса фотосинтеза и накапливают в разных частях тела. Его химический состав:

амилопектин;
амилоза;
альфа-глюкоза.

Пространственная структура крахмала очень разветвленная, неупорядоченная. Благодаря входящему в состав амилопектину, он способен набухать в воде, превращаясь в так называемый клейстер. Этот коллоидный раствор используется в технике и промышленности. Медицина, пищевая отрасль, изготовление обойных клеев – это также области использования данного вещества.

Среди растений, содержащих максимальное количество крахмала, можно выделить:

кукурузу;
картофель;
рис;
пшеницу;
маниок;
овес;
гречиху;
бананы;
сорго.

На основе этого биополимера выпекают хлеб, изготавливают макаронные изделия, варят кисели, каши и прочие пищевые продукты.

Среди тех, кто убежден в божественном происхождении человека, бытует мнение, что homo sapiens изначально был задуман и воплощен создателем голым. Однако, по мнению ученых, далекие предки современного человека все же имели на своем теле волосяной покров. Начиная разговор о шерсти и ее значении, стоит вспомнить, что в первобытные времена она обильно росла на человеке, являлась его естественной одеждой и лишь много позже стала и первой искусственной.

Что такое шерсть

Шерсть — это волосяной покров на теле животного, который состоит из двух основных типов волос — остевых и пуховых.Их главное отличие в толщине и назначении: остевые — длинные, толстые, грубые — это видимый слой шерстяного покрова, пуховые — тонкие извитые волокна. Остевые волосы формируют пространственную структуру шерсти, определяют степень ее волнистости и выполняют защитные и теплосберегающие функции. А основная задача пуховых волос, также называемых подшерстком, — удерживать тепло у кожи. Крупный остевой волос может иметь индивидуальный мускул, который этот волос поднимает. Шерсть, вставшая дыбом, — заслуга именно этих мускулов. Поднятые волосы не только придают угрожающий вид, но и временно увеличивают общую толщину шерстяного покрова, а значит, и его способность удерживать тепло.

Схематическое изображение структуры волос и шерстяного покрова

Волосы в слое шерсти расположены густо, они часто бывают извиты и переплетены. Такая пространственная структура шерстяного покрова создает множество замкнутых воздушных карманов, которые и удерживают воздух у тела, не позволяя животному замерзнуть или, наоборот, погибнуть от жары. Кроме этого, воздушные полости могут быть и внутри самих волос. Например, волос белого медведя или верблюда полый, то есть с воздушным каналом внутри. Наличие воздуха внутри волоса существенно увеличивает его теплоизоляционные свойства.

Конечно, никто не видел верблюдов, разгуливающих по арктическим просторам вместе с белыми медведями, а умок никто не встречал в Кара-Кумах. Но воздушная прослойка, которую создает их шерсть, защищает и тех, и других: медведей — от холода, а верблюдов — от жары, благодаря все той же очень низкой теплопроводности воздуха.

Использование шерсти

Наши первобытные предки знали, что шерсть хорошо сохраняет тепло, но еще не могли ее собирать и обрабатывать. Весь нехитрый технологический процесс изготовления одежды в древние времена заключался в снятии шкуры с убитого на охоте животного. Собственно эти шкуры, вместе с покрывающей их шерстью, и становились одеждой для охотников и их собратьев.

Со временем одомашнивание животных и развитие скотоводства привели к тому, что человек научился использовать для изготовления теплой одежды не только шкуры, но и собранную с животных шерсть — преимущественно овечью, козью и верблюжью. Состриженная или вычесанная, она служила сырьем для пряжи — длинных нитей, состоящих из переплетенных волос. Ворсистые нити тоже хорошо удерживают воздух в своих переплетениях, поэтому и вязаные шерстяные изделия сохраняют тепло не хуже шкур животных. Для изготовления шерстяной нити использовались прялки и веретена, и можно сказать, что с этих нехитрых приспособлений началась вся современная легкая промышленность.

Виды шерсти

Овечья шерсть

Среди всех видов шерсти, которые использует человек, наиболее распространена овечья. Из нее производят шерстяную пряжу для вязки трикотажных изделий или нити для изготовления шерстяных тканей. Овечья шерсть упругая и плотная из-за извитости шерстяных волокон. Спиралевидная форма шерстинки защищает от загрязнений и атмосферных осадков. Ее можно вытянуть и выпрямить, но со временем она вернется в исходное состояние. Извитость шерстинки — очень ценное качество, благодаря которому изделия из шерсти объемные, пушистые, прочные, ноские и почти не мнутся. Наиболее высококачественной овечьей шерстью считается мериносовая . Тонкость мериносовой шерсти позволяет использовать ее даже при производстве термобелья.

Волосы овечьей шерсти покрыты мелкими чешуйками, поэтому они хорошо сцепляются друг с другом. На этом свойстве основана технология производства войлока — плотного нетканого материала, который применяется для изготовления одежды или обуви, например валенок. Войлок — отличный пример того, как материал с низкой теплопроводностью может защищать как от холода, так и от жары. О зимних валенках мы уже упомянули, но тот же самый войлок используется, например, и для изготовления головных уборов — панамок, треуголок и буденовок, защищающих головы любителей парилок и саун от перегрева. Да и кочевые жители пустыни — бедуины — до сих пор используют шерстяную одежду как надежную защиту от раскаленного африканского солнца.

Шерсть превосходно поглощает звук. Нередко шерстяные покрытия используют в звукозаписывающих студиях. Ковры из натуральной шерсти издавна пользуются популярностью благодаря разнообразному набору качеств, позволяющему сохранять тепло, создавать уют и комфорт в доме. А из низкосортной шерсти получают строительный войлок — материал для тепло- и звукоизоляции помещений.

Козья шерсть и пух

Козья шерсть является довольно однородной, но ее волосы намного более гладкие, чем овечьи, поэтому она не так хорошо свойлачивается и прядется. Наиболее известные и качественные виды козьей шерсти — оренбургская, кашмирская и ангорская. Они обладают самым тонким волосом: 16–18 мкм у оренбургской, 19–20 мкм у кашмирской и 22–24 мкм у ангорской козы. Мягкая и шелковистая пряжа от ангорской козы называется мохером. Любопытно, что шерсть ангорского кролика также называется ангорской , и это вносит некоторую путаницу. Козий пух — тоже вид козьей шерсти, который можно получать как состриганием, так и вычесыванием специальными гребенками. При вычесывании пух получается более нежным, легким и приятным на ощупь. Знаменитый оренбургский пуховый платок изготовлен именно из козьего пуха. А кашмирские козы дают пух, из которого производится тонкий, мягкий и теплый материал — кашемир.

Верблюжья шерсть

Верблюжья шерсть кардинально отличается от овечьей и козьей полым волосом. Как и в случае с белым медведем, полый волос значительно снижает теплопроводность шерсти верблюда. В производстве изделий из верблюжьей шерсти используется верблюжий пух — подшерсток. Изделия из верблюжьей шерсти гигроскопичны, легки, обладают низкой теплопроводностью и хорошо дышат.

Экзотические виды шерсти

Самой дорогой и качественной шерстью считается шерсть ламы, альпака и викуньи. Это животные семейства верблюдовых, обитающие в Южной Америке в Андах. Шерсть альпака в семь раз теплее овечьей, она легкая, мягкая, шелковистая и при этом очень прочная. А шерсть викуньи собирается вручную в труднодоступных местах высоко в горах, зачастую в сложных климатических условиях. Цена за килограмм шерсти викуньи может доходить до тысячи долларов.

Польза шерсти

Природное происхождение и тысячелетия эволюции сделали шерсть отличным средством естественного утепления для многих теплокровных животных, но ею успешно пользуется и человек. Шерсть биологически дружественна человеку, поэтому она не только согревает его, но и оказывает терапевтическое воздействие. В шерсти также содержится ланолин, который по составу близок к кожному салу человека и благотворно действует на его кожу.

Ангорская шерсть, пух кашмирских и оренбургских коз, а также мериносовая шерсть, помимо сухого тепла, создают комфортное ощущение мягкости. Однако шерсть с включениями более грубых волокон может быть колкой и вызывать раздражение. Кроме того, некоторые люди имеют аллергию на шерсть.

Характеристики шерсти

Теплопроводность

Среди всех волокон естественного происхождения волос шерсти, состоящий в основном из кератина, обладает наименьшей теплопроводностью — 0,033 Вт/( м·К ). Но это мало что говорит о теплосберегающих характеристиках той или иной шерстяной одежды, ведь лучше всего защиту от холода обеспечивает не сам материал, а воздушная прослойка, которую он в себе удерживает. Тем не менее благодаря малой теплопроводности кератина, а также способности шерстяных волокон создавать огромное количество микроскопических воздушных полостей, шерсть является одним из лучших натуральных теплоизоляторов.

Сравнительная теплопроводность некоторых материалов

Материал	Коэффициент теплопроводности, Вт/( м·К )
Вакуум	0,0
Пух гаги	0,008
Воздух	0,026
Шерсть	0,033
Хлопок	0,049
Лен	0,067
Дерево	0,15
Вода	0,6
Сталь	47

Гигроскопичность

Шерсть отлично впитывает воду — до 30–35% от собственного веса — и хорошо дышит. Поэтому при относительно небольшом объеме поступающей влаги (пота) шерсть выводит часть этой влаги в виде испарений, а оставшуюся часть впитывает, не становясь при этом мокрой и холодной. Более того, при увлажнении шерсти выделяется даже некоторое количество тепла. Однако высокая гигроскопичность шерсти может дать и отрицательный эффект. Если шерсть все-таки намокает, то она становится тяжелой и очень долго сохнет, что может стать проблемой в походе или экспедиции.

Механические свойства шерсти

Прочность шерсти в значительной степени зависит от ее типа, породы животных, с которых она получена, и еще от многих параметров, описываемых специальными профессиональными терминами. На практике полезно знать, что шерсть упруга и эластична, и именно эти качества делают изделия из нее прочными и износоустойчивыми при достаточно малом удельном весе. Одежда из тонкой шерсти относится к наиболее легкой, по весу она может уступать лишь изделиям из капрона или эластана.

Часто от тех или иных изделий требуются характеристики, которые сама по себе шерсть обеспечить не может, и тогда в процессе производства нитей к волокнам шерсти могут добавлять другие волокна искусственного или естественного происхождения. Такие ткани носят название смесовых, но часто усиление одних достоинств смешиваемых материалов приводит к ослаблению других. На сегодняшний день наиболее передовыми являются технологии послойного соединения разнородных материалов. Так, к примеру, поступает компания Polartec®.

К сожалению, шерсть обладает одним специфическим недостатком — она нравится не только людям, но и моли. При несоблюдении правил хранения шерстяных изделий моль способна привести их в полную негодность, а проще говоря — съесть, или хотя бы изрядно понадкусывать.

Современные технологии обработки шерсти

Несмотря на то что шерсть является древнейшим утеплителем, используемым человеком, способ производства шерстяных изделий мало изменился — совершенствовались лишь технологии.

Как и ранее, процесс начинается со стрижки или вычесывания животных. На следующем этапе шерсть сортируется, моется, прессуется в тюки и отправляется на фабрики. Там на особых станках она расчесывается и разделяется на волокна. После расчесывания шерсть отправляется в смесительную камеру, где мощные воздушные потоки смешивают волокна шерсти разных сортов для придания ей нужных характеристик. В этой же камере шерсть может смешиваться и с синтетическими волокнами, например полиэстером.

После смесительной камеры шерсть поступает в следующую машину, которая называется кардочесальной. Эта машина распутывает и разделяет волокна на параллельные пряди, а также очищает их от остатков грязи. Из кардочесальной машины шерсть выходит в виде тонкого ровного полотна, которое на следующем этапе разделяется на полосы, скручивается и преобразуется в так называемые ровницы, которые уже напоминают шерстяную нить. Для придания нити необходимой прочности ровницу сучат — растягивают и плотно скручивают.

Шерстяная пряжа используется для вязки трикотажного полотна, а из нити на ткацких станках производят шерстяные ткани. Трикотажные шерстяные полотна и ткани используются затем для производства различной одежды и предметов быта.

Шерстяные изделия высокого качества маркируются знаком “Woolmark”, который ранее принадлежал Международному секретариату по шерсти (International Wool Secretariat). Сейчас торговым знаком владеет австралийская ассоциация производителей шерсти Australian Wool Innovation Limited, занятая продвижением и увеличением мирового спроса на качественную шерсть. Наличие на изделии ярлыка “Woolmark” говорит о том, что в составе ткани не менее 93 % высококачественной натуральной шерсти и материал произведен с соблюдением всех норм добычи и обработки сырья.

Страна, лидирующая по поставкам шерсти на мировой рынок, — Австралия. За ней следуют по убывающей Новая Зеландия, Китай, США, Аргентина, Турция, Иран, Великобритания, Индия, Судан и Южная Африка.

Резюме

Шерсть является древнейшим утеплителем, используемым человеком. Ее можно назвать дружественным человеку материалом благодаря природному животному происхождению.

Из-за низкой теплопроводности шерсть является одним из лучших утеплителей, применяемых в одежде.

Изделия из шерсти хорошо дышат и могут впитать большое количество влаги.

Шерсть оказывает благотворное воздействие на организм человека, обладает антибактериальными свойствами и может оказывать лечебный эффект.

Наиболее мягкие и приятные на ощупь шерстяные изделия производятся из руна овец мериносовых пород и козьего пуха.

Шерсть упруга, эластична, имеет малый удельный вес. Она обладает достаточной прочностью и износостойкостью.

Биологическое происхождение шерсти может являться причиной аллергии. Грубая шерсть колется и способна вызывать раздражение кожи.

Различают шерсть натуральную, заводскую и восстановленную.
Натуральная шерсть - шерсть, состригаемая с животных шерсть (овечья, козья и др.), вычёсываемая (верблюжья, собачья, козий и кроличий пух) или собираемая при линьке (коровья, конская, сарлычья) Эта шерсть наиболее высокого качества.
Заводская шерсть - это шерсть, снятая со шкур животных, она менее прочная, чем натуральная.
Восстановленная шерсть– шерсть, получаемая расщипыванием шерстяного лоскута, тряпья, обрывков пряжи. Эти волокна шерсти наименее прочные.
Заводская и восстановленная шерсть может использоваться в текстильной промышленности для изготовления недорогих суконных тканей.

Шерстные волокна представляют собой роговые производные кожи.

Строение волокна шерсти

Волокно шерсти состоит из трех слоев:

2 - Корковый - основной слой, образует тело волоса, определяет его качества.

3 - Сердцевинный - находится в центре волокна, состоит из клеток, заполненных воздухом.

Типы волокон шерсти.

В зависимости от соотношения отдельных слоев волокна шерсти подразделяются на 4 типа:

а - пух: очень тонкое, мягкое, извитое волокно, у которого сердцевинный слой отсутствует.

б - переходный волос: более толстый и жесткий, чем пух. Сердцевинный слой встречается местами.

в - ость: толстое, жесткое волокно со значительным сердцевинным слоем.

Виды шерсти

Тонкая - состоит из пуховых волокон, используется для выработки высококачественных шерстяных тканей.
Полутонкая - состоит из пуховых волокон и переходного волоса, используется для выработки костюмных и пальтовых тканей.
Полугрубая - состоит из ости и переходного волоса, используется для выработки полугрубых костюмных и пальтовых тканей.
Грубая - содержит все типы волокон, в том числе и мертвый волос, используется для изготовления шинельного сукна, войлока, валенок.

Средняя тонинаволокон: пуха 10 - 25 мкм, переходного волоса — 30 - 50 мкм, ости — 50 мкм и более.

Длина волокон шерсти:от 20 до 450мм, различают:
- коротковолокнистая: длина до 55мм, используется для производства толстой и пушистой аппаратной пряжи;
- длинноволокнистая: длина более 55мм, используется для производства тонкой и гладкой гребенной пряжи.

Внешний вид волокон:матовые, теплые, цвет от белого (слегка желтоватого) до черного (чем толще волокно, тем оно темнее окрашено). Цвет шерсти определяется наличием в корковом слое пигмента меланина. Для технологического использования наиболее ценна белая шерсть, пригодная для окраски в любой цвет

Свойлачиваемость- это способность шерсти в процессе валки образовывать войлокообразный застил. Это свойство объясняется наличием на поверхности шерсти чешуек, препятствующих перемещению волокна в направлении обратном расположению чешуек. Наибольшей способностью свойлачиваться обладает тонкая упругая сильно извитая шерсть

Особенности горения:горит медленно, при вынесении из пламени само затухает, запах жженого рога, остаток - черный пушистый хрупкий пепел.

Химический состав:природный белок кератин

Действие химических реагентов на волокна:Разрушается под действием сильной горячей серной кислоты, другие кислоты не действуют. Растворяется в слабых растворах щелочей. При кипячении шерсть растворяется уже в 2%-ном растворе едкого натра. Под действием разбавленных кислот (до 10%) прочность шерсти несколько увеличивается. Под действием концентрированной азотной кислоты шерсть желтеет, под действием концентрированной серной кислоты - обугливается. Не растворяется в феноле и ацетоне.

Читайте также:

Шерсть доклад по химии

Похожие страницы:

Шерсть (1)

. сточных вод предприятий первичной обработки шерсти

Белковые волокна. Щёлк и шерсть

Шерстная продуктивность животных

Племенной учет в овцеводстве. Справочное пособие

Внешний вид волокон шерсти

Особенности горения и действие химических реагентов на волокна

Строение волокна шерсти

Типы волокон шерсти

Виды шерсти

Ассортимент шерстяных тканей

Шелк и шерсть

Каучук

Классификация полимеров

Какое вещество является природным полимером?

Янтарь

Строение природных полимеров

Примеры природных макромолекул

Крахмал

Что такое шерсть

Использование шерсти

Виды шерсти

Овечья шерсть

Козья шерсть и пух

Верблюжья шерсть

Экзотические виды шерсти

Польза шерсти

Характеристики шерсти

Теплопроводность

Гигроскопичность

Механические свойства шерсти

Современные технологии обработки шерсти

Резюме