Из чего получают шелковые нити кратко

Обновлено: 06.07.2024

Шелк - не только очень распространенная ткань для изготовления одежды, но и часто применяется в дизайне интерьера. Шелк обладает отличными качествами и высоко ценится во всем мире. В этой статье я расскажу как и из чего делают шелк.

Шёлк - мягкая ткань из нитей, добываемых из кокона тутового шелкопряда.

В настоящее время крупнейшим производителем шёлка являются:

- Китай - около 50 % всего мирового производства,

- Индия - около 15 % мирового шёлка,

- Узбекистан - около 3 %,

- Бразилия - около 2,5 %.

Тутовый шелкопряд - крупная бабочка с размахом крыльев 40—60 мм. Бабочки тутового шелкопряда, в сущности, практически утратили способность летать, особенно малоподвижны самки. Бабочки имеют недоразвитый рот и на протяжении всей своей жизни не питаются.

После спаривания самка откладывает в среднем от 500 до 700 яиц. Из яйца выходит гусеница (так называемый шелковичный червь), которая быстро растёт и линяет четыре раза. Гусеница развивается в течение 26—32 дней.

Гусеница питается только листьями тутового дерева(шелковицы). Поэтому распространение шелководства связано с местами произрастания этого дерева.

Окукливаясь, гусеница плетёт кокон, оболочка которого состоит из непрерывной шёлковой нити длиной от 300—900 метров.

В коконе гусеница превращается в куколку. Выход бабочек из коконов наступает обыкновенно на 15 - 18 день после окукливания. Но до этой стадии шелкопряду дожить не дают - коконы держат от 2 до 2,5 часов при температуре около 100 °C, что убивает куколку и упрощает раскручивание кокона.

Волокно шёлка состоит на 75 % из фиброина и на 25 % из серицина. Если рассмотреть волокно под микроскопом, то будут заметны две параллельно идущие нити фиброина с комкообразными налётами серицина на них. Помимо фиброина и серицина в шёлке присутствуют воски и жиры, а также минеральные вещества.

Изготовление шелковой ткани

Волокнистое сырье шелковой нити последовательно проходит несколько этапов:

- растрёпывание (для разрыхления спрессованный массы волокон и частичному удалению примесей),

- вымачивание и дальнейшая сушка (для удаления серицина),

- несколько этапов чесания (преобразования массы волокон в гребенную ленту с ориентированными волокнами), в ходе которых образуется длинноволокновый и коротковолокновый очёс, используемые для получения пряжи с разными свойствами,

- кручение нитей, из которых позже на этапе ткачества будет изготовлена ткань.

Для придания шёлковым тканям полезных свойств также следует несколько последовательных этапов:

- отваривание в мыльном растворе при температуре около 95 градусов на протяжении 1,5 - 3 часов для окончательного удаления серицина, красящих и жировых веществ;

- обработка раствором уксусной кислоты в течение 15-30 мин при температуре 30 градусов для придания блеска или сочности окраски для окрашенных тканей.

Заключительная отделка для всех видов сырья - это обработка горячим паром под давлением в течение нескольких минут для снятия внутримолекулярных напряжений в структуре волокон.

Шелк имеет некоторые особенности свойственные этой ткани:

- При длительном воздействии высоких температур ткань становится более хрупкой.

- После воздействия в течение всего 200 часов ультрафиолетом прочность уменьшается вдвое.

- Хорошо впитывает воду

Также рекомендую посмотреть сюжет передачи "Как это сделано" про ручное производство шелка в Таиланде:

Немного мифов

В Китае очень любят сказания. Согласно устоявшейся легенде, все происходило во времена правления мифического Желтого императора. Старшая жена легендарного правителя Хуан-Ди, Лэй-цзу познакомила свой народ с секретами разведения гусениц и скручивания нитей из волокон коконов шелкопряда, за что ее прозвали Си-Лин-Чи – повелительницей шелковых червей, а позднее даже возвели в сонм богов, сделав богиней шелководства. Вообще, само время правления желтого императора, это клубок легенд и мифов, а склонность древних китайцев приписывать все важные события своим правителям, и о том, как все было на самом деле точно никто не знает. Тем не менее, до сих пор, в одной из провинций Китая – Чжэцзянь, в середине весны – 5 апреля, проводят праздник-ярмарку с посещением статуи императрицы Си-Лин-Чи и подношением ей даров.

Есть и множество других историй про зарождение производства шелковых нитей, но они еще более фантастичтные, и больше похожи на сказки для детей.

История шелка

Помимо легенд существуют и исторические факты начала применения на практике коконовых нитей. Археологические раскопки показали, что секреты изготовления шелкового полотна были известны еще во времена неолитической культуры.

Во время многочисленных раскопок в различных китайских провинциях были обнаружены не только письменные упоминания, в виде иероглифов с символами шелка, тутового дерева и кокона, но и сами коконы, и уцелевшие фрагменты изделий из шелка.

До поры объединения Китая в единое государство в третьем веке до н.э., на территории поднебесной находилось множество самостоятельных вотчин. К середине первого тысячелетия до нашей эры, уже около шести государств на территории нынешнего Китая владели собственным производством нити, ткани и изделий из него.

Объединённый Китай ревностно защищал секрет производства шелка и выращивания гусениц и неспроста – в свое время это был основной источник дохода, как производителей, так и всего императорского дома. Строжайший запрет был наложен не только на производство шелка, но и на вывоз семян и ростков тутового дерева и самого шелкопряда: личинок, гусениц, коконов. За любое его нарушение следовала смертная казнь.

Как рождается шелковая нить

Тутовый шелкопряд сегодня выращивают специально. Существуют множество селекционных разновидностей, отличающихся не только способностью жить и размножаться в различных условиях, но и частотой размножения. Одни виды могут приносить потомство раз в год, другие – два раза, а третьи могут дать несколько потомств в течение одного года.

Бабочка (мотылек тутового шелкопряда)

Одомашненных представителей содержат в специальных фермах, где процесс начинается со спаривания, после чего самка мотылька откладывает яйца, из которых выбраковываются худшие. Во время брачного периода разнополых мотыльков отсаживают в специальные мешочки, а по его окончании самка в течение нескольких дней откладывает яйца. Шелкопряды достаточно плодовиты и могут откладывать за раз от 300 до 600 яиц.
Сама бабочка по размерам достаточно крупная. Взрослая особь может достигать в длину до 6 сантиметров с таким же размахом крыльев. Несмотря на такие внушительные крылья, одомашненные мотыльки не способны летать. Продолжительность их жизни всего 12 дней. Еще один интересный факт: бабочка не способна питаться и всю свою мотыльковую жизнь она находится в состоянии голода по причине недоразвитости рта и органов пищеварения.

Личинки и гусеницы

Процесс окукливания (формирование кокона)

Интересный факт: коконы самцов имеют более плотную структуру и отличаются лучшим качеством.

Формирование шелковой нити из кокона

После того, как на лотках появилось множество коконов, их собирают и подвергают термической обработке, тем самым убивая внутри гусеницу, для предотвращения вылупления бабочки. Во время этого процесса проводится еще сортирование и отбраковка. Оставшиеся после сортировки коконы подвергают размягчению и растрепыванию, а также первичному удалению примесей, варя их на протяжении нескольких часов в кипящем мыльном растворе или распаривая при помощи пара. Вслед за кипячением или распариванием, коконы оставляют на некоторое время вымачиваться. Во время описанных выше, необходимых процедур, происходит вымывание серицина (клейкой субстанции) и удаление примесей, после чего, начинается многоэтапный процесс формирования нити.

Шелковое коконное волокно, на первоначальном этапе обработки, состоит из множества элементов среди которых: фиброин (белок) – до 75%, от общего веса, серицин (шелковый вязкий, белковый клей) – до 23%, а также воск, минеральные вещества и некоторые из жиров. Помимо основных (фиброина и серицина), присутствует еще около 18 составляющих.

Затем при помощи щетки находят концы волокна и в зависимости от того, какая должна быть в последующем толщина шелковой нити, оставляют то или иное количество коконов. В среднем для формирования одного килограмма ткани, требуется около 5000 коконов шелкопряда и 36 часов намотки. Для наглядности описанного процесса – советуем посмотреть следующее видео, на котором представлен непромышленный, кустарный способ производства:

Подготовительные работы перед отбеливанием и окрашиванием нити

Как правило, перед окрашиванием или отбеливанием натурального шелка, его предварительно подвергают термической обработке в специальном растворе, который удаляет остаточный серицин. В качестве ингредиентов для раствора объемом в один литр может служить:

40% олеиновое мыло – 3,6 г;
кальцинированная сода – 0,25 г.

В подготовленный раствор опускают нити и варят при температуре 95 °С на протяжении получаса с последующим тщательной промывкой с целью вымывания оставшихся компонентов, для последующего равномерного окрашивания. Состав промывочной жидкости из расчета на литр воды:

гексаметафосфат натрия – 0,5 г;
нашатырный спирт – 0,5 мл.

Промывка происходит при температуре 70 °С.

После того как промывка закончена, нити ополаскивают в негорячей воде. Оптимальная температура ополаскиваемой жидкости – 50-55 °С.

Отбеливание

Чтобы получить белоснежный шелк его надо отбелить. Для отбеливания используют щелочной раствор, основным ингредиентом которого служит обычная перекись водорода. Подготовленное сырье вымачивают, с периодическим помешиванием, в течение 9-13 часов в нагретом до 70 °С растворе воды и перекиси.

Окрашивание

Процесс окрашивания не менее трудоемкий. Основными компонентами в нем могут выступать как натуральные красители, так и их химические аналоги. Перед самим окрашиванием, сырье предварительно протравливают 1% раствором, с применением солей металлов. В качестве протравляющих веществ, как правило, применяется:

алюмокалиевые квасцы;
железный купорос;
сернокислая медь;
хромово-калиевые квасцы;
хромпик;
двухлористое олово.

Перед погружением в протравочную ванну сырье вымачивают в воде. После окончания холодной протравы, длящейся около 24 часов, нити также ополаскивают и сушат. Шелк готов к окрашиванию.

Существует множество способов окрашивания, некоторое из которых до сих пор неизвестны широкой публике, так как являются ноу-хау того или иного мастера.

Для желающих потренироваться в окрашивании шелка в микроволновке, советуем посмотреть это видео:

Оживление

Для придания блеска, а также сочности красок, сырье подвергают обработке эссенцией уксусной кислоты.

Декатировка

И в заключении, шелковые нити в течение нескольких минут обрабатывают паром высокого давления, этот процесс называется – декатировка, его необходимость обусловлена снятием структурного напряжения внутри самих нитей.

Натуральный шелк, при всей своей экологичности, занимает всего несколько процентов рынка, и в большей своей массе, материал ткут из химических волокон, в силу дешевизны и массовости производства. Какие еще бывают шелковые ткани, из чего они сделаны – читайте в следующей статье: разновидности шелка – описание, характеристики.

Шелкопрядные едят листья тутовых (шелковичных) деревьев. Отсюда и название тутовый шелкопряд.

Это весьма прожорливые существа они могут, есть сутками без перерыва. Вот почему для них специально высаживают гектары тутовых деревьев.

Как любая бабочка шелкопряд проходит четыре жизненных этапа.

Личинка.
Гусеница.
Куколка, которая находится в шёлковом коконе.
Бабочка.

Технология была разработана очень давно, в Древнем Китае. Первое упоминание об этом производстве в китайских летописях датируется 2600 годом до нашей эры, а коконы тутового шелкопряда, найденные археологами, относятся к 2000 году до н. э. Китайцы возвели изготовление шелка в статус государственной тайны, и на протяжении многих столетий это было очевидным приоритетом страны.

Древнекитайский философ Конфуций пересказывает легенду о том, как человек впервые узнал про шелковую нить. Императрица Си-Лин-ши нашла под кустом тутовника кокон и приняла его за какой-то дивный плод. Но он случайно выпал из ее рук в чашку с чаем.Стараясь достать его, императрица вытянула шелковую нить.В благодарность за это нечаянное открытие китайцы возвели Си-Лин–ши в ранг божества Поднебесной империи. А занимались производством шелкапервое время лишь императрицы и женщины из числа их приближенных.

Китайцы умели хранить свои тайны – любая попытка вывезти бабочек, гусениц или яйца шелкопряда каралась смертью. Но все тайны когда-нибудь раскрываются.Так произошло и с производством шелка. Сначала некая самоотверженная китайская принцесса в в. до.н.э.,выйдя замуж за короля малой Бухары,принесла ему в дар яйца шелковичного червя,спрятав их в своей прическе. Спустя примерно 200 летв 552г.,к императору Византии Юстиниану явились два монаха, которые предложили за хорошее вознаграждение доставить из далекого Китая яйца шелкопряда. Юстиниан согласился. Монахи отправились в путешествие и в том же году вернулись, принеся яйца шелкопряда в своих полых посохах.Юстиниан вполне осознавал важность своей покупки и специальным указом велел разводить шелкопрядов в восточных районах империи.Однако шелководство скоро пришло в упадок и лишь после арабских завоеваний вновь расцвело в Малой Азии, а позже и в Северной Африке,в Испании.Намного позднее, в 13-м веке, разведением таких червей и производством шелковой ткани стали заниматься Италия, страны Северной Африки, а в 16-м веке - и Россия.

В XX веке у шелка появился серьезный соперник – химические волокна искусственные, а затем и синтетические.Многие из них превосходят шелк по прочности, меньше мнутся, устойчивее к истиранию, но человек лучше чувствует себя в одежде из натурального шелка.

Бабочка с большими крыльями

Тутовый шелкопряд сегодня не встречается в дикой природе и разводится на специальных заводах для получения натуральной нити. Взрослая особь - это достаточно крупное насекомое - бабочка светлого цвета, достигающее 6 см в длину с размахом крыльев до 5-6 см. Выведением различных пород этой интересной бабочки занимаются селекционеры многих стран. Ведь оптимальная адаптация к особенностям различных местностей – основа для прибыльного производства и получения максимальных доходов. Тутовый шелкопряд не может жить без опеки человека, оно не способно выжить на воле. Гусеница шелкопряд не способна сама добыть еду, даже если очень голодна, это единственная Бабочка, которая не может летать, а значит самостоятельно добивать пищу она не способна.

Выведено множество пород шелкопряда: моновольтинный -они дают одно поколение в году, поливольтинный – два, а есть и виды, дающие несколько выводков в год. Несмотря на размеры, бабочка тутовый шелкопряд не летает, так как давно утратила эту способность. Живет она всего 12 дней и за это время даже не питается, имея неразвитую ротовую полость.

Бабочка и . снова бабочка

С наступлением брачного периода шелководы отсаживают пары бабочек в отдельные мешочки. После спаривания самка в течение 3-4 дней занимается откладыванием яиц в количестве 300-800 штук в грену, имеющую овальную форму со значительно варьирующимися размерами, находящимися в прямой зависимости от породы насекомого. От вида же зависит и период выведения червя – это может быть в том же году, а может – в следующем.

Линька. К пятому дню жизни личинка останавливается, замирает и начинает ждать свою первую линьку. Когда цвет головы гусеницы темнеет, это означает, что начинается линька. Она спит около суток, обхватив ножками лист, затем при резком выпрямлении лопается шкурка, высвобождая гусеницу и давая ей возможность отдохнуть и вновь заняться утолением голода. Четыре следующих дня она поглощает листья с завидным аппетитом, пока не наступает черед следующей линьки.

Превращения гусеницы За весь период развития (примерно месяц) гусеница линяет четырежды. Последняя линька превращает ее в достаточно крупную особь великолепного светло-жемчужного оттенка: длина тела достигает 8 см, ширина – до 1 см, а масса составляет 3-5 г. с плотной кожей. На теле выделяется большая голова с двумя парами хорошо развитых челюстей, особенно верхних, называемых "жвалами". Но самое главное качество, имеющее значение для производства шелка, – наличие у взрослой гусеницы бугорка под губой, из которого сочится особое вещество, застывающее при соприкосновении с воздухом и превращающееся в шелковую нить.

Образование шелковой нити. Этим бугорком заканчиваются две шелкоотделительные железы, представляющие собой длинные трубочки со средней частью, превращенной в теле гусеницы в своеобразный резервуар, накапливающий клейкое вещество, образующее впоследствии шелковую нить. При необходимости гусеница через отверстие под нижней губой выпускает наружу струйку жидкости, которая застывает и превращается в тонкую, но достаточно прочную нить. Последняя в жизни насекомого играет большую роль и используется, как правило, в качестве страховочного троса, так как при малейшей опасности она повисает на ней, как паук, не боясь упасть. У взрослой гусеницы шелкоотделительные железы занимают 2/5 части от всей массы тела.

Устроившись на прутике, гусеница начинает интенсивно работать: она поочередно поворачивает голову, прикладываясь бугорком с отверстием для шелкоотделительной железы к разным местам на коконнике, тем самым образуя весьма прочную сеть из шелковой нити. Получается своеобразный каркас для будущей постройки. Далее гусеница переползает в центр своего каркаса, держась в воздухе посредством нитей, и начинает закручивать собственно кокон.

И вновь бабочка. По прошествии трех недель из куколки выходит бабочка, которой необходимо выбраться из кокона. Это сложно, так как она начисто лишена челюстей, украшающих гусеницу. Но мудрая природа решила эту задачу: бабочка снабжена специальной железой, вырабатывающей щелочную слюну, применение которой размягчает стенку кокона и способствует освобождению вновь образовавшейся бабочки. Так тутовый шелкопряд завершает круг собственных превращений.

Однако промышленное разведение тутового шелкопряда прерывает воспроизводство бабочек. Основная масса коконов используется для получения шелка-сырца. Ведь это уже готовый продукт, остается только размотать коконы на специальных станках, предварительно умертвив куколки и обработав коконы паром и водой высокой температуры (100 градусов), а кокон очень легко раскручивается после этого . Итак, тутовый шелкопряд, разведение которого в промышленных масштабах, вероятно, никогда не потеряет своей актуальности, - великолепный образец одомашненного насекомого, приносящего весьма немалый доход.

Чтобы прокормить тридцать тысяч гусениц понадобится тонна тутовых листьев, этого хватит для того чтобы насекомые сплели пять килограммов шелковой нити. Обычная норма выработки пять тысяч гусениц дают один килограмм, шелковой нити.

Один шёлковый кокон даёт 90 грамм натуральной ткани. Длина одной из нитей шелкового кокона может превышать 1 км. А теперь представите сколько нужно потрудиться шелкопряду, если в среднем на одно шёлковое платье уходит 1500 коконов.

Полезные свойства шёлковой нити

В слюне шелкопряда, содержится серицин, это вещество защищает шёлк от таких вредителей, как моль и клещи. Гусеница выделяет вязке веществ отлогого происхождения (шёлковый клей) из которого она плетёт шёлковую нить. Несмотря на то, что большая часть этого вещества теряются в процессе изготовления шёлкового полотна, но и то малое, что останется в шёлковых волокнах сможет уберечь, ткань от появления пылевого клеща.

Благодаря серецину шёлк обладает гипа аллергенными свойствами. Благодаря своей эластичности и невероятной прочности шёлковую нить применяют в хирургии, для накладывания швов. Шёлк, используют в авиации, из шёлкового полотна шьют парашюты, оболочки воздушных шаров.

Шелкопряды и косметика

Интересный факт. Мало кто знает, что шёлковый кокон это бесценный продукт, его не уничтожают даже после того как будет снята все шёлковые нити. Пустые коконы применяют в косметологии. Из них готовят маски и лосьоны не только в профессиональных кругах, но и в домашних условиях.

Шелкопряд пища для гурмана

В Корее едят полусырых шелковичных червей, для этого их слегка обжаривают. Это хороший источник протеина.

К чему приводят благие намерения

Мало кто знает, что непарный шелкопряд, который является главным вредителем лесохозяйственной промышленности США, распространила в результате неудачного эксперимента. Как говорится, хотелось как лучше, а вышло следующее.

Только факты

Шелковая нить очень прочная, способна выдержать большое давление. Канаты из шёлка более эффективны в эксплуатации, чем тросы, сделанные из стали той же толщины.
Для производства 1м шелковой ткани нужно около 3000 коконов шелкопряда.
Почти 80% мирового производства шелка принадлежит Китаю.

Чтобы создать шелковую нить,достаточную для производства ткани на 1 платье,шелкопрядам нужно съесть около 70 кг листьев.

1гусеница шелкопряда со своего превращения в куколку съедает листьев шелковицы,по массе превосходящих ее вес в 40 тыс. раз.

1гусеница шелкопряда за 4 недели с момента своего появления на свет увеличивается в размере в 25 раз,ее масса возрастает в 12тыс.раз.

Скорость с которой шелкопряд вырабатывает свою нить может составлять 15 м в минуту.

Гусеница шелкопряда сплетает свой кокон за 3 – 4 дня.

Вот какой полезный тутовый шелкопряд.

Нельзя назвать точной даты, когда люди научились использовать нити из коконов тутового шелкопряда для изготовления ткани. Древняя легенда гласит, что однажды кокон упал в чай императрицы Китая — жены Желтого императора — и превратился в длинную шёлковую нить. Считается, что именно эта императрица научила свой народ разводить гусениц с целью производства уникальной по своему составу ткани. Древняя технология производства была строго засекречена в течение многих лет, и за разглашение этой тайны можно было запросто лишиться головы.

Из чего делают шёлк?

Прошло несколько тысяч лет, а изделия из шёлка все так же пользуются спросом и так же ценятся во всем мире. Многочисленные искусственные заменители шёлка хоть и приблизились по своим свойствам к оригиналу, всё же уступают натуральному шёлку по многим критериям.

Для создания шёлка наивысшего качества используются самые лучшие шелкопряды. Вылупившись из яиц эти гусеницы сразу же приступают к еде. Для того, чтобы начать производить шёлковые нити, тутовые шелкопряды увеличивают свой вес в 10 тысяч раз, поглощая только свежие листья шелковицы! После 40 дней и 40 ночей непрерывной трапезы личинки начинают ткать кокон. Шёлковый кокон сделан из одной единственной нити слюны. Каждая гусеница способна произвести почти километровую шёлковую нить! На изготовление кокона уходит 3-4 дня.

Кстати говоря, не только тутовые шелкопряды производят нити. Пауки и пчёлы тоже производят шёлк, вот только в промышленности используется только шёлк тутового шелкопряда.

Технология производства шёлка

Производство натурального шёлка — довольно сложный и многоэтапный процесс. Первый этап представляет собой очистку и сортировку коконов тутового шелкопряда. Распутывать нежную шёлковую нить не так просто, ведь она склеена белком под названием серицин. Для этой цели коконы бросают в горячую воду, чтобы размягчить серицин и очистить нити. Каждая нить шириной всего в несколько тысячных миллиметра, поэтому чтобы нить получилась достаточно прочной, приходится переплетать несколько нитей. Для производства всего одного килограмма шёлка требуется около 5000 коконов.

После удаления белка серицина нити тщательно высушивают, так как в мокром виде они довольно хрупки и их легко порвать. Традиционно это делают путем добавления к нитям сырого риса, который легко забирает в себя излишнюю влагу. На автоматизированном производстве нити также высушивают.

Затем высушенная шёлковая нить наматывается на специальное приспособление, которое вмещает огромное количество нитей. После всех этих процедур готовый шёлк вывешивается для сушки.

Неокрашенная шёлковая нить — это нить ярко-желтого цвета. Для ее покраски в другие цвета нить сначала окунают в перекись водорода с целью обесцвечивания, а затем окрашивают в нужный цвет при помощи красителей.

Шёлковым нитям предстоит еще долгий путь для того, чтобы стать тканью, а именно переплетение нитей на ткацком станке. В китайских деревнях, где процветает традиционное ручное производство ежедневно делают 2-3 килограмма шёлка, автоматическое же производство на заводе позволяет изготавливать 100 килограммов шёлка каждый день.

Читайте также: