Шелк

Самое красивое, прочное и вместе с тем самое дорогое текстильное волокно вырабатывается шелковичным червем, который называется также тутовым шелкопрядом. Это насекомое выходит из яйца в виде червя, который через некоторое время окутывает себя оболочкой из тонкой нити, выделяемой его организмом. В этой оболочке, называемой коконом, червь превращается в куколку, а затем в бабочку, которая выходит из кокона.

Бабочки-самки откладывают яички, из них выводятся черви и так далее. Нить, получаемая при размотке кокона, и называется шелком. Дороговизна шелка станет понятной, если принять во внимание, что из каждого кокона выходит около ¹/₅ г шелка, то есть для получения одного кг шелка нужно вывести около 5 000 червей, которые требуют за собой тщательного ухода и специального корма. Шелкопряд питается только листьями тутового дерева, которое растет лишь в местностях с теплым климатом, почему и шелководство возможно только на юге.

Были предложены и другие растения для выкормки червей, но промышленного значения они не получили.

Выкормка шелковичных червей начинается весной. Яички, называемые греной, большею частью покупают в гренерных заведениях, специально занимающихся заготовлением здоровой, не зараженной болезненными микробами грены. Она хранится в холодном месте, и весной, когда температуру поднимают до 17° Ц, из нее выводятся черви, которых кормят молодым тутовым листом. Когда червь достигает длины 4—7 сантиметров (приблизительно через 30 дней), он перестает расти и приступает к завивке кокона на приготовленных сухих ветках или вениках (рисунок 245). Червь завивает кокон около трех дней. Чтобы получить целый, легко разматывающийся кокон, жизнь куколки прерывают, убивая ее нагреванием воздуха или горячим паром. Для размотки коконы размачивают в теплой воде (около 40°), отыскивают конец нити, соединяют вместе 4—6 нитей и мотают на мотовила. Размотанный шелк называется грежей, или шелком-сырцом.

Волокно состоит из двух склеенных нитей, окруженных общей оболочкой. Внутренняя часть состоит из вещества, называемого фиброином; вещество оболочки называется серицином. Серицин смывается в мыльных растворах, и чистый шелк состоит из фиброинных волокон толщиной от 0,015 до 0,08 миллиметров. Средняя фиброинная часть шелка-сырца бесцветная, прозрачная, с блестящей поверхностью.

Рис.245. Три стадии образования кокона.

Окутывающая его серициновая оболочка мутна, окрашена в различные слабые оттенки желтого и зеленого цвета и придает всему шелку-сырцу соответствующий оттенок. Шелк плохо проводит тепло и электричество и так же, как и другие волокна, содержит влагу. Нормальной считается влажность в 11%. Крепость шелка значительна и превышает крепость не только других волокон, но и крепость стальной проволоки той же толщины.

Дикий шелк получается разматыванием коконов шелкопрядов, водящихся в лесах. Китайские и индийские дикие шелкопряды дают шелк коричневого цвета, называемый туссором. Он служит для выработки чесучи.

В 1923 году мировое производство шелка составляло 57 500 тонн ⁷/₁₀ этого количества дали Япония и Китай, ¹/₁₀приходится на Италию. В СССР шелководство развито слабо. В Туркестане и на Кавказе раньше добывалось всего 500—550 тонн, остальные 1 500 тонн, необходимые для наших фабрик, ввозились из-за границы.

Искусственный шелк

Остановимся теперь на волокнах, получаемых на заводах химическими способами. Эти волокна получили название искусственного шелка, так как по внешнему виду и сильному блеску они весьма похожи на естественный шелк, доставляемый шелкопрядом. По своему химическому составу искусственный шелк резко отличается от естественного. Последний состоит из белкового вещества, между тем как искусственный шелк изготовляется из целлюлозы и продуктов ее переработки. Для фабрикации искусственного шелка берут хлопок, линтер, концы пряжи; чаще же применяют короткие целлюлозные волоконца, непригодные для получения пряжи. Таковы, например, волокна получаемые из древесины после очистки ее от лигнина и других загрязняющих целлюлозу веществ, делинт и прочие. Производство искусственного шелка заключается в том, что из целлюлозы, обрабатывая ее различными химическими веществами, получают вязкую массу, которую продавливают затем через тончайшие отверстия. Выдавленные струйки протягивают через ряд растворов, в которых они свертываются и затвердевают, превращаясь в гибкую нить — искусственный шелк.

Различают 4 вида искусственного шелка:

- Нитратный шелк, называемый по имени изобретателя шелком Шардоннэ.
- Так называемый целлюлозный шелк Паули.
- Вискозный шелк.
- Ацетатный шелк.

Нитратный шелк

Для получения искусственного шелка по нитратному способу требуется чистое хлопчатобумажное волокно, не содержащее жира и других загрязняющих веществ. Первая операция заключается в обработке целлюлозы смесью азотной и серной кислот, почему целлюлоза переходит в нитроцеллюлозу. По внешнему виду последняя мало отличается от взятого целлюлозного волокна, но свойства ее иные, чем у целлюлозы. Так, она обладает взрывчатыми свойствами, легко воспламеняется, растворяется в эфире, давая коллодий, и так далее. К нитроцеллюлозам относится известное взрывчатое вещество пироксилин, бездымный порох. После промывки и осторожного подсушивания, нитроцеллюлоза растворяется в сантиметрахеси спирта и эфира, раствор фильтруется, отстаивается и затем продавливается через тончайшие отверстия. Выходящая тонкая струйка проводится в теплую воду, которая отмывает спирт, испаряет жир, растворявший Нитроцеллюлозу, и она получается в виде тонкой гибкой нити, легко воспламеняющейся и еще непригодной для употребления. Ее поэтому обрабатывают сернистыми щелочами, которые снова превращают нитроцеллюлозу в целлюлозу. Этот способ приготовления искусственного шелка наиболее дорогой, так как спирт и эфир не удается уловить без потерь, а азотная кислота совсем не возвращается в производство.

Шелк Паули получается из целлюлозы, растворенной в аммиачно-медном растворе (готовится из медного купороса и аммиака). Растворенная целлюлоза вновь выделяется, если добавить в раствор кислоты или крепкой щелочи. Этими свойствами раствора и пользуются для получения искусственного шелка, выдавливая через тонкое отверстие струйки раствора в щелочь или кислоту. Затем образовавшуюся нить отмывают от медных солей

Оба способа — нитратный и Паули— требуют чистого хлопка. Для вискозного способа может идти в дело более дешевая, чем хлопок, целлюлоза, получаемая из древесины. Сперва целлюлозу обрабатывают крепким раствором едкого натра, отжимают и оставляют на некоторое время для вызревания. Затем эту натронную целлюлозу обрабатывают сероуглеродом, с которым она образует вискозу — оранжево-желтую, вязкую массу, растворимую в воде. После выдавливания массы через тонкие отверстия ее подвергают обработке раствором солей, выделяющих из вискозы целлюлозу. Затем образовавшуюся нить очищают от серы, промывают и сушат.

В настоящее время вискозный способ является наиболее выгодным, и большинство фабрик работает именно по этому способу.

Ацетатный шелк только в последнее время получает некоторое значение. Он представляет собой аце-тил-целлюлозу, получаемую из целлюлозы и уксусного ангидрида (готовится из ледяной уксусной кислоты).

Длина искусственного шелкового волокна, как видно из способа его приготовления, может быть сколь угодно большой. Толщина зависит от величины отверстия, через которое продавливается масса. В общем отдельные нити немного толще, чем нити естественного шелка.

Так как искусственный шелк (за исключением ацетатного) представляет собой мало измененную целлюлозу, то его свойства одинаковы со свойствами целлюлозы. Но от целлюлозных естественных волокон он отличается сильной набухаемостью в воде и способностью сильнее, чем хлопок, притягивать. влагу из воздуха. Существенным недостатком искусственного шелка является его незначительная крепость в сыром виде. Сухой искусственный шелк превышает по крепости хлопок, но в сыром виде он в несколько раз слабее последнего.

Поэтому искусственный шелк не применяется для изготовления вещей, которые приходится стирать, так как они легко в сыром состоянии расползутся. Отсюда следует, что искусственный шелк еще не может нацело заменить естественного, но он с успехом идет для производства предметов украшения: галстухов, вышивок, кружев, декоративных тканей, трикотажа и прочие, так как он раза в три дешевле натурального шелка. Вискозный шелк оказывается более прочным в мытье, если его обработать формалином 1).

Нити искусственного шелка уже при самом приготовлении объединяются по несколько штук, так как одна нить не выдерживает натяжения при мотании. Затем несколько нитей скручивают вместе, и в таком виде шелк поступает в продажу или на ткацкие фабрики. Его применяют, однако, и в виде небольших кусочков, длина которых соответствует, например, длине хлопчатобумажного волокна. Получаемое таким образом штапель-волокно прядется вместе с хлопком.

Искусственный шелк появился в конце XIX века. В 1925 г. мировое производство его в два раза превысило мировую добычу естественного шелка. Первое место по качеству производимого искусственного шелка принадлежит Северо-Американским Соединенным Штатам. В СССР имеется одна фабрика искусственного шелка (близ Москвы), работающая по вискозному способу.

1) Формалин представляет собою органическое вещество, применяемое для целей дезинфекции; он изготовляется из метилового древесного спирта (смотрите „Сухая перегонка дерева“).