Волокна растительного происхождения

Волокна растительного происхождения состоят из целлюлозы (С₆Н₁₀О₅)_n (природного полимера). Из повседневной жизни хорошо известно, что целлюлоза горит. При нагревании без доступа воздуха происходит термическое разложение целлюлозы с образованием древесного угля, воды и летучих органических веществ. Целлюлоза подвергается гидролизу:

(С₆Н₁₀О₅)_n + n Н₂О → n С₆Н₁₂О₆

Качественная реакция: растереть в фарфоровой ступке кусочки фильтровальной бумаги или ткани (хлопковой, льняной), смоченные концентрированной серной кислотой, (наблюдать обугливание), разбавить водой, нейтрализовать кислоту щелочью и испытать раствор на реакцию с гидроокисью меди. Гидроокись меди восстанавливается глюкозой (продуктом гидролиза целлюлозы) до красной закиси Cu₂O.

Характер горения хлопка, льна, пеньки, сизаля, манилы: горят быстро с запахом жженой бумаги; после сгорания образуется легко разрушающийся пепел. При нагревании желтеет, разлагается, характер волокон от нижнего, тонкого у хлопка и льна до толстого, грубого, жесткого у остальных. Плотность их равна 1400 – 1500 кг/м³.

Волокна животного происхождения

Волокна животного происхождения состоят из белков – шерсть, шелк. Белки – это природные высокомолекулярные азотсодержащие вещества. В результате гидролиза белков получается смесь α– аминокислот:

R−CH−COOH

NH₂

 

Молекулы белка представляют собой длинные цепи остатков аминокислот, соединенных пептидными (амидными) связями.

Белок натурального шелка имеет вытянутые полипептидные цепи. В подавляющем большинстве белков полипептидные цепи бывают, свернуты в спирали.

Сильное нагревание вызывает не только денатурацию белка, т.е. нарушение конфигурации с утратой биологического действия, но и разложение их с выделением летучих продуктов, обладающих запахом жженых перьев, этот признак может быть использован для обнаружения белков и в т. ч. распознавания волокон животного происхождения. Действие концентрированной азотной кислоты на волокна животного происхождения дает желтое окрашивание из-за нитрирования бензольных колец белка.

Химические волокна

В отличие от природных волокон при получении химических волокон используются химические методы.

Искусственные волокна

Волокна, получаемые переработкой, природных полимерных материалов называются, искусственными.

В качестве исходного природного полимера берут целлюлозу, выделенную из древесины или хлопковый пух, оставшийся на семенах хлопчатника. Химическая обработка уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты приводит к образованию уксуснокислых эфиров целлюлозы – диацетилцеллюлозы и триацетилцеллюлозы, которые используются для приготовления ацетатного волокна. Волокно отличается мягкостью, мало мнется, обладает блеском, разрушается в концентрированных кислотах и щелочах.

Из целлюлозы получают и другие искусственные волокна: вискозные и медноаммиачные. При получении этих волокон целлюлозу сначала переводят в растворимые соединения, а затем регенерируют. Поэтому волокна обоих этих видов представляют чистую целлюлозу.

Вискозное волокно больше теряет прочность во влажном состоянии, чем триацетатное.

Часто искусственные волокна используются не в виде длинных нитей (шелка), а в виде штапеля – резаных не крученых волокон длиной несколько сантиметров. Штапель можно использовать для совместного прядения с другими волокнами, например, с шерстью.

Вискозное волокно устойчиво к большинству органических растворителей. Растворяется в диметилсульфоксиде (ДМСО) в присутствии формальдегида; разрушается в концентрированных минеральных кислотах, в Н₂О₂; легко загорается при 180˚ С.

Синтетические волокна

Волокна, получаемые из синтезируемых полимеров, называют синтетическими.