Общая характеристика
1.1. История создания
Вискоза появилась в конце XIX века как результат поиска альтернативы натуральному шелку. Французский ученый Луи Пастер и граф Илер де Шардонне первыми начали экспериментировать с целлюлозой, пытаясь создать искусственное волокно. В 1884 году Шардонне запатентовал технологию производства нитей из раствора целлюлозы, которая легла в основу вискозного процесса.
Промышленное производство вискозы началось в 1892 году в Великобритании. Технология быстро совершенствовалась:
- В 1902 году был разработан более безопасный метод обработки целлюлозы ксантогенатом.
- К 1920-м годам вискоза стала массово использоваться в текстильной промышленности.
- В 1930-е годы появились модификации волокна, такие как кордная вискоза для шин.
Долгое время вискоза оставалась основным искусственным волокном, пока в середине XX века ее не начали вытеснять синтетические материалы. Однако благодаря экологичности и свойствам, близким к натуральным тканям, она сохранила свое значение.
1.2. Вискоза как искусственное волокно
Вискоза — это искусственное волокно, получаемое из натурального сырья, а именно целлюлозы. Её производят из древесной массы, что делает её уникальным материалом, сочетающим природное происхождение и технологическую обработку. Процесс изготовления включает растворение целлюлозы в химических реагентах и последующее формование волокон.
Главное отличие вискозы от синтетических волокон в том, что она не является полностью химической. Она обладает свойствами, близкими к натуральным тканям, такими как мягкость, воздухопроницаемость и способность впитывать влагу. В то же время её производство позволяет добиваться высокой прочности и эластичности, что расширяет сферу применения.
Вискоза широко используется в текстильной промышленности. Из неё создают одежду, домашний текстиль, декоративные материалы. Она может имитировать хлопок, шёлк или шерсть, в зависимости от способа обработки. Важное преимущество — экологичность, так как сырьё возобновляемое, а сам материал биоразлагаем. Однако при производстве используются химические вещества, что требует строгого контроля за технологическим процессом.
Среди особенностей вискозного волокна — склонность к усадке и деформации при неправильном уходе. Чтобы сохранить качество изделий, рекомендуется бережная стирка и сушка. Несмотря на это, вискоза остаётся популярным материалом благодаря комфорту, доступности и универсальности.
2. Процесс производства
2.1. Исходное сырье
Вискозу производят из натурального сырья — целлюлозы. Основным источником служит древесина, чаще всего хвойных пород, таких как ель или сосна. Также используют быстрорастущие растения, например, бамбук или эвкалипт.
Целлюлозу выделяют химическим способом. Древесную щепу или растительное сырье обрабатывают растворами, удаляя лигнин и другие примеси. В результате получают чистую целлюлозную массу, которая затем проходит дальнейшую переработку.
Другой вариант сырья — хлопковый линт, отходы хлопкового производства. Его применяют реже, но он дает более мягкие и качественные волокна. Независимо от исходного материала, целлюлозу растворяют в химических реагентах, превращая в вязкую массу — основу для формирования вискозного волокна.
2.2. Основные стадии получения
2.2.1. Подготовка целлюлозы
Производство вискозы начинается с подготовки целлюлозы. В качестве сырья используют древесную целлюлозу, которую получают из щепы лиственных или хвойных пород. Её подвергают очистке и обработке для удаления примесей — лигнина, смол и других нежелательных компонентов.
Основные этапы включают:
- варку щепы в щелочном растворе для растворения связующих веществ,
- отбеливание целлюлозы до достижения высокой степени чистоты,
- прессование и сушку до получения листов или рулонов.
Готовая целлюлоза должна быть однородной по составу, без посторонних включений, так как это влияет на качество вискозного волокна. После подготовки её измельчают в мелкую крошку — это ускоряет дальнейшие химические реакции. Чем выше степень очистки, тем лучше растворимость и стабильность вискозного раствора на последующих этапах.
Древесная целлюлоза — возобновляемый ресурс, что делает вискозу экологичным материалом при условии ответственного производства. Однако её обработка требует точного контроля параметров, иначе свойства конечного волокна могут ухудшиться.
2.2.2. Образование вискозного раствора
Образование вискозного раствора — это сложный химический процесс, который превращает целлюлозу в прядильный раствор. Сначала древесную целлюлозу обрабатывают гидроксидом натрия, чтобы получить щелочную целлюлозу. Затем её измельчают и выдерживают для окисления кислородом воздуха, что способствует равномерности последующих реакций. После этого щелочную целлюлозу обрабатывают сероуглеродом, в результате чего образуется ксантогенат целлюлозы — вязкое оранжевое вещество.
Полученный ксантогенат растворяют в разбавленном растворе гидроксида натрия, формируя вискозный раствор. Его тщательно фильтруют и дегазируют, удаляя пузырьки воздуха, чтобы обеспечить однородность состава. Готовый раствор имеет медовую консистенцию и способен затвердевать при контакте с кислотой, что делает его пригодным для формования волокон.
- Древесную целлюлозу обрабатывают NaOH для получения щелочной целлюлозы.
- Щелочную целлюлозу измельчают и окисляют.
- Полученный продукт взаимодействует с CS₂, образуя ксантогенат целлюлозы.
- Ксантогенат растворяют в NaOH, фильтруют и дегазируют.
Итоговый вискозный раствор — это основа для производства вискозного волокна, которое имитирует свойства натуральных материалов, оставаясь при этом искусственным.
2.2.3. Формирование волокон
Формирование волокон — это основной этап производства вискозы. Технологический процесс начинается с растворения целлюлозы в щелочи и сероуглероде, в результате чего получается вязкий раствор — вискоза. Его пропускают через фильеры с мельчайшими отверстиями в кислотную ванну. Под действием кислоты раствор коагулирует, превращаясь в тонкие нити.
Полученные волокна проходят несколько стадий обработки. Их промывают для удаления остатков химических веществ, отбеливают при необходимости и сушат. В зависимости от требуемых характеристик волокна могут подвергаться дополнительной обработке — вытягиванию для повышения прочности или смягчению для придания эластичности.
Готовые вискозные волокна обладают гладкостью, высокой гигроскопичностью и мягкостью, напоминающей натуральный хлопок. Они легко окрашиваются, сохраняя яркость цветов, и широко применяются в текстильной промышленности для создания тканей различного назначения.
2.2.4. Отделка готового материала
Отделка готового материала из вискозы включает несколько этапов, направленных на улучшение его свойств и внешнего вида. После формирования волокна или ткани материал подвергают обработке, которая может включать отбеливание, окрашивание и нанесение специальных покрытий.
Для придания вискозе мягкости и уменьшения склонности к сминанию применяют смягчающие составы. Окрашивание проводят с использованием устойчивых красителей, так как вискоза хорошо впитывает цвет. В некоторых случаях ткань обрабатывают антистатическими или влагозащитными пропитками для повышения комфорта при носке.
Процесс отделки может включать:
- каландрирование для придания гладкости;
- мерсеризацию для усиления прочности и блеска;
- аппретирование для улучшения структуры.
Готовая вискоза приобретает необходимые характеристики, такие как мягкость, прочность и эстетичный вид, что делает её популярной в текстильной промышленности.
3. Основные свойства
3.1. Физические параметры
Вискоза — это искусственное волокно, получаемое из природной целлюлозы, чаще всего древесной. Её физические параметры определяют внешний вид, тактильные ощущения и эксплуатационные свойства.
Вискоза обладает средней плотностью, что делает её легче хлопка, но тяжелее синтетических волокон, таких как полиэстер. Материал хорошо впитывает влагу, превосходя по этому показателю многие синтетические аналоги. При намокании прочность снижается, поэтому требует бережного ухода.
Волокно отличается мягкостью и гладкостью, напоминая шёлк или высококачественный хлопок. Оно имеет характерный блеск, который можно регулировать в процессе производства. Вискоза хорошо драпируется, образуя мягкие складки, что делает её популярной в производстве одежды и домашнего текстиля.
Термостойкость материала умеренная: при высоких температурах волокно может повреждаться, поэтому гладить его рекомендуется на низких или средних режимах. Вискоза обладает высокой воздухопроницаемостью, обеспечивая комфорт при носке.
Цветопередача у вискозы отличная — она легко окрашивается в яркие и стойкие оттенки. Однако под воздействием ультрафиолета может выгорать, что требует защиты от прямого солнечного света. Эти физические свойства делают вискозу универсальным материалом с широкой областью применения.
3.2. Взаимодействие с влагой
Вискоза обладает высокой гигроскопичностью, что делает её чувствительной к влаге. Волокна активно впитывают воду, при этом их структура может изменяться — материал становится мягче, а его прочность временно снижается. Это важно учитывать при уходе за изделиями: стирка требует бережного подхода, поскольку мокрая вискоза легко деформируется.
При контакте с влагой волокна набухают, что может приводить к усадке ткани после стирки. Чтобы минимизировать этот эффект, рекомендуется:
- использовать прохладную воду;
- избегать интенсивного механического воздействия;
- сушить изделия в расправленном виде, без выкручивания.
Несмотря на чувствительность к воде, вискоза быстро сохнет и сохраняет комфортные свойства даже при высокой влажности воздуха. Это делает её удобной для летней одежды, так как материал хорошо пропускает воздух и впитывает испарения с кожи. Однако длительное воздействие воды или неправильный уход могут привести к потере формы и снижению долговечности ткани.
3.3. Влияние на здоровье
Вискоза считается одним из самых безопасных искусственных материалов с точки зрения воздействия на здоровье. Её производят из натуральной целлюлозы, что снижает риск аллергических реакций по сравнению с синтетическими волокнами, такими как полиэстер или акрил. Материал хорошо пропускает воздух, предотвращая раздражение кожи, и впитывает влагу, создавая комфортные условия даже при длительном ношении.
Однако в процессе производства вискозы могут использоваться химические вещества, такие как сероуглерод и гидроксид натрия. Если технология обработки не соблюдается строго, следы этих соединений могут оставаться в ткани и вызывать раздражение у людей с чувствительной кожей. Чтобы минимизировать риски, рекомендуется выбирать вискозу от проверенных производителей, особенно если материал будет контактировать с кожей в течение долгого времени.
При правильном уходе вискоза не выделяет вредных веществ и не накапливает статическое электричество, что делает её более безопасной для повседневного использования. Важно учитывать, что некоторые виды вискозы могут давать усадку или деформироваться при неправильной стирке, но это не влияет на её гигиенические свойства. В целом, материал считается гипоаллергенным и подходит даже для детской одежды.
4. Сферы использования
4.1. Текстиль и одежда
Вискоза — это искусственное волокно, получаемое из натурального сырья, а именно целлюлозы. Её производят из древесной массы, обрабатывая её химическими растворителями, что позволяет создать мягкую, гладкую и приятную на ощупь ткань. По своим свойствам вискоза близка к хлопку, но при этом обладает лучшей воздухопроницаемостью и гигроскопичностью, что делает её популярной в производстве одежды и домашнего текстиля.
Этот материал широко используется в текстильной промышленности благодаря своей универсальности. Из вискозы шьют платья, блузки, футболки, нижнее бельё, а также постельное бельё и шторы. Она хорошо окрашивается, сохраняя насыщенность цвета, и легко драпируется, что позволяет создавать изделия с красивой фактурой. Однако вискоза требует бережного ухода, так как может терять форму при неправильной стирке или сушке.
Главное преимущество вискозы — сочетание натуральности и технологичности. В отличие от полностью синтетических тканей, она приятна к телу, не вызывает раздражения и комфортна в носке. В то же время её производство позволяет регулировать плотность и текстуру, что расширяет возможности использования в разных видах одежды и домашнего текстиля.
4.2. Изделия для дома
Вискоза широко применяется в производстве изделий для дома благодаря своим уникальным свойствам. Этот материал мягкий, приятный на ощупь и хорошо впитывает влагу, что делает его идеальным для текстильных товаров.
Из вискозы изготавливают постельное белье, скатерти, шторы и декоративные подушки. Ткань обладает высокой воздухопроницаемостью, обеспечивая комфорт в любое время года. Она легко драпируется, создавая элегантные складки, что особенно ценится в интерьерном текстиле.
Вискозные ковры и пледы отличаются легкостью и нежностью, при этом сохраняя прочность. Материал устойчив к износу, но требует бережного ухода — стирки при деликатном режиме и сушки вдали от прямых солнечных лучей.
Благодаря способности имитировать шелк, хлопок и лен, вискоза часто используется для создания стильных и недорогих предметов декора. Она хорошо поддается окрашиванию, что позволяет производить изделия в широкой цветовой гамме.
Посуда из вискозных салфеток и прихваток удобна в использовании — материал быстро впитывает влагу и устойчив к высоким температурам. Это делает его практичным решением для кухни.
Вискоза сочетает в себе натуральные и синтетические свойства, что делает ее универсальным выбором для домашнего текстиля. Ее доступность и эстетичность позволяют создавать уютную и стильную атмосферу в любом интерьере.
4.3. Технические материалы
Технические материалы, связанные с производством вискозы, включают в себя набор документов, описывающих процессы, оборудование и стандарты качества. Эти материалы содержат информацию о химических реакциях, используемых при создании волокна, таких как обработка целлюлозы щелочью и сероуглеродом. Также в них указаны параметры технологических процессов: температура, давление, время выдержки на каждом этапе.
Для получения вискозного волокна применяют специализированное оборудование. В технической документации можно найти схемы линий производства, включающие:
- емкости для приготовления растворов;
- фильеры для формования волокна;
- сушильные камеры;
- намоточные машины.
Важное место занимают стандарты, регулирующие качество сырья и готовой продукции. Они определяют прочность волокна, его гигроскопичность, устойчивость к химическим воздействиям. Дополнительно в технических материалах приводятся методы контроля, такие как испытания на разрывную нагрузку или проверка степени белизны. Эти данные помогают производителям соблюдать единые требования и выпускать материал с заданными свойствами.
5. Достоинства и недостатки
5.1. Положительные аспекты материала
Вискоза обладает рядом преимуществ, которые делают её популярным материалом в текстильной промышленности. Она отличается мягкостью и приятной текстурой, напоминающей натуральный хлопок, что обеспечивает комфорт при носке. Материал хорошо пропускает воздух, позволяя коже дышать, и эффективно впитывает влагу, что особенно важно для летней одежды и постельного белья.
Ещё одним плюсом вискозы является её гипоаллергенность. Она редко вызывает раздражение кожи, что делает её подходящей для людей с чувствительной кожей или склонностью к аллергическим реакциям. Кроме того, материал обладает хорошей драпируемостью, легко поддаётся окрашиванию и удерживает яркие цвета, что расширяет дизайнерские возможности.
Вискоза сочетает в себе свойства натуральных и синтетических волокон. Она прочнее хлопка, но при этом остаётся лёгкой и эластичной. Её можно смешивать с другими волокнами, такими как эластан или полиэстер, для улучшения износостойкости и упругости. Благодаря этим качествам вискоза широко применяется в производстве одежды, домашнего текстиля и даже медицинских изделий.
Экологичность производства — ещё одно преимущество вискозы. Она изготавливается из возобновляемого сырья — древесной целлюлозы, а современные технологии позволяют минимизировать вредные выбросы. В отличие от полностью синтетических тканей, вискоза разлагается быстрее, что снижает нагрузку на окружающую среду.
5.2. Ограничения применения
Вискоза, несмотря на универсальность, имеет ряд ограничений в применении. Материал подвержен деформации при длительном воздействии влаги, что делает его менее подходящим для изделий, требующих частой стирки или использования в условиях высокой влажности.
Под воздействием прямых солнечных лучей вискоза может выцветать, теряя насыщенность цвета. Это ограничивает её применение в производстве предметов, постоянно находящихся под открытым небом.
Из-за низкой термостойкости вискоза не подходит для изготовления защитной одежды или вещей, подвергающихся высоким температурам. Глажка материала требует осторожности — слишком горячий утюг может повредить волокна.
Вискоза обладает высокой гигроскопичностью, но при этом медленно сохнет. Это делает её не лучшим выбором для спортивной одежды, где важна быстрая испаряемость влаги.
Стоит учитывать, что при неправильном уходе вискоза может давать усадку или терять форму. Чтобы избежать этого, рекомендуется бережная ручная стирка или использование деликатного режима в стиральной машине.
6. Правила ухода
6.1. Стирка и сушка
Вискоза требует особого подхода к стирке и сушке, чтобы сохранить свои свойства и внешний вид. Этот материал чувствителен к высоким температурам и агрессивным моющим средствам, поэтому лучше выбирать деликатный режим стирки. Оптимальная температура воды — 30–40 °C, чтобы избежать усадки и деформации волокон.
Используйте жидкие или мягкие порошковые средства без отбеливателей и агрессивных компонентов. Стирать вискозу вручную предпочтительнее, но если используется машинка, устанавливайте минимальные обороты отжима. Сильное механическое воздействие может повредить структуру ткани.
После стирки не выкручивайте изделие, а аккуратно промокните полотенцем или дайте воде стечь естественным образом. Сушить вискозу следует в расправленном состоянии, вдали от прямых солнечных лучей и нагревательных приборов. Горизонтальная сушка на чистой поверхности предотвратит растягивание и деформацию. Гладить ткань лучше слегка влажной через марлю или на минимальной температуре без пара.
6.2. Глажка и хранение
Вискоза требует бережного ухода, особенно при глажке и хранении. Ткань чувствительна к высоким температурам, поэтому гладить её нужно на минимальном режиме утюга, желательно через проутюжильник или хлопковую ткань. Это предотвратит появление блеска и повреждение волокон.
Для хранения вискозных изделий выбирайте сухие, хорошо проветриваемые места, избегая прямого солнечного света, который может привести к выцветанию. Лучше всего вещи хранить на плечиках, чтобы они не мялись, либо аккуратно сложенными в шкафу. Влажность может вызвать появление плесени, поэтому следите за условиями хранения.
Если ткань слегка помялась, можно сбрызнуть её водой из пульверизатора и дать высохнуть естественным образом — это поможет разгладить мелкие складки. Не используйте отпариватель на максимальной мощности, так как вискоза может деформироваться.