Вискоза — что это?

Общая информация о вискозе

История создания

История создания вискозы начинается в середине XIX века, когда учёные искали способы получения искусственного волокна, способного заменить натуральные материалы. Первые шаги в этом направлении сделал французский химик Ансельм Пайен, который в 1855 году обнаружил, что целлюлозу можно растворить с помощью сероуглерода и гидроксида натрия. Однако его открытие осталось практически незамеченным.

Позже, в 1884 году, британский исследователь Чарльз Кросс вместе с коллегами Эдвардом Беваном и Клейтоном Бидлом разработали технологию производства вискозного волокна. Они назвали его «вискозой» из-за вязкого раствора, который образовывался в процессе. В 1892 году был получен патент на этот метод, что положило начало промышленному производству.

Первая коммерческая фабрика по выпуску вискозного волокна появилась в 1905 году в Великобритании. Материал быстро завоевал популярность благодаря своей мягкости, блеску и способности имитировать натуральные ткани. Вискоза стала доступной альтернативой шёлку, что сделало её особенно востребованной в текстильной промышленности.

Со временем технология совершенствовалась, появились новые виды вискозных волокон, включая модал и лиоцелл. Сегодня вискоза остаётся одним из самых распространённых искусственных материалов, сочетая в себе натуральное происхождение и современные производственные возможности.

Процесс производства

1. Исходное сырье

Вискозу производят из натурального сырья — древесной целлюлозы. Чаще всего используют хвойные породы, такие как ель или сосна, так как их волокна обладают высокой степенью чистоты и подходят для дальнейшей переработки.

Древесину измельчают в щепу, затем обрабатывают химическими растворами для выделения целлюлозы. Этот процесс включает несколько этапов:

варку в щелочном растворе для удаления лигнина,
отбеливание для повышения чистоты волокна,
прессование в листы.

Полученную целлюлозу растворяют, превращая в вязкую массу, из которой затем формируют нити. Таким образом, исходное сырье сохраняет природное происхождение, но проходит сложную химическую обработку, превращаясь в мягкую, дышащую ткань.

2. Основные этапы получения

Процесс получения вискозы состоит из нескольких ключевых этапов. Сначала целлюлозу, чаще всего из древесины, обрабатывают раствором гидроксида натрия, что приводит к образованию щелочной целлюлозы. После этого материал подвергают прессованию для удаления избыточной жидкости.

На следующем этапе щелочную целлюлозу измельчают и окисляют кислородом, что способствует её старению. Затем её обрабатывают сероуглеродом, превращая в вязкий раствор — ксантогенат целлюлозы. Этот раствор растворяют в разбавленном гидроксиде натрия, образуя прядильный раствор вискозы.

Завершающий этап — формование волокон. Раствор продавливают через фильеры в кислотную ванну, где происходит коагуляция и выделение целлюлозных нитей. Полученные волокна промывают, отбеливают и высушивают, после чего они готовы к дальнейшему использованию в текстильном производстве.

2.1 Подготовка целлюлозы

Производство вискозы начинается с подготовки целлюлозы, основного сырья для её создания. Целлюлозу получают из древесины, чаще всего используют хвойные породы, такие как ель или сосна. Древесину очищают от коры и измельчают до состояния щепы, после чего подвергают варке в щелочном растворе. Этот процесс позволяет отделить целлюлозные волокна от лигнина и других примесей.

Далее целлюлозу отбеливают, чтобы добиться высокой степени чистоты. После промывки и сушки её прессуют в листы или рулоны. Полученный материал должен соответствовать строгим требованиям по содержанию альфа-целлюлозы, так как от этого зависит качество будущей вискозы.

Для дальнейшей переработки целлюлозу растворяют в щелочи, образуя так называемую "ксантогенатную целлюлозу". Этот этап требует точного контроля параметров, включая температуру и концентрацию реагентов. В результате получают вязкий раствор, который затем пропускают через фильеры для формирования волокон.

Качество целлюлозы напрямую влияет на прочность, гладкость и другие эксплуатационные свойства вискозного волокна. Поэтому подготовка сырья — один из наиболее ответственных этапов производства.

2.2 Формование волокна

Формование волокна — это процесс, при котором вискозный раствор превращается в тонкие нити. Для этого раствор продавливают через фильеры — металлические пластины с мельчайшими отверстиями. Выходящие струйки попадают в осадительную ванну, содержащую серную кислоту и другие химические компоненты. Здесь происходит коагуляция: целлюлоза восстанавливается, формируя твердые волокна.

Готовые нити протягивают через систему роликов, которые регулируют натяжение и толщину. Затем волокна промывают, удаляя остатки химикатов, и подвергают дополнительной обработке — отбеливанию или окрашиванию. Важно контролировать условия формования, так как они влияют на свойства конечного продукта. Например, скорость протяжки определяет прочность и эластичность волокна.

На последнем этапе вискозные нити сушат и наматывают на бобины. Полученное волокно обладает высокой гигроскопичностью, мягкостью и способностью хорошо окрашиваться. Это делает его востребованным в текстильной промышленности для производства одежды, домашнего текстиля и других изделий.

2.3 Финишная обработка

Финишная обработка вискозы завершает производственный цикл, придавая материалу необходимые эксплуатационные и эстетические свойства. На этом этапе ткань подвергается ряду операций, которые улучшают её качество и внешний вид. Например, проводят декатировку — обработку паром или горячей водой, чтобы предотвратить усадку в дальнейшем. Также применяют мерсеризацию для повышения прочности и придания блеска.

Дополнительные методы финишной обработки включают:

Нанесение специальных пропиток для увеличения износостойкости и устойчивости к загрязнениям.
Каландрирование — разглаживание поверхности под давлением для улучшения текстуры.
Окрашивание и печать, которые придают материалу цвет и рисунок, сохраняя при этом натуральную мягкость.

Эти процессы делают вискозу более практичной и привлекательной для потребителей, сохраняя её основные преимущества — воздухопроницаемость и комфорт при носке.

Ключевые характеристики материала

Положительные свойства

1. Гигроскопичность

Гигроскопичность вискозы — одно из её ключевых свойств. Этот материал способен впитывать влагу в больших количествах, чем хлопок, при этом оставаясь приятным к телу. Вискоза быстро поглощает пот и испаряет его, обеспечивая комфорт даже в жаркую погоду.

Благодаря своей структуре волокна вискозы легко взаимодействуют с водой. Это делает её идеальной для летней одежды, постельного белья и других текстильных изделий, где важна воздухопроницаемость. При этом материал не становится тяжелым или липким при высокой влажности.

Однако гигроскопичность имеет и обратную сторону. Вискоза теряет прочность во влажном состоянии, поэтому требует аккуратного ухода. Стирать её рекомендуется в щадящем режиме, избегая сильного отжима и сушки при высоких температурах.

2. Воздухопроницаемость

Вискоза отличается высокой воздухопроницаемостью, что делает её комфортной для ношения в любую погоду. Материал пропускает воздух, позволяя коже дышать и предотвращая перегрев. Это особенно ценно в жаркое время года, когда другие ткани могут создавать ощущение духоты.

Структура вискозного волокна способствует естественной циркуляции воздуха. В отличие от синтетических материалов, которые часто задерживают тепло и влагу, вискоза обеспечивает оптимальный микроклимат. Благодаря этому она подходит для повседневной одежды, спортивных вещей и детских изделий.

Ещё одно преимущество — способность впитывать влагу, не теряя при этом воздухопроницаемости. Ткань быстро отводит пот, оставаясь сухой и приятной на ощупь. Это делает вискозу универсальным выбором для тех, кто ценит удобство и практичность.

3. Мягкость и драпируемость

Вискоза отличается удивительной мягкостью, которая делает её приятной на ощупь. Материал не раздражает кожу, благодаря чему его часто используют для пошива одежды, контактирующей с телом. Ткань приятно облегает фигуру, не создавая дискомфорта даже при длительном ношении.

Драпируемость вискозы — одно из её ключевых качеств. Волокна материала легко формируют мягкие, пластичные складки, что делает его идеальным для создания струящихся силуэтов. Платья, юбки и блузы из вискозы красиво ниспадают, подчёркивая естественность движения.

Преимущества вискозной ткани:

Мягкость, сравнимая с натуральным хлопком или шёлком.
Отличная драпируемость, позволяющая создавать элегантные фасоны.
Лёгкость и воздушность, обеспечивающая комфорт в любую погоду.

Эти свойства делают вискозу популярным выбором для летней одежды, домашнего текстиля и лёгких аксессуаров.

4. Яркость окраски

Яркость окраски вискозы — одно из её ключевых преимуществ. Волокна хорошо впитывают красители, что позволяет получать насыщенные и стойкие оттенки. Благодаря гладкой поверхности материал отражает свет, усиливая визуальную глубину цвета.

Вискоза легко поддаётся окрашиванию разными типами пигментов, включая кислотные, прямые и реактивные красители. Это делает её универсальной для создания тканей с яркими принтами и однотонными решениями.

Особенности окраски вискозы:

Сохраняет цвет после множества стирок при правильном уходе.
Не выгорает на солнце так быстро, как некоторые синтетические материалы.
Позволяет добиться как пастельных, так и интенсивных тонов.

Благодаря этим свойствам вискозные ткани остаются популярными в производстве одежды и домашнего текстиля, где важна эстетика.

Недостатки

1. Снижение прочности во влажном состоянии

Вискоза — это материал, получаемый из целлюлозы, обладающий мягкостью и хорошей воздухопроницаемостью. Однако у неё есть существенный недостаток: снижение прочности во влажном состоянии.

При намокании волокна вискозы теряют до 50% своей изначальной прочности, что делает её менее устойчивой к механическим воздействиям в сравнении с хлопком или синтетическими аналогами. Это происходит из-за разрушения водородных связей между молекулами целлюлозы, которые обеспечивают структуру материала.

Чтобы частично компенсировать этот недостаток, вискозу часто смешивают с более прочными волокнами, такими как полиэстер или хлопок. Также производятся модифицированные виды вискозы, например, модал или лиоцелл, которые обладают лучшей устойчивостью к влаге.

2. Сминаемость

Вискоза обладает высокой сминаемостью, что является её отличительной особенностью. Эта характеристика означает, что материал легко мнётся при носке или хранении, образуя складки и заломы.

Для уменьшения сминаемости вискозу часто смешивают с другими волокнами, такими как полиэстер или эластан. Это делает ткань более устойчивой к деформациям, сохраняя при этом её естественную мягкость и воздухопроницаемость.

Вот несколько факторов, влияющих на сминаемость вискозы:

Плотность плетения нитей — чем плотнее ткань, тем меньше она мнётся.
Добавление синтетических волокон — снижает склонность к образованию складок.
Специальная обработка — некоторые виды вискозы проходят антисминаемую пропитку.

Несмотря на эту особенность, вискоза остаётся популярной благодаря своей лёгкости, комфорту и способности хорошо впитывать влагу.

3. Склонность к усадке

Вискоза обладает заметной склонностью к усадке, что важно учитывать при уходе за изделиями из этого материала. После стирки вещи могут уменьшаться в размерах, особенно если нарушены рекомендации по температурному режиму.

Чтобы минимизировать усадку, следуйте простым правилам:

Стирайте вискозу в холодной или слегка теплой воде, не превышая 30°C.
Избегайте машинной стирки с отжимом — лучше выбирайте деликатный режим или ручную стирку.
Не сушите изделия в барабане или под прямыми солнечными лучами — разложите их на горизонтальной поверхности в тени.
Если глажка необходима, используйте умеренный нагрев утюга и пар.

Эта особенность связана с волокнистой структурой вискозы, которая теряет форму под воздействием высоких температур и механического воздействия. Однако при правильном уходе материал сохраняет свои свойства и внешний вид.

4. Чувствительность к агрессивным средам

Вискоза обладает низкой устойчивостью к агрессивным средам, что ограничивает её применение в условиях повышенной химической активности.

Кислоты и щёлочи разрушают волокна вискозы, приводя к потере прочности и изменению структуры материала. Даже слабые кислотные растворы могут вызвать заметные повреждения, особенно при длительном воздействии.

Солнечный свет и высокая влажность также ускоряют деградацию вискозных волокон. Ультрафиолетовое излучение делает материал более хрупким, а постоянная сырость способствует размножению микроорганизмов, вызывающих плесень и гниение.

При контакте с хлором, например в бассейнах или при отбеливании, вискоза теряет эластичность и быстро изнашивается. Это делает её неподходящей для спортивной одежды, подвергающейся частой стирке с агрессивными моющими средствами.

Однако вискоза хорошо переносит воздействие органических растворителей, таких как ацетон, что позволяет использовать её в некоторых промышленных процессах. Но в целом материал требует бережного ухода и защиты от химически активных веществ.

Области применения

Текстильная промышленность

1. Производство одежды

Вискоза — это искусственное волокно, получаемое из натуральной целлюлозы, чаще всего древесной. В производстве одежды её ценят за мягкость, лёгкость и способность имитировать натуральные ткани, такие как хлопок или шёлк. Материал хорошо пропускает воздух, впитывает влагу и приятен на ощупь, что делает его популярным для летней и повседневной одежды.

Процесс изготовления вискозы начинается с растворения целлюлозы в химических реагентах, после чего её пропускают через фильеры для формирования тонких нитей. Эти нити затем обрабатывают, отбеливают и окрашивают, получая готовое волокно. Готовую вискозу используют для пошива платьев, блузок, юбок, а также в составе смесовых тканей, где она добавляет мягкость и комфорт.

Несмотря на искусственное происхождение, вискоза биоразлагаема и менее вредна для экологии, чем полностью синтетические материалы. Однако её производство требует большого количества воды и химикатов, что может негативно влиять на окружающую среду. Современные технологии направлены на снижение этих воздействий, например, за счёт замкнутого цикла использования растворителей.

Вискоза часто комбинируется с другими волокнами — хлопком, полиэстером или эластаном — чтобы улучшить её износостойкость и упругость. Благодаря разнообразию текстур и расцветок, она остаётся востребованным материалом в моде и текстильной промышленности.

2. Домашний текстиль

Вискоза — это материал, который часто встречается в домашнем текстиле благодаря своим уникальным свойствам. Её производят из натуральной целлюлозы, что делает её экологичной альтернативой синтетическим тканям. При этом вискоза сочетает в себе преимущества натуральных и искусственных волокон: она мягкая, дышащая и приятная на ощупь, но при этом более прочная и износостойкая, чем хлопок или лён.

В домашнем текстиле вискозу используют для изготовления постельного белья, покрывал, штор и декоративных подушек. Она хорошо драпируется, создавая элегантные складки, и обладает лёгким блеском, который придаёт интерьеру утончённость. Ткань отлично впитывает влагу, обеспечивая комфорт во время сна, и при этом быстро сохнет.

Уход за вискозными изделиями требует аккуратности. Их рекомендуется стирать вручную или в деликатном режиме без отжима, а гладить — через влажную марлю. Это помогает сохранить структуру волокон и продлить срок службы текстиля.

Вискоза — удачный выбор для тех, кто ценит натуральность, комфорт и эстетику в интерьере. Она подходит для любого сезона: летом дарит прохладу, а зимой сохраняет тепло, оставаясь при этом гипоаллергенной и безопасной для кожи.

3. Технические ткани

Вискоза широко применяется в производстве технических тканей благодаря своим уникальным свойствам. Этот материал обладает высокой воздухопроницаемостью, гигроскопичностью и мягкостью, что делает его востребованным в различных отраслях.

Технические ткани из вискозы используют в автомобильной промышленности для обивки салонов, создания фильтров и других элементов. Материал хорошо окрашивается, устойчив к износу и сохраняет форму даже при длительной эксплуатации. В медицинской сфере вискозные ткани применяют для изготовления стерильных перевязочных материалов, масок и хирургических покрытий благодаря их способности впитывать влагу и пропускать воздух.

Строительная отрасль также активно использует вискозные ткани для тепло- и звукоизоляции. Их добавляют в композитные материалы, улучшая их эксплуатационные характеристики. В сельском хозяйстве вискозу применяют для защиты растений, создания укрывных материалов и фильтрации.

Список преимуществ вискозных технических тканей:

Экологичность — материал производится из натурального сырья и поддается биоразложению.
Универсальность — подходит для множества промышленных задач.
Доступность — стоимость производства ниже, чем у многих синтетических аналогов.

Благодаря сочетанию практичности и экологичности вискоза остается одним из ключевых материалов для технического текстиля.

Другие сферы использования

Вискоза применяется не только в текстильной промышленности, но и во множестве других областей. Ее свойства делают материал универсальным для производства медицинских изделий, таких как перевязочные материалы, хирургические салфетки и одноразовая одежда для медперсонала. Материал гигроскопичен, мягок и не вызывает раздражения кожи, что делает его идеальным для контакта с телом.

В автомобильной промышленности вискозные волокна используются для создания обивки сидений и декоративных элементов салона. Материал сочетает в себе прочность, эластичность и приятную текстуру, а также устойчив к износу.

В целлюлозно-бумажной отрасли вискоза служит сырьем для производства высококачественной бумаги, включая банкнотную и декоративную. Благодаря длинным и прочным волокнам материал придает бумаге дополнительную плотность и гладкость.

В строительстве вискозные волокна добавляют в состав изоляционных материалов, улучшая их звуко- и теплоизоляционные свойства. Материал экологичен и не выделяет вредных веществ, что делает его безопасным для жилых помещений.

Кроме того, вискоза находит применение в производстве фильтров для воды и воздуха. Ее волокна эффективно задерживают мелкие частицы, обеспечивая высокую степень очистки. Материал устойчив к воздействию влаги и химических веществ, что продлевает срок службы фильтрующих элементов.

Аспекты воздействия на окружающую среду

Биоразлагаемость

Вискоза — это искусственное волокно, созданное из натуральной целлюлозы, чаще всего древесной. Её производство включает химическую обработку сырья, но конечный материал сохраняет свойства, близкие к природным.

Одним из преимуществ вискозы является её биоразлагаемость. В отличие от синтетических волокон, таких как полиэстер или нейлон, вискоза разлагается естественным образом под воздействием микроорганизмов и окружающей среды. Это делает её более экологичным выбором, особенно в условиях растущего внимания к устойчивому развитию.

Для ускорения процесса разложения вискозные изделия можно компостировать, но важно учитывать наличие дополнительных примесей — красителей или химических добавок. В чистом виде вискоза разлагается быстрее, чем хлопок, что подтверждает её экологическую ценность.

Выбирая вискозу, потребители отдают предпочтение не только комфорту и мягкости, но и снижению нагрузки на окружающую среду. Этот материал сочетает практичность с бережным отношением к природе, что особенно важно в современном мире.

Вопросы устойчивого производства

Вискоза — это искусственное волокно, получаемое из натурального сырья, преимущественно целлюлозы древесного происхождения. Процесс её производства включает растворение древесной массы в химических реагентах с последующим формированием нитей. Этот материал сочетает свойства натуральных и синтетических тканей: он мягкий, дышащий и приятный на ощупь, но при этом более устойчив к износу по сравнению с хлопком или шёлком.

Устойчивое производство вискозы требует внимательного подхода к выбору сырья и технологическим процессам. Древесина для целлюлозы должна поступать из ответственно управляемых лесных хозяйств, чтобы минимизировать вырубку лесов. Современные методы позволяют сократить использование воды и химикатов, а также внедряют системы замкнутого цикла для повторного применения растворителей.

Важным аспектом остаётся сокращение вредных выбросов в атмосферу и водоёмы. Производители внедряют фильтрационные системы и биологические методы очистки сточных вод. Кроме того, ведутся исследования по созданию вискозы из альтернативных источников целлюлозы, таких как бамбук, сельскохозяйственные отходы или переработанные текстильные материалы.

Потребителям стоит обращать внимание на сертификаты экологичности, такие как FSC, OEKO-TEX или EcoVero, которые подтверждают, что продукция соответствует стандартам устойчивого производства. Осознанный выбор способствует развитию отрасли в направлении снижения экологического воздействия.