Предметы считаются изготовленные из натурального сырья. Современное текстильное сырье

Сырьем наз. в-ва природного и синтетического происхождения, используемые в производстве промышленной продукции.

По агрегатному состоянию сырье делится на твердое, жидкое и газообразное. По составу сырье делят на органическое и неорганическое. По происхождению различают сырье минеральное, растительное и животное.

Важнейшее сырье - минеральное. Его делят на рудное, нерудное и горючее. Рудным минеральным сырьем наз. горные породы или минеральные агрегаты, содержащие металлы, которые могут быть экономически выгодно извлечены в технически чистом виде. Нерудным (или неметаллическим) называют все сырье, используемое в производстве химических, строительных и других неметаллических материалов и не являющееся источником получения металлов. К горючему минеральному сырью относятся органические ископаемые: уголь, торф, сланцы, нефть и др., используемые как топливо или сырье для химической пром-ти. Топливом называют горючие органические в-ва, являющиеся источником тепловой энергии. Все топлива по агрегатному состоянию подразделяются на твердые ископаемые (торф, древесина, сланцы), жидкие (нефть, нефтепродукты), газообразные (природный и попутный газы и др.)

Земная кора (99,5%) состоит из 14 химических эл-тов: кислорода - 49,13%, кремния - 26,00, алюминия - 7,45, железа - 4,20, кальция - 3,25, натрия - 2,40, магния - 2,35, калия - 2,35, водорода - 1% и др.

Растительное и животное сырье (древесина, лен, хлопок, шерсть, молоко и т.д.) перерабатывают или в продукты питания (пищевое сырье) или в продукты промышленного и бытового назначения (техническое сырье). Источником растительного и животного сырья являются ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные и водные.

Сырье и материалы делят на основные и вспомогательные. Основные материалы составляют материальную основу выпускаемой продукции: железная руда - чугуна; текстильные волокна - тканей; металл - машин и т.д.

К классу вспомогательных относят такие материалы, которые не составляют материальную основу производимой продукции, а придают ей определенные св-ва и кач-ва, обеспечивают работу оборудования и нормальный ход технологического процесса. Например, красители придают тканям определенный цвет, катализаторы - нормальное протекание либо ускорение тех. процесса.

Существуют также предметы труда, используемые в производстве в качестве полуфабрикатов. Полуфабрикат - это продукт, изготавливаемый на одном участке производства и используемый для выработки продукции на другом участке. Полуфабрикат нередко выступает в качестве готовой продукции. Так, пряжа является готовой продукцией прядильного производства, а на комбинате, где она перерабатывается в ткань,- полуфабрикатом.

29. Пути рационального использования природного сырья

Известно, что экономика производства зависит от характера использования сырья. Наиболее важными из них являются: правильный выбор сырья, комплексная его переработка, повторное использование, высококачественная первичная обработка и обогащение, максимальное использование отходов производства.

Выбор сырья определяет тип применяемого технологического оборудования, характер технологии, длительность производственного цикла и влияет на многие технико-экономические показатели работы предприятий. Например, в машиностроении отдельные детали машин изготавливают из металла, пластмасс, древесного пластика. Правильный выбор сырья характеризуется снижением себестоимости продукции при повышении ее кач-ва. Не менее важным явл. рациональное использование сырья.

Комплексная переработка сырья возможна лишь при высокой организации пр-ва. Она предполагает применение разнообразных тех. процессов, расширение номенклатуры продукции на одном предприятии. При этом снижаются транспортные расходы, себестоимость продукции, растет прибыль промышленных предприятий. Поэтому комплексное использование сырья явл. важной народнохозяйственной проблемой. Комбинирование предприятий, комплексное использование сырья дают возможность получать большой экономический эффект.

Таким образом, можно сделать вывод, что рациональное использование сырья, изыскание более дешевого местного сырья вместо дорогого зарубежного, применение концентрированного (обогащенного) сырья, комплексное использование сырья, замена пищевого сырья на минеральное и другие меры приводят к значительному снижению себестоимости продукции.

Сырье - это материал, предназначенный для дальнейшей обработки на производстве. По сути, именно с него начинается выпуск любой продукции. Переоценить роль исходного материала сложно, так как именно от этого зависит качество изделия. Сегодня существует огромное количество различных групп, подгрупп и видов сырья. Попробуем разобраться в этом многообразии.

Что такое сырье для производства

Собранные или добытые материалы обычно подвергают обработке для придания им необходимых товарных качеств. В дальнейшем они либо поступают в продажу, либо продолжают участвовать в последующих пока не достигнут стадии конечного продукта.

Виды сырья

Классификация сырья - это весьма условное понятие. Принято выделять две основные группы: промышленное и сельскохозяйственное. К промышленному относятся полезные ископаемые и энергоносители. Сельскохозяйственное сырье - это зерновые, молочные продукты, мясо, лекарственные растения. Разделить все виды сырья можно еще на две группы: оно может быть первичным (непосредственно добытым или собранным) и вторичным (в виде побочного продукта или Вторичная группа материалов широко используется в промышленности, что позволяет значительно сократить затраты. По происхождению все виды сырья можно разделить на 4 подгруппы:

1. Растительного происхождения (злаки, травы).
2. Животного происхождения (молочные продукты, экскременты животных).
3. Минерального уголь).
4. Биосфера (вода и воздух).

Использование сырья в производстве

Сегодня существует огромное количество направлений промышленности. Список традиционных отраслей ежедневно пополняют новые названия, а значит, разрабатывается и используется новое сырье. Это связано и с растущим мировым спросом, и с развивающимися технологиями. Наиболее актуальным направлением на сегодняшний день является разработка энергоносителей. Если еще сто лет назад человек умел получать энергию из нефти и угля, то сегодня активно разрабатываются и другие источники, например, Существует альтернативная технология получения электроэнергии, основанная на естественных процессах брожения, когда в виде энергоносителя выступает коровий навоз. А вот такое производство, как выпуск хлопковой ткани, практически не изменилось за много веков. Усовершенствован и механизирован сам процесс, но сырьем являются коробочки хлопка - так же, как это было 3-4 века назад. А пищевая промышленность постоянно претерпевает изменения. Стремление производителя снизить расходы оборачивается поиском новых видов исходного продукта. Натуральное сырье - это наилучший вариант. Однако, к сожалению, в целях экономии оно часто заменяется искусственным. Таким образом, сегодня можно наблюдать ситуацию, в которой одни производственные отрасли продолжают использовать какое-либо сырье веками, а другие развивают технологии и проводят разработку новых видов исходных материалов.

Сырье является одним из важнейших элементов всякого технологического процесса. Качество сырья, его доступность и стоимость в значительной степени определяют основные качественные и количественные показатели промышленного производства

Сырьем называют вещества природного и синтетического происхождения, используемые в производстве промышленной продукции.

По мере развития промышленности расширяется сырьевая база, появляются новые виды сырья, меняется само понятие «сырье». Все более возрастают возможности использования многочисленных отходов промышленных производств. Исходными материалами многих производств является сырье, уже подвергшееся промышленной переработке; его называют полупродуктом или полуфабрикатом.

По агрегатному состоянию сырье делится на твердое, жидкое и газообразное. Наиболее распространено твердое сырье - уголь, торф, руды, сланцы, древесина. Наиболее распространенными видами жидкого природного сырья являются: вода, соляные рассолы, нефть; газообразного: воздух, природные и промышленные газы. По составу сырье делят на органическое и неорганическое. По происхождению различают сырье минеральное, растительное и животное. Особенностью ископаемого минерального сырья по сравнению с растительным и животным является его невозобновляемость, а также неравномерность распределения по поверхности земли и ее недрам.

Минеральное сырье

Важнейшее сырье - минеральное. Оно изучается минералогией - наукой, насчитывающей в настоящее время сведения почти о 2500 различных минералах, отличающихся друг от друга по химическому составу, физическим свойствам, кристаллической форме и прочим признакам.

Минеральное сырье делят на рудное, нерудное и горючее. Рудным минеральным сырьем называют горные породы или минеральные агрегаты, содержащие металлы, которые могут быть экономически выгодно извлечены в технически чистом виде. Нерудным (или неметаллическим) называют все сырье, используемое в производстве химических, строительных и других неметаллических материалов и не являющееся источником получения металлов. Однако большая часть нерудного сырья содержит металлы (например, фосфориты, апатиты, алюмосиликаты). К горючему минеральному сырью относятся органические ископаемые: уголь, торф, сланцы, нефть и др., используемые как топливо или сырье для химической промышленности. Естественно, что основной интерес представляет сырье, которое встречается в земной коре часто, в наибольших количествах, с достаточным содержанием полезных элементов н по воз­можности однородно по составу и свойствам. Поэтому все более расширяется переработка и применение весьма распространенных в земной коре песка, глины, известняка, гипса, а также воды, воздуха, природных газов, твердых и жидких горючих ископаемых.

Земная кора (99,5 %) состоит из 14 химических элементов: кислорода - 49,13%, кремния - 26,00, алюминия - 7,45, железа - 4,20, кальция - 3,25, натрия - 2,40, магния - 2,35, калия - 2,35, водорода - 1,00 % и др.

К наиболее применяемым в народном хозяйстве элементам относятся свинец, ртуть, бром, иод и др. Некоторые элементы, находящиеся в достаточном количестве в земной коре, чрезвычайно рассеяны в пределах доступного для разработки слоя земной коры, в то время как другие сконцентрированы в виде отдельных скоплений. Масштабы промышленного использования многих элементов находятся в резком несоответствии с их распространенностью в земной коре. Например, титана почти в два раза больше, чем углерода в земной коре, в то время как добывается его ежегодно примерно в 10 5 раз меньше. Однако с развитием научно-технического прогресса в ведущих отраслях, предъявляющих повышающийся спрос на редкие и рассеянные металлы, меняется народнохозяйственное значение отдельных продуктов, что сглаживает границы между основными и попутными видами сырья.

Самыми общими и распространенными видами сырья являются вода и воздух. Сухой воздух содержит; азота, - 78 об.%, кислорода - 21, аргона- 0,94, углекислого газа - 0,03 об. % и незначительные количества водорода и инертных газов, а также водяные пары, пыль и т. д. Кислород воздуха находит широкое применение во многих отраслях промышленности; в металлургии, машиностроении, химической и топливной промышленности. Большое применение находит азот (например, в синтезе аммиака, а также для создания инертных сред во многих химических реакциях),

Россия обладает значительными месторождениями высококачественного сырья. Россия занимает первое место в мире по разведанным запасам угля, фосфатов, калийных солей, поваренной соли, торфа, древесины, руд железа, марганца, хрома.

Рудное сырье.

Промышленными металлическими рудами называются полезные ископаемые, содержащие один или несколько металлов в количестве и форме, допускающих на данном этапе развития техники их экономически рациональное извлечение. Чем выше техника переработки руды, тем легче перерабатывать руду с меньшим содержанием металла. Для классификации металлических руд наиболее часто используются следующие признаки: число содержащихся в них металлов, химический состав минерала и химический состав пустой породы. По числу содержащихся металлов различают руды монометаллические (только один металл целесообразен для извлечения), биметаллические (оба металла доступны для извлечения), полиметаллические (извлекается свыше двух металлов). В качестве примеров монометаллических руд можно назвать хромовые, железные, зо­лотосодержащие и т. д.; биметаллических - мед но молибденовые, свинцово-цинковые; полиметаллических- алтайские колчеданные руды, содержащие свинец, цинк, медь, серебро и другие, саксонские руды, содержащие кобальт, никель, серебро, висмут, уран и т.д

В рудах минералы находятся в виде оксидов, сульфидов, арсенатов и т. д. Иногда встречаются самородные руды, в которых металл находится либо в чистом виде, либо в виде сплава с другими-металлами, например, золотоносные, платиновые, руды.

Месторождения руд делят на два типа: коренные (первичные, а виде монолитных горных пород, рудных массивов) и рассыпные (продукты распада и разрушения коренных горных пород). Вторые хуже качеством, более рыхлые, мелкие, пылеватые. По назначению руды подразделяются, на руды черных, цветных и редких металлов.

Нерудное сырье.

Нерудное сырье иначе называют минерально-химическим; оно служит источником получения неметаллов (сера, фосфор и др.), солей, минеральных удобрений и строительных материалов. Важнейшими видами нерудного сырья являются самородная сера, апатиты, фосфориты, природные соли (калийные, мирабилит, сода, поваренная соль). К нерудному сырью относятся и редкие минералы промышленного значения (алмаз, графит).

Источником производства строительных материалов являются горные породы различного происхождения и состава. Горные породы (минеральная масса, представ­ляющая собой либо один минерал, либо агрегат минералов) по происхождению бывают изверженными, осадочными и метаморфическими (т. е. видоизмененными). К изверженным породам относятся грант, диабаз, базальт, андезит, пемза, туф и т. д., к осадочным породам - гипс, известняк, мел, глина, песок, гравий, песчаник. Метаморфические породы образовались в результате видоизменения горных изверженных или осадочных пород. К ним относятся мрамор, гнейс, кварцит. По химическому составу большинство изверженных горных пород состоит из кремнезема SiO 2 и глинозема Al 2 O 3 . Осадочные породы включают помимо этих оксидов карбонаты кальция (известняк), магния (доломит), сульфат кальция (гипс) и т. д. Глина представляет собой очень сложную смесь тонкообломочных пород, смешанных с кварцем, известняком, илом.

Основным видом природного волокнистого сырья для производства текстильных материалов в России и Украине многие десятилетия был и остается до настоящего времени хлопок . Его потребление в 6-8 раз превышает суммарное использование льна, конопли, шерсти и шелка. В бывшем Советском Союзе в период 1960-1980 гг. из хлопка изготавливали 75% всех тканей, чему способствовали доступность, дешевизна и отлаженная технология переработки этого вида сырья 1 .

С начала 1990-х годов ситуация в текстильной промышленности России и Украины резко изменилась. Тяжелый кризис всей промышленности в целом, отсутствие у предприятий оборотных средств и открытие границ для экспансии товаров легкой промышленности, как с Востока, так и с Запада, привели к уменьшению объема производства текстильной промышленности в 5-8 раз 2 .

Одной из причин отставания текстильной отрасли является также устаревший, требующий модернизации парк оборудования, доставшийся в наследство постсоветским предприятиям.

Известно, что для технического переоснащения текстильного предприятия средней мощности необходимо несколько десятков миллионов долларов США. Такие расходы под силу либо государственному бюджету, либо крупным финансово-промышленным группам (холдингам), объединяющим 4-6 текстильных предприятий.

Хлопок

Промышленные холдинги созданы в настоящее время и в Украине, и в России. Производят они достаточно узкий ассортимент хлопчатобумажных тканей : домашний текстиль, ткани для спецодежды и технические материалы. Хлопчатобумажная отрасль - самая представительная в Украине. На ее долю приходится 50% всех предприятий текстильной отрасли страны - около 40 фабрик.

Суммарная номинальная мощность - 400 млн. м 2 суровой ткани (заключительная отделка и сейчас является слабым звеном отрасли) и 100 тыс. тонн пряжи в год. Состоянием на 2006 год украинские ХБК работают примерно на 70% от своей максимальной мощности. Примерно такая же ситуация и в российской хлопчатобумажной отрасли. Предприятия пребывают в состоянии жесткой конкуренции, охватывая своей продукцией лишь малый сегмент (15-20%) требуемого рынком потребления ассортимента тканей.

В этой ситуации для правильного выбора стратегии развития и для оптимизации баланса используемых волокнистых материалов текстильной промышленности и России, и Украине необходимо отказаться от укоренившегося представления о хлопке как об основном виде натурального сырья для производства тканей 1 , 3 , 4 .

Это обусловливается несколькими объективными причинами.

Во-первых, в мировом балансе текстильного сырья на начало XXI века хлопок составляет лишь 35%, а по прогнозам его удельные вес будет и дальше снижаться; остальные 65% сырья (а это 39 млн.т волокон и нитей) приходится на искусственные и синтетические волокна, а также на другие природные волокнистые материалы (различные виды шерсти, лен, коноплю, натуральный шелк и другие волокна).

Во-вторых, хлопок для России и Украины сейчас является на 100% импортируемым сырьем, используемым к тому же для оборонных нужд.

В-третьих, за последние десятилетия ухудшились экологические показатели хлопка, выращиваемого в Средней Азии (Узбекистан, Туркмения, Таджикистан), где ряд районов признан зонами экологического бедствия. 5 Сырье, выращенное с применением запрещенных в Европе средств защиты растений, может содержать остаточные количества хлорорганических соединений, в связи с чем не исключена вероятность его негативного воздействия, как на переработчиков, так и на потребителей конечных продуктов. Уже сейчас у работниц ряда прядильных фабрик, перерабатывающих среднеазиатский хлопок, отмечается наличие кожных заболеваний (экзем и дерматитов) 4 .

Таким образом, становится актуальной проблема обеспечения широкого промышленного применения других волокнистых материалов, альтернативных хлопку, особенно натуральных.

Лён

Первенство в наших широтах безусловно принадлежит льну . Это природное целлюлозное волокно обладает более высокими медико-биологическими и физико-механическими свойствами, чем хлопковое. Благодаря такому уникальному комплексу свойств льна, как гигиеничность, высокая прочность, низкое электрическое сопротивление и пылеемкость, комфортность, природная бактерицидность (антисептичность и противогнилостность) спрос на льняные и льносодержащие текстильные материалы во всем мире растет год от года.

Использование льна в одежде человека имеет многовековую историю. В древней Греции льняная одежда считалась привилегией жрецов, в древнем Египте была доступна лишь аристократии. Плащаница, в которую было завернуто тело Иисуса Христа, была изготовлена из льняных волокон. На Руси лен издревле использовался для белья и одежды, в том числе праздничной. Интереснейшим фактом является и то, что первым российским стандартом, подписанным лично Петром Первым, был стандарт на лен.

Немецкие ученые доказали, что в жаркую погоду у человека в льняной одежде температура кожи на 3...4 о С ниже, чем в одежде из других натуральных волокон. Присутствие в ткани даже небольшого количества льняного волокна (до 10%) практически полностью исключает электризуемость и снижает проницаемость гамма-излучения в 1,5-2 раза.

Интерес ко льну возрастает с каждым годом. По прогнозам ведущих французских специалистов (на основании медицинских и социологических исследований), до 2010 года удельный вес льняных и льносодержащих тканей в общем объеме выпуска текстильных материалов в мире повысится до 70% 6 .

Следует заметить, что успешное продвижение льняных тканей на внутренний и внешний рынки зависит не только от их высоких физико-механических и гигиенических свойств. Существенное значение имеет и экологическая чистота тканей, которая должна быть подтверждена экологической сертификацией по международным стандартам ЭКО-ТЕКС-100, ИСО-9000 и ИСО-14000.

Указанные стандарты регулируют: содержание в тканях легких органических углеводов (например, формальдегида); остаточного количества тяжелых металлов и токсических элементов (свинца, мышьяка, кобальта, ртути и др.); пестицидов и гербицидов, используемых при выращивании льна; хлорированных органических соединений, применяемых при отделке; остаточное содержание красителей и продуктов их распада (для тканей с печатным оформлением).

По качеству лучшим в мире признан западноевропейский лен. Лидерами по его производству являются Франция (85 тыс.т/год); Бельгия, Нидерланды и Германия (по 18 тыс.т/год).

Лен, выращиваемый в России и в Украине, имеет степень одревеснения 40...60% против 20% у западноевропейского льна и является более жестким. В текстильной промышленности России и Украины лен эффективно используется лишь на 30% (длинное волокно), а 70% (короткое волокно), в основном, идет на технические и упаковочные материалы (мешковина, пакля и др.). Существующие технологии переработки длинноволокнистого льна в ровницу и пряжу - весьма длительные и энергоемкие процессы. В результате выпускаемые чистольняные и полульняные ткани, пользующиеся большим спросом, особенно на Западе, значительно дороже, чем хлопчатобумажные.

Недостатки льняных тканей - повышенная сминаемость и усадка - нивелируются сырьевыми добавками других видов волокон и новыми видами заключительных отделок (био-энзимных и нанотехнологических).

К современным льносодержащим сырьевым композициям можно отнести: 7 лен-полиэфир (40+67) лен-полиамид (5+25) лен-вискоза (30+60) лен-лиоцелл (45+55) лен-тенсель (45+55) лен-купра (45+55) лен-полиуретановые волокна (2+6) лен-металлизированные волокна (30+45) лен-хлопок (40+65) лен-шерсть (18+58) лен-конопля (25+73) лен-натуральный шелк (12+40).

Для изготовления современных тканей также применяются более сложные композиции волокон: лен-полиэфир-вискоза-натуральный шелк; лен-шерсть-полиамид; лен-хлопок-тактель-полиэфир и др. 8 .

В последние 10-15 лет было создано оборудование (фирмы Truetzschler GmbH & Co HG, Temafa , Rietter Perfojet , Тверьлегмашдеталь , Кардатекс , ЦНИИЛКА ) для производства котонина - модифицированного короткого льноволокна, близкого по технологическим свойствам к хлопку и пригодного для совместного прядения с хлопком и шерстью. Наиболее широко известны механическая, химическая и механохимическая технологии котонизации льна 9 .

Конопля текстильная

Наряду с хлопком и льном все большую популярность приобретает конопля . Это экологически чистое волокно желто-коричневого цвета, которое трудно отбеливается, на термообработку и инсоляцию реагирует так же, как хлопок, а физико-механические свойства его приближены ко льну.
Лучшее по качеству текстильное волокно из конопли производится в Италии. Несмотря на то, что украинские ученые-селекционеры Глуховского НИИ лубяных культур добились серьезных успехов по выведению элитных сортов конопли текстильной, в Украине в настоящее время технологии по выращиванию и переработке этого перспективного волокна практически не развиваются 10 .

За последние пять лет в мире зарегистрировано 12 новых видов натуральных текстильных волокон растительного происхождения (из стеблей, листьев и даже лепестков растений). Среди экзотических вариантов натуральных волокон, которые все чаще применяют в модных тканях, можно назвать следующие виды 11 .

Рами (китайская крапива) - прочнее льна в 2 раза, хлопка - в 5 раз. Природный цвет - белый, хорошо окрашивается, обладает бактерицидными свойствами и естественным шелковистым блеском. В современных тканях это волокно смешивают с натуральным шелком, мерсеризованным хлопком и вискозой 12 .

Сизаль (агава, пита, кенжут) - сверхпрочное на разрыв и истирание волокно, обладающее противогнилостными свойствами (содержание целлюлозы 70...72%). Ранее использовалось только для плетения циновок, а теперь - в пальтовых, плащевых, мебельно-декоративных тканях и ковровых напольных покрытиях. Интересна также новая сырьевая композиция: сизаль-кашемир-люрекс 13 .

Пима - вид хлопка, выращенного в Перу. Очень тонкий, длинноволокнистый, по качеству выше египетских сортов, обладает природным шелковистым блеском, не требует мерсеризации.

Луобума (luobuma) - волокно с 5000-летней историей, однако только сейчас его начинают активно использовать в Китае в промышленном производстве текстильных материалов. Это растение произрастает в лесах Китая (провинция Синьцзян). Основные свойства: высокая гигроскопичность, воздухо- и паропроницаемость, бактерицидность, защита от УФ-излучения, стимуляция кровообращения; ткань из луобумы хорошо окрашивается, малоусадочна, пропускает длинные лучи инфракрасного излучения, которые способствуют восстановлению клеток человеческого организма и лечению артритов.

Промышленное применение сейчас получают также ананасовые и банановыелистовые волокна; волокна кенафа, пушицы болотной, репейника, ракитника, манилы (абаки),джута (калькуттской пеньки) и другие 14 .

Шерсть

Среди натуральных волокон животного происхождения, как и прежде, лидируют белковые волокна: шерсть и шелк.

Из исторических источников известно, что шерсть , как текстильное сырье, служит человечеству свыше 12 000 лет. Эти волокна обладают целым рядом ценных физико-механических свойств: имеют лучшие среди натуральных волокон показатели гигиенического комплекса и теплозащиты, эластичность, прочность, высокие технологические свойства (благодаря природной извитости волокон и их способности к свойлачиванию). Благодаря уникальному строению поверхностного чешуйчатого слоя они легко входят в прочное сцепление друг с другом и единственные из всех видов волокон служат сырьевой базой для создания валяльных нетканых материалов - войлока и фетра 15 .

В Украине шерстоперерабатывающая отрасль объединяет 26 предприятий, которые производят пальтовые, костюмные, плательные, платочные чистошерстяные (ч/ш) и полушерстяные (п/ш) ткани; для верха и подкладки обуви, одеяла, пледы, шарфы, ковровые изделия, ч/ш и п/ш пряжу.

В совокупности шерстоперерабатывающая отрасль Украины может производить ежегодно: 40 тыс. тонн пряжи, 70 млн. м 2 тканей, 4 млн. м 2 нетканых материалов, 600 тыс. пар валяной обуви. Однако сейчас она также работает не на полную мощность. Основу потребляемого сырья (85%) составляет импортируемая тонкая и полутонкая шерсть. Отечественное сырье (шерсть грубошерстных и полугрубошерстных овец) используется всего на 15% 3 .

Шерсть, как сырье, необходимо дифференцировать по видам и даже по породам животных. В соответствии с требованиями Международной федеральной торговой комиссии (FTC) все изделия из шерсти должны иметь специальную бирку с расшифровкой сырьевого состава, где указывается информация о видах шерстяных волокон, входящих в изделие, и их процентном соотношении, а также международные символы по способам ухода за этим изделием 16 .

Несмотря на то, что основу промышленной сырьевой базы составляет овечья шерсть (примерно 85%), ее нельзя идентифицировать как единую сырьевую группу, так как сегодня в производстве шерстяных материалов применяется более 140 видов овечьей шести, которые отличаются между собой длиной и тониной волокон, степенью извитости и люстрового блеска, прядильной и красильной способностью, теплозащитными свойствами и туше. Наиболее популярна тонкорунная и полутонкорунная шерсть мериносовых пород овец. Изделия из экстратонкой мериносовой шерсти маркируются Gold Woolmark и внешне похожи на натуральный шелк 17 .

Среди других видов шерсти: мохер кашемир ангора верблюжья, козья, сарлычья (яков), собачья, кроличья, заячья и конская шерсть шерсть безгорбых верблюдов (ламы, альпаки, викуньи, гуанако), бизонов и др. животных.

В последние 10 лет в качестве незначительных сырьевых добавок (до 12%) применяется шерсть норки, ондатры, выдры, куницы, соболя, шиншиллы. Эти волокна получают вследствие выщипа или стрижки натурального меха, если это предусмотрено дизайном.

Мохер - это шерсть ангорской козы. Тонина волокна зависит от возраста животного: у молодняка - 25...33 мкм, у взрослых особей - 33...45 мкм (Для сравнения: тонина человеческого волоса - 48...50 мкм). Волокно обладает особым люстровым блеском, гладкой поверхностью, мягким туше. Средняя длина - 75...100 мм. Основные поставщики: США, Турция, Китай, а в последнее время - Австралия и Новая Зеландия.

Кашемир - шерсть кашмирских горных коз. Волокна обладают исключительно мягким и нежным туше. Основные параметры пуховых волокон: тонина - 11...18 мкм, длина - 25...80 мм. Основные параметры грубых волокон: тонина - 30...100 мкм, длина - 40...200 мм. Наибольший объем этого сырья заготавливается в Китае и Монголии.

Альпака . Ее волокна делятся на 3 группы в зависимости от тонины: Royal - 19 мкм Baby - 22 мкм Standard - 26 мкм.

Интересно, что в природе существует 24 естественных оттенка альпаки - черный, белый, различные оттенки серого, коричневого, бежевого и коричнево-красного цветов. Имея такую широкую палитру природной окраски, эти волокна не требуют крашения в промышленных условиях и все чаще используются в мире для производства экологически чистого текстиля.

Викунья обладает самыми тонкими в мире природными шерстяными волокнами. Средняя тонина - 10...15 мкм, длина - 30...50 мм. Пуховые волокна имеют тонину 6-8 мкм. Шерсть викуньи относится к самым дорогим в мире видам сырья. Волокна обладают нежным, пластичным, струящимся туше, шелковистым блеском и отличаются уникальным свойством - в готовых материалах совершенно не пиллингуются.

Перино . Из последних сырьевых новинок внимание текстильщиков привлекло волокноPerino , представленное Новой Зеландией на выставке Expofil-2005 . Это волокно из хвоста опоссума.
Его тонина - 15...18 мкм. На ощупь это очень мягкое волокно, похожее на кашемир, оно имеет своеобразную структуру - суживается к одному концу и полое внутри. Как следствие - высокие теплозащитные свойства и очень легкий вес. Сегодня эти волокна используют в элитных женских тканях, добавляя в количестве 25...40% к кашемиру, ангоре, хлопку, натуральному шелку 11 .

Особое внимание зарубежных и отечественных исследователей к шерсти редких видов животных объясняется, прежде всего, высоким коммерческим спросом на данные виды сырья. К примеру, в промышленности Италии доля кашемира в общем объеме перерабатываемого сырья неуклонно растет (ежегодный прирост в течение последних 5 лет составил 12-15%). Устойчивым спросом текстильщиков пользуется мохер, особенно производимый в штате Техас (США) и в Турции. Волокна альпаки, ламы и викуньи на протяжении 2001-2003 годов являлось на мировом рынке дефицитом. Единственным поставщиком промышленных партий этих волокон является Перу 17 .

Компания Woolmark в содружестве с Международным секретариатом шерсти проводит сертификацию шерстяных и полушерстяных тканей по целому ряду физико-механических, технологических, экологических и эксплуатационных показателей.
В настоящее время маркировка Woolmark идентифицируется как международный знак качества шерстяных и полушерстяных тканей. Тканям присваиваются следующие его виды: Woolmark - 100%-ное содержание чистой свежей шерсти с живых животных (допускается до 7% синтетических волокон без уведомления потребителя) Wool-blend-mark - содержание свежей шерсти не менее 50% Wool-blend - содержание свежей шерсти от 30 до 50% Top-Wool - гарантия экологической чистоты сырья; шерсть не содержит алкалоидных компонентов, так как животные содержались в экологически чистой среде с контролируемым режимом питания. Для изделий, отмеченных этим знаком, проводится дополнительная очистка сырья по специальной технологии Bioclean 14 .

С целью маркировки ультратонких шерстяных тканей из камвольной равноплотной пряжи компания Woolmark ввела систему обозначений Super (S). Сегодня встречаются ткани с маркировкой: Super-100 и Super-200 . Это означает, что материал получен путем использования камвольной пряжи с диаметром соответственно: 18,5 мкм и 13 мкм 17 .

Наиболее крупная японская компания по производству шерстяной и полушерстяной пряжи Nikke внедрила новую технологию, позволившую изменять круглое поперечное сечение шерстяного волокна. Технология не ухудшает физико-механических свойств шерсти, однако влияет на микроструктуру волокна, в результате чего материалы приобретают особый струящийся блеск и высокую драпируемость 11 .

Шёлк
Натуральный шелк - коконная белковая нить органического происхождения. Это сырье привносит в ткань гигиеничность, комфортность, драпируемость, высочайшие эстетические и оптические свойства. Несмотря на многовековую историю шелка, современные исследователи открывают все новые свойства этого уникального сырья. Японские ученые доказали, что натуральный шелк является иммуностимулирующим, антиаллергенным и бактерицидным сырьем, особенно благотворно влияющим на женский и детский организмы.

В современном текстильном производстве натуральный шелк применяется для изготовления плательных, блузочных, сорочечных, костюмных, пальтовых, мебельно-декоративных и портьерных тканей, постельного и нательного белья, чулочно-носочных изделий, одежды для грудных детей и материалов специального назначения (в том числе медицинских).

Развитие технологий переработки натурального шелка направлено на сохранение его природной экологической чистоты, т.е. на создание шелкового эко-текстиля. Интересно, что для реализации этого перспективного технологического направления специалисты часто прибегают к старым и даже старинным методам производства материалов. 18

Например, отделка, получившая название чайный шелк , известна в Китае с XII века. Ткань закапывали в землю с большим содержанием железа, которое окисляясь, придавало ей темный красно-коричневый цвет. Затем ткань выкладывали на солнце одной стороной. Весь процесс занимал 4 и более месяцев. В результате получалась нарядная двухлицевая шелковая ткань с темным восковым блеском крепко заваренного чая. В наши дни «чайный шелк» с гордостью применяют в своих коллекциях дизайнеры мировых Домов моды 11 .

К новым технологиям можно безусловно отнести биоструктурирование натурального шелка. Новое волокно под названием bio-steel , зарегистрированное компанией Nexia , представляет собой биошелк повышенной прочности, легкий, упругий, гигиеничный, поперечное сечение которого напоминает крест с 12-ю углами 14 .

Новейшие технологии, которые уже сейчас применяют в мире для улучшения потребительских свойств, урожайности и производства натуральных волокон - это генная инженерия, биоселекция и даже клонирование особо ценных видов шерстяных пород животных.

ПРИМЕЧАНИЯ

1 Живетин В.В., Сычев В.Н. - Текстильная химия, 2002, №1(17), с.4-14.

2 Айзенштейн Э.М. Текстильная химия, 1997, №3 (12), с.20-27

3 companion.uk - 2005.

4 Морыганов А.П., Захаров А.Г., Живетин В.В. - Российский химический журнал, 2002, т.XLVI, №1.

5 Гусева Т.В., Михайлиди Д.Х., Заика Е.А. - В сб. тезисов докладов научно-практической конференции «Наука - льняному комплексу», Вологда, М.: ЦНИИЛКА, 2000, с.98-101.

6 Textile Report, 2005, №4, p.23-24.

7 Ниже приведены процентные доли льна + второго компонента в льносодержащей композиции - прим. ред.

8 Современные проблемы и тенденции текстиля» - «Текстиль плюс», 2005, с.18-20.

9 Воронова М.И. и др. - В сб. трудов V Международной конференции «Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных технологических процессов и оборудования», Иваново, 2001, ИХР РАН, с.428.

10 Конопля посевная (cannabis sativa) - одна из древнейших технических культур, первое упоминание о которой относится к IX веку до нашей эры. В отличие от индийской конопли, распространенной в южных широтах и содержащей наркотические ингредиенты, с древнейших времен применяется, в частности, для получения крученых изделий (из женских растений - матерка), текстильной пряжи (из мужских растений - посконь), обтирочных и технических теплоизоляционных материалов (из сырья низшего качества и отходов). Получила широкое распространение в России, особенно с началом строительства парусного флота, и была одной из стратегических статей российского экспорта, в том числе в Англию и США. Рост посевных площадей под коноплю достиг во всем мире максимума (около 1 млн. га) в 1920-х годах, после чего стал снижаться под давлением роста рынка дешевого хлопковолокна. К 1931 г. в СССР высевалось 920 тыс. га конопли, к 1960 г. посевы сократились до 450 тыс. га.

Будучи высокоурожайным в условиях умеренных широт (волокна до 2,9 т/га) и даже умеренно-северных широт (волокна до 2 т/га в Финляндии и Канаде, по данным Всероссийского института растениеводства - ВИР ), конопляное волокно обладает большой прочностью при условиях высокой влажности и высочайшей абразивной устойчивостью (недаром из него были изготовлены первые джинсы Levi"s ), очень большой длиной (до 300 см), а по эластичности и линейной плотности (40 Nm) оно близко к льняному.

Весь этот комплекс потребительских свойств, а также то, что агротехника выращивания конопли не требует (в отличие от хлопка) применения мощной химической защиты посевов, обусловили ее «второе рождение» в последние десятилетия как хорошего сырья для эко-текстиля . Достаточно сказать, что к 2002 г. во Франции ее посевы занимали более 30 тыс. га (дотации Евросоюза - 63 евро/т волокна), тогда как в России только 3 тыс. га (дотации Правительства РФ - около 54 евро/т волокна).

Наиболее крупным производителем конопляной пряжи в Европе в настоящее время является итальянская компания Linificio e Canapificio Nazionale . Проект полной цепи производства чисто конопляных экологичных тканей (от выращивания сырья в Кенте до ткачества и отделки в Лондоне) реализован в 1995 г. в Великобритании компанией Bioregional Development Group . Значительную активность в возрождении традиционной культуры проявляют германские текстильщики под эгидой национальной ассоциации объединенного развития Hanfcom . В частности, группа компаний Hanfhaus в настоящее время выпускает экологически чистые 100%-лубяные изделия сорочечного и джинсового ассортимента, а компания Flaksy - индустриальное производство по механической обработке волокон мощностью 4000 т/год. Оптовыми поставками эко-одежды из лубяных волокон в Россию занимается ООО Ассоль , реализующее товары через этномагазины в Москве, С.-Петербурге, Самаре, Уфе и за пределами страны (в Киеве).

Собственно российские проекты в этой сфере, до сих пор не выходят на уровень коммерческих, оставаясь в рамках научно-технических разработок и обобщений. Так, Институт химии растворов РАН предлагает высокоэкологичную технологию механохимической котонизации лубяного волокна, при которой волокна приобретают извитость, пластичность, снижается их жесткость на изгиб и кручение, а также оптимальные составы смесок для пряжи. Остаются нереализованными предложения по организации комплексного развития подотрасли - см. Григорьев С.В. Возможности расширения сырьевой базы текстильной промышленности за счет использования лубяных волокон cannabis sativa в европейских странах и России (СПГУТД , ВИР) - прим. ред.

11 International Textiles, 2004, №2 (7), с.5, 12-18.

12 Среди крупнейших импортеров этого волокна, пряжи и готовых изделий из рами и традиционных смесок (55% рами + 45% хлопка с полиэфиром) - КНР, Корея, Гонконг, Тайвань, Бразилия, Филиппины и Индонезия. До недавнего времени рами применялось в основном в текстиле, использовавшем прочностные свойства волокна - крученые изделия, паруса, полотно, домашний текстиль. Мощное развитие конфекциона из рами в последнее время связано с тем, что на него не распространяются квоты на текстиль других сырьевых составов из стран Юго-Восточной Азии. В этом случае на первый план выходят высокая поглотительная способность, хорошая устойчивость к сухим чисткам, комфортность и экологичность тканей из этого волокна. Трикотаж, casual и детскую одежду из рами ввели в свой ассортимент такие торговые марки, как Mango и Westland - прим. ред.

13 До недавнего времени волокно агавы (sisal) использовалось в основном для производства технического текстиля (ковровые покрытия, книжные переплеты, крученые изделия, обои, сети, мочалки и банная обувь, обивка мебели и спортинвентраря). Теперь его крупнейшие экспортеры - Бразилия, Кения, Танзания и Мадагаскар (совокупный вывоз 123 тыс. т/год), - ориентируясь на запуск предприятий по индустриальной переработке, могут рассчитывать на его более широкое применение - прим. ред.

14 International Textiles, 2003, № 4, с.4-5, 59-60.

15 Волынец Т.А., Дрегуляс Э.П., Шевченко Г.И. - Легка промисловiсть, 2005, №1, с.25.

16 См. также Храмов Борис (региональный представитель компании Woolmark в России) - в ст. Кризис шерстяного комплекса России. Проблемы и решения // Рынок легкой промышленности, № 27, 2002 - прим. ред.

17 Разумеев К.Э. Текстильная промышленность, 2004, №5, с.18-20.

18 См. Фоминова Оксана. Позволительная роскошь: мифы и правда о натуральном шелке, рекомендации продавцам и художникам // Рынок легкой промышленности, № 44, 2005 - прим ред.

Из природных полимерных материалов сырьё для производства химических волокон добывают из целлюлозы и некоторых белковых веществ. Волокна, полученные путём химической переработки природных полимерных материалов, принято называть искусственными. К их числу относятся разнообразные по виду и качеству вискозные (штапельное волокно, текстильная нить, кордные волокна), медноаммиачные, ацетатные (диацетатное, триацетатное) и белковые волокна, которым в разных странах даны различные наименования.

Главным источником получения целлюлозы служит хвойных и лиственных пород, в которой (в пересчёте на сухую древесину) содержание целлюлозы достигает 55-60%. Другим более богатым по содержанию целлюлозы источником являются отходы хлопководства. Содержание целлюлозы в них достигает 90 % и более. Однако ресурсы хлопковых отходов сравнительно невелики и не в состоянии обеспечить производство химических волокон из хлопковой целлюлозы. Добывать сырьё для производства химических волокон в последнее время в ряде стран начинают из целлюлозы, выделяемую из тростника и камыша. Для этой цели можно также использовать солому, стебли кукурузы и другие сельскохозяйственные отходы.

Очень важное значение имеет качество целлюлозы, особенно при производстве высокопрочного корда. Обычно целлюлоза в растительных материалах находится не в чистом виде, а в смеси с некоторым количеством других соединений (пентозан, пектиновых веществ и других полисахаридов, лигнина, жиров и восков). Основную долю искусственных волокон в настоящее время производят из древесной целлюлозы. Такую целлюлозу, пригодную для производства получают из древесины путём сульфитной или сульфатной варки, в результате которой нецеллюлозные составные части древесины разрушаются или переводятся в растворимое состояние и удаляются таким образом из целлюлозы.

Итак, сырьё для производства химических волокон производится из древесной целлюлозы. При сульфатной варке древесины действующим началом является соединение сернистой кислоты (сульфиты), которые при повышенной температуре реагируют с примесями, но не разрушают целлюлозу. В последующих после варки процессах целлюлозного производства удаляются нецеллюлозные составные части древесины, очищается и отбеливается целлюлоза.

При выделении из древесины целлюлозы методом сульфатной варки на неё воздействуют варочной щёлочью, содержащей едкий натр и сернистый натрий, которые разрушают нецеллюлозные части древесины, после чего можно выделить чистую целлюлозу. Сульфатным способ назван потому, что при регенерации варочного щелока применяют сульфат натрия (сернокислая соль натрия). Существуют и другие способы выделения целлюлозы из древесины. При всех методах надо заботиться о том, чтобы целлюлоза по возможности была лучше освобождена от примесей и продуктов её деструкции, без чего нельзя получить высококачественных химических волокон.

Сырьё для производства химических волокон добывается не только из древесины. Для получения синтетических волокон также нужны природные источники сырья: каменный уголь, нефть, природный газ, сланцы и другие. Следует, однако, учитывать, что непосредственно из этих и других природных материалов синтетические химические волокна получить нельзя — необходимы промежуточные технологические процессы.

Путём химической переработки, например сухой перегонки, процессов крекинга и т.п., получают ряд химических продуктов, среди которых имеются вещества, необходимые для синтеза волокнообразующих полимеров. Таким способом можно получить бензол, фенол, циклогексан и другие вещества, используемые химиками для синтеза исходных продуктов: капролактама, адипиновой кислоты, гексаметилендиамида и пр. Из последних получают всем известные синтетические волокна — капрон, анид (нейлон 6-6) и другие. Кроме продуктов перегонки нефти и сухой перегонки каменного угля, исходные соединения, т.е. капролактам и другие, можно получить из отходов сельскохозяйственных продуктов — соломы, камыша, дающих фурфурол, а также из природных газов.

В настоящее время ассортимент полиамидных волокон пополняется новыми видами. На основе различных аминокислот созданы новые волокна — энант, пеларгон, ундекан и другие. Это стало возможным благодаря тому, что учёные разработали метод теломеризации этилена. Сырьё для производства химических волокон в этом случае получают из природного газа этилена и четырёххлористого углерода.

Другим классом синтетических волокон, тоже получивших широкое распространение благодаря своим ценным свойствам, являются полиэфиры. Оказалось, что из тех же исходных природных веществ (каменного угля, нефти, природных газов) химики умеют делать множество и таких продуктов, которые пригодны для синтеза лавсана: этиленгликоль, диметилтерефталат. Следует, однако, отметить, что процесс получения, например, диметилтерефталата — исходного сырья для полиэфирных волокон — весьма сложен и осуществляется в несколько приёмов. Таким образом получая сырьё для производства химических волокон из природного дешёвого сырья требуются сложные многостадийные процессы с большим количеством операций, выполняемых на различных предприятиях.

Другим примером многостадийности получения химических волокон может служить производство относительно более молодого поливинилспиртового волокна. Сырьём для его синтеза могут служить каменный уголь, природный газ и нефть. Подвергая каменный уголь сухой перегонке, получают кокс и каменноугольный дёготь. Затем кокс путём электротермического нагрева с известью при температуре более 2000 градусов Цельсия переводят в карбид кальция. Действием воды на карбид кальция получают ацетилен, который при обработке в особых условиях с уксусной кислотой даёт соединение под названием винилацетат. В результате полимеризации и последующего омыления полученного из него формуют химические волокна. Прогресс не стоит на месте и сегодня получают сырьё для производства химических волокон всё из новых и новых материалов.