¿Qué son las fibras de celulosa naturales?
¿Qué son las fibras de celulosa naturales?
¿Qué son las fibras de celulosa naturales? En la vida, la dieta es una de las principales formas de obtener las necesidades del cuerpo humano. Patrones de alimentación como tres comidas al día no sólo favorecen la recuperación de la condición física, sino que también mejoran la inmunidad del cuerpo. Pero los diferentes tipos de alimentos contienen nutrientes ligeramente diferentes. Echemos un vistazo a qué son las fibras de celulosa naturales. ¿Cuáles son las fibras de celulosa naturales? 1
Las fibras de celulosa naturales comunes incluyen el algodón, el lino, la lana y la seda. Las fibras naturales se refieren a fibras que existen y crecen en la naturaleza y tienen valor textil. Hay muchos tipos de fibras naturales, y los cuatro tipos que se han utilizado ampliamente en textiles durante mucho tiempo son el algodón, el lino, la lana y la seda. El algodón y el lino son fibras vegetales, mientras que la lana y la seda son fibras animales. El amianto se encuentra en formaciones rocosas de la corteza terrestre y se llama fibra mineral. Es un material de construcción importante y también puede utilizarse para aplicaciones textiles. La fibra de algodón tiene la mayor producción y se usa ampliamente para coser ropa, sábanas, ropa de cama y otras necesidades diarias.
También se puede usar como lona y material para cintas transportadoras, o para fabricar neumáticos. Guata para aislamiento y material de relleno. La mayor parte de la fibra de cáñamo se utiliza para fabricar telas para embalaje y cuerdas, y parte de la fibra de cáñamo de alta calidad se puede utilizar para prendas de vestir. La producción de lana y seda es mucho menor que la del algodón y el lino, pero son excelentes materias primas textiles. La fibra de lana se usa para hacer fibra de lana, la fibra de seda se usa para hacer satén y se cosen ropa. Son hermosas, solemnes y profundamente amadas por la gente. Entre las fibras textiles, sólo las fibras de lana tienen la capacidad de prensarse para formar fieltro. La fibra de lana es también la mejor materia prima para las alfombras de fibra.
Las fibras naturales convencionales incluyen el algodón, el lino, la seda y la lana. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, han aparecido nuevas fibras naturales, como la fibra de hoja de piña y ahora de uso común. de fibra de bambú. Todas ellas son materias primas de fibras textiles de alta calidad que la naturaleza nos dedica. Las fibras de algodón, cáñamo, bambú y hojas de piña son fibras de celulosa naturales que se carbonizan rápidamente hasta convertirse en cenizas cuando se encienden con fuego, acompañadas del olor a hierba quemada. Las fibras de lana y seda son fibras animales naturales que se queman y huelen a pelo quemado cuando se encienden.
La historia del uso humano de las fibras naturales se remonta a la antigüedad. Según la historia de la ciencia y la tecnología en China, los tejidos de seda y cáñamo aparecieron en nuestro país hace 4000-5000 años, los tejidos de lana. aparecieron hace 3000 años, y hace 2000 años aparecen los tejidos de Algodón.
Fibra vegetal: El componente principal es la celulosa, también conocida como fibra de celulosa natural. Es fibra que se obtiene de semillas, frutos, tallos, hojas, etc. de plantas. Dependiendo de la parte donde crece de la planta, se divide en fibra de semilla, fibra de hoja y fibra de tallo. ¿Qué son las fibras de celulosa natural? 2
Las fibras de celulosa natural son formas de fibra formadas naturalmente en las plantas. Este tipo de fibra también se llama fibra vegetal debido a que su composición química es celulosa, generalmente se le llama fibras de celulosa. Las fibras celulósicas se dividen generalmente en cuatro tipos: fibras de semillas (algodón y kapok), fibras de líber (cáñamo, lino y yute antiguos), fibras de hojas (fibras de sisal y piña) y fibras de frutas (fibras de bonote).
1. La estructura y las principales propiedades químicas de la fibra de algodón
La fibra de algodón es, con diferencia, la fibra de semilla unicelular más importante y más utilizada. Es una protuberancia celular de la epidermis. de semilla de algodón cultivada. Una cápsula de algodón madura contiene de 5 a 6 células, cada célula contiene de 6 a 8 semillas y cada semilla tiene de 10.000 a 15.000 fibras. Cada fibra es una célula y su período de generación de calor dura unos 80 días.
La fibra de algodón enrollada a partir de semillas de algodón es una célula tubular arrugada con un extremo superior cerrado y un extremo inferior abierto. Cuando se observan al microscopio, las fibras de algodón maduras tienen forma de cinturón plano longitudinalmente y tienen torceduras naturales; La sección transversal tiene forma de riñón o de oreja y está compuesta por una pared celular primaria tubular delgada, una pared celular secundaria en espiral más gruesa y una cavidad celular hueca que se encoge más pequeña; consulte la Figura 1-1 y la Figura 1-2.
La pared celular primaria contiene celulosa, cera, pectina, ácidos orgánicos, proteínas (sustancias que contienen nitrógeno), polisacáridos no celulósicos y cenizas, etc. la pared celular secundaria contiene principalmente celulosa; se compone principalmente de proteínas (sustancias que contienen nitrógeno).
Las fibras de algodón inmaduras tienen células secundarias más delgadas, cavidades celulares más grandes y falta de distorsión natural normal en la dirección longitudinal. Sus propiedades mecánicas y de teñido son peores que las de las fibras de algodón maduras.
En la composición química de la fibra de algodón, alrededor del 90% es celulosa, que es el cuerpo principal de la fibra de algodón. Además, también contiene cierta cantidad de sustancias no celulósicas llamadas biomasa celulósica o derivados de celulosa. La composición química de la fibra de algodón madura se muestra en la Tabla 1-1 (basada en el porcentaje de masa de fibra seca).
Las sustancias no celulósicas mencionadas anteriormente, excepto la celulosa, producen una capa de barrera física hidrofóbica, que puede reducir el daño causado por la influencia del entorno externo durante el período de crecimiento de la fibra.
También desempeña un papel de lubricación durante el período de procesamiento textil para garantizar que la fibra tenga un buen rendimiento de hilado; sin embargo, las sustancias cerosas y la pectina son desfavorables para la humectabilidad del agua; Previene una mayor humectación y procesamiento químico con agua. Por eso, en el proceso de teñido y acabado, el primer paso es siempre limpiar el tejido de algodón lo más a fondo posible.
La celulosa es una sustancia polisacárida, cuya fórmula molecular se puede escribir como (C6H10O5.), una estructura lineal compuesta por muchos residuos de B-d-glucosa conectados mediante 1,4- enlaces glucósidos En las macromoléculas, los residuos de glucosa adyacentes están invertidos entre sí, y los átomos de hidrógeno y los grupos hidroxilo en los residuos se distribuyen en ambos lados del plano donde se encuentran los residuos. La fórmula estructural se puede expresar de la siguiente manera:
Como se puede ver en la fórmula estructural, en cada residuo de glucosa, hay un grupo hidroxilo libre en los átomos de carbono en las posiciones 2, 3 y 6, que tiene las propiedades de un grupo hidroxilo general en el residuo de glucosa; en el extremo izquierdo de la macromolécula, hay un grupo hidroxilo libre en los átomos de carbono en las posiciones 2, 3 y 6. Cada uno tiene un grupo hidroxilo libre en el residuo de glucosa en el extremo derecho, hay un grupo meridiano libre en el; átomos de carbono en las posiciones 2, 3 y 6, y hay un grupo aldehído potencial en el átomo de carbono en la posición 1, que tiene ciertas propiedades reductoras. El grado de polimerización (DP) de la fibra de algodón es relativamente grande, alrededor de 10.000.
La longitud de la fibra de algodón natural es de 22 ~ 50 mm, el diámetro es de 18 ~ 25 μm; la cristalinidad es de aproximadamente el 70%; la fuerza de mil es
26,46 ~ 44. tex-1, la resistencia en húmedo es 29,11~52,92 cN tex-1, la tasa de recuperación elástica (alargamiento 2) es 75, la densidad es 1,54~1,56 gcm-3 y la recuperación de humedad es 8,5~10,3; Debido a que las macromoléculas de fibra contienen una gran cantidad de grupos hidroxilo, tiene buena higroscopicidad, pero es insoluble en agua y solo se hincha en agua.
Es insoluble en disolventes orgánicos, pero soluble en solución de cobre amoniaco o etilendiamina de cobre. Es sensible al ácido. Bajo la acción del ácido, los enlaces glucósidos de la celulosa se hidrolizan y rompen, lo que provoca que la resistencia de la fibra se reduzca considerablemente o incluso se carbonice por completo. En circunstancias normales, es estable al álcali. Solo se expande en álcali y no produce hidrólisis. No afectará la resistencia a temperatura ambiente.
Por lo tanto, el álcali se usa a menudo para fregar y blanquear el algodón. teñido y acabado, como desencolado, desgrasado, mercerizado, contracción alcalina, etc. Pero esta estabilidad es condicional y relativa. En presencia de aire, el álcali cataliza la oxidación de la celulosa y acelera la degradación de las fibras de celulosa.
Por lo tanto, el fregado de tejidos de algodón a alta temperatura suele utilizar métodos que aíslan el aire o reducen el tiempo de interacción entre los álcalis. y algodón. Medidas para reducir el daño a las fibras. La celulosa generalmente no se ve afectada por los agentes reductores, mientras que los agentes oxidantes pueden desnaturalizar la celulosa, especialmente en presencia de álcalis.
Cuando la temperatura es demasiado alta, el oxígeno del aire también puede oxidar la fibra para formar celulosa oxidada, dañando así la fibra. Por supuesto, en condiciones adecuadas, el tratamiento de las fibras de algodón con oxidantes no sólo puede cumplir con los requisitos de procesamiento, sino también garantizar que las fibras no se dañen.
2. La estructura y principales propiedades químicas de la fibra de cáñamo.
Existen muchos tipos de cáñamo, entre ellos el ramio, el lino, el yute, el cáñamo, el apocynum, etc. Las principales fibras textiles utilizadas para la confección son el ramio, el lino y el apocynum. El ramio y el lino son fibras que crecen en las plantas de líber, también conocidas como fibras de líber, y se distribuyen en haces en la capa de líber de la planta.
El haz de fibras está formado por múltiples fibras individuales que se cruzan entre sí longitudinalmente y están conectadas entre sí por la capa intermedia, por lo que el haz de fibras recorre continuamente todo el tallo y está conectado entre sí. otras transversalmente alrededor de todo el tallo.
Una sola fibra es una célula larga con paredes gruesas, extremos cerrados y una cavidad estrecha. Los extremos de la fibra única de ramio tienen forma de martillo o están ramificados, y los extremos del lino son ligeramente más delgados y tienen forma de huso (Figura 1-3). .
El principal componente químico de la fibra de cáñamo es el mismo que el del algodón, que es celulosa, pero el contenido es menor. Además, también contiene cierta cantidad de hemicelulosa, lignina y pectina. Además de la celulosa, el ramio también contiene hemicelulosa, lignina, pectina, cera lipídica, materia soluble en agua, cenizas y otros organismos orgánicos, denominados colectivamente goma de ramio cruda. Su composición química se muestra en la Tabla 1-2 (basada en el porcentaje en masa de fibra seca).
Después de desgomar el cáñamo crudo, éste se convierte en una fibra blanca y brillante. La longitud promedio es de 20~250 mm, la finura es de 4,44~8,89 dtex (4~8 denier) y el diámetro es de aproximadamente 40 μm, la cristalinidad de la fibra es de aproximadamente 90 piedras y la resistencia en seco es de 46,75~65,27 cNtex-1; y la resistencia en húmedo es 51,16 ~ 78,50 CN tex-1; la tasa de recuperación elástica (alargamiento 2) es 58; la densidad es 1,56 g cm-3; Debido a que la fibra de ramio tiene alta cristalinidad, orientación y polimerización, tiene alta resistencia a la rotura, alta rigidez, pequeño alargamiento a la rotura y elasticidad ligeramente pobre, tiene alta resistencia a los álcalis, microorganismos e insectos. Resistente y duradera, no se destruye fácilmente con el ácido frío. Absorbe y libera la humedad rápidamente, es cómodo y fresco y tiene buena transpirabilidad; tiene menor capacidad de coloración que el algodón, es fácil de arrugar y tiene poca resistencia al desgaste, y su rendimiento puede mejorar después del tratamiento de desnaturalización;
El principal componente del lino es la celulosa, con un contenido del 70~80%. Además, también contiene hemicelulosa, pectina, lignina, ceras lipídicas, compuestos nitrogenados, etc. Su composición química se muestra en la Tabla 1-3 (basada en el porcentaje en masa de fibra seca).
Estas impurezas afectan directamente a la humectabilidad de la fibra, haciéndola áspera al tacto, de color amarillo, de color opaco después del teñido y con poca solidez del tinte. Después del desgomado y el blanqueo, la fibra de lino es delgada y corta, suave al tacto, similar a la fibra de algodón, y su frescura es superada solo por el ramio. El grado de polimerización del lino es 18 000;
La longitud promedio es de 17 a 25 mm, el diámetro es de 12 a 17 μm, la resistencia en seco es de 22,93 a 67,91 CNtex-1, la resistencia en húmedo es de 27,34 a 81,14; CNtex-1, y la elasticidad La tasa de recuperación (alargamiento 2) es 65 la densidad es 1,5 g cm-3 la recuperación de humedad es 12; La fibra tiene buena absorción de humedad y disipación de calor, alta resistencia a la rotura,
pequeño alargamiento de rotura, difícil de absorber el polvo, fácil de lavar y planchar, pero se daña fácilmente con el ácido, fácil de teñir; para teñir La tasa y la tasa de fijación son bajas y la solidez del color es pobre, puede ser antibacteriana y antibacteriana e interfiere con los rayos ultravioleta. Después de la modificación del injerto, se puede mejorar la elasticidad, flexibilidad y estabilidad dimensional del tejido; después del tratamiento enzimático, la superficie del tejido se puede volver suave y tersa, reduciendo la picazón.
¿Qué son las fibras naturales de celulosa 3?
Materiales de la ropa (textiles): tipos y características de las fibras textiles
Las fibras textiles son los materiales básicos que componen los tejidos (no hablaremos de macromoléculas (comenzando), tiene dos categorías principales: fibras naturales y fibras químicas.
1. Las fibras naturales convencionales incluyen algodón, lino, seda y lana. Fibras naturales Han vuelto a aparecer fibras, como la fibra de hoja de piña y la fibra de bambú de uso común. Son materias primas de fibras textiles de alta calidad que nos dedica la naturaleza.
Algodón, cáñamo, bambú y hoja de piña. La fibra es fibra natural. La fibra simple se carboniza rápidamente cuando se enciende con fuego, acompañada del olor a hierba quemada. Las fibras de lana y seda son fibras animales naturales que se queman y huelen a pelo quemado después de ser encendidas. Sólo se utiliza fibra duradera. El material de fibra, que puede tener cientos de metros de largo, la fibra de seda de araña que se está estudiando actualmente también debería ser fibra larga, pero no se ha puesto en uso. p> 2. La fibra química es un producto del desarrollo de la industria química. El auge de la fibra textil se ha convertido ahora en el cuerpo principal de la fibra textil. se divide en dos categorías, una es fibra sintética y la otra es fibra regenerada.
A. Las fibras sintéticas están hechas de petróleo como materia prima y polimerizadas químicamente. Los principales materiales de fibra son poliéster, nailon, acrílico. Vinylon, polipropileno, cloropropilo, spandex, etc. Se pueden cortar en diferentes longitudes o usarse directamente como filamentos según sea necesario. Su característica de combustión uniforme es que se funde en gotas.
La fibra de poliéster tiene buena rigidez. buena retención de forma y rigidez, y a menudo se mezcla con algodón, lana, etc.
El nailon, también conocido como nailon, es un material de fibra relativamente elástico y el más resistente al desgaste. "tres bocas" de ropa y se utiliza a menudo en productos de calcetería. En los últimos años, las fibras de nailon y viscosa se han entrelazado comúnmente para formar tejido de viscosa entretejido.
La fibra acrílica es la fibra sintética con mejor calidad. retención de calor, comúnmente conocida como lana sintética, y se usa comúnmente como material de suéter.
La fibra de vinilo tiene la mejor higroscopicidad entre las fibras sintéticas y es adecuada para su uso. Su rendimiento es cercano al de la fibra de algodón. rara vez se utiliza para uso civil y tiene un grado muy bajo. Suele utilizarse en productos industriales, como cuerdas, mangueras, redes de pesca, etc.
El polipropileno tiene la textura más ligera, con una gravedad específica de 0,91. , que actualmente es la más ligera entre las fibras textiles. Un material ligero, resistente al desgaste, duradero y que no hace bolitas.
La clorofibra no es fácil de quemar y se utiliza habitualmente en productos civiles como ropa interior de punto y lana. También se utiliza en telas filtrantes industriales, ropa de trabajo, telas aislantes, etc. Carpas de seguridad, etc.
El spandex es el material de fibra más elástico con alto alargamiento y elasticidad. Sin embargo, debido a que no está coloreada y tiene la resistencia más baja, rara vez se usa como hilo desnudo.
B. La fibra regenerada, también llamada fibra artificial, se fabrica a partir de materiales naturales mediante pulpa. y el hilado se puede dividir en celulosa regenerada y proteína regenerada. La más utilizada es la fibra de viscosa (celulosa regenerada), que tiene las principales características del algodón y el lino, pero su resistencia es menor que la del algodón y el lino. su fuerza húmeda es menor. La proteína regenerada se usa menos y la fibra de quitina se ha utilizado con madurez en el campo médico actual.