Шерсть
<час />
Фон
Как и многие открытия древнего человека, антропологи полагают, что использование шерсти стало результатом проблемы выживания. В поисках средств защиты и тепла люди в эпоху неолита носили шкуры животных в качестве одежды. Обнаружив, что шкуры не только теплые и удобные, но и прочные, они вскоре начали разрабатывать основные процессы и примитивные инструменты для изготовления шерсти. К 4000 <малому> до н. Э. , Вавилоняне были одеты из грубой ткани.
Вскоре люди начали разводить и содержать стада шерстистых животных. Вскоре овечья шерсть была признана одной из самых практичных в использовании. В XI и XII веках торговля шерстью процветала. Англичане научились разводить овец, а фламандцы развили навыки обработки. В результате британцы начали продавать свою шерсть фламандцам, которые обрабатывали сырье, а затем продавали его обратно англичанам.
Амбициозные англичане вскоре осознали преимущества производства и обработки собственной шерсти. Когда Великобритания начала процветать, она стремилась укрепить свои позиции, вводя законы и вводя эмбарго, которые стимулировали бы ее внутреннее производство. Некоторые законы, например, требуют, чтобы судьи, профессора и студенты носили мантии из английской шерсти. Другой закон требовал, чтобы мертвых хоронили в местной шерсти. Когда американские колонии начали соперничать с родиной, англичане приняли ряд законов, пытаясь защитить свое «золотое руно». Один закон даже грозил ампутацией руки любому колонисту, пойманному на попытке улучшить кровную линию американских овец.
Сегодня шерсть - это глобальная отрасль промышленности, основными поставщиками необработанной шерсти являются Австралия, Аргентина, США и Новая Зеландия. В то время как Соединенные Штаты являются крупнейшим потребителем шерстяной ткани, Австралия - ведущий поставщик. На австралийскую шерсть приходится примерно четверть мирового производства.
То, что веками было маленьким домашним ремеслом, превратилось в крупную промышленность. Ежегодный мировой объем производства в настоящее время оценивается в 5,5 миллиарда фунтов стерлингов. Хотя хлопок является растением номер один, используемым для производства тканей, и волокном номер один в целом, источником волокна номер один для животных по-прежнему остается шерсть.
Сырье
В то время как большинство людей представляют себе только овец, когда думают о шерсти, другие животные также производят тонкие белковые волокна. У различных верблюдов, коз и кроликов есть шерсть, которая также классифицируется как шерсть.
С научной точки зрения шерсть считается белком под названием кератин. Его длина обычно составляет от 1,5 до 15 дюймов (от 3,8 до 38 сантиметров) в зависимости от породы овец. Каждый кусок состоит из трех основных компонентов:кутикулы, коры и продолговатого мозга.
Кутикула - это внешний слой. Это защитный слой из чешуи, устроенной как опоясывающий лишай или рыбья чешуя. Когда два волокна соприкасаются друг с другом, эти чешуйки имеют тенденцию цепляться и прилипать друг к другу. Именно это физическое прилипание и прилипание позволяет легко переплетать шерстяные волокна в нити.
Кора - это внутренняя структура, состоящая из миллионов сигарообразных кортикальных клеток. В шерсти натурального цвета эти клетки содержат меланин. Расположение этих ячеек также отвечает за естественную извитость шерстяного волокна.
Мозговой слой, который редко встречается в тонкой шерсти, состоит из ряда ячеек (похожих на соты), которые создают воздушные пространства, придающие шерсти ее теплоизоляционные свойства. Шерсть, как и утеплитель для жилых помещений, снижает теплопередачу.
Шерстяное волокно гидрофильно - оно имеет сильное сродство к воде - и поэтому легко окрашивается. Хотя это хороший изолятор, он выгорает и обесцвечивается при высоких температурах. Каждое волокно в определенной степени эластично, что позволяет растянуть его на 25–30 процентов перед разрывом. Однако шерсть имеет тенденцию к усадке во влажном состоянии.
Дизайн
Хотя некоторые характеристики шерсти можно изменить с помощью генной инженерии овец, большинство модификаций дизайна внедряются во время производства ткани. Шерсть может быть смешана с любым количеством натуральных или синтетических волокон, а также могут применяться различные виды отделки и обработки.
Для производства шерсти используются разные виды флиса. Шерсть ягнят - это овечья шерсть, которую снимают с молодых овец в возрасте до восьми месяцев. Поскольку волокно не было разрезано, оно имеет естественный конический конец, что придает ему более мягкость. Тянутая шерсть берется у животных, изначально забитых на мясо, и вытягивается из шкуры с помощью различных химикатов. Волокна вытянутой шерсти имеют низкое качество и дают низкосортную ткань. Девственная вата - это шерсть, которая никогда не подвергалась какой-либо обработке до того, как она попадет в стадию производства. Этот термин часто неправильно понимают как означающий более высокое качество, что не всегда так.
Эти и другие виды шерсти могут использоваться в производстве двух категорий шерстяных тканей:шерстяных и камвольных. Шерсть состоит из коротких вьющихся волокон, которые имеют тенденцию быть неровными и слабыми. Они свободно сотканы однотонными или нечеткими узорами. Обычно шерстяные ткани имеют небольшое количество нитей и не так прочны, как камвольные. Однако они делают мягкие, пушистые и толстые ткани, которые обычно теплее своих аналогов.
Глубокие морщины у импортированных мериносовых овец A-типа (слева) и баранов (справа) способствовали увеличение выхода шерсти с одной овцы для американских производителей шерсти.
Механизация производства шерстяных тканей является ярким примером масштабов промышленных изменений девятнадцатого века. Каждый этап процесса, за исключением стрижки овец и сортировки шерсти на разные сорта, был механизирован между 1790 и 1890 годами. Только органические аспекты стрижки живых животных и оценочные суждения, требуемые от сортировщиков-людей, сопротивлялись механическому воспроизведению до двадцатого века.
Однако рост американской шерстяной торговли был основан не только на механических изменениях. В семнадцатом и восемнадцатом веках американские овцы давали шерсть, вполне подходящую для «домотканого», грубую, прочную ткань, сотканную вручную на ткацких станках, принадлежащих профессиональным ткачам, которые открывали мастерские или переезжали со своими ткацкими станками из города в город. Но отечественная сукно по качеству уступала импортному материалу.
Несколько разновидностей овец, выведенных в Англии и Европе, давали шерсть, значительно превосходящую по качеству шерсть американского производства. Импорт таких пород, как английский саутдаун и испанский меринос, улучшил внутреннее качество и позволил американской шерстяной промышленности конкурировать с лучшими импортными товарами.
В частности, овцы породы мериносы с их глубоко морщинистыми складками, дающими большое количество шерсти, вызвали ажиотаж среди американских фермеров в начале века. Несколько «джентльменов-фермеров» избежали испанских экспортных ограничений и импортировали немного мериноса. Когда во время эмбарго 1807 года цены на шерсть выросли, возникло «повальное увлечение мериносом», которое подняло цены на тонкую шерсть и чистопородных животных до рекордного уровня. Затем, в 1810 году, американский дипломат организовал импорт 20 000 чистокровных мериносов, и производство шерсти от Вермонта до Пенсильвании и Огайо изменилось навсегда.
Уильям С. Претцер
Камвольные ткани состоят из длинных прямых волокон со значительной прочностью на разрыв. Обычно они ткутся саржевым узором и имеют большое количество ниток. Поверхность обычно бывает жесткой, шероховатой и ровной. Также утеплитель Производство шерсти начинается со стрижки овец. После сортировки и сортировки нетканый материал промывают в нескольких щелочных ваннах, содержащих воду, мыло, кальцинированную соду или аналогичную щелочь. Этот процесс удаляет с шерсти песок, грязь, жир и засохший пот.
Затем флис подвергается кардочесанию - пропускается через ряд металлических зубцов, которые распрямляют и смешивают нити в ленты. Кардочесание также удаляет остаточную грязь и другие вещества, оставшиеся в волокнах. стоимость обычно не такая высокая, как у шерстяных. Камвольные ткани также обычно дороже шерстяных.
Производственный
процесс
Основные этапы переработки овечьей шерсти в ткань:стрижка, чистка и чистка, сортировка и сортировка, чесание, прядение, ткачество и отделка.
Стрижка
- 1 Овец стригут один раз в год, обычно весной. Опытный стрижка может стричь до двухсот овец в день. Овечья шерсть может весить от 6 до 18 фунтов (от 2,7 до 8,1 кг); по возможности флис держится цельным. Хотя большинство овец все еще стригут вручную, были разработаны новые технологии, в которых для стрижки используются компьютеры и чувствительные, управляемые роботом руки.
Оценка и сортировка
- 2 Оценка - это разделение шерсти на основе общего качества. При сортировке шерсть разбивается на части из волокон разного качества из разных частей тела. Шерсть лучшего качества идет с плеч и боков овец и используется для одежды; худшее качество исходит от голеней и используется для изготовления ковриков. При сортировке шерсти высокое качество не всегда означает высокую прочность.
Очистка и полировка
- 3 Шерсть, полученная непосредственно от овцы, называется «сырой» или «жирной шерстью». Он содержит песок, грязь, жир и засохший пот (так называемый suint); на вес загрязняющих веществ приходится от 30 до 70 процентов После кардочесания волокна шерсти прядут в пряжу. Прядение шерстяной пряжи обычно производится на прядильной машине, а камвольная пряжа может быть прядена на любом количестве прядильных машин. После прядения пряжа наматывается на бобины, конусы или промышленные барабаны. общий вес флиса. Чтобы удалить эти загрязнения, шерсть промывается серией щелочных ванн, содержащих воду, мыло и кальцинированную соду или аналогичную щелочь. Побочные продукты этого процесса (например, ланолин) сохраняются и используются в различных бытовых продуктах. Ролики чистящих машин отжимают излишки воды из флиса, но флису не дают полностью высохнуть. После этого процесса шерсть часто обрабатывается маслом, чтобы сделать ее более послушной.
Кардочесание
- 4 Затем волокна пропускаются через серию металлических зубцов, которые распрямляют и смешивают их в ленты. Кардочесание также удаляет остаточную грязь и другие вещества, оставшиеся в волокнах. Кардная шерсть, предназначенная для камвольной пряжи, проходит через жабры и расчесывание - две процедуры, которые удаляют короткие волокна и размещают более длинные волокна параллельно друг другу. Оттуда более гладкие ленты уплотняются и истончаются в процессе, называемом вытяжкой. Кардная шерсть, используемая для изготовления шерстяной пряжи, отправляется непосредственно на прядение.
Вращение
- 5 Нить образуется путем скручивания волокон вместе с образованием одной нити пряжи; прядь скручена с двумя, тремя или четырьмя другими прядями. Поскольку волокна цепляются и прилипают друг к другу, довольно легко соединить, растянуть и спрядить шерсть в пряжу. Прядение шерстяной пряжи обычно производится на прядильной машине, а камвольная пряжа может быть прядена на любом количестве прядильных машин. После прядения пряжа наматывается на бобины, конусы или промышленные барабаны.
Ткачество
- 6 Затем шерстяная пряжа вплетается в ткань. Производители шерсти используют два основных вида переплетения:полотняное переплетение и саржевое переплетение. Шерстяная пряжа превращается в ткань с использованием полотняного переплетения (реже саржи), которое дает ткань несколько более рыхлого переплетения и мягкой поверхности (из-за ворса) с небольшим блеском или без него. За ворсом часто скрываются недостатки конструкции.
Камвольная пряжа позволяет создавать тонкие ткани с изысканными узорами с использованием саржевого переплетения. В результате получается более плотная и гладкая ткань. Лучше сконструированные, камвольные ткани более прочные, чем шерстяные, и, следовательно, более дорогие.
Завершение
- 7 После ткачества камвольные и шерстяные ткани проходят ряд отделочных операций, включая:валяние (погружение ткани в воду для сцепления волокон); крабинг (постоянная установка блокировки); декалей (термоусадочная); и, иногда, крашение. Хотя шерстяные волокна можно окрасить перед процессом кардочесания, окрашивание также можно производить после того, как шерсть вплетена в ткань.
Побочные продукты
Использование отходов очень важно для шерстяной промышленности. Внимание к этому аспекту бизнеса напрямую влияет на прибыль. Эти отходы делятся на четыре класса:
Крученая шерстяная пряжа вплетается в ткань с использованием двух основных видов переплетения:полотняного переплетения и саржевого переплетения. Шерстяная пряжа превращается в ткань с использованием полотняного переплетения (реже саржи), которое дает ткань несколько более рыхлого переплетения и мягкой поверхности (из-за ворса) с небольшим блеском или без него. За ворсом часто скрываются недостатки конструкции.
Камвольная пряжа позволяет создавать тонкие ткани с изысканными узорами с использованием саржевого переплетения. В результате получается более плотная и гладкая ткань. Лучше сконструированные, камвольные ткани более прочные, чем шерстяные, и, следовательно, более дорогие.
- Нуил. Это короткие волокна, которые отделяются от длинной шерсти в процессе расчесывания. Благодаря своему отличному состоянию они не уступают по качеству натуральной шерсти. Они представляют собой один из основных источников отходов в промышленности и повторно используются в высококачественной продукции.
- Мягкие отходы. Это также высококачественный материал, который выпадает на этапах производства прядения и чесания. Этот материал обычно повторно используется в процессе, в котором он был получен.
- Твердые отходы. Эти отходы образуются при прядении, скручивании, намотке и деформации. Этот материал требует много повторной обработки и поэтому считается менее ценным.
- Отходы отделки. В эту категорию входят самые разные обрезки, короткие концы, пробеги и дефекты. Поскольку этот материал очень разнообразен, он требует большой сортировки и очистки, чтобы получить то, что можно использовать. Следовательно, этот материал представляет собой самый низкий сорт отходов.
Контроль качества
Большая часть контроля качества при производстве шерстяных тканей осуществляется визуально, на ощупь и при измерении. Освободившиеся нити удаляются с помощью инструментов, похожих на пинцет, которые называются утюжками; к изнанке ткани задвигаются узлы; и другие пятнышки и мелкие дефекты обрабатываются до того, как ткань пройдет какую-либо из отделочных процедур.
В 1941 году Конгресс США принял Закон о маркировке шерстяных изделий. Целью этого закона была защита производителей и потребителей от нераскрытого присутствия заменителей и смесей в изделиях из шерсти. Этот закон требовал, чтобы все изделия, содержащие шерсть (за исключением обивки и напольных покрытий), должны иметь этикетку с указанием содержания и процентного содержания материалов в ткани.
В этом законе также содержится юридическое определение многих терминов, которые стандартизируют их использование в отрасли. Некоторые из ключевых терминов, определенных в Законе:
- Шерсть. Относится к новой шерсти. Может также включать новое волокно, полученное из обрезков и оборванных ниток.
- Возвращенная шерсть. Материал, полученный из обрезков и зажимов новых тканых или войлочных тканей, изготовленных из ранее неиспользованной шерсти.
- Повторно использованная шерсть. Шерсть, полученная из старой одежды и тряпок, которые использовались или носили.
Будущее
В настоящее время широкое использование и спрос на шерсть настолько велики, что нет никаких сомнений в том, что шерсть и дальше будет сохранять свое важное место в текстильной промышленности. Только крупное нововведение, объединяющее многие атрибуты шерсти, в том числе теплоту, прочность и ценность, может поставить под угрозу известность этого натурального волокна.
Производственный процесс
- Что такое VMC Machining?
- Руководство по лазерной маркировке алюминия
- Сварка MIG против сварки TIG
- Руководство по лазерной маркировке
- Рекомендации по высокопроизводительной швейцарской обработке
- Руководство по созданию прототипов с ЧПУ
- Понимание процесса изготовления вала
- Что такое пассивация нержавеющей стали?
- Шерсть
- Electric Sheep Robotics выпускает газонокосилку-робот Dexter