4.2.4. Натуральный шёлк

Нити, являющиеся продуктом выделения чешуекрылых насекомых, называют шёлком.

Для получения натурального шёлка используют коконы тутового шелкопряда (известен также дубовый и берёзовый шелкопряды). В процессе развития от гусеницы к куколке шелкопряд выделяет шёлковые нити, которые обматывает вокруг своего тела, образуя кокон.

Коконная нить состоит из двух склеенных серициномфиброиновых нитей (рис.4.4, а– коконная нить; б– шёлк после отварки).

Волокна натурального шёлка

Фиброин и серицин – высокомолекулярные вещества. Отличительной чертой фиброина является большое содержание остатков гликоколя (43,8%) и аланина (26,4%) при полном отсутствии цистина. Макромолекула фиброина имеет вытянутую форму, поэтому составная нить отличается высокой степенью ориентации и повышенной прочностью по сравнению с шерстью.

При размотке коконов (после помещения их в солёную воду или после действия электрического тока, который убивает гусеницу) несколько коконных нитей соединяют вместе.

Вследствие размягчения серицина горячей водой коконы разматываются, при этом шелковинки слегка склеиваются друг с другом, образуя нить шёлка-сырца. В одну нить сырца соединяют нити с 4 – 7 коконов.

Большая часть сырца идёт прямо на ткачество, а меньшая – на выработку кручёного шёлка, который получается сложением и круткой двух, трёх, четырёх и шести нитей.

Элементарное волокно натурального шёлка представляет собой непрерывную нить длиной от 100 до 300м, диаметром от 0,08 до 0,1мк. Для получения пряжи необходимо как минимум 10 шелковинок. Вследствие бесструктурности, однородности и гладкости шёлковые нити и изделия из них обладают высоким блеском.

В олокно шёлка имеет предел прочности при растяжении, близкий к хлопку (до 50кг/мм²), а растяжимость в 2,5 – 3,0 раза больше хлопка. Обратимость деформаций шелка близка к шерсти. При увлажнении прочность шёлка несколько падает, но остаётся довольно высокой (из шёлка изготавливают парашюты), а растяжимость увеличивается. Удельный вес шёлка 1,36г/см³. Гигроскопичность шёлка значительна (10%). Повышенная температура действует на шелк, в общем, так же, как и на шерсть. Нагревать его выше 100⁰С не рекомендуется.

К действию кислот шёлк устойчив, но в щелочах растворяется ещё легче, чем шерсть. Так как белок фиброин нейтрален по своим свойствам, то шёлк не гниёт, устойчив к действию УФ-лучей, морской воде.

В обувном производстве изделия из шёлка используются для деталей верха особо изящной женской обуви, а также в виде шёлковых ниток при сборке заготовок модельной обуви.

7.2Ускорители вулканизации

Для его ускорения применяют ускорители вулканизации и активаторы вулканизации. Ускорителями вулканизации называют вещества, вводимые в резиновые смеси для обеспечения протекания процесса вулканизации каучука в более короткое время и при более низкой температуре. В качестве ускорителей в резиновой промышленности используют органические порошкообразные вещества – тиурам, каптакс, альтакс, дифенилгуанидин и др. Их применение не только ускоряет процесс вулканизации резиновых смесей, но и существенно улучшает свойства резины. Дозировка ускорителей 0,2 - 2мас. ч. на 100мас. ч. каучука. Содержание серы в резиновых смесях составляет 2 - 3,5%, при содержании серы от 3 до 30% в результате серной термовулканизации получают эбонит. Все ускорители находятся как сопутствующие в нефти вещества. Активаторами вулканизации называют вещества, вводимые в резиновые смеси с целью повышения реакционной способности серы; активаторы способствуют наиболее полному проявлению ускоряющего действия ускорителей на процесс вулканизации. К активаторам ускорителей относят окиси металлов, среди которых наибольшее применение находит окись цинка ZnO (представляет собой белый кристаллический порошок, который применяют в качестве красителя при изготовлении белых и светлых резиновых изделий). Его дозировка зависит от типа применяемых ускорителей и равна 2 – 5% в пересчёте на каучук.

Механизм действия ускорителей и активаторов вулканизации точно неизвестен. В основе механизма лежит выделение атомарной серы, которая в десятки раз активнее молекулярной. Атомарная сера является вулканизирующим веществом. При применении ускорителей и активаторов время вулканизации сокращается от 3 часов до 3 минут - 30 секунд.

Схематично это можно представить в следующем виде:

У+ZnO+S₂+У→У-Zn-У+2/S/, (У – ускоритель).

В смесь обычно добавляют группу ускорителей, взятых в разном количестве и с различной температурой плавления, что обеспечивает более широкий диапазон температур, в котором проявляется их действие.

В зависимости от применяемых ускорителей и активаторов можно получить резины с различными свойствами (прочностью, эластичностью, твердостью).