Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Zijde

Achtergrond

Zijde is al duizenden jaren de norm in luxe stoffen. De oorsprong van zijde gaat terug tot het oude China. Volgens de legende was een Chinese prinses aan het theedrinken in haar tuin toen een cocon in haar kopje viel, en de hete thee maakte de lange streng zijde los. De oude literatuur schrijft de popularisering van zijde echter toe aan de Chinese keizerin Si-Ling, rond 2600 v. Chr. Si-Ling, de godin van de zijderups genoemd, kweekte blijkbaar zijderupsen en ontwierp een weefgetouw voor het maken van zijden stoffen.

De Chinezen gebruikten zijden stoffen voor kunst en decoratie, maar ook voor kleding. Zijde werd een integraal onderdeel van de Chinese economie en een belangrijk ruilmiddel voor de handel met buurlanden. Caravans ruilden de gewaardeerde zijden stoffen langs de beroemde Zijderoute naar het Nabije Oosten. Tegen de vierde eeuw v. Chr. Alexander de Grote zou zijde naar Europa hebben gebracht. De populariteit van zijde werd beïnvloed door christelijke prelaten die de rijke stoffen aantrokken en hun altaren ermee versierden. Geleidelijk aan begon de adel ook hun eigen kleding te laten maken van zijden stoffen.

Aanvankelijk waren de Chinezen zeer beschermend over hun geheim om zijde te maken. Inderdaad, de heersende machten verordonneerden de dood door marteling aan iedereen die het geheim van de zijderups onthulde. Uiteindelijk werd het mysterie van het zijdeproductieproces naar aangrenzende regio's gesmokkeld en bereikte het Japan rond A.D. 300 en India rond A.D. 400. Tegen de achtste eeuw begon Spanje met de productie van zijde, en 400 jaar later werd Italië behoorlijk succesvol in het maken van zijde, waarbij verschillende steden hun naam gaven aan bepaalde soorten zijde.

Het eerste land dat wetenschappelijke technieken toepaste bij het kweken van zijderupsen was Japan, dat enkele van 's werelds beste zijden stoffen produceert. Andere landen die ook kwaliteitszijde produceren zijn China, Italië, India, Spanje en Frankrijk. China was de grootste exporteur van ruwe zijde in de vroege jaren 1990, goed voor ongeveer 85% van 's werelds ruwe zijde, ter waarde van ongeveer $ 800 miljoen. De export van China's afgewerkte zijdeproducten bedroeg ongeveer de helft van het wereldtotaal met ongeveer $ 3 miljard.

Zijde wordt zeer gewaardeerd omdat het veel uitstekende eigenschappen bezit. Het ziet er niet alleen glanzend uit en voelt luxueus aan, maar het is ook lichtgewicht, veerkrachtig en extreem sterk - één filament van zijde is sterker dan een vergelijkbaar filament van staal! Hoewel stoffenfabrikanten goedkopere alternatieven voor zijde hebben gemaakt, zoals nylon en polyester, zijde is nog steeds een klasse apart.

Grondstoffen

Het geheim van de zijdeproductie is het kleine schepsel dat bekend staat als de zijderups, de rups van de zijdemot Bombyx mori. Het voedt zich uitsluitend met de bladeren van moerbeibomen. Slechts één andere soort mot, de Antheraea mylitta, produceert ook zijdevezels. Dit is een wild wezen en zijn zijdedraad is ongeveer drie keer zwaarder dan die van de gekweekte zijderups. De grovere vezel wordt tussah genoemd.

De levenscyclus van de Bombyx mori begint met eieren gelegd door de volwassen mot. De larven komen uit de eieren en voeden zich met moerbeibladeren. In het larvale stadium is de Bombyx de rups die bekend staat als de zijderups. De zijderups draait een beschermende cocon om zich heen zodat hij veilig kan veranderen in een Het geheim van de productie van zijde is het kleine schepsel dat bekend staat als de zijderups, de rups van de zijde nachtvlinder Bombyx mori. pop. In de natuur breekt de pop door de cocon heen en komt als mot tevoorschijn. De motten paren en het vrouwtje legt 300 tot 400 eieren. Een paar dagen nadat ze uit de cocon zijn gekomen, sterven de motten en gaat de levenscyclus verder.

Het kweken van zijderupsen voor de productie van zijde wordt zijdecultuur genoemd. Door de eeuwen heen is zijdecultuur ontwikkeld en verfijnd tot een precieze wetenschap. Zijteelt omvat het kweken van gezonde eieren door het popstadium wanneer de worm is ingepakt in zijn zijdeachtige cocon. De pop binnenin wordt vernietigd voordat deze uit de cocon kan breken, zodat het kostbare zijden filament intact blijft. De gezondste motten worden geselecteerd om te fokken, en ze mogen volwassen worden, paren en meer eieren produceren.

Over het algemeen produceert één cocon tussen de 1.000 en 2.000 voet zijdefilament, dat in wezen uit twee elementen bestaat. De vezel, fibroïne genaamd, maakt tussen 75 en 90% uit, en sericine, de gom die door de rups wordt afgescheiden om de vezel in een cocon te lijmen, bevat ongeveer 10-25% zijde. Andere elementen zijn vetten, zouten en was. Om één meter zijde te maken, worden ongeveer 3.000 cocons gebruikt.

Zijdeteelt

Zijderupsen kweken

  • 1 Alleen de gezondste motten worden gebruikt voor de fokkerij. Hun eieren worden gecategoriseerd, gesorteerd en zorgvuldig getest op infectie. Ongezonde eieren worden verbrand. De gezondste eieren kunnen in de koelkast worden bewaard totdat ze klaar zijn om te worden uitgebroed. Zodra de eieren zijn uitgebroed, komen ze meestal binnen zeven dagen uit. Ze worden slechts 3,2 mm lang en moeten in een zorgvuldig gecontroleerde omgeving worden bewaard. Onder normale omstandigheden zouden de eieren eenmaal per jaar in de lente uitkomen wanneer de moerbeibomen beginnen te bladeren. Maar met tussenkomst van tuinders kan er tot drie keer per jaar worden gefokt.

De larve voeren

  • 2 De zijderupsen voeden zich alleen met de bladeren van de moerbeiboom. De moerbeibladeren worden fijngehakt en gedurende 20 tot 35 dagen om de paar uur aan de vraatzuchtige zijderupsen gevoerd. Gedurende deze periode nemen de wormen in omvang toe tot ongeveer 3,5 inch (8,9 cm). Ze verliezen ook hun huid, of vervellen, vier keer en veranderen van kleur van grijs naar een doorschijnende roze kleur.

De cocon draaien

  • 3 Wanneer de zijderups begint te wiebelen en zijn kop heen en weer gooit, bereidt hij zich voor om zijn cocon te spinnen. De rups hecht zich aan een takje of rek voor ondersteuning. Terwijl de worm zijn kop draait, spint hij een dubbele vezelstreng in een achtvormig patroon en bouwt hij een symmetrische muur om zich heen. Het filament wordt uitgescheiden door elk van de twee klieren, de spindop genoemd, die zich onder de kaken van de zijderups bevinden. De onoplosbare eiwitachtige vezel wordt fibroïne genoemd.
  • 4 De fibroïne wordt bij elkaar gehouden door sericine, een oplosbare gom die door de worm wordt uitgescheiden en die hard wordt zodra hij wordt blootgesteld aan lucht. Het resultaat is de ruwe zijdevezel, de bave genoemd. De rups spint een cocon die zichzelf volledig omhult. Het kan dan veilig veranderen in de pop, het popstadium.

Stoven van de pop

  • 5 De natuurlijke gang van zaken is dat de pop door de beschermende cocon heen breekt en als een mot tevoorschijn komt. Tuinbouwers moeten de pop echter vernietigen zodat deze het zijden filament niet breekt. Dit wordt gedaan door de pop met warmte te stoven of te verstikken.

De Filatuur

De cocons sorteren en zacht maken

  • 6 De filatuur is de fabriek waarin de cocons worden verwerkt tot zijdedraad. In het filatuur worden de cocons gesorteerd op verschillende kenmerken, waaronder kleur en grootte, zodat het eindproduct van uniforme kwaliteit kan zijn. De cocons moeten vervolgens in heet water worden geweekt om de sericine los te maken. Hoewel de zijde ongeveer 20% sericine bevat, wordt in dit stadium slechts 1% verwijderd. Op deze manier vergemakkelijkt de gom de volgende fase waarin de filamenten worden gecombineerd om zijdedraad of garen te vormen.

Het filament oprollen

  • 7 Het oprollen kan handmatig of automatisch worden gedaan. De cocon wordt geborsteld om het uiteinde van de vezel te lokaliseren. Het wordt door een porseleinen oogje geregen en de vezel wordt op een wiel gewikkeld. Ondertussen controleren ijverige operators op gebreken in de filamenten terwijl ze worden opgerold.
  • 8 Als elk filament bijna klaar is om te worden opgerold, wordt er een nieuwe vezel omheen gedraaid, waardoor een lange, doorlopende draad wordt gevormd. Sericine draagt ​​bij aan de hechting van de vezels aan elkaar.

De strengen verpakken

  • 9 Het eindproduct, de ruwe zijdedraden, worden opgerold tot strengen. Deze strengen zijn verpakt in bundels met een gewicht van 5-10 pond (2-4 kg), boeken genoemd. De boeken worden verder verpakt in balen van 60 kg en getransporteerd naar productiecentra.

Zijdegaren vormen

  • 10 Zijdendraad, ook wel garen genoemd, wordt gevormd door de opgerolde zijde te gooien of te draaien. Eerst worden de strengen ruwe zijde gecategoriseerd op kleur, maat en hoeveelheid. Vervolgens worden ze geweekt in warm water gemengd met olie of zeep om de sericine te verzachten. De zijde wordt vervolgens gedroogd.
  • 11 Terwijl de zijden filamenten op klossen worden gewikkeld, worden ze op een bepaalde manier gedraaid om een ​​bepaalde textuur van het garen te verkrijgen. Zo bestaan ​​"singles" uit meerdere filamenten die in één richting in elkaar zijn gedraaid. Ze worden strak gedraaid voor transparante stoffen en losjes voor dikkere stoffen. Combinaties van enkele en niet-getwiste vezels kunnen in bepaalde patronen in elkaar worden gedraaid om de gewenste texturen van stoffen zoals crêpe de chine, voile of tram te verkrijgen. Vezels kunnen ook in verschillende patronen worden vervaardigd voor gebruik in het dutje van stoffen, voor de buitenkant of voor de binnenkant van de stof.
  • 12 Het zijden garen wordt door rollers gehaald om de breedte uniformer te maken. Het garen wordt gecontroleerd, gewogen en verpakt. Ten slotte wordt het garen verscheept naar stoffenfabrikanten.

Ontgommen van geworpen garen

  • 13 Om de kenmerkende zachtheid en glans van zijde te bereiken, moet de resterende sericine van het garen worden verwijderd door het in warm zeepsop te laten weken. Ontgommen vermindert het gewicht van het garen met maar liefst 25%.

Zijden stoffen afwerken

  • 14 Na het ontgommen is het zijdegaren roomwit van kleur. Het kan vervolgens worden geverfd als garen, of nadat het garen tot stof is geweven. De zijde-industrie maakt een onderscheid tussen pure-dye zijde en zogenaamde gewogen zijde. Bij het pure-kleurstofproces wordt de zijde gekleurd met kleurstof en kan worden afgewerkt met in water oplosbare stoffen zoals zetmeel, lijm, suiker of gelatine. Om verzwaarde zijde te produceren, worden tijdens het verfproces metaalachtige stoffen aan de stof toegevoegd. Dit wordt gedaan om het gewicht dat verloren gaat tijdens het ontgommen te vergroten en om body aan de stof toe te voegen. Als de weging niet goed wordt uitgevoerd, kan dit de levensduur van de stof verminderen, dus pure-dye zijde wordt als het superieure product beschouwd. Na het verven kan zijden stof worden afgewerkt door aanvullende processen, zoals bleken, reliëfdruk, stomen of verstijven.

Gesponnen zijde

Niet al het zijdefilament is bruikbaar voor opgerolde zijde. De overgebleven zijde kan de geborstelde uiteinden of gebroken cocons bevatten. Deze kortere stapelzijde kan worden gebruikt voor het spinnen van zijde op een manier van stoffen zoals katoen en linnen. De kwaliteit van gesponnen zijde is iets inferieur aan opgerolde zijde, omdat het een beetje zwakker is en de neiging heeft om pluizig te worden. Het afvalmateriaal van de gesponnen zijde kan ook worden gebruikt voor het maken van "waste silk" of "silk noil". Dit grove materiaal wordt veel gebruikt voor gordijnen en stoffering.

De Toekomst

Zijdeteelt is een oude wetenschap en de moderne tijd heeft geen grote veranderingen teweeggebracht in de zijdeproductie. In plaats daarvan hebben kunstmatige vezels zoals polyester, nylon en acetaat in veel gevallen zijde vervangen. Maar veel van de kwaliteiten van zijde kunnen niet worden gereproduceerd. Zo is zijde sterker dan een gelijkwaardige staalstreng. Recent onderzoek heeft zich gericht op de moleculaire structuur van zijde zoals deze uit de zijderups komt, om beter te begrijpen hoe nieuwe, sterkere kunstmatige vezels kunnen worden geconstrueerd. Zijde gesponnen door de zijderups begint als een vloeibare afscheiding. De vloeistof gaat door een korte tussentoestand met een semi-geordende moleculaire structuur die bekend staat als nematisch vloeibaar kristal, voordat het stolt tot een vezel. Materiaalwetenschappers zijn erin geslaagd duurzame vezels te vervaardigen met behulp van vloeibaar kristalbronmateriaal, maar alleen bij hoge temperaturen of onder extreme druk. Onderzoekers blijven de zijderups bestuderen om te bepalen hoe vloeibaar kristal bij normale temperaturen en drukken wordt omgezet in vezels.


Productieproces

  1. Wat is VMC-bewerking?
  2. Gids voor aluminium lasermarkering
  3. MIG-lassen versus TIG-lassen
  4. Gids voor lasermarkering
  5. Overwegingen voor Zwitserse machinale bewerking met hoge productie
  6. Toepassing van zure kleurstoffen in de wereld van stoffen
  7. De betekenis van datafabrics - en hoe deze supply chains ten goede komen
  8. Geweven stoffen:de basis
  9. Bedrijfsleiders moeten van datafabrics een prioriteit maken in 2022
  10. Hier is een idee:een toekomst voor slimme stoffen
  11. SIGRASIC® koolstofvezelversterkte siliciumcarbide geweven stoffen