Как производят шелк: Производство шелка — Silktime

История производства шелка насчитывает тысячи лет. Искусство производства шелка было впервые обнаружено в древнем Китае, на родине тутового шелкопряда. Сегодня процесс производства шелка остается в основном таким же, как и тысячелетия назад. Шелк производится из коконов, которые прядут тутовые шелкопряды. Но как тутовые шелкопряды производят шелк, и как мы превращаем эти нити шелка в красивые шелковые ткани, которые мы любим носить?

• Жизненный цикл тутового шелкопряда
  • Этап 1 — яйцо
  • Стадия 2 – Личинка
  • Этап 3 — Куколка
  • Стадия 4 — Взрослая моль
• Как шелковичные черви производят шелк
• Как делают шелковые нити и шелковые ткани
  • 1 – Сбор урожая
  • 2 – Удушение и сортировка
  • 3 – Кипячение
  • 4 – Дефлоссия
  • 5 – Наматывание
  • 6 – Скручивание и умирание
  • 7 – Ткачество

Жизненный цикл тутового шелкопряда

Процесс выращивания шелковичных червей для производства шелка называется шелководством или шелководством. Все начинается с тутового шелкопряда, или Bombyx Mori, как его называют на латыни. Его латинское название переводится как «шелкопряд черного тутового дерева». Существо также обычно называют тутовым шелкопрядом, названным в честь его диеты из листьев тутового дерева.

Тутовый шелкопряд производит более 95 процентов всего шелка, производимого в мире. Это полностью одомашненный вид, который больше не живет в дикой природе. Во время шелководства шелкопряд проходит несколько следующих стадий жизненного цикла:

Стадия 1 – Яйцо

Жизненный цикл тутового шелкопряда начинается с яиц выросшего тутового шелкопряда. Самка тутового шелкопряда может отложить до 500 яиц. Через несколько дней после откладывания яиц тутовый шелкопряд умирает, так как его единственная цель в жизни — размножение.

Каждое яйцо размером с маковое зернышко светло-желтого цвета. Оплодотворенные яйца приобретают темно-коричневый или серый цвет в течение нескольких дней. Оплодотворенные яйца инкубируются при оптимальной температуре около 25 градусов по Цельсию и влажности около 80-85 процентов. Ожидается, что в этих условиях из яиц вылупятся личинки примерно через 12 дней.

Стадия 2 – Личинка (гусеница)

После вылупления личинки аккуратно переносятся из инкубационной комнаты в комнату для выращивания, где им пора полакомиться. Личинки помещаются в лотки для выращивания с большой осторожностью, так как только что вылупившиеся тутовые шелкопряды уязвимы для травм. Личинки тутового шелкопряда выглядят как крошечные черные волосатые гусеницы, которые позже сбрасывают волосы и кожу и в конечном итоге становятся белыми.

Диета из листьев тутового дерева

Лотки для выращивания покрыты свеженарезанными листьями тутового дерева, которые являются единственной пищей, которую потребляют тутовые шелкопряды. Дважды в день гусениц кормят свежими листьями. Следят за тем, чтобы листья тутового дерева оставались влажными, а лотки — чистыми, чтобы шелкопряды продолжали питаться и оставались здоровыми. Стоя возле лотков, вы сможете услышать, как шелковичные черви хрустят листьями тутового дерева. Звук одновременного приема пищи множеством тутовых шелкопрядов был описан как похожий на звук падающих капель дождя.

Сбрасывание кожи

Стадия личинки, также известная как стадия гусеницы, является самой продолжительной в жизненном цикле тутового шелкопряда. Личинка тутового шелкопряда проходит пять возрастов. Возраст — это стадия развития между линьками, а линька — это когда личинка сбрасывает кожу. Каждый тутовый шелкопряд четыре раза сбрасывает кожу, прежде чем образует кокон.

Тутовый шелкопряд часто линяет, так как он увеличивается в размерах в геометрической прогрессии. Во время каждой линьки его старая кожа сбрасывается, чтобы освободить место для более крупной. После первой линьки тутовый шелкопряд уже сбросит волосы, обнажив гладкую кожу. В последние дни пятого возраста личинка будет в 10 000 раз тяжелее, чем при вылуплении. Примерно через 24 дня после появления личинки тутовый шелкопряд готов к окукливанию. К этому моменту гусеница съест свой первоначальный вес примерно в 50 000 раз больше.

Этап 3 – Куколка

Теперь, когда гусеницы закончили свой пир, пришло время им начать плести свои коконы, чтобы они могли окукливаться и превращаться в мотыльков. Вы узнаете, что личинки созрели, по признакам, которые они показывают. Они больше не будут есть, они будут ползать в поисках углов, чтобы покрутиться, и они будут кремово-белого цвета. Теперь личинки готовы к переносу из их лотков для выращивания на крепления.

Крепление

Взрослых тутовых шелкопрядов вручную переносят в вольеры, следя за тем, чтобы они не переполнялись и не пропускали больных гусениц. Этот процесс также называется монтажом. Монтаж — приспособление, имеющее вид рамки с закутками, позволяющее шелкопряду удобно плести кокон.

Условия окружающей среды во время монтажа должны быть оптимальными, чтобы коконы были высокого качества. Температура должна быть не выше 26 градусов по Цельсию, а влажность должна быть в пределах 60-70 процентов. Также следует позаботиться о том, чтобы не беспокоить тутовых шелкопрядов, пока они плетут свои коконы.

Прядение кокона

Находясь в скакуне, личинки начинают заманиваться в кокон, прясть шелк вокруг своего тела. Каждый из коконов состоит из одного длинного шелкового волокна, которое личинки производят с помощью своих специальных шелковых желез. Кокон размером с ватный тампон, но шелковое волокно, из которого состоит кокон, может иметь длину до 1,6 км.

Цвет кокона может варьироваться от белого до желтого, в зависимости от типа тутового шелкопряда и его рациона. Все дикие шелкопряды делают коконы из желтого шелка, так как он лучше сочетается с окружающими их листьями. Однако в настоящее время большинство коконов на шелковых фермах белые. Это связано с тем, что шелковичных червей одомашнивали на протяжении веков и выборочно разводили, чтобы они выглядели белее. Белый шелк легче красить, чем желтый, так как его не нужно предварительно отбеливать. Это более удобно для текстильной промышленности и является причиной того, что белый шелк обычно используется в шелководстве.

Примерно через 7 или 8 дней личинки превращаются в куколки внутри шелковых коконов. К этому моменту их кожа затвердела, а цвет стал коричневым.

Стадия 4 – взрослая бабочка

Примерно через 2–3 недели в коконе куколка будет готова превратиться в шелкопряда. При выходе из кокона кокон порвется, и шелковое волокно станет непригодным для производства шелковых тканей. Вот почему в шелководстве шелкопряды никогда не доходят до этой стадии. Вместо этого коконы готовят на пару или варят примерно через неделю после прядения кокона. Это приводит к гибели куколок, так что шелковый кокон остается неповрежденным. На этом этапе выращивания шелка коконы готовы к переработке в шелк-сырец.

Если бы шелкопрядам было позволено вырваться из коконов, они бы превратились во взрослых шелкопрядов. Жизнь взрослого тутового шелкопряда очень коротка, так как его единственная цель — размножение. Одомашненные тутовые шелкопряды не могут ни есть, ни летать. Они найдут партнера для спаривания, а затем умрут после размножения. Весь этот процесс обычно происходит в течение недели. Самцы тутового шелкопряда погибают после спаривания, а самки — после откладывания яиц. Затем жизненный цикл тутового шелкопряда начинается сначала.

Как шелкопряды производят шелк

Тело взрослого шелкопряда, готового к окукливанию, наполнено жидким шелком. Жидкий шелк создается из переваренных листьев тутового дерева и состоит из белков, как и наши волосы. Гусеница использует специальные слюнные железы, расположенные в ее голове, для преобразования этой жидкости в физическую шелковую нить.

Шелковый червь имеет две видоизмененные слюнные железы возле нижней челюсти, называемые сериктериями. Эти железы, производящие шелк, выделяют прозрачную жидкость, которая затвердевает в тонкую шелковую нить при контакте с воздухом. Эта жидкость в основном состоит из типа белка, называемого фиброином. Одни и те же железы могут одновременно выделять второй белок; липкое вещество под названием серицин. Белки серицина покрывают белки фиброина, действуя как своего рода клей. Благодаря этому покрытию две шелковые нити из обеих желез могут склеиваться.

Используя свои шелковые железы, тутовый шелкопряд будет продолжать плести кокон до тех пор, пока не будет израсходован весь жидкий шелк в его теле. Гусеница будет вращать головой во время вращения, чтобы шелковое волокно полностью окружало ее тело. Он делает это инстинктивно, чтобы защитить себя от хищников во время окукливания. Шелковому червю требуется около 3 дней при скорости примерно от 30 до 40 сантиметров шелка в минуту, чтобы закончить свой кокон. Конечным результатом станет кокон из одной шелковой нити длиной до 1600 метров.

Как изготавливаются шелковые нити и шелковые ткани

После того, как шелковичные черви превратились в куколок внутри своих коконов, можно начинать процесс изготовления шелковой пряжи.

1. Сбор

Во-первых, коконы должны быть собраны с маунтов. Сбор урожая происходит примерно через 7-8 дней после того, как тутовые шелкопряды начали плести свои коконы. Несколько коконов можно разрезать пополам, чтобы проверить, полностью ли сформировались куколки. Полностью сформировавшаяся куколка твердая, коричневого цвета. Коконы тщательно собирают вручную, чтобы не повредить тонкие шелковые волокна.

2. Удушение и сортировка

Чтобы предотвратить вылупление куколки внутри кокона и разрушение шелкового кокона, куколку придется убить. Этот процесс называется удушением и обычно выполняется с использованием горячего воздуха или пара. Удушение также высушивает кокон, чтобы он мог дольше храниться. Затем коконы можно сортировать по качеству и характеристикам, таким как длина, форма, цвет и блеск шелкового волокна.

Некоторые коконы могут быть признаны непригодными для дальнейшей переработки и будут выброшены. Примеры дефектов кокона включают пятна мочи, рост плесени и перфорации.

3. Кипячение

После удушения коконы снова подвергают воздействию тепла, чтобы подготовить их к разматыванию. Коконы кладут в кипящую воду, чтобы они стали мягкими. Их приготовление облегчает поиск конца единого шелкового волокна, из которого состоят коконы. Это также упрощает их раскручивание.

Еще одним преимуществом кипячения коконов является смягчение шелка. Процесс приготовления коконов запускает процесс рафинирования. Дегуммирование – это удаление белков серицина из шелкового волокна. Серицин представляет собой клейкий белок, который покрывает другой белок шелка, называемый фиброином. Серицин позволяет двум филаментам слипаться. Однако серицин делает шелк немного грубым, что, следовательно, затрудняет его окрашивание. Приготовление коконов смягчает твердый серициновый белок и делает коконы более гладкими по текстуре и на ощупь.

4. Обеспыливание

После приготовления поверхность коконов может быть покрыта рыхлыми волокнами, из-за чего коконы выглядят пушистыми. Этот пушистый слой состоит из сломанных и неровных шелковых нитей. Свободное волокно удаляется из коконов в процессе, называемом удалением лоска. Дефлоссия придает коконам чистый вид, облегчает дальнейшую обработку коконов и увеличивает их рыночную стоимость.

5. Наматывание

Наматывание – это этап процесса производства шелка, на котором шелковые коконы превращаются в нити шелковой пряжи. Наматывание — это развертывание кокона и объединение нескольких шелковых нитей в одну нить шелка. Раньше наматывание производилось вручную, но сейчас оно в основном автоматизировано с помощью машин. Во время намотки вращающиеся щетки машины захватывают конец шелковой нити кокона. Затем быстро движущаяся катушка распутывает кокон и одновременно сушит шелк.

Одна нить шелка слишком тонкая, чтобы использовать ее отдельно. Вот почему нити нескольких коконов наматываются одновременно, чтобы создать одну нить шелковой пряжи. Количество коконов, намотанных вместе, может быть от 2 до 20, в зависимости от желаемой толщины шелковой пряжи. Поскольку шелковые волокна очень тонкие и легкие, для производства 1 фунта шелка требуется около 2500 коконов.

После распутывания коконов оставшиеся куколки тутового шелкопряда иногда спасают и отправляют в такие страны, как Китай, Южную Корею и Таиланд, где куколки готовят в пищу или едят в качестве закуски.

6. Кручение и окрашивание

После завершения намотки нити шелковой пряжи снимаются с катушек. Затем шелк скручивают в спиральные круги, чтобы сформировать жгуты. Эти пучки пряжи также называют мотками. Скручивание шелковой нити можно еще больше увеличить, или можно добавить больше шелковых нитей и скрутить их вместе. Необходимое количество скручиваний зависит от того, из какой ткани будет соткан шелк.

После скручивания шелковая пряжа готова к окрашиванию. Вы можете выбрать окрашивание шелка до или после вплетения шелковой нити в ткань. Шелк легко окрашивается благодаря структуре белков фиброина, из которых состоит большая часть шелка. Краска легко впитывается шелком, и цвета будут выглядеть яркими. Шелк также содержит как положительные, так и отрицательные ионы, а это означает, что большинство коммерческих красителей эффективны для шелка.

После скручивания и окрашивания шелковые нити наматываются на катушки или трубки. Шелковая пряжа теперь готова к продаже или вплетению в ткань.

7. Ткачество

Шелковая пряжа превращается в шелковую ткань путем переплетения нитей. Существует множество способов плетения шелка. Один из самых популярных способов ткачества из шелка называется шармез, также известный как атлас. Плетение шармёз представляет собой плотное переплетение, в результате которого получается гладкая и блестящая шелковая ткань. Ткани из шелкового шармеза имеют глянцевую поверхность и матовую изнанку. Этот вид достигается за счет размещения продольной нити над тремя или более поперечными нитями.

Другие популярные типы шелковых переплетений включают шелковый шифон, шелковую саржу, шелковый креп и шелковый хаботай. Каждое из этих переплетений имеет уникальный способ наслоения и переплетения шелковой пряжи, в результате чего получаются ткани с различной текстурой и внешним видом.

Из готовых шелковых тканей можно делать шелковые шарфы, рубашки, галстуки, нагрудные платки и многое другое. Это конец процесса производства шелка.

Предупреждение о тканях

Ткачество можно использовать на других материалах, кроме шелка. Если вы хотите купить настоящий шелк определенного переплетения, вы должны проверить состав волокон ткани, чтобы убедиться, что она действительно сделана из натурального шелка.

Производители полиэстера часто неправомерно продают свои ткани как шелковый атлас, несмотря на то, что ткань изготавливается из полиэфирных волокон, а не из натуральных шелковых волокон. Вплетение полиэфирной нити в атласное переплетение может напоминать по виду настоящий шелковый атлас, но по своим качествам уступает ему. Полиэстер, вплетенный в атласное переплетение, по праву следует называть полиэфирным атласом, а не шелковым атласом.

Ткани из натуральных шелковых волокон приятнее на ощупь, чем ткани из синтетических волокон. Шелк не притягивает статическое электричество, в отличие от полиэстера. Шелк также является дышащей тканью благодаря аминокислотам в его белках. Он не липнет к коже и не нагревается так, как полиэстер.