*چادرمشکیChadormeshki*

الیاف بشر ساخته

در قرن هفدهم دانشمندی به نام رابرت هوک ( Robert Hooke ) با مطالعات و تحقیقات خود بر روی کرم ابریشم دریافت که اگر بتواند مایعی را از سوراخ های بسیار ریز عبور دهد و بعد از خارج شدن از سوراخ ها آن را منعقد کند، خواهد توانست مانند کرم ابریشم الیاف مداوم یا فیلامنت تولید کند. در قرن نوزدهم یک بافنده به نام لویز شواب توانست الیاف بسیار ریز و ظریف شیشه را از طریق عبور شیشه مذاب از منافذ کوچکی و سپس سرد کردن آن ها در هوا تهیه کند. پس از چندی سایر دانشمندان توانستند سلولز چوب را استخراج و در حلال مناسبی حل کنند و سپس از منافذ بسیار ریز عبور داده و الیاف ساخت دست بشر بر پایه مواد موجود در طبیعت تهیه کنند. در همین دهه دانشمندان آلمانی در تهیه مواد شیمیایی و مصنوعی و حلال های آن ها پیشرفت های چشمگیری کردند و با عبور دادن محلول پلیمر مواد مصنوعی از منافذ ریز موفق به تولید الیاف مصنوعی شدند. در سال 1936 الیاف مصنوعی همچون پلی استرها، نایلون ها و سایر مواد مصنوعی در مقیاس تجاری به بازار عرضه شد و بعد از جنگ جهانی دوم انواع الیاف مصنوعی به مصرف رسید.

آشنایی با روش های ریسندگی و تولید الیاف بشر ساخته

قبل از بررسی انواع الیاف مصنوعی تهیه شده بهتر است شرح مختصری از روش تولید این الیاف که درمورد آنها کلّیت دارد بیان شود.

انواع روش های تولید الیاف مصنوعی قبل از کارخانه ریسندگی به چهار صورت است :

1- تر ریسی (wet spinning)

2- خشک ریسی (dry spinning)

3- ذوب ریسی (melt spinning)

4- ژل ریسی ( Jel spinning) این روش تازه بوده و عومّیت ندارد.

ماده تشکیل دهنده الیاف به صورت مایعی است که می‌تواند انحلال یک ماده جامد در حلال یا مذاب یک پلیمر باشد که از سوراخ های یک رشته ساز که مشابه دوش حمام است با فشار ثابت عبور داده می‌شود. پس از خروج رشته های بسیار ریز الیاف از سوراخ ها مرحله انعقاد است که الیاف به حالت جامد در می آیند. این مرحله اساس کار روش های فوق را تشکیل می دهد.

در خشک ریسی و تر ریسی ماده جامدی در حلال حل شده که یا توسط دمش هوای گرم تبخیر می‌شود یا در آب از ماده اصلی جدا می‌شود که در صورت استفاده از ماده تبخیر شدنی از خشک ریسی و در صورت سنگین بودن حلال از روش های تر ریسی استفاده می‌کنیم.

الف) تر ریسی

مایع مخلوط حلال غیر قابل تبخیر و ماده اصلی الیاف از یک پمپ و یک هم زن عبور می‌کند سپس وارد رشته ساز شده و پس از عبور از استخر انعقاد با غلطک پیچیده می‌شود.

ب) خشک ریسی

در این روش محلول الیاف از پمپ و رشته ساز عبور کرده و از تونل هوای گرم رد می‌شود و حلال آن تبخیر شده و الیاف باقی می ماند. به علت دشواری این روش اغلب قیمت بیشتری دارد.

ج) ذوب ریسی

این روش مربوط به الیافی است که تا یک درجه حرارتی مذاب شده و در صورت خنک شدن به حالت اولیه باز می‌گردند. الیافی همچون نایلون و پلی‌استر از این دسته الیاف هستند که به آنها گرما نرم یا ترموپلاستیک می گویند. روش کار مطابق شکل زیر است و هوای خنک الیاف مذاب عبور کرده از رشته ساز را جامد و به حالت اول ولی رشته رشته در می آورد.

لیافی که بدست بشر ساخته می‌شود همان طور که ذکر شد دو دسته اند. یکی آن هایی که ماده اصلی در طبیعت هست ولی به شکل الیاف نیست و بشر با یکی از روش هایی که در بالا ذکر شد آن ها را به صورت الیاف در می‌آورد. دسته دیگر کلاً مصنوعی اند یعنی ماده اولیه نیز در آزمایشگاه با فرایندهای شیمیایی تولید شده و باز مطابق یکی از روش های فوق به صورت الیاف در می آیند.

الیاف دسته اول را بازیافتی یا رژنره می گویند. ویسکوز، استات، کوپر آمونیوم، کازئین و ... از این دسته اند. 
الیاف بازیافتی

الیاف بازیافتی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

1- آن هایی که ماده اولیه آن ها مثل پنبه سلولز است.

2- آن هایی که ماده اولیه شان مثل پشم پروتئین است.

3- آن هایی که ماده اولیه شان مثل شیشه معدنی است.

 

الیاف بازیافتی سلولزی

شامل ویسکوز، استات، کوپر آمونیوم، پلی نوزیک است.

تهیه الیاف ویسکوز توسط دو شیمیدان که مطالعات دقیقی روی ساختمان سلولز موجود در گیاهان داشتند در سال 1891 کشف و در سال 1892 به ثبت رسید. ولی به علت استحکام کم این الیاف مدت ها طول کشید به صورت تجاری به بازار عرضه شود. کلیه محصولات طبیعی که دارای سلولزکافی باشند برای تهیه این الیاف مناسب است. غالباً از الوار درختان، تفاله نیشکر، کاه برنج و گندم استفاده می‌شود و این مواد طی مراحل مختلفی به صورت خمیر خاصی که درصد ناخالصی آن بسیار کم است در می آیند و پس از عبور از رشته ساز و استخر انعقاد به صورت الیاف در می آیند. در نتیجه روش تولید الیاف ویسکوز تر ریسی است زیرا حلالی که برای ایجاد خمیر الیاف به کار می رود قابل تبخیر نیست.

خواص فیزیکی الیاف ویسکوز

گرچه ویسکوز از نظر مولکول های شیمیایی بسیار شبیه پنبه است و گاهی از پنبه های نا مرغوب تهیه می‌شود ولی سطح ظاهری آن مانند پنبه پیچ و تاب ندارد و سطح مقطع آن چند وجهی است و دندانه دار به نظر می رسد.

کلیه الیاف بشر ساخته می‌توانند در قطرها و طول های دلخواه تهیه شوند و این تفاوت عمده این الیاف با الیاف طبیعی است که اغلب در یک قطر و طول ثابت هستند.

استحکام این الیاف با تحقیقات صورت گرفته بهبود یافته و بر خلاف پنبه با جذب رطوبت استحکامش کاهش می‌یابد و علت آن نیز وجود مناطق آمورف بیشتر نسبت به پنبه است و البته این خاصیت میزان جذب رطوبت و رنگپذیری بیشتری را ممکن ساخته است. درحالت استاندارد % 12 جذب رطوبت دارد درحالی‌که پنبه % 8  جذب رطوبت دارد. خاصیت ارتجاعی ویسکوز از پنبه نیز کمتر است و در نتیجه چروک پذیری بالایی دارد. به علت صاف بودن سطح الیاف ویسکوز از پنبه درخشنده تر است ولی در آب جوش این درخشندگی را از دست می دهد. الیاف ویسکوز در برابر نور آفتاب به مدت طولانی تغییر رنگ داده و تا 150 درجه سانتیگراد حرارت مقاومت می‌کند.
خواص شیمیایی الیاف  ویسکوز

همانند پنبه اسیدها ویسکوز را تخریب می‌کنند ولی مقاومت ویسکوز در برابر قلیا و سود بسیار خوب است. از آنجایی که الیافی که با روش های مصنوعی تولید می‌شوند فر و موج و چین ندارند و البته باید تا حدودی مشابه الیاف طبیعی باشند اغلب این الیاف را به روش های مختلف مشابه الیاف طبیعی چین دار می‌کنند. ویسکوز نیز به روش های شیمیایی یا مکانیکی چین زده می‌شود. به علت استحکام کم الیاف ویسکوز اغلب برای ملحفه، رومیزی، لباس زنانه، پیراهن مردانه، زیر پوش و لباس ورزشی استفاده می‌شود.در واقع کلیه الیاف بازیافتی که از سلولز تهیه می شوند را ریون می نامند و ویسکوز همان ویسکوز ریون است که در بازار موجود می باشد.
الیاف بازیافتی پروتئینی

ماده اصلی این الیاف پروتئین است که ممکن است حیوانی یا گیاهی باشد. همانند کازئین که تحت نام الیاف مدینوا در ایتالیا از شیر تهیه می‌شود. الیاف فیبرولان انگلستان که از بادام گرفته می‌شود و الیاف ویکارا که از دانه ذرت در امریکا تهیه می‌شود. از آنجایی که این الیاف کاربرد چندانی ندارد توضیح بیشتری لازم نیست.البته ذکر این نکته جالب است که کازئین از پشم ارزان تر است و اغلب به صورت مخلوط یا خالص برای فرش ماشینی یا لباس های کشباف به کار می رود.
الیاف بازیافتی معدنی

الف) الیاف شیشه

در سالهای جنگ جهانی اول آلمان ها به علت کمبود پنبه نسوز درصدد برآمدند تا الیاف شیشه را ساخته وجایگزین نمایند .آنها پس ازمطالعات زیاد توانستند با دستگاههای ساده وابتدایی مقدار کمی شیشه تولید نمایند وپس ازسالها مطالعه وپیشرفت ماشین آ‌لات دو شرکت توانستند الیاف شیشه را به مقدار زیاد تولید کنند .

الیاف شیشه به علت ویژگی های خاص درصنایع دیگر بیشتر از نساجی کاربرد دارد .الیاف شیشه از سنگ معدن سیلیکات ، سنگ آهنگ و بوراکس وکربنات سدیم درکوره تهیه می شود .درمقابل موادشیمیایی مقاوم است ولی قلیاهای گرم وغلیظ آن را متلاشی می کنند . علی رغم مقاومت زیاد، دربرابرسایش مقاوم نیستند وجذب رطوبت نیز ندارند قابلیت کشش نیز ندارند وبیشتر در درپارچه های آباژور، رومیزی ولباس های ضد آتش کاربرد نساجی دارند . همچنین دربدنه هواپیماها واتومبیل به علت مقاومت زیاد دربرابر ضربه به کار می روند .ازآنجایی که جریان الکتریسته را عبور داده وحرارت را عبور نمی دهند برای عایق بندی ساختمان ها ولوله ها به عنوان پشم شیشه به کار می روند .

ب) الیاف فلزی

شاید بتوان گفت الیاف فلزی طلا ونقره اولین الیاف ساخت دست بشر بوده است .درقدیم برای تهیه پارچه های تزئینی زردبفت مورد استفاده قرار می گرفتند .انواع الیاف فلزی از قبیل طلا، نقره ،آ‌لومینیوم ،مس و... امروزه تولید می شوند .

الیاف مصنوعی

الیاف مصنوعی به الیافی گفته می شود که مواد اولیه آن همان عناصر هیدروکربنی هستند ودر طبیعت وجود ندارد بلکه می بایست با روشهای شیمیایی و فیزیکی ساختارهای جدیدی را تهیه کرد .
از انواع آن می توان به موارد کلی زیر اشاره کرد :

1. پلی آ‌میدها (نایلون)

2. پلی استرها (پلی استر)

3. پلی اکریلو نیتریل (اکریلیک)

الف) نایلون :

درسال 1928 شرکت دوپنت ازدکتر کاروترز دعوت کرد که تحقیقات خود را درآزمایشگاه های آن شرکت برروی مواد پلمیری آغاز کند .نتیجه زحمات او با توجه به ساختمان ابریشم ایجاد پلیمر اولیه نایلون بود .
ریسندگی نایلون درکارخانه تولید الیاف به صورت مذاب یا ذوب ریسی melt spinning انجام
می شود . دانه های ریز پلیمر نایلون یا چیپس نایلون پس از تولید وخشک شدن درمخزن ایجاد کننده مذاب ریخته شده  و از رشته ساز عبور داده می شوند . دراین مخزن یک منطقه حرارتی و دو همزن مارپیچی قراردارد رشته های نایلون که از رشته ساز خارج شوند درتماس با هوا سریع جامد شده والیاف بدست می آیند .
نایلون بدست آمده بسیار استحکام کمی دارد از این رو نیاز به کشش دارد تا نظم ملکولی آن افزایش یافته و استحکام بیشتر گردد .

*خواص فیزیکی نایلون

سطح مقطع عرضی نایلون گرد وسطح طولی آن صاف است . وزن مخصوص یا چگالی آن 14/1 است .الیاف نایلون کنونی دارای استحکام خوبی هستند ومی توان آنها رااز محکمترین الیاف نساجی به حساب آورد . در حالت مرطوب ....20-10 درصد استحکام خود را از دست می دهند . نایلون خاصیت بازگشت به حالت اولیه خوبی نیز دارد. از این رو نخ تهیه شده از الیاف نایلون ازنقطه نظر شکل گیری مناسب کشباف است .خاصیت ارتجاعی نایلون از ابریشم نیز بهتر است .

خاصیت اشتغال نایلون بهتر از پنیه ویسکوز وابریشم و پشم است ومقاومت بهتری دارد . دربرابر شعله ذوب می شود واحتمال انتقال آتش به اطراف درمورد آن کم است . اکسیژن هوا، رطوبت ونور بر نایلون اثر کرده وآن را تجزیه می کنند. جذب رطوبت نایلون کم ودرحدود 2/4 درصد است .به علت رطوبت کمی که جذب می کند خاصیت ایجاد الکتریسته ساکن آن زیاد است واین مسئله در ریسندگی ایجاد مشکل می کند .
*خواص شیمیایی نایلون

به طور کلی اسیدها به نایلون آسیب می رسانند ولی قلیا برآن اثر چندانی ندارد . سفید کننده ها نیز سبب تجزیه وتخریب نایلون می شوند .ازموارد کاربرد نایلون درالبسه ورزشی ،جوراب است . پارچه نایلون به علت حالت ارتجاعی خود زانو نمی اندازد .برای موکت وفرش ماشینی با مخلوط الیاف دیگر به کار می رود. از آنجایی که الیاف نایلون با استحکام فوق العاده زیاد نیز تولید شده است .برای نخ تایر اتومبیل وهواپیما نیز از الیاف نایلون استفاده می شود .همچنین برای ساختن شیلنگ آتشفشانی ،تسمه ،تورماهیگیری،چتر و طناب بکار می رود ازآنجایی که استحکام سایشی آن خوب است برای مسواک نیز به کار می رود .

ب) الیاف پلی استر

با اینکه پلی استراهمیت صنعتی خود را از 40 سال قبل کسب نموده است ولی تحقیقات درمورد الیاف پلی استر توسط کاروترز از سال 1928 شروع شد .این الیاف برخلاف محصولاتی که تا آ‌ن زمان ساخته شده بود درمقابل رطوبت وحرارت مقاوم بود . از این تاریخ به بعد مطالعات وتحقیقات به صورت وسیعی ادامه یافت وتا امروز هزاران پلی استر به ثبت رسیده است .ریسندگی پلی استر درکارخانه تولید الیاف نیز مشابه نایلون است ودسته تاوهای زیادی تولید می شود فیلامنت های اولیه را می توان به طول های دلخواه برش داد وعدل بندی کرد .

*خواص فیزیکی پلی استر

سطح مقطع عرضی الیاف پلی استر نیز گرد وصاف است .چگالی آن 38/1 وزیردست آن به صورت مخلوط بهتر است .
استحکام خشک وتر الیاف پلی استر مشابه وخوب است ولی جذب رطوبت آن بسیار کم وحدود 5% است .مقاومت حرارتی آن بالا بوده ومی توان با حرارت آن را به فرم ودلخواه ثبت کرد .به علت جذب  رطوبت کم الیاف پلی استر غالباً در ریسندگی تولید الکتریسته ساکن می کند همچنین ذرات گرد وغبار کثیفی نیز به آن می چسبد و به همین علت است که یقه پیراهن های پلی استر کثیف شده ودیر پاک می شود .
*خواص شیمیایی پلی استر

الیاف پلی استر به علت ساختار شیمیایی خاص ملکول آن و بلوری بودن وجذب رطوبت کم آن اغلب مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی دارد .

ج) الیاف اکریلیک

الیاف اکریلیک یکی ازمهمترین وپرمصرف ترین الیاف مصنوعی به شمار می رود . تحقیق درباره تهیه این الیاف از سال 1940 شروع و اولین محصول تجاری در 1948 به نام اورلون وارد بازار شد .ازآن به بعد تحقیقات ومطالعات گسترده ای درمورد اصلاح خصوصیات آن انجام گرفت که منجر به تولید تعداد متعددی از این نوع الیاف  گردید .حدود 85% الیاف اکریلیک را آکریلونیتریل تشکیل می دهد . ماده اولیه تولید اکریلیک از کربید کلسیم وآب تشکیل می شود .درصورتی که پلیمر تشکیل شده دریک حلال سبک قابل حل شدن باشد بعد ازتهیه محلول اکریلونیتریل وحلال مشابه نایلون از روزنه های رشته ساز عبور کرده وبا هوای گرم جامد می شود. در واقع حلال آ‌ن خارج می شود .اما اگر حلال سنگین باشد و با هوا تبخیر نشود الیاف را از استخر آب عبور می دهند تا حلال آن از آن درآب جدا شود وبه آ‌ن ترریسی می گویند .

الیاف اکریلیک ترریسی شده

درصورتی که ماده حلال ازمواد معدنی باشد سطح قاعده دایروی است ودرصورت آلی بودن حلال سطح مقطع لوبیایی شکل است .مزایای ترریسی عدم تغیر رنگ الیاف ، بازیابی آسان حلال از آ‌ب استخر وامکان رنگرزی همزمان با ریسیدن پلیمر است .ازمعایب آن سرعت پایین وعدم کنترل دقیق حمام انعقاد یا استخر آب است که باعث پایین بودن قیمت کلی این الیاف نسبت به موارد خشک ریسی می شود .ازمیان الیاف اکریلیک که ما می شناسیم انواع زیر ازخانواده ترریسی ها محسوب می شوند .

الف ) اکریلان شامل :

Dralon L  آلمان    
Dralon W  آلمان 
AKSACRYL  آکسا ترکیه 
Vonnel  ژاپن 
ب) ولیکرن شامل :
Nitron "D" بلاروس 
Buluma  پرتقال 
ج) کورتل شامل :
Nitron"S" بلاروس 
Lengzhon  چین 
د) کاشمیلون شامل : 
Hamilon  کره 
ھ ) کرسلان شامل :
Exlon ژاپن 
Cfcl هند 
الیاف اکریلان ژاپن، آکسا، ترکیه و درلون بایر آلمان ازنوع "L" ازاین دسته است دارای خصوصیات عمومی زیر می باشد.
اکریلان
سطح مقطع دایره ای چروک خورده 
چگالی :17/1
تنش تاحد پارگی : خیس 20  خشک 24 
استحکام کششی :  خیس 2   خشک 5/2   
رطوبت بازیافتی :24/1%

 

کورتل 
الیاف کورتل که بلاروس Nitron"S" شامل آن است .

استحکام کششی :  خشک 5/3 -3   خیس 3-5/2

چگالی :17/1

جذب رطوبت :3

رطوبت بازیافتی : 16/1%

یکی از خواصی که الیاف اکریلیک دارند ایجاد خاصیت جمع شوندگی درآنهاست و این خاصیت سبب ارائه نخ های آکریلیک پفکی به بازارشده است .این الیاف برای تهیه پلیور وپتو والبسه زمستانی بسیار مناسب است واساس آنها نیز برمبنای مخلوط کردن الیاف اکریلیک با جمع شدگی های متفاوت با هم است .
به صورتی که الیاف اکریلیک تحت کشش را با حرارت تثبیت می کنند وا ین قابلیت را درآن ایجاد می کنند که تا 25-20 درصد درحالت بخار بتواند جمع شود . سپس این الیاف وفیلامنت ها را برش داده و با الیافی که جمع شدگی ندارند طی چند مرحله پاساژ مخلوط کرده ونهایتاً درصورتی که بخواهند نخ کاموا پفکی ایجاد کنند کلاف پیچ کرده وحرارت ورطوبت می دهند وبرای پتو پس از طی مراحل بافت وچاپ بخار داده می شود .
اکریلیک با عنوان پشم مصنوعی برای انواع البسه، فرش وپتو کاربرد دارد وحفظ گرما از خصوصیات خوب آن است که کاربردهای زمستانی به آن داده است .

الیاف حیوانی

این دسته از الیاف از بدن حیوانات بدست می آید و بر پایه پروتئین استوارند. پشم گوسفندان پرمصرف ترین الیاف حیوانی است. پشم سایر حیوانات همچون شتر، موی بز، خرگوش و ... نیز در صنعت نساجی کاربرد دارند. یکی دیگر از الیاف حیوانی پرکاربرد ابریشم است که از پیله کرم ابریشم بدست می آید.

الیاف پشم

یکی از قدیمیترین و مهمترین الیاف نساجی پشم است. قرن ها قبل از میلاد مسیح مصریان و یونانی ها پشم را می‌ریسیدند. در قرون وسطی صنعت پشم در شهرهای ایتالیا به اوج خود رسید و سپس در سایر کشورها رواج یافت. اکثر کشورهای دنیا تولید کننده پشم هستند ولی در کشورهایی مانند استرالیا، نیوزلند و زلاندنو و آفریقای جنوبی پشم از اهمیت فراوانی برخوردار است.

عوامل مؤثر بر پرورش پشم :

1- ژاد گوسفند

2- آب و هوا : به عنوان پشم گوسفندان سرد و مرطوب ضخیم و بلند است در حالی که پشم گوسفندان گرم سیر  نازک و مناسب

3- خاک : گوسفندان مراتع حاصلخیز پشم نرم و تمیز دارند و گوسفندان مناطق خشک و زمین های گچی پشم آن ها رشد سریعتری دارد زیرا خاکشان کلسیم دارد و پشم گوسفندان مناطقی که خاک رسی دارد پفکی است. 
4- تغذیه گوسفند

خواص فیزیکی الیاف پشم

ساختمان پشم از مقطع عرضی از سه بخش تشکیل شده است.

الف) پوسته خارجی (کوتیکل)  ب) قسمت میانی (کورتکس)  ج) هسته مرکزی (مدولا)
سطح الیاف پشم فلسی و پولکی شکل است و همانند ساقه درخت خرما زیر میکروسکوپ به نظر می رسد. جهت فلس ها از پایین به بالا است. پشم های ضخیم به علت بزرگتر بودن فلس ها براق تر به نظر می رسند.
طول الیاف پشم کوتاه 5/12- 4 سانتی متر، الیاف متوسط 15- 5/6 سانتی متر و الیاف بلند 5/37- 5/12 سانتی متر است. هرچه طول بلندتر باشد قطر بیشتر است و در حالت متوسط 34- 24 میکرون است.

پشم از نظر چین خوردگی در بین الیاف طبیعی بی نظیر است و در استحکام پشم و درگیر شدن آن با هم هنگام ریسندگی اهمیت دارد. الیاف ظریف دارای چین و فر و جعد بیشتری هستند. الیاف ظریف در هر سانتی متر 75 چین دارد و الیاف ضخیم 13- 12 چین.

الیاف پشم بر خلاف پنبه در رطوبت 20- 15 درصد استحکام خود را از دست می دهند و باز هم بر خلاف پنبه از حالت ارتجاعی فوق العاده ای برخوردار است به طوری که چروک پذیری کمی دارد. این مورد به همان چین خوردگی پشم بر می گردد. یکی از خصوصیات با اهمیت پشم گرمی و حالت اسفنجی آن است که سبب حبس شدن هوا و عایق گرمایی شدن آن می‌شود به طوری که برای البسه زمستانی و پالتو کاربرد فراوان دارد. همچنین به علت ساختار خاص پشم هنگام جذب رطوبت گرما آزاد می‌کند و مشابه پنبه بسته به میزان رطوبتی که جذب می‌کند مقداری حرارت آزاد می‌کند و این کاربرد پشم را برای کت و پالتو زیاد کرده است.
از دیگر خواص پشم عایق الکتریسیته بودن آن است به طوری که برای فردی که دچار برق گرفتگی شده می‌توان به کمک یک پتوی پشمی یا کت پشمی فرد را از محل برق گرفتگی جدا کرد. ولی خود پشم در فرایند ریسندگی تولید الکتریسیته ساکن می‌کند.

در میان الیاف، پشم با جذب %30 رطوبت نسبت به وزن خود دارای بالاترین میزان جذب رطوبت است. مقاومت حرارتی پشم در برابر گرما تا 130 درجه است و در 300 درجه ذغال می‌شود.
خواص شیمیایی پشم

ماده اصلی پشم پروتئین است که کراتین نام دارد. پشم در برابر اسیدها بجز اسید سولفوریک و اسید نیتریک مقاوم است. سفید کننده ها نیز اثر زیان آوری بر استحکام پشم دارند. پشم در برابر قلیا و سود بسیار حساس است و در شستشوی لباس پشمی نباید از صابون هایی که قلیایی اند استفاده کرد. در آب جوش نیز خاصیت ارتجاعی پشم از بین می رود و تغییر شکل دائمی می دهد. از این رو بهتر است لباس های پشمی در آب خنک شسته  شوند.

پشم به علت داشتن چین های طبیعی و خاصیت ارتجاعی عالی در قالی بافی کاربرد فراوانی دارد. انواع فاستونی و لباس های پرکاربرد از پشم تهیه می‌شوند.

از انواع دیگر الیاف حیوانی مواردی است که کاربرد چندانی ندارند همانند موی خرگوش، الیاف موهر که از بدن بز آنقوره تهیه می‌شود و در آفریقا و امریکا یافت می‌شود، الیاف کشمیر که از موی بز کشمیر تهیه می‌شود و در چین، هند، ایران و افغانستان وجود دارد، لاما که پشم شتر آرژانتین و بولیوی است، آلپاکا که از شتر خانواده لاما تهیه می‌شود و در امریکای جنوبی قرار دارد و نهایتاً ابریشم که صنعت عمده ای در نساجی است.

 

الیاف ابریشم

صنعت ابریشم در 2700 سال قبل از میلاد مسیح در خانواده سلطنتی چین رایج بود. در قرن پانزدهم توسط اعراب و از جاده ابریشم به اروپا منتقل شد. ابریشم 3800 سال پیش وارد ایران شد و ایران از تولید کنندگان عمده ابریشم گردید. حدود 120 سال پیش دولت های استعمارگر جهت نابودی صنعت ابریشم در ایران بیماری را وارد کردند که سبب نابودی کلیه کرم های ابریشم و صنعت نوغان داری در ایران شد.

خواص ابریشم

سطح مقطع مثلثی شکل و طول 1800- 400 متر قطر آن 16- 8 میکرون است و رنگ آن زرد کم تا خاکستری است و از نظر استحکام از محکمترین الیاف طبیعی است و در حالت مرطوب 15 درصد استحکام خود را از دست می دهد و با خشک کردن دوباره استحکام خود را به دست می آورد.

ابریشم 50- 20 درصد طول خود کش می آید و خاصیت ارتجاعی خوبی دارد و تا 35% وزن خود آب جذب می‌کند. ابریشم در اسید کلریدریک غلیظ در عرض 3-2 دقیقه حل می‌شود. ابریشم ضد چروک است و دیر کثیف می‌شود و برای لباس زنانه و کودک مناسب است.

الیاف گیاهی کتان

دسته دیگری از الیاف طبیعی گیاهی، کتان است که جزء الیاف گیاهی ساقه ای می‌باشد. کتان احتمالاً اولین لیف ساقه ای بود که توسط انسان در نساجی به کار رفته است. نمونه هایی از پارچه های کتانی در سواحل سوئیس یافت شده است. لباس مومیایی های 4500 سال پیش نیز از کتان بوده است. قرن ها قبل از میلاد مسیح بازرگانان فینیقی کتان را از مصر به اروپا آورده اند. در قرن هفدهم پارچه های کتانی به صورت صنعت خانگی در بیشتر کشورهای اروپای شرقی متداول بود.

گیاه کتان در بسیاری مناطق دنیا که دارای آب و هوای معتدل است رشد می‌کند. بهترین شرایط جوی برای این گیاه آب و هوای ملایم ابری و کمی رطوبت است. عمر این گیاه یک ساله بوده و در شرایط مناسب تا یک متر رشد می‌کند.

بهترین نوع کتان در کشورهای فرانسه، بلژیک، ایرلند، لهستان و هلند کشت می‌شود. در کانادا، امریکا، آلمان و ایتالیا نیز نوع پست آن رشد می‌کند.

ساختمان ظاهری الیاف کتان

بخش اعظم سلول کتان سلولز است. نمای آن زیر میکروسکوپ صاف و شفاف بدون پیچیدگی است. مقطع عرضی آن چند ضلعی و دارای کانال هایی می‌باشد. طول الیاف کتان وابسته به ساقه گیاه اولیه آن دارد. طول الیاف مناسب نساجی 60- 40 سانتی متر است. قطر کتان نیز بین 25- 12میکرون متغیر است. از نظر رنگ ظاهری کتان‌های سفید، زرد، سبز و قهوه‌ای وجود دارند. استحکام آن به علت نظم داخلی مولکولی و تعداد بیشتر مناطق بلوری تقریباً دو برابر پنبه است و همانند پنبه نیز در حالت مرطوب استحکامش افزایش می یابد. کتان 10- 8 درصد وزن خود آب جذب می‌کند و استحکام آن تا 20 درصد افزایش می یابد. از نظر ظاهری از پنبه درخشان تر است و از نظر خواص حرارتی تا 120 درجه سانتیگراد را تحمل می‌کند.

خواص شیمیایی کتان

از نظر خواص شیمیایی مشابه پنبه است ولی جذب رنگ کمتری دارد. کتان به علت استحکام خوبی که دارد برای پارچه های چادر (خیمه)، رومیزی و لباس های دریانوردان، بند کفش و نخ صحافی ها و انواع طناب کاربرد دارد.

الیاف گیاهی چتایی (Jute)

این الیاف نیز از ساقه گیاهان بدست می آید که گیاه آن کرکروس نام دارد. خواص و طرز تهیه آن نیز مشابه کتان
است. کنف و رامی نیز از سایر الیاف گیاهی است که از ساقه گیاهان بدست می آیند.

الیاف سیسال (Sisal)

این نوع الیاف طبیعی گیاهی از برگ گیاه سیسال بدست می آید که در مکزیک می روید. از نظر خواص شبیه الیاف ساقه ای است و از آنجایی که خشک است برای تسمه نقاله و طناب کاربرد دارد و کاربرد البسه ندارد.

الیاف طبیعی گیاهی (سلولزی)

ارسال شده توسط کارشناس ارشد نساجی در 20/12/86:: 9:26 عصر

 

همان طور که ذکر شد این الیاف بر حسب منبع اولیه خود به سه دسته الیاف گیاهی، حیوانی و معدنی دسته بندی می‌شوند. الیاف گیاهی که منشأ شیمیایی آن ها سلولز است از منابعی همچون دانه گیاهان، برگ گیاهان، ساقه گیاهان و میوه گیاهان تهیه می‌شوند.

سلولز ماده اولیه الیاف گیاهی است و این دسته از الیاف به صورت لیف و کرک در قسمت های مختلف گیاه یافت می‌شود. از انواع الیاف گیاهی می‌توان به پنبه که مهمترین لیف گیاهی است اشاره کرد همچنین کتان، چتایی، کنف، نارگیل و یک دسته الیاف که از برگ گیاه مانیلا و سیسال تهیه می‌شود.

یکی ازمهمترین الیاف‌گیاهی پنبه است. درحال حاضرمهمترین بخش ازصنایع نساجی به بافت پارچه ‌های پنبه ای اختصاص دارد. مصرف پنبه به عنوان الیاف در نساجی به قرن ها قبل از میلاد مسیح برمی گردد. پارچه های پنبه ای اولین بار توسط مصریان قدیم و چینی ها بافته شدند. کشت پنبه از مشرق زمین به اروپا برده شد و در قرن چهاردهم میلادی کشت پنبه در اسپانیا و ایتالیا و در قرن شانزدهم در انگلستان و فرانسه متداول شد. پنبه از زمان قدیم در ایران کشت می شد و ایران جزء کشورهای تولید کننده پنبه جهان محسوب می‌شود.

گرچه مشخص نیست به طور دقیق برای اولین بار کدام کشور اقدام به تولید نخ از الیاف پنبه کرده است ولی مدارک نشان می‌دهد که هندوستان در ریسندگی و بافندگی الیاف پنبه و تولید پارچه های ظریف و ضخیم پنبه ای تبحر داشته است. پارچه های سلطنتی همگی از جنس الیاف پنبه ریسیده شده بوده اند. در قرن هفدهم شرکتهای بزرگ تجاری انگلستان، هلند و فرانسوی شروع به واردات پارچه های پنبه ای از هندوستان کردند. صنعت نساجی در انگلستان در حال پیشرفت بود و هزاران کارگر پروتستانی به علت وقوع جنگ های مذهبی به هند کوچ کردند و هنر ریسندگی و بافندگی را فرا گرفتند و آن را با خود به انگلستان آوردند. از این رو در پایان قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم انگلستان به یک صادر کننده منسوجات پنبه ای درآمد و شهر منچستر به مرکز پنبه دنیا مبدل شد و این وضعیت تا قبل از جنگ جهانی اول حفظ شد. با پایان جنگ جهانی اول سایر کشورها نیز در این زمینه پیشرفت فراوانی کردند و رفته رفته منچستر اهمیت خود را از دست داد.

در حال حاضر در کنار سایر الیاف مصنوعی حدود 45 تا 50 درصد بازار نساجی جهان به کالاهای پنبه ای اختصاص دارد. در ایران نیز دو نوع پنبه کشت می‌شود :

1- نژادهای بومی و آسیایی که ارتفاع بوته آن به 6/1-1 متر می رسد و غوزه آن گرد و کوچک و طول الیاف آن 20- 18 میلی متر است. این نژاد در مازندران و گرگان، خراسان، کرمان و اصفهان و یزد کشت می‌شود.

2- نژاد مرغوب آپلند که از افریقا و روسیه به ایران آورده شده و در خراسان و کرمان و فارس کشت می‌شود.

پنبه به صورت بوته است و در مناطق گرم و مرطوب می روید. حدود 7- 6 ماه این گیاه نیاز به هوای گرم و مرطوب دارد. محلی که پنبه در آن کشت می‌شود اثر زیادی بر خواص ظاهری آن دارد به عنوان مثال پنبه مصری بسیار شفاف است و رنگ آن کرم روشن تا قهوه ای است در حالی که پنبه هندی الیافی کوتاهتر دارد و رنگ آن خاکستری یا قهوه ای است. رنگ گل پنبه بسته به بذر آن سفید، زرد یا صورتی است. نیمی از این گل ها پس از مدتی به غوزه تبدیل می‌شود. هر غوزه 30 تا 40 تخم قهوه ای رنگ دارد که در اطراف آن ها کرک الیاف قرار دارد. وزن کرک ها یک سوم وزن غوزه است و پس از حدود 45 تا 60 روز غوزه باز می‌شود و پنبه از آن خارج می‌شود. در این حال موقع چیدن پنبه فرا می رسد. از آنجایی که رسیدن کلیه غوزه ها همزمان نیست چندین بار برداشت صورت می گیرد. عملیات برداشت یا ماشینی یا دستی صورت می گیرد. قبل از برداشت گیاه پنبه را با کلرات منیزیم سم پاشی می‌کنند و برگ های آن خشک شده و می افتد.

الیاف پس از برداشت و جداسازی عدل بندی شده به جهت تهیه نخ به کارخانجات ریسندگی ارسال می‌شود. تخم‌های جدا شده نیز به کارخانجات روغن کشی فرستاده می‌شود.

خواص الیاف گیاهی پنبه

سطح خارجی پنبه زبر است و در زیر میکروسکوپ تابدار به نظر می رسد. مقطع عرضی پنبه رسیده لوبیایی شکل است و مقطع عرضی پنبه نارس یو شکل است. مقطع عرضی پنبه از سه قسمت تشکیل شده است :

الف) پوسته خارجی

ب) لایه میانی بدنه اصلی لیف پنبه و جنس سلولزی دارد.

ج) لومن (کانال مرکزی)  کمی سخت تر و جهت تغذیه لیف است.

علت تابدار بودن پنبه رسیده خشک شدن لومن و فرو رفتن دیواره آن است که سبب تابدار شدن لیف می‌شود.

مرغوبیت الیاف پنبه به طول آن بستگی دارد. الیاف بلندتر دارای استحکام و یکنواختی بیشتر هستند و در فرایند ریسندگی نقش اساسی دارند.

الف) الیاف کوتاه     2- 1 سانتی‌متر

ب) الیاف متوسط    4- 2 سانتی‌متر

ج) الیاف بلند        6- 4 سانتی‌متر

قطر پنبه نیز بسته به طول آن دارد. الیاف که دارای طول بلندتری هستند ظریف تر می‌باشند. درجه رسیدگی پنبه نیز در ظرافت آن مؤثر است. قطر پنبه حدود یک چهل وپنجم تا یک بیست وپنجم میلی متر متغیر است.

از نظر رنگ پنبه مرغوب سفید یا کرم است اما پنبه هایی با رنگ های زرد و قهوه ای نیز یافت می‌شود. الیاف هرگاه درمناطق خشک رشد کنند سفید می‌شوند ولی در صورتی که باران بخورد تقریباً خاکستری یا آبی می‌شوند. یخبندان و سرما نیز سبب زردی الیاف پنبه می‌شود.

استحکام الیاف پنبه : الیاف پنبه از استحکام خوبی برخوردارند و در حالت مرطوب نیز 30- 20 % این مقدار افزایش می یابد. البته استحکام یک نخ تهیه شده از الیاف پنبه به ظرافت و طول الیاف نیز بستگی دارد. هرچه الیاف بلندتر باشد تعداد پیچیدگی در الیاف بیشتر است و باعث می‌شود که در ریسندگی الیاف بهتر با هم درگیر شوند و بهتر تاب بخورند.

خاصیت ارتجاعی الیاف پنبه : خاصیت ارتجاعی پنبه خوب نیست و سریع به حالت اولیه خود باز نمی گردد از این رو چروک پذیری کالای پنبه ای زیاد است.

اثر رطوبت بر الیاف پنبه : پنبه 20- 10 درصد وزن خود آب جذب می‌کند و 30- 20 درصد استحکامش افزایش می یابد. پنبه در اثر جذب رطوبت متورم می‌شود و با خشک کردن به حالت اولیه باز می گردد.

اثر حرارت بر الیاف پنبه : مقاومت حرارتی پنبه بسیار خوب است و در مقابل حرارت 120 درجه شروع به زرد شدن می‌کند و در دمای 150 درجه تجزیه و 240 درجه از بین می رود.

اثر نور خورشید بر الیاف پنبه : در صورتی که الیاف پنبه برای مدت زیادی در معرض نور خورشید باشند از استحکامشان کاسته و رنگ الیاف زرد می‌شود.

2- خواص شیمیایی الیاف پنبه

لیف پنبه از 94- 90 % سلولز با 6- 4 درصد رطوبت، ناخالصی هایی همچون موم، چربی و مواد رنگی و املاح تشکیل شده است. پنبه در مقابل اسیدهای گرم و رقیق یا سرد و غلیظ از بین می رود و این دلیل پوسیدگی کالای پنبه‌ای در اثر عرق اسیدی بدن است. البته در برابر مواد قلیایی مثل سود و پتاس مقاومت می‌کند و متورم و براق می‌شود. از این خاصیت برای تهیه الیاف پنبه ای مناسب رنگرزی و براق استفاده می‌شود.مواد سفید کننده اکسنده مثل آب ژاول (وایتکس) و آب اکسیژنه اثر چندانی در تخریب پنبه ندارد و جهت سفیدگری پنبه استفاده می‌شود. البته زیاد قرار داشتن در مواد سفید کننده سبب کاهش استحکام لیف می‌شود. امروزه الیاف پنبه طبق استانداردهای بین المللی طبقه بندی و به صورت عدل بسته بندی می‌شوند و بر روی عدل از نظر رنگ وقطر وطول و ناخالصی ها مشخص می‌شوند.

از موارد استفاده نیز می‌توان به انواع البسه و حوله و ... اشاره کرد. همچنین به علت افزایش استحکام در اثر جذب رطوبت در طناب کشتی ها نیز به کار می رود و همچنین به علت افزایش دوام کالا و بهبود خواص ارتجاعی و چروک نشدن اغلب با پلی استر مخلوط شده و ریسیده می‌شود.

آشنایی با الیاف نساجی

تهیه البسه و منسوجات و کاربرد آن در زندگی بشر شاید از اولین فعالیت های انسان بعد از تهیه خوراک بوده باشد و دراین میان زمانی بشر توانست برای حفاظت خود از گزند سرما و گرما و محافظت از زندگی خود از منسوجات کمک بگیرد که الیاف را شناسایی کرد. در طول تاریخ پر فراز و نشیب زندگی انسان عناصر گوناگونی توجه او را برای تهیه لباس به خود جلب کرد و شاید بتوان گفت با تحقیقات بسیار پیشرفته ای که امروزه صورت گرفته است گویی خالق حکیم عمداً انسان را بسوی برخی مواد رهنمون شده است و یا همان اولین شناختهای انسان از اولین الیاف طبیعی همچون پنبه و پشم در واقع برنامه ای برای زندگی بشر بوده است. به طوریکه الیاف طبیعی پشم و پنبه به عنوان سازگارترین الیاف با زندگی ما هنوز هم یکه تاز میدان الیاف نساجی هستند هر چند هر روز دهها نوع الیاف مصنوعی با کاربردهای متنوع به زندگی بشر افزوده می شوند. اما رشد جمعیت جوامع و در کنار آن نیاز به برخی کالاها که تا دیروز برای ما ناشناخته بود و نیاز به بهبود برخی روشها در کنار رشد علمی بشر در زمینه علوم شیمی و فیزیک شاخه های دیگری را از علوم الیاف پدید آورد که به تولید الیاف بازیافتی و در نهایت الیاف مصنوعی انجامید تا آنجا که در سالهای اخیر الیاف از انواع مواد طبیعی و شیمیایی با خواص گوناگون تهیه می‌شوند و به خاطر خواصی که منسوجات نسبت به سایر مواد همچون آلیاژها یا کامپوزیت ها دارند در زمینه‌هایی غیر از منسوج قابل پوشش نیز بکار می روند. زمینه هایی همچون الیاف طلا که در پوشش سفینه های فضایی به کار می‌رود و یا الیاف کربن که برای ساخت بتن های مسلح و یا رگ های مصنوعی بدن به کار می‌رود الیاف شیشه که برای انتقال اطلاعات و داده های مخابراتی مورد استفاده دارد و دهها نوع الیاف دیگر. به هر حال اولین قدم در شناخت نساجی آشنایی با سنگ بنای این عمارت رفیع است که الیاف این سنگ بنا را تشکیل می دهند. مطالبی که پیش رو دارید ابتدا به تاریخچه مختصری از نساجی می پردازد سپس خصوصیات کلی الیاف و اینکه چه موادی به طور کلی لیف نامیده می‌شوند بیان می‌شود. پس از آن طبقه بندی الیاف به الیاف طبیعی و بشر ساخته و سپس توضیحاتی در رابطه با خصوصیات فیزیکی، ظاهری و شیمیایی انواع الیاف بیان می‌شود. الیافی که برای سازگاری با زندگی انسان تغییر شکل می یابند یا تکسچره می‌شوند و درنهایت نقش الیاف در تولید نخ تشریح می‌شود.

آشنایی با الیاف نساجی

تهیه البسه و منسوجات و کاربرد آن در زندگی بشر شاید از اولین فعالیت های انسان بعد از تهیه خوراک بوده باشد و دراین میان زمانی بشر توانست برای حفاظت خود از گزند سرما و گرما و محافظت از زندگی خود از منسوجات کمک بگیرد که الیاف را شناسایی کرد. در طول تاریخ پر فراز و نشیب زندگی انسان عناصر گوناگونی توجه او را برای تهیه لباس به خود جلب کرد و شاید بتوان گفت با تحقیقات بسیار پیشرفته ای که امروزه صورت گرفته است گویی خالق حکیم عمداً انسان را بسوی برخی مواد رهنمون شده است و یا همان اولین شناختهای انسان از اولین الیاف طبیعی همچون پنبه و پشم در واقع برنامه ای برای زندگی بشر بوده است. به طوریکه الیاف طبیعی پشم و پنبه به عنوان سازگارترین الیاف با زندگی ما هنوز هم یکه تاز میدان الیاف نساجی هستند هر چند هر روز دهها نوع الیاف مصنوعی با کاربردهای متنوع به زندگی بشر افزوده می شوند. اما رشد جمعیت جوامع و در کنار آن نیاز به برخی کالاها که تا دیروز برای ما ناشناخته بود و نیاز به بهبود برخی روشها در کنار رشد علمی بشر در زمینه علوم شیمی و فیزیک شاخه های دیگری را از علوم الیاف پدید آورد که به تولید الیاف بازیافتی و در نهایت الیاف مصنوعی انجامید تا آنجا که در سالهای اخیر الیاف از انواع مواد طبیعی و شیمیایی با خواص گوناگون تهیه می‌شوند و به خاطر خواصی که منسوجات نسبت به سایر مواد همچون آلیاژها یا کامپوزیت ها دارند در زمینه‌هایی غیر از منسوج قابل پوشش نیز بکار می روند. زمینه هایی همچون الیاف طلا که در پوشش سفینه های فضایی به کار می‌رود و یا الیاف کربن که برای ساخت بتن های مسلح و یا رگ های مصنوعی بدن به کار می‌رود الیاف شیشه که برای انتقال اطلاعات و داده های مخابراتی مورد استفاده دارد و دهها نوع الیاف دیگر.

به هر حال اولین قدم در شناخت نساجی آشنایی با سنگ بنای این عمارت رفیع است که الیاف این سنگ بنا را تشکیل می دهند. مطالبی که پیش رو دارید ابتدا به تاریخچه مختصری از نساجی می پردازد سپس خصوصیات کلی الیاف و اینکه چه موادی به طور کلی لیف نامیده می‌شوند بیان می‌شود. پس از آن طبقه بندی الیاف به الیاف طبیعی و بشر ساخته و سپس توضیحاتی در رابطه با خصوصیات فیزیکی، ظاهری و شیمیایی انواع الیاف بیان می‌شود. الیافی که برای سازگاری با زندگی انسان تغییر شکل می یابند یا تکسچره می‌شوند و درنهایت نقش الیاف در تولید نخ تشریح می‌شود.

مطالب عمومی نساجی

صنعت نساجی یکی از قدیمی ترین و مهمترین صنایع موجود است که ماده اولیه آن الیاف می‌باشد. الیاف در واقع رشته های قابل انعطافی هستند که قطر آنها نسبت به طولشان بسیار کم است و از خواص گوناگونی برخوردارند.

از آنجاییکه نخ از تابیدن الیاف به دور یکدیگر و پارچه از در هم رفتن و به هم پیوستن نخها تشکیل می‌شود، تمام خصوصیات الیاف به همان صورت به پارچه منتقل می‌شود.

تا قبل از انقلاب صنعتی، عملیات ریسندگی و بافندگی با دست انجام می شد و الیافی که در صنعت  نساجی آن زمان مورد استفاده قرار می‌گرفت، الیافی بودند که در ریسندگی و بافندگی دستی مشکلات کمتری ایجاد می‌کردند مثل پنبه ، پشم ، کتان ، ابریشم و ... که به آسانی با دست ریسیده می‌شدند.

درسالهای بعد از انقلاب صنعتی به علت رشد روزافزون جمعیت دنیا و نیاز آنها به منسوجات و کافی نبودن الیاف طبیعی، دانشمندان به فکر تولید الیافی افتادند که محدودیت الیاف طبیعی را نداشته و کم و بیش دارای همان خصوصیات باشند. این دسته الیاف را الیاف مصنوعی یا ساخت دست بشر نامیدند.

الیاف مورد استفاده درصنعت نساجی به دو صورت جدا به نامهای الیاف کوتاه و مداوم (فیلامنت) به کار می روند. الیاف پنبه و پشم همیشه به صورت الیاف کوتاه هستند و در عملیات ریسندگی با تاب خوردن به دور هم تبدیل به نخ می‌شوند. الیاف مصنوعی به صورت مداوم هستند و طول آنها ممکن است به صدها یا هزاران متر برسد. در بعضی مواقع الیاف مداوم را با اندازه های دلخواه می برند و به صورت الیاف کوتاه درمی آورند.ابریشم تنها لیف طبیعی است که به صورت مداوم می‌باشد.

آنچه در این میان می‌توان گفت این است که تا سالهای آینده علاوه بر رشد و توسعه در زمینه تولید الیاف به خواصی جدید از این مواد دست خواهیم یافت که زندگی بشر را به طور کلی تحت تأثیر قرار خواهد داد. الیاف رسانای جریان الکتریسیته و یا منسوجات هوشمند که همانند یک رایانه یا روبات می‌توانند به کار روند، الیاف ضد باکتری و قارچ و میکروب یا الیاف بسیار مقاوم و بسیار ظریف با کارایی فوق العاده.

مشخصات عمومی الیاف

تحقیقات نشان داده است که همان طورکه در ریسندگی یک نخ از تابیده شدن مجموعه الیاف ساخته می‌شود، یک لیف نیز از مجموع اجزاء کوچکتری که فایبریل نامیده می‌شود و هر کدام شامل زنجیره های پلیمری هستند تشکیل شده است. مولکول های زنجیره به صورت موازی هم در راستای محور لیف قرار دارند و به صورتی قرار گرفته‌اند که در مناطقی بسیار منظم هستند که مناطق بلوری نامیده می‌شود و در مناطقی نیز این نظم وجود ندارد و مناطق آمورف نامیده می‌شوند.

هر چه مناطق بلوری یک لیف بیشتر باشد دمای ذوب آن لیف بالا می رود و در عین حال جذب رطوبت و خواص رنگپذیری آن نیز کاهش می یابد. انعطاف پذیری لیف که منطقه  بلوری بیشتری دارد کمتر است. به عنوان مثال کتان و پنبه هردو دارای ساختار مشابهی هستند اما زنجیره های مولکولی کتان بسیارموازی و منظم‌تر قرار دارند و به خاطر همین تفاوت در قرار گرفتن زنجیره های مولکولی استحکام پنبه تقریباً نصف استحکام کتان است در حالی که انعطاف پذیری آن بسیار بیشتر است.

به طور خلاصه می‌توان گفت :

هر چه نظم داخلی الیاف بیشتر باشد استحکام الیاف بیشتر، ازدیاد طول تا حد پارگی کمتر ، خاصیت شکنندگی بیشتر، درخشندگی و بلوری بودن بیشتر و جذب رطوبت و رنگ کمتر می‌شود. ساختمان ظاهری الیاف نیز از عوامل با اهمیت در مورد خصوصیات الیاف است. مثلاً سطوح موجدار یا پولکی پشم سبب خواص نمدی شدن پشم می‌شود. یا سطح صاف الیاف نایلون سبب درخشندگی آن می‌شود. شکل سطح مقطع عرضی یا طولی الیاف از مواردی است که علاوه بر خواص متفاوت عامل شناسایی الیاف نیز می‌باشد. مثلاً الیاف اکریلیک با الیاف پلی استر به سبب تفاوت در شکل سطح مقطع شناسایی می‌شوند و البته شکل ظاهری متفاوتی در نخ و پارچه نیز ایجاد می‌کنند.

در این میان ضروری ترین خاصیتی که الیاف به عنوان ماده خام جهت تولید نخ و سپس کاربرد در ساختمان پارچه دارند استحکام الیاف است. استحکام مجموع دسته الیاف در نخ یا پارچه معمولاً از تک تک لیف به کار رفته درآن کمتر است و ما معمولاً استحکام لیف را درنظر می‌گیریم.

یکی از خصوصیات الیاف عکس العمل یک لیف در مقابل انواع کشش است. همان طورکه می‌دانید الیاف و منسوجات به علت مصارف خاصی که دارند تحت انواع کشش های مختلف قرار می‌گیرند. مثل کشش در اثر عملیات ریسندگی، بافندگی، دوخت پوشاک و مصرف البسه همانند سر زانو، پشت کتف و ... بنابراین آگاهی از خواص کششی الیاف از اهمیت زیادی برخوردار است.

از لحظه ای که یک لیف تحت کشش قرار می‌گیرد و طول آن افزایش می یابد تا زمانی که پاره می‌شود حالتهای مختلفی اتفاق می افتد. در قسمت اول کشش، تا حد مشخصی با افزایش نیرو طول لیف افزایش می یابد و مثل فنر بعد از قطع کردن نیرو به طول اولیه خود باز می‌گردد. در این حالت و تا این حد از نیرو تغییری در شکل لیف ایجاد نمی‌کند. در صورتی که مقدار نیرو از این حد بالاتر برود افزایش طول نسبت به افزایش نیرو بیشتر می‌شود و دیگر به حالت اولیه خود باز نمی گردد و در نقطه ای افزایش سبب پارگی می‌شود. دانستن این حدهای بازگشت و پارگی در طراحی سیستم هایی همچون برش الیاف توسط تاوبریکر ضروری است.

بازگشت به حالت اولیه پس از اعمال نیرو از خواص با اهمیت الیاف است. این خاصیت سبب می‌شود که منسوج پس از هر بار مصرف و یا اعمال فشار و کشش به حالت اولیه بازگشته و شکل خود را حفظ کند. به عنوان مثال عدم تغییر شکل پارچه های ابریشمی یا مصنوعی به علت همین خاصیت بازگشت آن هاست ولی پنبه و کتان خاصیت بازگشت ضعیفی دارند و در نتیجه به سرعت زانو می اندازند یا تغییر شکل می دهند.

 

از خواص دیگر با اهمیت یک لیف می‌توان به طول الیاف اشاره کرد. الیاف واحدهای سازنده نخ هستند و در عملیات ریسندگی با روشهای مختلفی از هم باز می‌شوند و به صورت موازی در کنار هم قرار می گیرند و با اعمال درفت و تابیدن به دور هم نخ ساخته می‌شود. همان طور که گفته شد استحکام مهمترین خاصیت یک لیف است و این خاصیت در مورد نخ نیز صدق می‌کند. طول الیاف اثر مستقیمی بر استحکام نخ تولیدی دارد. هر چه طول الیاف بیشتر باشد تماس سطحی آن با سایر الیاف در یک نخ بیشتر شده و استحکام نخ افزایش می یابد و این در حالی است که به تاب کمتری نیاز دارد و یکنواختی توزیع الیاف در نخ بیشتر می‌شود.

الیاف نیز همانند بسیاری از مواد دیگر در اثر قرار گرفتن در رطوبت و جذب رطوبت متورم می‌شوند. البته همانطور که ذکر شد جذب رطوبت در مناطق آمورف یا غیر منظم لیف رخ می دهد. البته تورم لیف در اثر جذب رطوبت قطری است. پنبه در اثر جذب رطوبت 14% در جهت قطر و 12% در جهت طول افزایش تورم دارد. هرچه نظم مولکولی زنجیره پلیمری الیاف بیشتر باشد جذب رطوبت کمتر است.

بسیاری از خواص فیزیکی الیاف مثل قطر، طول، خاصیت بازگشت پس از اعمال کشش، استحکام و الکتریسیته ساکن الیاف در اثر جذب رطوبت تغییر می‌کند. مثلاً پنبه با جذب رطوبت متورم شده و قطرش افزایش می یابد در حالیکه استحکام آن نیز بهتر می‌شود ولی ویسکوز گرچه بسیار مشابه پنبه است ولی با جذب رطوبت استحکامش کاهش می یابد.

حرارت نیز همچون رطوبت بر بسیاری خواص الیاف تأثیرگذار است. از این رو خواص گرمایی الیاف نیز اعم از الیاف طبیعی ومصنوعی خاصیت با اهمیتی است. همچنین‌کالاهای نساجی در پروسه تولید بارها ممکن است تحت موقعیت های گرمایی اعم از اتوکشی، رنگرزی، چاپ، خشک کن ها و ... قرار گیرند که عکس العمل هر لیف نسبت به حرارت برای طراحی این روش ها مهم است. رفتار الیاف در مقابل گرما بسیار پیچیده است، الیاف بر خلاف سایر مواد یا فلزات به ندرت دارای دمای ذوب مشخصی هستند و با توجه به ساخت شیمیایی آنها ممکن است به جای ذوب شدن کاملاً متلاشی و ذغال شوند. انبساط الیاف در حرارت نیز وابسته به نظم مولکولی آنهاست به این معنا که الیاف بر خلاف جامدات در اثر گرما منقبض شده وجمع می‌شوند. دمای ذوب خاصی نیز برای الیاف به نام دمای تبدیل حالت شیشه‌ای تعریف می‌شود. دمایی که در آن الیاف از حالت جامد خارج می‌شوند ولی هنوز به حالت مایع درنیامده و حالت ژله ای دارند. در این دما مناطق آمورف لیف ذوب شده ولی مناطق بلوری هنوز ذوب نشده است و پس از این دما مناطق بلوری نیز ذوب شده و حالت مذاب الیاف ایجاد می‌شود. پس هرچه مناطق بلوری بیشتر باشد دمای ذوب بالا می‌رود زیرا مناطق آمورف  کمتری داریم و دمای‌تبدیل شیشه‌ای نیز بالا رفته است.

گرما در هرحال درمدت زمان طولانی اثرمخربی بر الیاف دارد و باعث کاهش استحکام و یا تغییر رنگ آن می‌شود. قابلیت اشتعال الیاف نیز از خواصی است که هم عامل شناسایی الیاف است و هم در مواردی برای مصارف خاص این قابلیت را با روش هایی کاهش می دهند. تست سوختن یکی از روش های شناسایی الیاف است .

طبقه بندی الیاف

الیاف مورد استفاده در صنعت نساجی را می‌توان از لحاظ کلی به دو دسته کاملاً متمایز تقسیم بندی کرد :

1- الیاف طبیعی                   2- الیاف بشر ساخته

هریک از این دوگروه خود دارای‌گروه‌های فرعی دیگری هستند. الیاف طبیعی مثل پشم و پنبه آن‌هایی هستند که به طور طبیعی وجود دارند و بشر تنها در تهیه آن نقش دارد نه تولید آن، اما الیاف بشر ساخته  الیافی هستند که مستقلاً وجود ندارند و با استفاده از مواد خام موجود در طبیعت یا واکنش های شیمیایی با روشهای صنعتی تولید می‌شوند.

الیاف طبیعی چه گیاهی، چه حیوانی و چه معدنی همگی تقریباً به همان صورتی که در طبیعت موجود هستند در ریسندگی به کار می روند اما الیاف بشر ساخته نیازمند طی مراحل تولید شیمیایی و فیزیکی می‌باشند.

البته در مورد الیاف مصنوعی تقسیم بندی های دیگری نیز وجود دارد که بر مبنای روش تولید و یا مواد اولیه هرکدام به قسمت های مختلف دیگر دسته بندی می‌شوند. برخی الیاف مصنوعی با روش های فیزیکی و برخی با روش های شیمیایی محض تولید می‌شوند.

البته روش های آزمایشگاهی و بدست آوردن الیاف با این روش‌ها با آنچه درصنعت و مقیاس صنعتی تولید می‌شود متفاوت است. در ادامه به بررسی مختصری از هر کدام از الیاف دسته بندی فوق خواهیم پرداخت.