الیاف چیست و انواع آن از نظر ویژگی و کاربرد
Textile Fibers
الیاف یک رشته از مواد می باشند که به دلیل اهمیت آن به پیکره صنعت نساجی معروف هستند. الیاف را می توان به شکل طبیعی از گیاهان و حیوانات و نیز به شکل مصنوعی به دست آورد که در این صورت الیاف می توانند به الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی یا شیمیایی تقسیم شوند. الیاف مصنوعی یا از مواد شیمیایی و یا با فرآوری الیاف طبیعی برای ایجاد ساختار/ ویژگی فیبر های جدید ساخته می شوند.
الیاف اصلی ترین جز برای تولید نخ و پارچه است. این رشته در دو نوع طبیعی و مصنوعی وجود دارد. الیاف طبیعی از حیوانات (گوسفند، بز، شتر و غیره) یا گیاهان (پنبه، کتان، لنین و دیگر الیاف گیاهی) به دست می آید، از طرف دیگر الیاف معدنی (آزبست، و غیره) نیز به عنوان یک فیبر طبیعی طبقه بندی می شوند. الیاف مصنوعی ساخته شده توسط انسان و صنعتی، از مواد شیمیایی مصنوعی (محصولات جانبی صنایع پتروشیمی) شامل نایلون، پلی استر، استات هستند. مشخصه الیاف به طور مستقیم بر خواص بافت پارچه اثر می گذارد.
تاریخچه الیاف به اندازه تمدن بشری قدمت دارد. آثاری از الیاف طبیعی در تمدن های باستان در سراسر جهان وجود داشته. برای هزاران سال، مصرف الیاف تولید شده از الیاف طبیعی مثل کتان، پنبه، ابریشم، پشم و الیاف گیاهی برای کاربرد های مختلف محدود بوده است.
کتان قدیمی ترین و پرکاربردترین فیبر طبیعی از زمان باستان در نظر گرفته می شود.
واحدی از ماده که قادر است با ریسندگی به نخ یا پارچه با پیوند یا در هم آمیختن در انواعی از روش ها از جمله بافتن، بافت حلقه ای، قیطان دوزی، نمد مالی، پیچ و تاب دادن، یا تنیدن انجام شود، و این عنصر اصلی ساختار محصولات نساجی را شکل می دهد.
الیاف کوچکترین جزء صنعت نساجی و یک ماده میکروسکوپی مو مانند است که امکان دارد توسط انسان یا به صورت طبیعی تولید شده باشد. ویژگی شاخص الیاف این است که طول الیاف حداقل صد برابر قطر یا عرض آن ها است.
الیاف در دانش مدرن به چهار نوع کلی تقسیم می شوند: الیاف طبیعی، صنعتی، مصنوعی و ترکیبات گوناگون.
الیاف طبیعی عبارتند از پنبه، لنین، کتان، پشم شامل هر نوع موی حیوانات از جمله موی انسان؛ نه فقط پشم گوسفند به عنوان یک موجود با پشم زیاد، و دیگر رشته های نوظهور ترکیبی مانند کنف و نخ های دوکی کنفی و پشمی. این الیاف می توانند پیچیده شده و پس از ریسندگی به پارچه تبدیل شوند.
الیاف صنعتی به گونه ای هستند که از سلولز و پروتئین مانند ریون و استات به دست می آیند. ریون اولین فیبر ساخته شده در سال ۱۹۴۹ می باشد و به عنوان “ابریشم مصنوعی” شناخته می شود، چون برای تقلید از پارچه های ابریشمی گران بهای آن زمان توسعه یافت.
بسیاری از افراد ریون را یک فیبر طبیعی می دانند اما از لحاظ فنی این امر صحت ندارد. ریون از پلیمر های طبیعی که یک فیبر طبیعی را تکرار می کنند، به دست می آید.
الیاف مصنوعی ساخته شده توسط انسان که یک مجموعه کامل با بسیاری از سبک ها و انواع مختلف را می توان با آنها به دست آورد. الیاف جدید در تمام زمان ها گسترش یافته اند.
الیاف با کاربرد ویژه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند، اما مردم ممکن است متوجه نشوند که به صورت روزانه با آنها در تماس هستند. با کمال تعجب الیافی مثل لاستیک در اسپندکس مورد استفاده قرار می گیرند. فلزاتی مانند استیل ضد زنگ در بافت فرش استفاده می شوند و دیگر فلزات از قبیل نقره و طلا در پارچه تنیده می شوند و همچنان بطور روزانه کاربرد های جدیدی برای الیاف ایجاد می گردد.
انواع ویژگی های الیاف
خواندن لیبل در پارچه با خواندن برچسب مواد غذایی یکسان است. اغلب مصرف کنندگان مواد اولیه را درک نمی کنند، چرا برخی هزینه بیشتری دارند و دقیقا چه کار برتری انجام می دهند؟ درک هر یک از اجزای پارچه به سوالاتی مثل “چرا این ترکیب ها وجود دارند؟” و “چرا زمانی که الیاف طبیعی بهتر به نظر می رسد، باید از الیاف مصنوعی استفاده کنم؟” پاسخ مرتبطی می دهد. پاسخ های زیادی برای این سوالات وجود دارد.
یک پارچه ممکن است مخلوطی از الیاف باشد، زیرا تولید آن ارزان تر می شود، دیگری ممکن است به دلیل کمبود پنبه با یک فیبر مصنوعی مخلوط شود، اما ممکن است دیگری فنی باشد زیرا پنبه یک فیبر ضعیف تر است، در نتیجه این ترکیب به ایجاد یک نخ قوی تر برای تولید پارچه که منجر به تولید لباس هایی با دوام طولانی تر شود، کمک می کند.
الیاف به ویتامین شبیه هستند که شما برای رسیدن به نتیجه خاصی در بافت خود بر اساس نیازهای خود طراحی می کنید. به نظر پیچیده می آید، اما درک این موارد واقعا برای مصرف کننده ساده است.
الیاف یک ساختار لطیف مانند مو دارند و از مواد اولیه منسوجات می باشد. الیاف از منابع مختلفی برای مصارف تجاری استخراج می شود یا به طور مصنوعی تولید می شوند. در اینجا لیستی از معمول ترین الیاف که در تولید پارچه مورد استفاده قرار می‌گیرد، نام میبریم.
رشته های نساجی می توانند به طور گسترده به الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی یا شیمیایی تقسیم شوند. آن ها می توانند بر اساس منبعی که الیاف از آن ها به دست می آیند، تقسیم شوند.
الیاف به صورت زیر طبقه بندی می شوند (براساس منبع الیاف)
| الیاف طبیعی | الیاف ساخته شده توسط انسان | |||||
| الیاف حیوانی | الیاف گیاهی | پلیمرهای طبیعی | پلیمرهای مصنوعی | |||
| مو | ترشح | بذر | لیف | برگ | ||
| – آلپاکا – آنگورا – شتر – کشمیر – پشم – چینگورا – یاک – موهر – کیویوت – ویکونا – گاومیش | – بیسوس – ابریشم | – پنبه – نارگیل – کاپوک | – موز – لینن – شاهدانه – جوت – کناف – رامی – نیشکر | – آباکا – پینا – رافیا – سیسال | – استات – بامبو – لیوسل – مودال – ریون | – اکریلیک – کولار – نومکس – نایلون – پلی استر – اسپندکس |
الیاف طبیعی
الیاف طبیعی، مواد غیر مصنوعی بوده و مانند مو بادوام هستند که از منابع طبیعی در حال رشد طبیعی مانند گیاهان و حیوانات می باشند. امروزه تقاضا برای الیاف پارچه مانند کتان، کنف، جوت، کناف، سیزال و اضافات نیشکر به دلیل قابلیت ترکیب با مواد پلیمری و دسترسی آسان این الیاف افزایش یافته است.
تمام الیافی که از منابع طبیعی (حیوانات، گیاهان و غیره) به دست می آیند و نیاز به تشکیل فیبر یا اصلاح ندارند، به عنوان الیاف طبیعی دسته بندی می شوند. الیاف طبیعی در اصل گیاهی، حیوانی، یا معدنی هستند. برخی از الیاف طبیعی مانند فیبر های گیاهی از بخش های مختلف گیاهان به دست می آیند. آنها توسط طبیعت به شکل آماده ارائه می گردند. این لایه شامل فیبر های پروتئینی مانند پشم و ابریشم، الیاف سلولزی نظیر پنبه و کتان و الیاف معدنی آزبست به دست می آیند.
الیاف در صنعت نساجی به طور کلی به دو دسته اصلی الیاف طبیعی و ساخت انسان تقسیم می شوند. همه الیاف از منابع طبیعی (حیوانات، گیاهان و غیره) به دست می آیند و نیاز به تشکیل فیبر و اصلاح به عنوان الیاف طبیعی ندارند.
الیاف گیاهی و الیاف حیوانی مواد خام را جهت برآوردن نیاز های ما فراهم کرده اند. اهمیتی ندارد که کدام منطقه آب و هوایی افراد ساکن شوند، زیرا قادر به استفاده از الیاف گونه های بومی برای تولید محصولاتی چون لباس ها، مصالح ساختمانی و طناب ها می باشند. استفاده از مواد مرکب (کامپوزیت) به قرن ها پیش باز می گردد و همه آن ها با الیاف طبیعی آغاز شده اند.
الیاف طبیعی در محیط طبیعی یافت می شوند؛ دو نوع طبقه بندی وجود دارد که الیاف یا حیوانی و یا گیاهی می باشند. همه الیاف طبیعی باید فرآوری شوند تا برای استفاده به عنوان نخ و پارچه مناسب گردند.
الیاف همگی منحصر به فرد هستند، البته با مجموعه ای از ویژگی ها، مزایا و معایب خاص خود. که به آن ها خواص الیاف گفته می شود. گاهی الیاف با یکدیگر ترکیب یا مخلوط می شوند تا خواص آن ها بهبود یابد.
همچنین ممکن است یک فیبر طبیعی به عنوان تراکم سلول ها تعریف شود که قطر در مقایسه با طول آن ناچیز است. در برخی کاربردها، الیاف طبیعی، جایگزین الیاف شیشه ای در پلیمر های تقویت شده می شوند، که در آن قدرت کششی الیاف به اندازه استحکام آن مهم نیست. مصرف پلیمر های تقویت شده با الیاف طبیعی به طور کلی برای استفاده در محصولات غیر ساختاری محدود می باشد.
در مقابل، الیاف از منابع طبیعی توسط طبیعت به شکل آماده فراهم می شوند.
الیاف طبیعی شامل الیاف پروتئینی مانند پشم و ابریشم، الیاف سلولزی نظیر پنبه و کتان و الیاف معدنی آزبست هستند.
الیاف حیوانی یا الیاف طبیعی پروتئینی
این الیاف یک منشا حیوانی دارند. آن ها در برابر چین و چروک مقاوم می باشند و در آب و هوای سرد و مرطوب با رطوبت رابطه متناسبی دارند، اما وقتی مرطوب می شوند کوچک می گردند. الیاف پروتئین طبیعی با حرارت خشک آسیب می بینند و در برابر آتش مقاوم بوده و رنگ را به خوبی به خود می گیرند.
الیاف نساجی حیوانات که امروزه به صورت تجاری مورد استفاده قرار می گیرند معمولا از پستاندارانی از قبیل گوسفند، بز، خرگوش آنگورا، لاما، آلپاکا، ویکونا، گواناکو، شتر، ، بوفالو آمریکای شمالی و موسک اوکس بدست می آیند. الیاف استخراج شده از این حیوانات تا حد زیادی از نظر ویژگی های بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی متفاوت هستند. الیاف ابریشمی تنها نوعی فیبر است که از ترشح یک حشره به دست می آید مانند کرم ابریشم.
الیاف حیوانات مو / پشم
پشم گوسفند
پشم چیده شده گوسفند. پشم اسمی است که برای پشم نرم و مجعد به کار می رود که بیشتر از پشم گوسفندان اهلی به دست می آید و به طور گسترده در تولید پارچه مورد استفاده قرار می گیرد. تولید پشم از گوسفندان تحت تاثیر مواد غذایی، آب و هوا و مراقبت قرار می گیرد.
پشم گوسفند که با نژاد های مختلف طبقه بندی می شود عبارتند از:
- پشم مرغوب
- پشم بلند
- دو پوششی
گونه های معمول گوسفند نیز عبارتند از:
- مرز لستر
- Cheviot
- کلمبیا
- کوریدیل
- دبویلت
- دلین-مرینو
- دورست
- فینشپ
- همپشایر
- لینکلن
- مونتاداله
- آکسفورد
- رامبول
- رامنی ، شوپشایر
پشم موهر
موهر پشم گوسفندی است که توسط بز های آنگورا تولید می شود و به طور کلی به نخ یا پارچه ابریشم مانند اشاره می کند که بیشتر به خاطر درخشش و زیبایی بسیار قابل توجه است، رنگ فوق العاده خوبی دارد و می تواند با سایر نخ ها ترکیب شود تا کیفیت کل پارچه را افزایش دهد. گفته می‌شود که بز آنگورا در کوهستان های تبت بوده و در نهایت به آنکارا و ترکیه در قرن ۱۶ مهاجرت کرده اند.
پشم آلپاکا
پشم آلپاکا الیافی نرم، گرم، و سبک است که از آلپاکا، یکی از اعضای خانواده زیستی شتر، گرفته شده و برای محصولات بافت حلقه ای و قلاب بافی و نیز کارهای بافتنی مناسب است. الیاف آلپاکا درخشندگی و موج و چروک دارد. این الیاف به خاطر کیفیت خوب، براقی، سبک وزنی و عایق بودن مشهور هستند.
منابع غنی الیاف شتر آلپاکا شامل موارد زیر است:
- Huacaya
- سوری
پشم آنگورا
پشم آنگورا یک ماده نساجی نرم کراتینه است که توسط خرگوش آنگورا با موهای بلند تهیه می شود. الیاف آنگورا به خوبی با بره یا پشم گوسفند مخلوط شده و در درجه اول باعث ریسندگی آسان تر می شود، اما بهبود ویژگی های شستشو و افزایش قابلیت تطبیق نیز از دیگر ویژگی های آن می باشد.
گونه‌های اصلی خرگوش آنگورا عبارتند از:
- انگلیسی
- فرانسوی
- Giant
- Satin
موی شتر
الیاف موی شتر متعلق به بخش مخصوصی از الیاف مو با ویژگی های منحصر به فرد مانند درخشش، نرمی، گرمی، و رنگ طبیعی می باشد و منبع آن همانطور که از نامش پیداست شتر است. موهای شتر مخلوط با پشم، ابریشم و الیاف مصنوعی ارزش بیشتری دارند.
منابع عمده الیاف شتر عبارتند از:
- عربی
- guanaco
- شتر آمریکای جنوبی
پشم کشمیر
پشم کشمیر از بز کشمیر، که بومی تبت و در شمال هند است، به دست می آید. این الیاف با توجه به رنگ های آن که طبیعی، سفید، خاکستری و یا قهوه ای هستند، دسته بندی می شوند. الیاف خام باید عاری از موهای زائد باشد تا کشمیر نرم و لطیف را از موهای زبر و بی ارزش بتوان جدا نمود.
پشم لاما
لاما، نوعی گوسفند، بومی مناطقی از ارتفاعات بالا و آب و هوای نسبتا خنک با رطوبت پایین کوه های آند آمریکای جنوبی هستند. لاما یک حیوان با پوست دو لایه است. پوست نرم و لایه زیرین این حیوان را از سرما و گرما محافظت می کند. پشم لاماها به طور قابل توجهی در طول و ضخامت متفاوت هستند، بنابراین اهمیت و فراوانی پشم به حیوان و نیز آب و هوا بستگی دارد.
پشم گاومیش نر
گاومیش های نر اوکس به خانواده Bovidae تعلق دارند که شامل گاومیش، بیسون، بوفالو، بز کوهی و همچنین گوسفند اهلی، گاو و بز می باشد. الیاف گاومیش نر یا Qiviut با قطر ۱۲ تا ۱۸ میکرون طول دارد که باعث می شود این الیاف حتی از کشمیر به طور متوسط نرم تر شود. این لایه بسیار گرمتر از پشم بوده و به عنوان یک لایه عایق در لباس به کار می رود، زیرا مانع نفوذ رطوبت به بدن می شود و دارای آب رفت یا زبری نمی باشد.
موی چینگورا
با موی هر سگی، با بلندی بیش از ۲ تا ۳ اینچ، می توان نخ تولید کرد. الیاف بلندتر برای ریسندگی و تولید لباس های بادوام آسانتر است. این الیاف می توانند با ابریشم یا پشم ترکیب شوند تا به نخ تبدیل شوند. سگ های با موهای بلند و پوشش دولایه، مانند Samoyed یا Great Pirrenees بهترین منبع برای تولید این الیاف هستند.
پشم شتر بی کوهان امریکای جنوبی ()
محصولات نساجی ساخته شده از پشم یاک به شدت با جنس کشمیر از نظر کیفیت رقابت می کند. یاک که به عنوان یکی از حیوانات خانگی قابل توجه شناخته می شود، در شرایط آب و هوایی سرد و در بلندترین ارتفاعات زندگی می کند.
انواع یاک عبارتند از:
- Arhangai
- Bayanhongor
- Zavhan
- Uvurhangai
پشم ویکونیا
ویکونیاها بهترین الیاف حیوانی دنیا را تولید می کنند. ویکونیا یک شتر اهل آمریکای جنوبی است که به Tylopoda و خانواده Camelidae تعلق دارد. ویکونیاها تنها گونه های وحشی حقیقی هستند که می توانند به صورت تجاری شکار شده، و پس از چیدن پشم رها شوند. ویکونیا از سال 1973 توسط کنوانسیون بین المللی تجارت گونه های در معرض خطر (CITES) محافظت می شود و کنوانسیون ویکوشا از سال 1979 توسط آرژانتین ، بولیوی ، شیلی و پرو به امضا رسیده است.
الیاف ترشحات حیوانات
الیاف ابریشم
الیاف ابریشم مواد پروتئینی فیبر طبیعی هستند که توسط لارو ها مانند کرم های ابریشم، عنکبوت ها، عقرب، کنه ها و مگس ها تنیده و تولید می شوند و به دلیل سمی نبودن، زیست سازگاری و قابلیت زیست تخریب پذیری بی نظیر در صنایع زیست پزشکی، نساجی و بیوتکنولوژی مورد استفاده قرار می گیرند.
ابریشم به دلیل درخشش ، ظرافت و زرق و برق ملکه منسوجات نامیده می شود. رقابت ابریشم با پیشرفته ترین پلیمر های مصنوعی ادامه دارد، در حالیکه تولید ابریشم به شرایط پردازش سختی نیاز ندارد.
الیاف گیاهی / سبزیجات / سلولزی
الیاف گیاهی از بخش های مختلف گیاهان به دست می آید. این الیاف بسته به قسمتی از گیاه که از آن استخراج می شود به سه دسته تقسیم می شوند. این سه مقوله الیاف خار یا ساقه (جوت، مستا، موز و غیره)، الیاف برگ (پنبه، آناناس، میوه کاج پیچی و غیره) و الیاف دانه (پنبه، کوار، نخل قدیمی و غیره) هستند.
پنبه و کتان نمونه هایی از الیاف سلولزی طبیعی هستند. اینها قدرت جذب خوبی دارند و رسانای خوبی برای گرما می باشند. آنها به راحتی چین پیدا می کنند و محکم بسته می شوند، الیافی سنگین بوده، قابل اشتعال می باشند و به راحتی رنگ می گردند.
بسیاری از الیاف گیاهی مثل کوار، سیسال، جوت، موز، آناناس، و کنف دارای کاربرد در موارد صنعتی به عنوان یک منبع می باشند. خواص الیاف طبیعی به طور عمده به طبیعت گیاه بستگی دارد که در آن رشد می کند، سن گیاه و روش استخراج نیز از دیگر موارد حائز اهمیت می باشد.
الیاف گیاهی طبیعی دیواره های سلولی هستند که در ساقه، چوب، و قسمت های برگ وجود دارند و از سلولز، نیم سلولی، لیگنین و آروماتیک، موم و سایر لیپیدها، خاکستر ها و ترکیبات محلول در آب به روش خاصی تشکیل شده اند. الیاف گیاهی به دو دسته طبقه بندی می شوند: الیاف نرم و الیاف سخت.
الیاف گیاهی از بخش های مختلف گیاهان به دست می آید. این الیاف بسته به قسمتی از گیاه که از آن استخراج می شود به سه دسته تقسیم می شوند. این سه مقوله الیاف خار یا ساقه (جوت، مستا، موز و غیره)، الیاف برگ (پنبه، آناناس، میوه کاج پیچی و غیره) و الیاف دانه (پنبه، کوار، نخل قدیمی و غیره) هستند.
پنبه و کتان نمونه هایی از الیاف سلولزی طبیعی هستند. اینها قدرت جذب خوبی دارند و رسانای خوبی برای گرما می باشند. آنها به راحتی چین پیدا می کنند و محکم بسته می شوند، الیافی سنگین بوده، قابل اشتعال می باشند و به راحتی رنگ می گردند.
بسیاری از الیاف گیاهی مثل کوار، سیسال، جوت، موز، آناناس، و کنف دارای کاربرد در موارد صنعتی به عنوان یک منبع می باشند. خواص الیاف طبیعی به طور عمده به طبیعت گیاه بستگی دارد که در آن رشد می کند، سن گیاه و روش استخراج نیز از دیگر موارد حائز اهمیت می باشد.
فیبر های گیاهی می توانند به صورت زیر طبقه بندی شوند:
- فیبر موجود در دانه (پنبه خام، پنبه جاوا)
- فیبر فلوم (کتان، رمی، کنف، جوت)
- الیاف تاندون (پی) از ساقه یا برگها (کنف مانیل، کنف سیسال و غیره)
- فیبر موجود در اطراف تنه (نخل کنف)
- فیبر پوسته های میوه ای ( گردو – فیبر نارگیل- کویر)
- پنبه و پارچه کتانی (ساخته شده از بوته کتان)
الیاف دانه گیاهان
الیاف پنبه
پنبه یک فیبر گیاهی است که دانه های گیاه توسط پنبه احاطه شده اند، و از یک بوته است که در خانواده Malvaceae قرار می گیرد. الیاف عموما به نخ تبدیل می شود که برای تولید پارچه مورد استفاده قرار می گیرند. پنبه برای هزاران سال در ترکیب پارچه مورد استفاده قرار گرفته است و کاربرد آن برای اولین بار به ۱۲،۰۰۰ سال قبل از میلاد در مصر باز می گردد.
طبقه بندی برای تعیین کیفیت الیاف پنبه ای از نظر طول، یکپارچگی، استحکام، میکرو نر و رنگ مورد استفاده قرار می گیرد. طبقه بندی پنبه (و کیفیت) نیز می تواند تحت تاثیر محتوای زوائد گیاه، درجه برگ و وجود ماده خارجی قرار گیرد.
الیاف نارگیل
لیف نارگیل یک فیبر پایدار است که از پوسته های نارگیل دور ریخته می شود. لیف یا فیبر نارگیل به گروهی از الیاف ساختاری سخت تعلق دارد. الیاف لیف به دو روش طبقه بندی می شوند.
این موارد بر این اساس استوار هستند که آیا آن ها از نارگیل رسیده یا خام به دست می آیند.
- لیف نارگیل کاملا رسیده دارای رنگ قهوه ای می باشند. روش پردازش آن طولانی و بسیار مقاوم در برابر خراشیدگی است و از آن در برابر نور مضر فرابنفش خورشید محافظت می کند. رنگ آن به صورت رنگ قهوه ای تیره رنگی است که عمدتا در برس ها، تشک کف، و کف پوش اثاثیه خانه به کار می رود.
- لیف سفید از نارگیل نارس برداشت می شود یعنی کمی قبل از رسیدن آن ها. رنگ آن ها قهوه ای روشن یا سفید است و نرم تر و روشن تر از لیف قهوه ای است. این الیاف معمولا به نخ تبدیل می شوند که ممکن است در بافت داخلی تشک پیچیده شده و یا به ریسمان یا طناب تبدیل شوند.
الیاف کاپوک
الیاف کاپوک یک فیبر طبیعی و سازگار با محیط زیست است و دارای وزن سبک از لحاظ واحد های حجمی، و ساختار میان تهی می باشد. فیبر کاپوک، الیاف سلولزی لطیف است، اما دارای شکل لوله تو خالی و به طور قابل توجهی همگن دارد.
کاپوک برای اهداف نساجی چندان مناسب نیست زیرا الیافی شکننده، صاف و لغزنده دارد. آن ها در تشک، صنایع داخلی، در تولید تجهیزات کم هزینه زندگی و در ساخت پوشش و دیواره های عایق حرارتی و عایق صوتی مورد استفاده قرار می گیرند.
الیاف (غشای درون ساقه) گیاه
این الیاف شامل یک هسته چوبی است که با ساقه احاطه شده است. در ساقه، تعدادی الیاف وجود دارند که هر کدام دارای سلولهای الیاف جداگانه هستند. رشته ها از سلولز و همی سلولز تشکیل شده اند که به وسیله لیگنین و پکتین به هم متصل می شوند.
الیاف جوت
جوت یک فیبر طبیعی با پرتو طلایی و ابریشمی است که به آن فیبر طلایی نیز گفته می شود. این فیبر یکی از ارزان ترین الیاف گیاهی است که از ساقه یا پوست ساقه گیاه به دست می آید. جوت عمدتا از ساقه گیاه جوت سفید و از جوت توسا استخراج می شود.
جوت یک فیبر زیستی طبیعی با مزایایی از قبیل استحکام کششی بالا، هدایت گرمایی عالی، خنک کننده و عملکرد تهویه است. جوت دارای خواص ویژه بالا، چگالی پایین، رفتار ساینده کمتری نسبت به تجهیزات پردازش، پایداری ابعادی خوب، و بی ضرر است. جوت دیواره چند سلولی دارد که از تعدادی لایه تشکیل شده اند.
الیاف لنین / کتانی
کتان گیاهی است که الیاف لیفی تولید می کند که در تولید پارچه استفاده می شود. الیاف کتان، فیبر گیاهی است که از لیف گیاه (پوست داخلی) جمع آوری شده و یا حفره ای است که در اطراف ساقه گیاهان خاص عمدتاً دو قطبی قرار دارد. آن ها از سلول های رسانا از بافت لیف حمایت می کنند و باعث استحکام ساقه می شوند. الیاف کنف حاوی مواد فنولی است، بنابراین خواص ضد کپک و باکتریواستاتیک دارد.
الیاف شاهدانه
شاهدانه گیاهی است که به سرعت رشد می کند و به طور کلی به علف کش های سمی و سموم دفع آفات شیمیایی نیاز ندارد. کنف را می توان به عنوان الیاف ساقه ای، یا به عنوان یک الیاف قابل بازسازی پردازش کرد. این گیاه عضوی از خانواده Cannabaceae است و گیاهی است که الیاف ساقه ای تولید می کند. کنف یکی از اولین گیاهانی بوده که توسط نژاد بشر پرورش داده شد و قبلا به عنوان یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی در نظر گرفته می شد.
الیاف موز
انواع مختلف گیاهان موز به وفور در دسته الیاف قرار می گیرند. الیاف بعد از برداشت از تنه درخت موز (pseudostem)، که معمولا به عنوان ضایعات کشاورزی به کار می رود، جمع آوری می شوند.
الیاف رامی
رامی یکی از قوی ترین الیاف طبیعی است. وقتی مرطوب است، استحکام بیشتری نشان می دهد. فیبر رامی به خصوص به خاطر توانایی حفظ شکل، کاهش چروک و دادن یک جلوه ابریشمی به ظاهر پارچه، معروف است. این فیبر به اندازه الیاف دیگر بادوام نیست و بنابراین معمولا به عنوان یک ترکیب با سایر الیاف نظیر پنبه یا پشم استفاده می شود.
از نظر جذب، چگالی و ظاهر میکروسکوپی شبیه به کتان است , به دلیل بلوریت مولکولی بالای آن، رامی سفت و شکننده است و اگر به طور مرتب در همان مکان جمع شود، شکسته می شود؛ فاقد انعطاف پذیری است و در کشش و پتانسیل کشش ضعیف است.
الیاف کناف
الیاف کناف یک فیبر طبیعی استخراج شده از Hibiscus cannabinus L است. تنه ها به منظور استخراج فیبر، باید در معرض رطوبت باشند. الیاف کناف در مقایسه با سایر الیاف، استحکام کششی و انعطاف پذیری عالی دارد.
ضایعات نیشکر
نیشکر گیاهی است که تا ۶ متر ارتفاع دارد و قطر آن ۶ سانتی متر است و تفاله نیشکر باقیمانده الیافی است که پس از استخراج عصاره نیشکر از ساقه نیشکر به دست می آید.
الیاف برگ گیاهی
الیاف آناناس
فیبر برگ آناناس نوعی از الیاف است که از برگ های گیاه آناناس حاصل می شود. از میان انتخاب گسترده ای از الیاف گیاهی، الیاف برگ آناناس که از برگ گیاه آناناس Josapine حاصل می شوند دارای بیشترین میزان سلولز هستند که باعث می شود الیاف از نظر عملکرد سالم باشند.
فیبر برگ آناناس به دلیل داشتن محتوای غنی از سلولز بیش از 70٪ از ویژگی های عملکردی بسیار خوب را دارا بوده و به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت های پلیمری مورد استفاده قرار می گیرد.
الیاف سیسال
الیاف سیسال به دست آمده از برگ گیاهان سیسال سفید یا سفید طلایی رنگ هستند. آن ها می توانند در شرایط مرطوب به نخ و طناب در هم بافته تبدیل شوند. ضخامت، طول و قدرت، بستگی به سن و مکان گیاه دارد. طول آن از ۰.۵ تا ۱ متر و قطر آن ۰.۴۳ میلی متر تا ۰.۲۹ میلی متر متغیر است. چگالی فیبر در حدود ۱.۵۱ گرم بر سانتی متر مکعب بود.
الیاف رافیا
الیاف رافیا، الیاف برگی هستند که از پالم های برگ گیاه به دست می آیند. پارچه های رافیا برای لباس های روزمره و یا “لباس های تشریفاتی” در میان برخی از گروه های قومی آفریقای مرکزی در ساحل خلیج گینه به کار می روند.
رافیا گیاهی است از جنس نخلی که از ماداگاسکار سرچشمه می گیرد و در جنگل های بارانی استوایی، در امتداد رودخانه دشت های ساوانا، باتلاق ها، و مرداب ها در مناطقی از ماداگاسکار، جایی که منشاء آن بوده است، کنگو و گابن آفریقای مرکزی، کامرون، نیجریه و لیبریا در کنار خلیج گینه، رشد می کند.
الیاف آباکا
آباکا نوعی از الیاف است که به خانواده گیاهان موز تعلق دارد و برگ بیشتری نسبت به موز دارد و به وفور در دسترس می باشد. این گیاه که معروف به کنف مانیل است، در گروه الیاف سخت قرار می گیرد. آباکا یکی از قوی ترین الیاف طبیعی است.
الیاف آباکا به طور سنتی با استفاده از فرآیند دستی و یا مکانیکی از غلاف برگ استخراج می گردد. مناطق آتشفشانی برای کشت آباکای آب و هوای استوایی فیلیپین مناسب هستند. این الیاف کاربرد های زیادی در منسوجات خانگی و همچنین حوزه های فنی دارد.
الیاف مصنوعی ساخته شده توسط انسان
الیاف ساخته شده توسط انسان از جنس الیافی هستند که در واحدهای شیمیایی اولیه با سنتز شیمیایی تشکیل شده و به دنبال آن تشکیل فیبر یا پلیمر های موجود در منابع طبیعی پس از عبور از طریق یک اسپینرت حل و بازسازی می شوند تا الیاف را تشکیل دهند. این الیاف زمانی کشف شد که محققان با تراکم مولکول های دو گروه آمینیک واکنشی با مولکولهای مشخص شده توسط دو گروه واکنش کربوکسیلیک، محصولی را بدست آوردند.
الیاف مصنوعی ساخته شده از جنس پلی آمید ها (نایلون)، پلی استر ها، آکریلیک ها، پلی الیفین، وینیل و الیاف الاستیک است، در حالی که الیاف باز سازی شده شامل ریون، استات سلولز، پروتئین های بازسازی شده، الیاف شیشه و لاستیک می باشند.
الیاف مصنوعی الیافی ساختگی هستند؛ آن ها از پلیمر های مصنوعی ساخته شده اند که از نفت، زغال سنگ و دیگر مواد شیمیایی بر پایه بنزین (مونومر) می باشند. فرآیند پیوستن به این مونومر به عنوان پلیمریزاسیون شناخته می شود و سپس پلیمر های ترکیبی مختلط (twisted) با عمل ریسندگی به نخ تبدیل می شوند.
بر اساس پلیمری که الیاف از آن ساخته می شوند، در گروه های مختلفی قرار می گیرند، سه گزینه ای که بیشتر در پارچه مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: آکریلیک، پلی آمید (نایلون)، پلی استر. مواد دیگری نیز وجود دارند مانند: الاستان (Lycra) ، پلی وینیل کلراید (PVC) و پلی پروپیلن (که در فرش ها استفاده می شوند).
الیاف مصنوعی، که در کارخانجات شیمیایی توسط طیف وسیعی از شرکت ها در سراسر جهان ساخته می شوند، اسم های تجاری دارند. برای مثال، الیاف الاستیک تولید شده توسط DuPont دارای نام تجاری Lycra است و پلی آمید اختراع شده توسط DuPont در سال 1938 با نام نایلون نامگذاری شده است.
تحولات و توسعه در الیاف مصنوعی
میکرو فیبر ها الیاف نازک مویی هستند که از پلی آمید یا پلی استر ساخته شده اند. این فیبر ها می توانند تا ۶۰ برابر نازک تر از موی انسان ساخته شوند، که این ویژگی آن ها را سبک می سازد؛ در حالی که قوی و دفع کننده آب می باشند، اما همچنین جاذب و دارای خاصیت تنفس و تهویه هوا هستند و لمس یا حس خوبی دارند. رایج ترین محصولاتی که از میکرو فیبر ها تولید می شوند عبارتند از: لباس های زیر، پوشاک ورزشی، جوراب، و پوشش های فضای باز ضد آب می باشند، اما طراحان از این الیاف بیشتر در مجموعه های مد خود استفاده می کنند. میکرو تاکتل ها امروزه به عنوان برچسب روی پوشاک ورزشی و لباس زیر دیده می شود و میکرو مریل در لباس های ورزشی با فعالیت زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. تاکتل آکواتور توسط DuPont با ویژگی های مدیریت رطوبت، طراحی شد. آن یک فیبر غیر قابل جذب است که رطوبت بدن را می گیرد.
الیاف پیشرفته بسیار قوی، مثل کولار و کوردورا برای مصارف صنعتی توسعه یافته اند، اما اکنون برای لباس های ورزشی و فعالیت هایی که به میزان بالایی از مقاومت در برابر ساییدگی نیاز دارند، به کار می روند.
- الیاف مصنوعی ساختگی بوده و از منابع طبیعی مانند ذغال سنگ و نفت استفاده می کنند.
- الیاف مصنوعی دارای ویژگی های بسیار زیادی بوده و بسیار متنوع می باشند.
- الیاف مصنوعی به دلیل منشاء پلیمری جذب کننده مایعات ضعیفی هستند (پلیمر بسیار شبیه پلاستیک است)
پلیمر ها: آن دسته از الیاف هستند که حاوی حداقل ۸۵ % یک استر پلیمر جانشین شده با اسید کربوکسیلیک معطر هستند، که شامل اسید ترفتالات و اسید اف-هیدروکسی بنزوئیک می شوند.
پلی استرها: آن دسته از الیاف هستند که حاوی حداقل ۸۵ % استر پلیمر جانشین شده با اسید کربوکسیلیک هستند، که محدود به اسید ترفتالات و اسید f- هیدروکسی بنزوئیک نمی شوند. پلی استر اصلی در تجارت پلی اتیلن ترفتالات است، یک استر که با رشد مرحله ای پلیمریزاسیون ترفتالات و دی اتیلن گلیکول تشکیل می شود.
پلی اتیلن ترفنات: پلی استر پلی اتیلن ترفتالات در صنعت الیاف ساخت انسان پیشرو بوده و محبوبیت خود را مدیون تطبیق پذیری به تنهایی و یا به عنوان یک فیبر مخلوط در ساختار های نساجی می باشد. وقتی اصطلاح “پلی استر” استفاده می شود، به این نوع عمومی اشاره دارد. این الیاف به طور گسترده در پوشاک بافتنی و بافت حلقه ای، مبلمان خانگی، و کاربرد های صنعتی به کار می رود. اصلاح ساختار مولکولی فیبر از طریق بافت و یا مصرف مواد شیمیایی، کارآیی آن را در کاربرد های مختلف گسترش می دهد.
پلی سیکلوهگزیلن متیلن: گروه سیکلو هگزیلن درون این فیبر، استحکام بیشتری در زنجیره های مولکولی ایجاد می کند، اما مجموعه زنجیره های پلیمری مجاور ممکن است به علت ساختار پیچیده، سخت تر باشد. در نتیجه، الیاف، مقاومت کمتری نسبت به پلی اتیلن ترفتالات دارد.
پلی-پی-اتیلنکسی بنزوات: ویژگی های این الیاف به اندازه کافی متفاوت از بقیه پلی استرها، به عنوام محصولی جدید در بازار معقول نبود. از اینرو تولید این الیاف متوقف شد.
پلی استر ترفتالات اصلاح شده: رنگ پذیری ضعیف و اشتعال پذیری متوسط پلی استر منجر به فرمولاسیون استر های ترفتالات اصلاح شده به منظور بهبود رنگ پذیری و خاصیت بازدارندگی شعله الیاف شده است.
انواع الیاف مصنوعی
الیاف مصنوعی می تواند برای بسیاری از اشکال و خواص مختلف توسعه پیدا کند. این نوع الیاف می تواند در تار و یا پود پارچه استفاده شوند؛ همچنین می توانند به عنوان میکرو فیبر ها ساخته شوند؛ و می توانند پوششی برای مواد شیمیایی باشند، تا شاید خاصیت ضد باکتری و یا معطر بودن را ایجاد کنند.
این الیاف از مواد شیمیایی یا ترکیب با مواد طبیعی ساخته می شوند. آن ها به شدت حساس بوده و به راحتی ذوب می شوند. نسبت به بید و قارچ ها مقاوم هستند، قدرت جذب پایینی دارند و در برابر سایش مقاوم هستند و نگهداری الیاف مصنوعی آسان و پایدار است. این الیاف ارزانتر بوده و به آسانی در دسترس قرار می گیرند.
از آنجا که الیاف مصنوعی مانند پلاستیک هستند، قابلیت سفت شدن یا مقاومت و انعطاف یا ارتجاعی شدن در برابر حرارت را دارند. به این ترتیب الیاف با استفاده از گرما دستکاری می شوند تا چین و شکن های ثابتی در پارچه و بافت ایجاد شود، مشابه برخی موارد زیر:
پلی آمید
- فیزیکی: قوی، سخت و زمخت، قابلیت ارتجاعی، قابل ارتجاع یا نرمش پذیر در اثر حرارت، تجزیه نمی شود، در اثر سوختن ذوب می شود، در برابر بیشتر قلیا ها مقاومت می کند، اما می تواند توسط اسیدهای قوی صدمه ببیند.
- زیبایی شناسی: چند منظوره، می تواند در بسیاری از کار های پایانی استفاده شود
- نام های پارچه: نایلون، Tactel، میکرو Tactel
- کاربرد نهایی: پوشاک، طناب، فرش و قالیچه، کمربند های صندلی ماشین و ورزشی
- مزایا: استحکام در هنگام مرطوب شدن، بادوام بودن، ارزان قیمت بودن و مقاومت در برابر باکتریها
- معایب: جذب ضعیف ، می تواند در اثر تابش آفتاب آسیب دیده و باعث شود که رنگ خود را از دست بدهد و ضعیف تر شود.
پلی استر
- فیزیکی: مقاوم در هنگام رطوبت و یا خشکی، مقاوم در برابر شعله، قابل ارتجاع یا نرمش پذیر در اثر حرارت، تجزیه نمی شود، در برابر قلیایی بیشتر مقاومت می کند، مگر اینکه غلظت بالایی داشته باشد، اما در اثر اسید های قوی آسیب می بیند.
- زیبایی شناسی: چند منظوره، می تواند در بسیاری از کارهای نهایی استفاده شود.
- نام پارچه: تریلن، پشم پلی استر، Trevira ، Finesse ، Miratec ، Dacron
- کاربرد نهایی: گستره وسیعی از محصولات نساجی
- مزیت ها: هنگام خیس شدن استحکام بالایی دارد، سریع خشک می شود، ارزان قیمت است، در برابر سایش مقاوم است، در برابر باکتری ها مقاومت می کند.
- معایب: جذب بسیار ضعیف است.
آکلریک
- فیزیکی: قوی اما در برابر رطوبت ضعیف تر است، ترمو پلاستیک، در برابر گرما منقبض شده و به آرامی می سوزد، سپس ذوب می شود.
- زیبایی شناسی: نرم، می تواند به رشته های الیاف ظریف و یا ضخیم تبدیل شود.
- نام های پارچه: Caourtelle، Amicor
- کاربرد نهایی: پارچه هایی با بافت حلقه ای ژرسه و بافتنی، اسباب بازی ها، محصولات خز مصنوعی، پارچه های پارچه و اثاثه یا لوازم داخلی، جوراب ضد باکتری و لباس ورزشی
- مزیت ها: می تواند گرم، عایق و نرم شود
- معایب: ضعیف بودن در برابر رطوبت
الاستانه
- فیزیکی: بسیار انعطاف پذیر، سبک اما قوی، در برابر مواد شیمیایی و آسیب های بیولوژیکی عرق مقاومت می کند، بسیار سخت در برابر سایش.
- زیبایی شناسی: دارای رشته های متوسط تا زبری در الیاف
- نام های پارچه: Lycra
- کاربرد نهایی: لباس شنا، پوشاک ورزشی و تمام لباس هایی که ممکن است نیاز به انعطاف پذیری بیشتری داشته باشند، از جمله شلوار جین و بلوز مناسب (الیاف الاستانه همیشه با درصد بالاتری از فیبر های دیگر در این محصولات ترکیب می شوند. به عنوان مثال شلوار جین کشی دارای 96٪ پنبه / 4 ٪ الاستان است.)
- مزایا: بسیار موثر، شکل خود را حفظ می کند، می تواند در برابر آفتاب و دریا، سبک اما مقاوم باشد.
- معایب: جذب بسیار ضعیف
الیاف از پلیمر های طبیعی
الیاف بامبو
بامبو عبارت بومی از گیاهان جاودانه، بزرگ چوبی همیشه سبز در خانواده علف Poaceae است. بامبو یک الیاف لیگنو سلولزی طبیعی است که از بامبو ساخته می شود. ترکیب شیمیایی آن مشابه الیاف به دست آمده از ساقه می باشد، ساختار و خواص آن اغلب با دیگر الیاف مانند کتان و جوت مقایسه می شود.
الیاف مودال
شرکت Lenzing شرکتی است که الیاف مودال را تولید می کند که از چوب راش استخراج می شود. الیاف مودال به طور طبیعی بسیار نرم و درخشان بوده و حالت ابریشمی مانند داشته تا پنبه ای سفت و توانایی جذب بیش از ۵۰ درصد آب بیشتر از پنبه را داند.
الیاف لیوسل
الیاف سلولزی تولید شده با انحلال مستقیم، نام عمومی لیوسل را به خود اختصاص می دهند. لیوسل مشابه قدرت تولید پلی استر و قوی تر از پنبه و دیگر الیاف ساخته شده توسط انسان می باشد. این ماده همچنین دارای حالت خشکی بسیار بالا و رطوبت برای الیاف سلولزی در مناطق خشک و مرطوب می باشد.
الیاف ریون
در تولید فیبر ریون، سلولز خالص به طور شیمیایی به ترکیب محلول تبدیل می شود. محلول این ترکیب از مسیر های نخ ریسی برای ایجاد رشته های نرم عبور می کند که پس از آن تولید و یا تبدیل به سلولز خالص می شوند. به دلیل بازگرداندن ترکیب محلول در سلولز، ریون به عنوان یک الیاف سلولزی، دوباره احیا می شود.
سلولز خالص برای تولید ریون معمولا از خمیر چوب ویژه فرآوری شده تهیه می شود و انحلال سلولز یا خمیر حل کننده نامیده می شود تا آن را از خمیر چوب های درجه پایین که برای تولید پوشک و دیگر اهداف استفاده می شود، تمیز دهد.
الیاف استات
دو نوع از الیاف مبتنی بر سلولز وجود دارند. سلولز احیایی/ خالص (مانند الیاف به دست آمده از فرآیند کلرو آمونیوم) و سلولز اصلاح شده (مانند استات سلولز و ریون).
استات با تجزیه کردن خمیر چوب (خمیر حل شده) درون سلولز خالص شده از سلولز مشتق می شود. با واکنش سلولز خالص شده با اسید استیک و آنیدیدرید استیک، در حالی که از اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور استفاده می شود، استات سلولز تولید می شود.
الیاف پلیمر های مصنوعی
فیبر پلی استر
پلی استر یک فیبر مصنوعی و غیر قابل بازسازی مشتق شده از نفت است. پلی استر از پنبه پیشی گرفته و به عنوان رایج ترین الیاف تولید شده استفاده می گردد. این الیاف در کاربرد های مختلف از پوشاک، منسوجات خانگی و یا برنامه های صنعتی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
الیاف نایلونی
نایلون برای مواد غذایی، یک پلیمر متراکم است. نایلون از مواد ابریشمی ترموپلاستیک است که می تواند در الیاف، فیلم ها یا اشکال مختلف فرآوری شود. نایلون ماده سختی است که پارگی آن دشوار بوده و مقاومت زیادی در برابر سایش دارد. الیاف نایلونی اولین الیاف مصنوعی تولید شده بود که در دهه ۱۹۳۰ به عنوان جایگزینی برای پشم گراز در مسواک استفاده شد. الیاف نایلونی به سرعت خود را با چندین شکل از اقلام صنعتی تطبیق داد.
الیاف اسپندکس
اسپندکس نام عمومی الیاف مصنوعی است که ماده تشکیل دهنده فیبر آن یک پلیمر مصنوعی زنجیره ای می باشد. الیاف اسپندکس توانایی کششی و ارتجاعی را دارند و پوشاک حاوی الیاف اسپندکس دارای ویژگی های مناسب و راحتی هستند.
الیاف آکلریک
الیاف آکلریک الیاف مصنوعی هستند که از پلیمر پلی آکریلونیتریل ساخته شده اند. الیاف آکلریک سومین طبقه از الیاف مصنوعی بعد از پلی استر و نایلون هستند.
الیاف کولار
فیبر کولار توسط دانشمندان DuPont توسعه داده شد که در حال تحقیق در مورد محلول های پلیمری مایع هستند. کولار فیبر ساخته دست انسان می باشد و این فیبر آلی در خانواده پلی آمید قرار دارد. کولار با واکنش تغلیظ یک آمین (۱، ۴ – فنيلن دي آمين) و کلرید اسید (ترفتالاتيل کلرید) ایجاد می شود.
الیاف معدنی
الیاف آزبست
آزبست جزو مواد معدنی است و یک سنگ طبیعی است که از زمین استخراج شده می شود. الیاف آزبست بسیار سبک هستند. آزبست در انواع محصولات ساختمانی مسکونی و تجاری از جمله کاشی کف، کاشی سقف، دیواره ها، عایق صدا و عایق حرارتی، منافذ، گچ و سیمان و رنگ کردن مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع آزبست عبارتند از:
- کرایزوتیل/ آزبست سفید
- آموسیت/ آزبست قهوه ای
- کراسیدولیت/ آزبست آبی
فیبر شیشه‌ای / فایبر گلاس
پارچه های شیشه ذوب شده به وسیله آمیختن (ذوب شدن) سیلیس با مواد معدنی ساخته می شوند که حاوی اکسیدهای مورد نیاز برای تشکیل یک ترکیب مفروض است. توده ذوب شده به سرعت خنک می شود تا از تبلور جلوگیری کند و به وسیله فرآیندی به نام الیاف سازی شکل می گیرد.
