Šķiedra un audums (1)

  Šķiedru klasifikācija

Šķiedra ir auduma pamatvienība. Tekstilšķiedras var iedalīt 4 lielās grupās šādi:

1. Dabīgās augu šķiedras.

2. Dabīgās proteīna šķiedras.

3. Reģenerētas šķiedras, kurās kā izejvielas izmanto dažas dabiski sagatavotas vielas.

4. Sintētiskās šķiedras, kurās kā izejmateriāli izmantoti daži vienkārši mākslīgi sagatavoti organiskie savienojumi.

Visu augu šķiedru ķīmiskā sastāva pamatā ir celuloze, kas lielākā vai mazākā mērā ir sastopama. Papildus šīm augu šķiedrām dažas mākslīgās šķiedras, piemēram, viskozes un varamonija viskozes šķiedras, sastāv arī no celulozes. Lai tās atšķirtu no mākslīgajām celulozes šķiedrām, augu šķiedras sauc par dabīgajām celulozes šķiedrām. Dabiskās celulozes šķiedras parasti iedala 4 veidos: sēklu šķiedras (piemēram, kokvilna un kapoks), lūksnes šķiedras (piemēram, lini, džuta un rāmija), lapu šķiedras (piemēram, sizala un pina) un augļu šķiedras (piemēram, kokosšķiedras).

Dabiskās proteīna šķiedras, piemēram, vilna un zīds, tiek iegūtas no dzīvnieku matiem un dzīvnieku izdalījumiem. Visas šīs šķiedras sastāv no olbaltumvielām, kurās atkārtotā vienība ir aminoskābe. Aminoskābes ir savstarpēji saistītas ar peptīdu saitēm, veidojot proteīna polimēru. Dažas mākslīgās šķiedras ir izgatavotas arī no aminoskābēm, bet tikai dzīvnieku šķiedras ir dabiskas proteīna šķiedras. Dabiskām proteīna šķiedrām ir lielāka mitruma atgūšana un siltums nekā dabiskajām celulozes šķiedrām. Dabiskajām proteīna šķiedrām ir laba noturība un laba elastība, taču tām ir vāja izturība pret sārmiem.

Ir 3 veidu reģenerētās šķiedras: viskozes viskozes, acetāta šķiedras un proteīnu reģenerētās šķiedras. Pirmie divi veidi ir izgatavoti no dabīgiem polimēriem, kurus parasti iegūst no koka un kokvilnas linteriem. Pēdējo var ražot no dzīvnieku un augu olbaltumvielām. Viskozes viskozes ražošanas plūsmā galvenokārt ietilpa: celulozes ekstrakcija un oksidēšana, celulozes modifikācija, pavedienu ekstrūzija un pēcapstrāde.

Pirmā sintētiskā šķiedra ir neilons (viena no poliamīda šķiedrām), ko komerciāli ražoja ASV 1939. gadā. Galvenie sintētisko šķiedru veidi ir: poliamīda, poliestera un poliakrilnitrila šķiedras, ko plaši izmanto tekstilrūpniecībā.

Šķiedru īpašības

Šķiedru raksturo tā augstā garuma un diametra attiecība, kā arī izturība un elastība. Šķiedras var būt dabiskas izcelsmes vai mākslīgi izgatavotas no dabīgiem vai sintētiskiem polimēriem. Tie ir pieejami dažādās formās. Štāpeļšķiedras ir īsas, garuma un diametra attiecība ir aptuveni 103 līdz 104, turpretim nepārtrauktiem pavedieniem šī attiecība ir vismaz vairāki miljoni. Dabiskās šķiedras, piemēram, kokvilnas, forma un īpašības ir fiksētas, bet mākslīgi izgatavotām šķiedrām pēc konstrukcijas ir pieejama plaša īpašību izvēle. Variācijas ietver jebkura garuma štāpeļšķiedras, atsevišķus nepārtrauktus pavedienus vai pavedienus, kas sastāv no daudziem pavedieniem. Šķiedras vai pavedieni var būt spīdīgi, blāvi vai daļēji blāvi, smalki vai īpaši smalki, apaļi vai ar daudziem citiem šķērsgriezumiem, taisni vai gofrēti, regulāri vai ķīmiski modificēti, cieti vai dobi. Spīdums un rokturis ir atkarīgi no šķērsgriezumu formas un gofrēšanas pakāpes.

Dabiskajām šķiedrām ir vairāki raksturīgi trūkumi. Atkarībā no augšanas vietas un apstākļiem tiem ir lielas atšķirības skavas garumā, smalkumā, formā, gofrētībā un citās fizikālajās īpašībās. Dzīvnieku un augu šķiedras satur arī ievērojamu un mainīgu daudzumu piemaisījumu, kuru atdalīšana pirms krāsošanas ir būtiska un ir saistīta ar lielu apstrādi. Mākslīgi izgatavotās šķiedras ir daudz vienveidīgākas pēc to fiziskajām īpašībām. To vienīgie piesārņotāji ir neliels daudzums nedaudz šķīstošu zemas molekulmasas polimēru un dažas virsmas smērvielas un citas ķīmiskas vielas, kas pievienotas, lai atvieglotu apstrādi. Tās ir salīdzinoši viegli noņemamas, salīdzinot ar dabisko šķiedru attīrīšanas grūtībām.

Ūdens absorbcija ir viena no galvenajām tekstilšķiedras īpašībām. Olbaltumvielas vai celulozes šķiedras ir hidrofilas un absorbē lielu daudzumu ūdens, kas izraisa pietūkumu. Hidrofobās sintētiskās šķiedras, piemēram, poliesteris, tomēr gandrīz neuzsūc ūdeni un neuzbriest. Šķiedras hidrofilais vai hidrofobiskais raksturs ietekmē krāsvielu veidus, ko tā absorbēs. Krāsošana plašā nokrāsu un dziļuma diapazonā ir galvenā prasība gandrīz visiem tekstilmateriāliem.

Šķiedras atgūšana ir ūdens svars, kas absorbēts uz pilnībā žāvētas šķiedras svara vienību, kad tā ir līdzsvarā ar apkārtējo gaisu noteiktā temperatūrā un relatīvajā mitrumā. Atgūšana palielinās, palielinoties relatīvajam mitrumam, bet samazinās, palielinoties gaisa temperatūrai.

Krāsojot, izmantoto krāsvielu daudzumu parasti izsaka procentos no krāsojamā materiāla svara. Tādējādi 1 procents krāsošanas atbilst 1 g krāsas uz katriem 100 g šķiedras, ko parasti sver apkārtējās vides apstākļos. Tāpēc hidrofilajām šķiedrām šķiedru svara izmaiņas dažādos atmosfēras apstākļos ir svarīgs faktors, kas ietekmē krāsu reproducējamību atkārtotā krāsošanā. Piemēram, 100 g sausas kokvilnas svars svārstās no aptuveni 103 g līdz 108 g, jo gaisa relatīvais mitrums istabas temperatūrā mainās no 20 procentiem līdz 80 procentiem.

Dzija Twist

Šķiedras tiek veidotas dzijās ar noteiktu vērpjot gala pavedienu. Sagriešanās apjoms dažreiz tiek plaši identificēts kā zems, vidējs vai augsts. Nepieciešamo vērpšanas apjomu nosaka pēc dzijas gala lietošanas veida audumā. Gan vienkārtas, gan slāņa dzijas ir savītas. Parasti dzija kļūst smalkāka, tai ir nepieciešams vairāk vērpšanas; smagākiem pavedieniem var būt ļoti mazs vijums. Dziju stiprums daļēji ir saistīts ar vērpšanas daudzumu. Spēcīgiem pavedieniem ir nepieciešams ievērojams vērpums. Tomēr, pārsniedzot optimālo punktu, papildu vērpjot dzijas salocīsies un visbeidzot zaudē spēku.

Savērpums tiek definēts kā apgriezienu skaits ap savu asi uz garuma vienību, kas atzīmēts šķiedrā vai dzijā. To izsaka pagriezienos uz collu vai pagriezienos uz metru.

Vīšanas skaitītājs ir instruments, kas nosaka vijumu pagriezienu skaitu uz collu visu veidu dzijās. To izmanto arī, lai noteiktu dzijas uzsūkšanās daudzumu vērpšanas dēļ. Pārbaudāmo paraugu ievieto starp divām skavām, no kurām viena ir stacionāra, savukārt, lai noņemtu dzijas vijumu, otru var brīvi griezt jebkurā virzienā un savienot ar apgriezienu skaitītāju. Attālums starp skavām ir regulējams, un to var iestatīt atbilstoši standarta testa prasībām. Arī parauga vai parauga spriegums ir regulējams, skaitītājs ir aprīkots ar ierīci dzijas faktiskā vijuma daudzuma fiksēšanai.

Svarīgs ir arī vērpšanas virziens. Dzijas var savīt ar S vai Z vērpšanu. Pagrieziena virziens atbilst burta S vai Z centra joslai.