Lifler hakkında genel bilgiler. Tekstil lifleri ve iplikleri. sınıflandırma yapay lifler

Tekstil lifleri doğal ve kimyasal olabilir.

Doğal lifler doğada bulunanlardır. Lifler, makromoleküler bileşikler - polimerler ile ilgili maddelerden oluşur. Doğada bulunan maddelerden polimerler, örneğin, selüloz - bitki liflerinin ana kısmı, keratin ve fibroin - yün ve ipeği oluşturan ana protein maddeleri içerir.

En önemli doğal tekstil lifi pamuktur. Çırçırlarda ham pamuk (pamuk lifi ile kaplanmış pamuk tohumları) hasat sırasında düşen bitki kirliliklerinden (koza, yaprak vb.) temizlenir ve daha sonra özel lif ayırıcılarda lifler tohumlardan ayrılır. Daha sonra lif preslenerek balya haline getirilir ve bir iplik fabrikasına gönderilir.

Pamuk liflerinin uzunluğu çoğunlukla 20 mm'nin biraz üzerindedir. Pamuk lifi - ince, ancak dayanıklı, iyi boyanmış. Pamuk, ince, düzgün ve güçlü iplik yapmak ve ondan çok çeşitli kumaşlar yapmak için kullanılır - en ince kambrik ve vualdan kalın döşemelik kumaşlara ve araba lastikleri için kordlara kadar.

Tekstil lifleri ayrıca bitkilerin gövdelerinden ve yapraklarından elde edilir. Bu tür liflere bast denir. İnce (keten, rami) ve kaba (kenevir, jüt vb.) İnce liflerden çeşitli kumaşlar, çuval bezi, ipler ve kaba liflerden ipler yapılır.

Yün uzun zamandır insanlar tarafından biliniyor. Koyun yünün büyük kısmını sağlar. Ülke ekonomisi açısından önemi açısından yün, pamuktan sonra ikinci sırada yer almaktadır. Çok değerli birçok özelliği vardır: hafiftir, ısıyı zayıf iletir ve nemi iyi emer. Birincil işleme fabrikalarında yün, kir ve yabancı maddelerden arındırılır. Özelliklerinde aynı olan lifler, ortak partiler halinde birleştirilir. Yün, yumuşak ince ipliklerin yanı sıra kabarık, kalın iplik yapmak için kullanılır. Pürüzsüz iplikten yapılan kumaşlar güçlü, hafif, biraz kırışıyor. onlardan dikmek çeşitli giysiler- elbiseler, takım elbiseler, paltolar. Kabarık ve kalın iplikten, geniş kalınlığa ve yumuşacık bir yüzeye sahip ağır kumaşlar (kumaş) üretilir. Yün, keçeleme (liflerin birbirine dolanması) yoluyla çeşitli keçeler ve diğer elastik ve yoğun malzemelerin elde edilebildiği tek doğal elyaftır.

Ve doğal ipek bu şekilde elde edilir. İpekböceği tırtılının kelebek olmak için krizalite dönüşme zamanı geldiğinde, ince bir iplik bırakır. Yardımı ile tırtıl kuru bir dala bağlanır ve bu iplikten bir kabuk - bir koza - örer. Kozalar toplanır, buharla ısıtılır ve özel makinelerde açılır. Çözerken, ipliklerin kendilerinde bulunan özel bir madde - serisin ile sıkıca yapıştırılmış birkaç kozanın iplikleri (3'ten 30'a kadar) bağlanır. Bu ipliğe ham ipek denir. Ham ipek büküldükten sonra, güzel ve dayanıklı trikoların yapıldığı bükülmüş ipek elde edilir.

Mineral kökenli bir lif vardır - ısı ve elektrik yalıtımı, yangın kıyafetleri vb. Yapılmış olan asbest (dağ keteni).

Kimyasal liflere olan ihtiyaç, 19. yüzyılda zaten ortaya çıktı. Gezegenin nüfusu hızla arttı, büyük miktarlarda lif tüketen yeni teknoloji dalları gelişmeye başladı ve doğal hammaddeler - pamuk, yün, keten ve ipek - yeterli değildi.

Kimyasal liflere 2 ana lif türü denir - yapay ve sentetik. Kimyasal teknoloji için en kolayı geç XIX- XX yüzyılın başı. Ahşabın ana bileşeni olan selüloz gibi doğal makromoleküler bileşiklerin kimyasal olarak işlenmesiyle elde edilen yapay bir lifin yaratılması olduğu ortaya çıktı. Büyük önem selülozdan yapay lif oluşturulması, büyük Rus kimyager D. I. Mendeleev tarafından verildi. Şöyle yazdı: “Bir pud bitmiş elyaf, bir pud pamuktan daha ucuza mal olacak. Sadece bunda bile büyük bir gelecek şimdiden görülebilir..."

Şu anda, selülozdan viskon bakır-amonyak, asetat ve diğer yapay lifler elde edilmektedir. Temel ve ipek kumaşlar, kord ve diğer birçok ev ve sanayi ürününün imalatına giderler. Yapay lifler, doğal liflerden daha ucuzdur ve birçok özellikte onları geride bırakır. Selülozun elyafa kimyasal olarak işlenmesinin yapısını ve modlarını değiştirerek, mukavemetini, kimyasal direncini, elastikiyetini ve kalınlığını etkilemek mümkündür. Bununla birlikte, doğal liflerle aynı yüksek moleküler bileşiğe dayandıklarından, yapay liflerin özelliklerini değiştirme yeteneği hala sınırlıdır.

Tamamen farklı bir konu, üretimi sadece modern kimyanın gücü altında olduğu ortaya çıkan sentetik liflerdir. Sentetik lifler, nispeten basit kimyasal monomerlerin polimerizasyonuyla üretilir. Farklı yapıdaki monomerler kullanılarak ve polimerizasyon reaksiyon koşulları ve bir eriyik veya polimer çözeltisinden bir lifin eğrilmesi işlemi hedeflenerek, önceden belirlenmiş birçok özelliğe sahip lifleri sentezlemek mümkündür. için hammadde Sentetik elyaflar neredeyse tükenmez - petrol, doğal gaz, kömür ve kok fırın gazı, atık kağıt hamuru ve kağıt, gıda ve diğer endüstrilerdir.

Agresif ortamlara karşı direnç, yüksek mekanik mukavemet, elastikiyet ve sentetik elyafların diğer değerli nitelikleri, onları modern teknolojide kullanım için vazgeçilmez kılmıştır.Modern otomobillerin, uçakların, halatların ve kabloların tekerlekleri için özellikle güçlü kord, çelikten üstün, filtreleme bölmeleri , yarı geçirgen membranlar, çok sayıda kumaş - bu sadece bir sentetik elyaf - naylon kullanımının tam listesi değildir. Ama şimdi endüstri düzinelerce sentetik elyaf markası üretiyor - kapron, enanth, lavsan, nitron ... Ve her biri yeni tür lifler, uygulamasının yeni alanlarıdır, bazen en beklenmedik olanlardır.

Kimyasal liflerin üretimi şartlı olarak 4 aşamaya ayrılabilir. Birincisi, kaynak materyali almaktır. Doğal makromoleküler bileşikler, yapay liflerin üretimi için hammadde görevi görürse, safsızlıklardan önceden saflaştırılırlar. Sentetik lifler için bu aşama polimerlerin sentezinden oluşur. Ardından dönen kütleyi hazırlayın. Bu aşamada, polimerler çözülür veya erimiş bir duruma aktarılır. Daha sonra, solüsyon veya eriyik çözünmemiş partiküllerden tamamen temizlenir ve hava kabarcıkları ve boyalar eklenir. Üçüncü aşama lif oluşumudur. Bu en önemli ve sorumlu operasyondur. Dönen kütle, bir çok küçük deliğe sahip bir disk olan bir memeciğe zorlanır. Deliklerden çıkan ince akışlar hava ile üflenir ve lif, çözücünün buharlaşması veya eriyiğin soğuması nedeniyle katılaşır. Sonuncusu fiber terbiyedir. Elyaflar, kalıplama işlemi sırasında üzerlerine düşen yabancı maddelerden temizlenir. Genellikle bu aşamada, lif daha kaygan hale getirmek için yağ içeren bir solüsyonla da işlenir. Bu, tekstil fabrikalarında elyaf işlemeyi kolaylaştırır. Kimyasal elyafların üretimi, elyafın kurutulup bobinlere ve bobinlere sarılmasıyla tamamlanır.

Elyaf hazır. Artık yolu, çeşitli ürünlere dönüşeceği fabrika ve fabrikalarda yatıyor.

Selüloz, bitki kökenli lifli bir malzemedir ve tüm doğal ve yapay selüloz liflerinin temelidir. Doğal selüloz lifleri arasında pamuk, keten, kenevir, jüt ve rami bulunur. Selüloz, birbirine 8-ester bağları ile bağlanmış tekrarlayan 1,4-8-hidroglikoz birimlerinden oluşan bir polimerik şeker polisakaritidir. Selüloz molekülünün yüksek doğrusallığı ile birleşen zincirler arasındaki güçlü moleküller arası kuvvetler, selüloz liflerinin kristal yapısını açıklar.

Selüloz lifleri

Doğal lifler bitkisel, hayvansal veya mineral kökenlidir. Bitki lifleri adından da anlaşılacağı gibi bitkilerden gelir. Bitkilerdeki ana kimyasal bileşen selülozdur ve bu nedenle selüloz lifleri olarak da adlandırılırlar. Lifler genellikle, lifin hücre duvarında da sıklıkla bulunan doğal bir fenolik polimer olan lignin ile bağlanır; bu nedenle, lignin içermeyen pamuk hariç, bitki liflerine sıklıkla lignoselülozik lifler de denir.

Selüloz, bitki kökenli lifli bir malzemedir ve tüm doğal ve yapay selüloz liflerinin temelidir. Doğal selüloz lifleri arasında pamuk, keten, kenevir, jüt ve rami bulunur. Ana suni selüloz lifi, çözünmüş selüloz formlarının yeniden üretilmesiyle elde edilen bir lif olan viskozdur.

Selüloz, birbirine 8-ester bağları ile bağlanan tekrarlayan 1,4-8-hidroglikoz birimlerinden oluşan bir polimerik şekerdir (polisakkarit).

Uzun lineer selüloz zincirleri, her bir anhidroglükoz ünitesindeki hidroksil fonksiyonel gruplarının, hidrojen bağı ve van der Waals kuvveti yoluyla bitişik zincirlerdeki hidroksil grupları ile etkileşime girmesine izin verir. Selüloz molekülünün yüksek doğrusallığı ile birleşen zincirler arasındaki bu güçlü moleküller arası kuvvetler, selüloz liflerinin kristal yapısını açıklar.

tohum lifleri

• Pamuk, en yaygın olarak kullanılan doğal selüloz elyafıdır. Pamuk lifleri bir bakladaki tohumlardan büyür. Her bir koza yedi veya sekiz tohum içerir ve her tohum ondan büyüyen 20.000'e kadar lif içerebilir.
• Hindistan cevizi lifi, hindistan cevizinin dış kabuğu ile kabuğu arasındaki lifli kütleden elde edilir. Bu sert bir lif. Dayanıklı iç ve dış mekan kilimleri, yatak takımları ve fayanslar yapmak için yaygın olarak kullanılır.
• Kapok lifi, Hint kapok ağacının tohumundan elde edilir. Lif yumuşak, hafif ve içi boştur. Kolayca kırılır ve dönmesi zordur. olarak kullanılır elyaf dolgu ve yastık doldurma olarak. Geçmişte, lif çok yüzer olduğu için yolcu gemilerinde can yelekleri ve şilteler için dolgu olarak kullanılıyordu.
• Bitkisel ipek, kapok'a benzer özelliklere sahiptir.

Bast lifleri

• Keten en eski tekstil liflerinden biridir, ancak pamuk üretmek için eğirme makinesinin icadından bu yana kullanımı azalmıştır.
• Rami lifleri 10 ila 15 cm uzunluğundadır, lifler ketenden daha beyaz ve daha yumuşaktır. Rami kuru temizleme yapılmadığı sürece boyaları pek kabul etmez. güçlü rami doğal lif, ancak stabilite, elastikiyet ve uzama potansiyelinden yoksundur. Küf, böcek ve büzülmeye karşı dayanıklıdır. Giysilerde, pencere süslemelerinde, ip, kağıt, masa ve nevresim takımlarında kullanılır.
• Kenevir kenevir ketene benzer. Lifler 10 ila 40 cm uzunluğundadır Kenevir düşük çevresel etkiye sahiptir: pestisit gerektirmez. Aynı toprak parçasında pamuktan %250, ketenden %600 daha fazla lif üretir. Kenevir bitkileri, topraktan çinko ve cıva kirleticilerini çıkarmak için kullanılabilir. Kenevir ip, giysi ve kağıt için kullanılır. Bağımlılar, esrarla ilgili olduğu için kenevir giysisi için fahiş bir fiyat ödemeye hazırlar.
• Jüt, en ucuz ve en zayıf selüloz liflerinden biridir. Jüt, düşük elastikiyet, uzama, güneş ışığı direnci, küf direnci ve renk haslığı özelliklerine sahiptir. Şeker ve kahve poşetleri, halı, ip ve duvar kaplamaları üretiminde kullanılır. Çuval bezi jütten yapılır.

yaprak lifleri

• Çam lifleri, ananas bitkisinin yapraklarından elde edilir. Giysiler, çantalar ve masa örtüleri için hafif, şeffaf, sert kumaşlar yapmak için kullanılırlar. Payna ayrıca paspas yapımında da kullanılır.
• Abaka, muz ağacı ailesinin bir üyesidir. Lifler kaba ve çok uzundur (yarım metreye kadar). Halatlar, paspaslar, masa örtüleri, giysiler ve hasır mobilyalar için kullanılan güçlü, dayanıklı ve esnek bir elyaftır.

Bitki liflerinin sınıflandırılması

Bitki lifleri, bitkilerdeki kaynaklarına göre şu şekilde sınıflandırılır:

(1) bitki gövdelerinin iç kabuğunda (floem veya sak) lifli demetler oluşturan sak veya gövde lifleri, genellikle tekstil kullanımı için yumuşak lifler olarak adlandırılır;

(2) monokotların yaprakları boyunca uzanan yaprak liflerine sert lifler de denir ve;

(3) en önemli bitki lifi olan pamuğun kaynağı olan tohum kıl lifleri. 250.000'den fazla yüksek bitki türü vardır; ancak, ticari olarak yalnızca çok sınırlı sayıda tür kullanılmaktadır (<0,1%).

Bast ve yaprak liflerindeki lifler, bitkilerin yapısının ayrılmaz bir parçasıdır ve güç ve destek sağlar. Bast lifli bitkilerde, bast veya floemde dış kabuğun yanında bulunurlar ve bu kamış bitkilerinin gövdelerini güçlendirmeye hizmet ederler.

Lifler, şaftın uzunluğu boyunca veya eklemler arasında uzanan dişlerde bulunur. Telleri ayırmak için onları bağlayan doğal elastik bandı çıkarmanız gerekir. Bu işleme ıslatma (kontrollü bozunma) denir. Çoğu uygulama için, özellikle tekstiller için, bu kompozit tip uzun elyaf doğrudan kullanılır; bununla birlikte, bu tür lifli filamentler kimyasal yollarla öğütüldüğünde, iplik çok daha kısa ve daha ince liflere bölünür.

Uzun yaprak lifleri, bazı odunsu olmayan monokotların yapraklarına güç verir. Yaprağın tüm uzunluğu boyunca uzunlamasına yönde uzanırlar ve parankimal bir yapıya sahip dokulara girerler. Yaprak yüzeyine en yakın bulunan lifler en güçlü olanlardır. Lifler ve hamur arasında çok az bağlanma olduğundan, lifler hamurdan kazıma yoluyla ayrılır; bu işleme dekortikasyon denir. Levha lifli iplikler de yapı olarak çok katmanlıdır.

Eski insanlar, ipi balık tutmak, tuzak kurmak ve ulaşım için ve giysi kumaşlarında kullandılar. İp ve kord üretimi mağara resimlerinde görüldüğü gibi Paleolitik çağda başlamıştır. İpler, kordonlar ve kumaşlar eski Mısır'da (MÖ 400) sazlardan ve bitkilerden yapılmıştır. İpler, kayıklar, yelkenler ve kilimler, palmiye yaprağı liflerinden ve papirüs saplarından, çekirdekten ise papirüs adı verilen yazı yüzeylerinden yapılmıştır. Jüt, keten, rami, saz, sazlık ve sazlık kumaşlar ve sepetler için uzun zamandır kullanılmaktadır. Antik çağda, jüt Hindistan'da yetiştirildi ve eğirme ve dokuma için kullanıldı. İlk gerçek kağıdın MS 2. yüzyılda güneydoğu Çin'de kenevir ve rami eski paçavralarından (bast lifleri) ve daha sonra dut kabuğu lifinden yapıldığına inanılıyor.

Son yıllarda, bitkisel lifler için dünya pazarları, esas olarak sentetik materyallerin yerini alması nedeniyle istikrarlı bir şekilde azalmaktadır. Jüt, geleneksel olarak dünya pazarında ticareti yapılan ana sak liflerinden (tonaj çözgü) biridir; ancak Hindistan'a yapılan jüt ihracatındaki keskin düşüş, Hindistan (Batı Bengal), Bangladeş ve Pakistan ekonomileri için hayati önem taşıyan bu elyaf için pazar talebinde bir düşüşe işaret ediyor.

Selüloz lifinin doğal özellikleri

rami

Rami, en az altı bin yıldır kullanılmakta olan en eski lif bitkilerinden biridir. Porselen otu olarak da bilinir.

• Rami reçineyi çıkarmak için kimyasal işlem gerektirir.
• İnce, emici, çabuk kuruyan, hafif sert ve yüksek doğal parlaklığa sahip bir elyaftır.
• Bitkinin boyu 2,5 m, mukavemeti pamuğun sekiz katıdır.

Kenevir

Lifin gövdeden uzaklaştırılması için kullanılan işleme bağlı olarak, kenevir doğal olarak kremsi beyaz, kahverengi, gri, siyah veya yeşil olabilir.

• Bu sarımsı kahverengi bir elyaftır.
• Kenevir lifleri, bitkinin tüm yüksekliği boyunca 10 cm ila 0,5 m uzunluğa sahip olabilir.
• Kenevir lifinin özellikleri, üstün mukavemeti ve dayanıklılığı, UV ve küf direnci, rahatlığı ve iyi emiciliğidir.

Jüt

Jüt, en ucuz doğal liflerden biridir ve üretilen miktar ve çeşitli kullanımlar bakımından yalnızca pamuktan sonra ikinci sıradadır. Jüt lifleri esas olarak selüloz ve lignin bitki materyallerinden oluşur.

• Jüt, kaba, güçlü iplikler halinde açılabilen uzun, yumuşak, parlak bir bitki lifidir.
• Bu nedenle, kısmen tekstil lifi ve kısmen ahşap olan bir lignoselülozik liftir.
• Bitki 2,5 m'ye kadar büyür ve lifinin uzunluğu yaklaşık 2 m'dir.
• Geotekstillerde yaygın olarak kullanılır.
• Mikroorganizmalara ve böceklere karşı iyi bir dirence sahiptir.
• Düşük ıslak mukavemete, düşük uzamaya sahiptir ve üretimi ucuzdur.

hindistan cevizi lifi

Lif, kuru olgun hindistancevizi kabuklarından ıslatıldıktan sonra mekanik olarak çıkarılır.

• Uzun, sert ve güçlü bir elyaftır, ancak daha düşük yumuşaklığa, daha az su emmeye ve uzun süre ıslatılmış elyaflara göre daha kısa bir ömre sahiptir.

kapok

Kapok lifi, ceiba ağacının kabuklarındaki tohumları çevreleyen ipeksi-pamuk bir maddedir.

• Suda kendi ağırlığının 30 katına kadar tutabilir ve 30 günlük bir süre içinde kaldırma gücünün yalnızca yüzde 10'unu kaybeder.
• Pamuktan sekiz kat daha hafiftir.
• Isı yalıtkanı olarak kullanılır.
• Ayrıca hafiftir, alerjik değildir, toksik değildir, çürümeye ve kokuya dayanıklıdır.
• Elastik olmadığı ve çok kırılgan olduğu için bükülemez.
• Olağanüstü hafiflik, sızdırmazlık, ısı yalıtımı ve çevre dostu olma özelliklerine sahiptir.