Vlákno a tkanina (1)

  Klasifikace vláken

Vlákno je základní jednotkou tkaniny. Textilní vlákna lze rozdělit do 4 hlavních skupin takto:

1. Přírodní rostlinná vlákna.

2. Přírodní proteinová vlákna.

3. Regenerovaná vlákna, která používají jako suroviny některé přírodní látky.

4. Syntetická vlákna, která používají jako výchozí materiály některé jednoduché uměle připravené organické sloučeniny.

Základem chemického složení všech rostlinných vláken je celulóza, která je přítomna ve větší či menší míře. Kromě těchto rostlinných vláken sestávají z celulózy také některá umělá vlákna, jako je viskóza a vlákna měďnatého hedvábí. Abychom je odlišili od umělých celulózových vláken, rostlinná vlákna se nazývají přírodní celulózová vlákna. Přírodní celulózová vlákna se obvykle dělí na 4 typy: vlákna semen (jako je bavlna a kapok), lýková vlákna (jako je len, juta a ramie), vlákna listů (jako sisal a pina) a ovocná vlákna (jako je kokosové vlákno).

Přírodní proteinová vlákna, jako je vlna a hedvábí, se získávají ze zvířecích chlupů a zvířecích sekretů. Všechna tato vlákna jsou složena z bílkovin, ve kterých je opakující se jednotkou aminokyselina. Aminokyseliny jsou navzájem spojeny peptidovými vazbami za vzniku proteinového polymeru. Některá umělá vlákna jsou také vyrobena z aminokyselin, ale pouze živočišná vlákna jsou přírodní proteinová vlákna. Přírodní proteinová vlákna mají vyšší regeneraci vlhkosti a teplo než přírodní celulózová vlákna. Přírodní proteinová vlákna mají dobrou odolnost a dobrou elasticitu, ale mají špatnou odolnost vůči alkáliím.

Existují 3 typy regenerovaných vláken: viskózové umělé hedvábí, acetátová vlákna a proteinová regenerovaná vlákna. První dva typy jsou vyráběny z přírodních polymerů, které se obvykle získávají ze dřeva a bavlny. Posledně jmenované mohou být vyrobeny ze živočišných a rostlinných proteinů. Výrobní tok viskózového hedvábí zahrnoval především: extrakci a oxidaci celulózy, modifikaci celulózy, vytlačování vláken a následnou úpravu.

Prvním syntetickým vláknem je nylon (jedno z polyamidových vláken), který byl komerčně vyroben ve Spojených státech v roce 1939. Mezi hlavní druhy syntetických vláken patří: polyamidová, polyesterová a polyakrylonitrilová vlákna, která jsou široce používána v textilním průmyslu.

Vlastnosti vláken

Vlákno se vyznačuje vysokým poměrem délky k průměru a svou pevností a pružností. Vlákna mohou být přírodního původu nebo uměle vyrobená z přírodních nebo syntetických polymerů. Jsou k dispozici v různých podobách. Staplová vlákna jsou krátká, s poměrem délky k průměru kolem 103 až 104, zatímco u nekonečných vláken je tento poměr alespoň několik milionů. Forma a vlastnosti přírodního vlákna, jako je bavlna, jsou pevné, ale pro uměle vyrobená vlákna je k dispozici široký výběr vlastností podle návrhu. Variace zahrnují staplová vlákna libovolné délky, jednotlivá kontinuální vlákna nebo příze složené z mnoha vláken. Vlákna nebo filamenty mohou být lesklá, matná nebo polomatná, jemná nebo ultrajemná, kruhová nebo s mnoha jinými průřezy, rovná nebo zkadeřená, pravidelná nebo chemicky modifikovaná, plná nebo dutá. Lesk a rukojeť závisí na tvaru průřezů a na stupni krimpování.

Přírodní vlákna mají řadu inherentních nevýhod. Vykazují velké rozdíly v délce střiže, jemnosti, tvaru, zvlnění a dalších fyzikálních vlastnostech v závislosti na místě a podmínkách růstu. Živočišná a rostlinná vlákna také obsahují značné a proměnlivé množství nečistot, jejichž odstranění před barvením je nezbytné a vyžaduje mnoho zpracování. Uměle vyrobená vlákna jsou mnohem jednotnější ve svých fyzikálních vlastnostech. Jejich jedinými nečistotami jsou malé množství mírně rozpustných polymerů s nízkou molekulovou hmotností a některá povrchová maziva a další chemikálie přidané pro usnadnění zpracování. Ty se dají poměrně snadno odstranit ve srovnání s obtížností čištění přírodních vláken.

Absorpce vody je jednou z klíčových vlastností textilního vlákna. Proteinová nebo celulózová vlákna jsou hydrofilní a absorbují velké množství vody, což způsobuje bobtnání. Hydrofobní syntetická vlákna, jako je polyester, však téměř neabsorbují vodu a nebobtnají. Hydrofilní nebo hydrofobní charakter vlákna ovlivňuje typy barviv, které bude absorbovat. Barvení v široké škále odstínů a hloubek je klíčovým požadavkem pro téměř všechny textilní materiály.

Znovunabytí vlákna je hmotnost vody absorbované na jednotku hmotnosti zcela vysušeného vlákna, když je v rovnováze s okolním vzduchem při dané teplotě a relativní vlhkosti. Znovuzískání se zvyšuje s rostoucí relativní vlhkostí, ale snižuje se s rostoucí teplotou vzduchu.

Při barvení se množství použitých barviv obvykle vyjadřuje v procentech hmotnosti barveného materiálu. 1 procento barviva tedy odpovídá 1 g barviva na každých 100 g vlákna, obvykle váženého za okolních podmínek. Pro hydrofilní vlákna je proto změna hmotnosti vlákna s měnícími se atmosférickými podmínkami důležitým faktorem ovlivňujícím barevnou reprodukovatelnost při opakovaném barvení. Například hmotnost 100 g suché bavlny se pohybuje od přibližně 103 g do 108 g, když se relativní vlhkost vzduchu mění z 20 procent na 80 procent při pokojové teplotě.

Příze Twist

Vlákna se formují do přízí s určitým zákrutem ve finální přízi. Míra zkroucení je někdy obecně identifikována jako nízká, střední nebo vysoká. Množství potřebného zákrutu je určeno konečným použitím příze v látce. Jednovrstvé i vrstvé příze jsou kroucené. Normálně se příze stává jemnější, vyžaduje větší zákrut; těžší příze mohou mít velmi nízký zákrut. Pevnost přízí je částečně způsobena množstvím zákrutu, který byl předán. Silné příze vyžadují značné kroucení. Avšak za optimálním bodem způsobí dodatečné zkroucení příze zauzlování a nakonec ztrátu pevnosti.

Zákrut je definován jako počet závitů kolem své osy na jednotku délky, zaznamenaný u vlákna nebo příze. Vyjadřuje se v otáčkách na palec nebo otáčkách na metr.

Počítadlo zákrutů je přístroj, který určuje počet zákrutů na palec u všech typů přízí. Používá se také ke zjištění množství nabrání v přízi v důsledku zákrutu. Zkoušený vzorek se vloží mezi dvě svorky, z nichž jedna je stacionární, zatímco za účelem odstranění zákrutu z příze se druhá může volně otáčet v obou směrech a připojit k otáčkoměru. Vzdálenost mezi svorkami je nastavitelná a lze ji nastavit podle standardních zkušebních požadavků. Napětí na vzorku nebo vzorku je rovněž nastavitelné, přičemž počítadlo je vybaveno zařízením pro záznam skutečné velikosti zákrutu příze.

Důležitý je také směr otáčení. Příze lze kroutit buď zákrutem S nebo zákrutem Z. Směr kroucení potvrzuje středový pruh písmene S nebo Z.