Ανθρωπογενείς Ίνες
Ο όρος «τεχνητές» αναφέρεται σε ίνες στις οποίες είτε οι βασικές χημικές μονάδες έχουν κατασκευαστεί με χημική σύνθεση ακολουθούμενη από παραγωγή ινών είτε τα πολυμερή από φυσικές πηγές έχουν διαλυθεί και αναγεννηθεί αφού περάσουν από ένα κλωστήρα για να σχηματίσουν ίνες.
Οι τεχνητές ίνες είναι εκείνες που κατασκευάζονται μέσω χημικής σύνθεσης, ενώ οι ίνες που αναγεννούνται από φυσικές πηγές πολυμερών αναφέρονται ως αναγεννημένες ίνες ή φυσικές ίνες πολυμερούς.
Οι συνθετικές ίνες είναι αυτές που παράγονται μέσω χημικής σύνθεσης. Με άλλα λόγια, επειδή ο άνθρωπος εμπλέκεται στην πραγματική διαδικασία παραγωγής ινών, όλες οι συνθετικές ίνες και οι αναγεννημένες ίνες θεωρούνται τεχνητές ίνες
Οι φυσικές ίνες όπως το μετάξι, το βαμβάκι και το μαλλί, από την άλλη πλευρά, δεν είναι ίδιες με τις τεχνητές ίνες.
Τεχνητές ίνες
Οι τεχνητές ίνες μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες:-
Συνθετικές ίνες
Αναγεννημένες ίνες.
Ο πιο δημοφιλής τύπος ινών είναι οι συνθετικές ίνες.
Οι αναγεννημένες ίνες κατασκευάζονται από πολυμερή κυτταρίνης, τα οποία βρίσκονται σε φυτά όπως το βαμβάκι, το ξύλο, η κάνναβη και το λινάρι και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή νέων ινών.
Τα πολυμερή που προέρχονται από την κυτταρίνη, όπως το ρεγιόν και το οξικό, δύο από τις πρώτες τεχνητές ίνες που κατασκευάστηκαν, χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή υλικών όπως το ρεγιόν και το οξικό.
Αυτή η εγκατάσταση χρησιμοποιήθηκε για τη συλλογή φυτικής κυτταρίνης, η οποία στη συνέχεια μετατράπηκε σε ίνες.
Τα πολυμερή που περιέχονται στο φυσικό αέριο και τα παραπροϊόντα πετρελαίου χρησιμοποιούνται για την παραγωγή συνθετικών ινών, οι οποίες είναι οι μόνες πηγές αυτών των ινών.
Νάιλον, ακρυλικά, πολυουρεθάνη και πολυπροπυλένιο είναι μερικά από τα υλικά που χρησιμοποιούνται.
Κάθε χρόνο, εκατομμύρια τόνοι από αυτές τις ίνες παράγονται σε όλο τον κόσμο, με αποτέλεσμα μια παγκόσμια βιομηχανία.
Φυσικές ίνες
Οι ίνες φυσικού πολυμερούς είναι ένας τύπος ινών που βρίσκεται στη φύση.
Αυτή η κατηγορία ινών μπορεί να υποδιαιρεθεί περαιτέρω στις ακόλουθες υποκατηγορίες:-
- Ίνες κυτταρίνης
- εστέρας κυτταρίνης
- Πρωτεϊνικές ίνες
Συνθετικές ίνες
Οι φυσικές ίνες χρησιμοποιούνται στην κλωστοϋφαντουργία από την αρχή του χρόνου, σύμφωνα με την ανθρώπινη παράδοση.
Ωστόσο, ο δέκατος όγδοος και δέκατος ένατος αιώνας γνώρισαν μια βιομηχανική επανάσταση που είχε ως αποτέλεσμα μια τεράστια αύξηση στην παραγωγή ινών.
Ανάλογα με τη χημική τους δομή, οι συνθετικές ίνες μπορούν να χωριστούν σε διάφορες κατηγορίες.
Τα ακόλουθα συνθετικά υλικά έχουν εξελιχθεί στα δομικά στοιχεία των οικονομικά βιώσιμων ινών :-
- Πολυαμίδες
- Πολυεστέρες
- Οξεικός πολυβινυλεστέρας και τα παράγωγά του
- Πολυακρυλονιτρίλιο
- Το πολυβινυλοχλωρίδιο είναι ένα είδος πλαστικού.
- Το χλωριούχο πολυβινυλιδένιο είναι ένας τύπος πλαστικού.
- Η πολυβινυλική αλκοόλη είναι ένα είδος αλκοόλης.
- Πολυτετραφθοροαιθυλένιο
- Το πολυβινυλιδενικό δινιτρίλιο είναι ένα είδος πλαστικού.
- Πολυστυρόλιο
- Παράγωγα πολυβινυλίου
- Πολυολεφίνες
- Πολυαιθυλένιο
- Πολυπροπυλένιο
- Πολυουρεθάνες
Κατασκευή συνθετικών ινών
Η περιδίνηση διαλύματος (είτε υγρή είτε ξηρή), η περιδίνηση με τήξη, η περιδίνηση γέλης (μια ποικιλία στροβιλισμού διαλύματος) και η περιδίνηση γαλακτώματος (άλλη παραλλαγή της κλώσης διαλύματος) είναι μερικές από τις τεχνικές κλώσης που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή τεχνητών ινών (άλλη παραλλαγή της περιστροφής διαλύματος).
Περιστροφή
Μια διαδικασία κλώσης είναι μια τεχνική εξώθησης ρευστών πολυμερών μαζών που μπορούν να σκληρύνουν σε συνεχή ροή μέσω συσκευών με διάτρηση (spinnerets) που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πλαστικών προϊόντων.
Ο μετασχηματισμός των πολυμερών από τη στερεά στη ρευστή κατάσταση μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας δύο μεθόδους:
Λήξη
Είναι δυνατή η χρήση αυτής της τεχνολογίας σε θερμοπλαστικά πολυμερή που παρουσιάζουν σταθερή απόδοση στις θερμοκρασίες επεξεργασίας που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη διαδικασία (αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται από το 70 τοις εκατό των ινών) Η πλειοψηφία των ινών (70 τοις εκατό) χρησιμοποιεί αυτήν την τεχνική.
Κατά λύση:
Το πολυμερές βρίσκεται σε διάλυμα σε ποικίλες ποσότητες ανάλογα με τον τύπο του πολυμερούς και τον διαλύτη που χρησιμοποιείται, αλλά σε επαρκείς συγκεντρώσεις για να σχηματίσει ένα παχύρρευστο υγρό επαρκούς ιξώδους (νόγκο)
(Αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιείται από το 30% των ινών σε αυτό το πείραμα) (αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται από το 30 τοις εκατό των ινών).
Στεγνό στύψιμο
Οι διαλυτοί διαλύτες απομακρύνονται από τα εξωθημένα νημάτια χρησιμοποιώντας ροές θερμών αερίων που κατευθύνονται κατάλληλα προς αυτά. η θερμοκρασία του αερίου πρέπει να είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία βρασμού του διαλύτη, ο οποίος θα εξαχθεί από τα νήματα και θα συλλεχθεί πριν ανακυκλωθεί.
Υγρό στύψιμο
Με βάση την εισαγωγή μιας εξωθημένης πολυμερικής βισκόζης σε λουτρά πήξης στα οποία το υγρό, συνήθως νερό, δρα ως διαλύτης προς το διάλυμα πολυμερούς και ως μη διαλύτης προς τη μάζα του πολυμερούς, χρησιμοποιείται αυτή η μέθοδος περιδίνησης.
Συμπέρασμα
Τα υφάσματα που αποτελούνται από τεχνητές ίνες δημιουργούνται από μια ποικιλία χημικών ουσιών ή αναγεννώνται από φυτικές ίνες.
Πολυεστέρας, πολυαμίδιο – (νάιλον), ακρυλικά, βισκόζη, που δημιουργείται από φλοιό δρυός, Kevlar, που είναι ίνα υψηλής απόδοσης και Nomex, που είναι επίσης ίνα υψηλής απόδοσης είναι παραδείγματα συνθετικών ινών.
Οι τεχνητές ίνες ή οι ανθρωπογενείς ίνες είναι εκείνες οι ίνες των οποίων η δομή, τα χαρακτηριστικά και το χημικό περιεχόμενο μεταβάλλονται εκτενώς κατά τη διαδικασία παραγωγής.
Οι τεχνητές ίνες κατασκευάζονται με κλώση και ύφανση για την κατασκευή μιας μεγάλης σειράς καταναλωτικών και βιομηχανικών προϊόντων, όπως ρούχα, έπιπλα σπιτιού κ.λπ.
Παραδείγματα τεχνητών ινών περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, ίνες ρεγιόν, νάιλον και πολυεστέρα.
