По данным Американского общества испытаний и материалов (ASTM), волокно — это единица материи, длина которой не менее чем в 100 раз превышает диаметр. Если волокна должны использоваться в текстильных изделиях, они должны обладать характеристиками тонкости, прочности, когезии и гибкости, соответствующими предполагаемому конечному использованию. Химически волокна состоят из длинных цепочек молекул, называемых полимерами.
Волокна могут быть найдены в природе или изготовлены. Волокна могут быть короткими и прерывистыми или неопределенной длины, длинными и непрерывными. Короткие волокна называются штапельными волокнами, а длинные непрерывные волокна называются филаментными волокнами. Все натуральные волокна, кроме шелка, являются штапельными волокнами. Промышленные волокна и шелк могут быть филаментными волокнами или могут быть разрезаны на штапельные длины.
Люди использовали натуральные волокна с доисторических времен. Волокна часто классифицируют в соответствии с их химической структурой. Натуральные волокна, получаемые из растений, обычно состоят из целлюлозы. Другие, обычно получаемые из шерсти животных, представляют собой белок. Одно минеральное волокно, асбест, получают из горных пород. Изделия из асбеста больше не производятся в Соединенных Штатах, поскольку волокна могут быть канцерогенными при вдыхании.
Натуральные целлюлозные волокна классифицируются как волокна волос из семян (хлопок и капок), потому что они растут на семенах. Лубяные волокна получают из стеблей растений (льняное полотно, рами, джут, конопля, кенаф). Волокна из листьев растений и других растительных источников включают агаву, кокосовое волокно, хенекен, сизаль, юкку, пинья и сакатон. Многие из этих волокон, а также другие, еще более редкие, имеют лишь ограниченное применение для промышленных изделий или для местных ремесел. Хлопок, лен, рами и конопля — целлюлозные волокна, наиболее часто используемые в одежде. Пина происходит из листьев ананаса и используется для изготовления традиционных костюмов в некоторых азиатских и тихоокеанских регионах.
Белковые волокна обычно получают из шерсти животных. Шелк, еще одно белковое волокно, выдавливается тутовым шелкопрядом и получается из его кокона. Широко используемые волокна шерсти животных включают овечью шерсть, кашемир, верблюжью шерсть, мохер и альпаку. Другие волокна шерсти животных имеют более ограниченное применение. Эскимосские женщины вяжут кивиут, мягкий, тонкий подшерсток овцебыка, в очень дорогие аксессуары и одежду, используя узоры, характерные для их деревни. Лама и гуанако, андские животные, похожие на альпаку , хуарцио и мисти, скрещенные ламы и альпаки, производят волосы, собранные для текстиля. Попытки приручить викунью, дикое жвачное животное Анд, имели ограниченный успех. Большая часть этого очень мягкого и дорогого волокна поступает от животных, на которых охотились, и на количество, которое можно добывать каждый год, накладываются строгие ограничения. В Новой Зеландии в результате скрещивания самок кашемировых коз и самцов ангорских коз была получена «кашгора», но усилия по маркетингу этого волокна имели ограниченный успех.
Искусственные волокна (иногда называемые искусственными волокнами) могут быть либо регенерированными волокнами, образованными из натуральных материалов, которые нельзя использовать в качестве волокон в их натуральной форме, либо синтетическими волокнами из химических веществ. Большинство производимых волокон формируются путем плавления или растворения полимера в химическом растворе, а затем пропускания этого раствора через отверстия в металлической пластине, называемой фильерой, для формирования длинных непрерывных волокон.
Производство регенерированного волокна начинается с таких разнообразных материалов, как хлопковое волокно, слишком маленькое для превращения в пряжу, древесная стружка, кукурузный или молочный белок или морские водоросли. Эти материалы подвергаются химической обработке, что позволяет их растворять, а затем превращать в филаментные волокна. Наиболее широко используемые регенерированные волокна включают вискозу, лиоцелл и ацетат.
Синтетические волокна создаются (синтезируются) из химических веществ. Федеральная торговая комиссия классифицирует синтетические и промышленные волокна по их химическому составу. Производители также могут давать своим волокнам торговые названия. Наибольшее распространение получили синтетические волокна: акриловые и модакриловые, эластомеры, нейлон, полиолефины, полиэстер.
Металлические волокна использовались в модной одежде на протяжении тысячелетий, часто для изготовления роскошных предметов одежды, демонстрирующих статус. Тонкие листы металла можно разрезать на узкие полоски или тонкую металлическую нить можно намотать на центральный стержень из другого материала. За исключением золота, металлические волокна могут тускнеть, если на них не нанесено защитное покрытие.
Некоторые высокотехнологичные волокна с ограниченным использованием в одежде — это арамид, ПБИ (полибензимидазол), меламин и сера. Они используются для защитной одежды или перчаток. Двухкомпонентные волокна изготавливаются из двух разных полимеров, объединенных в различные конфигурации, чтобы использовать особые характеристики каждого волокна.
Волокна превращаются в текстиль с помощью методов, при которых волокна удерживаются вместе или формируются в пряжу, а нити превращаются в ткань любым из нескольких методов.
См. также акриловые и модакриловые волокна ; альпака ; верблюжья шерсть ; хлопок ; эластомеры ; Конопля; нейлон ; полиэстер ; шелк ; Техно-текстиль .
Библиография
Ежегодный сборник стандартов ASTM , том 07: Текстиль — пряжа, ткани и общие методы испытаний. (Стандартная терминология, относящаяся к текстилю.) Филадельфия: Американское общество испытаний и материалов, 2002 г.
Коллиер Б. и П. Тортора. Понимание текстиля. 6-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2001.
Хонгу Р. и Г. Филлипс. Новые волокна. Манчестер, Великобритания: Текстильный институт Вудхеда, 1998.
Левин М. и Э. Пирс. Справочник по химии волокон. Нью-Йорк: Марсель Деккер, 1998.
Монкрифф, Р.В. Искусственные волокна. Лондон: Ньюнес Баттерворт, 1975.
Тортора П. и Р. Меркель. Текстильный словарь Фэирчайлда. Нью-Йорк: публикации Fairchild, 1996.