włókno, pixabay.com

Właściwości lnu są bardzo cenne dla człowieka. Ich różnorodność powoduje, że roślina może być wykorzystywana w wielu branżach przemysłu. Jedna z najważniejszych właściwości pozwala na pozyskiwanie wyjątkowo wartościowych włókien, które służą głównie do wytwarzania tkanin. Co w ogóle wiemy o włóknach?   

W sieci można znaleźć wiele materiałów na ten temat. Jedne koncentrują się na właściwościach chemicznych, opisując na przykład sposoby odróżniania poszczególnych rodzajów włókien drogą eksperymentów chemicznych; inne wskazują na podobieństwa lub różnice poszczególnych włókien. Są źródła łączące rodzaje włókien z rodzajami tkanin. Moim zamierzeniem jest prezentacja podstawowej klasyfikacji włókien i ich krótka charakterystyka oraz umiejscowienie wśród nich włókien lnianych.

Jeszcze jedna uwaga. Dla przeciętnego, niewtajemniczonego w wiedzę naukową odbiorcy, włókna i tkanina to czasami synonimy. Ale tak nie jest. Włókna to struktury różnego pochodzenia stanowiące materię do wytwarzania tkanin. Natomiast tkaniny to przede wszystkim sploty tych samych lub różnorodnych (mieszanych) włókien. Dzisiejszy wpis dotyczy tylko i wyłącznie włókien.

Klasyfikacja włókien

Istotne jest, że włókna lniane należą do tych, z których najczęściej wytwarza się tekstylia. Stąd klasyfikacja tu przedstawiona opiera się na kryterium tak zwanych włókien tekstylnych.

Klasyfikację włókien prezentuje tabela poniżej.

Rodzaje włókienRodzaje ze względu na pochodzenie Źródła pozyskiwaniaPrzykładySkład
Naturalne Roślinne- nasiona
- łodygi
- liście
- owoce
- bawełna
- len, juta, konopie
- sizal (agawa),
- kokos
celuloza
(pektyny, lignina, kleje roślinne)
Zwierzęce- włosy ssaków
- wydzieliny
- wełna
- jedwab
białko
Mineralneróżne rodzaje skałazbestkrzemian magnezu i wapnia
Sztuczne
(powstają na skutek obróbki chemicznej włókien naturalnych)
Naturalne (celulozowe)liners bawełniany
lub drewno
wiskoza, modalceluloza
Mineralneróżne rodzaje skał, węgielwłókna szklane, wełna mineralna, żużlowa, włókna ceramiczne
Syntetyczne
(wytworzone w procesie polimeryzacji)
Niecelulozowesurowce: ropa naftowa, węgielpoliamid (nylon)
poliester (elana, torlen)
akryl
elastan (spandeks, lycra)

tabela: opracowanie własne

Włókna naturalne

Włókna roślinne

Bawełna

BawełnaJest włóknem pozyskiwanym z krzewów bawełnianych. Białe włókna otaczają nasionka rośliny, tworząc na krzewach liczne białe kępki przypominające z wyglądu watę. Dojrzałe włókno kiedyś zbierano ręcznie, a dzisiaj zbiera się je głównie maszynowo.
Właściwości: bardzo dobra wytrzymałość, chłonność, niska elastyczność.
Bawełnę wykorzystuje się do produkcji odzieży, tkanin pościelowych, obrusów, środków opatrunkowych, sieci rybackich, filtrów do kawy.

Len

LenWłókna lniane pozyskuje się z łodyg tej rośliny. Jest to proces długotrwały i skomplikowany, obejmuje wiele etapów. Len był najpopularniejszym surowcem do produkcji odzieży, dopóki nie wprowadzono mechanicznej obróbki bawełny. 
Właściwości: chłonność, higroskopijność, trwałość, wytrzymałość, antybakteryjne, podatne na gniecenie
Z włókien lnianych wytwarza się tkaniny na odzież, tekstylia pościelowe, kuchenne, dekoracyjne również torby, worki, sznury, liny.

Juta

JutaWłókna jutowe pozyskuje się z rośliny krzewiastej z rodziny lipowatych. Jest to najtańszy rodzaj włókna i bardzo wydajny.

Właściwości: kruchość, duża higroskopijność
Wykorzystuje się ją do wytwarzania wyrobów powroźniczych, workowych, obiciowych, dywanów, kolorowych sznurów.

Konopie

Konopie

Uprawiane są na włókno lub nasiona (podobnie jak len).
Właściwości: zdolność wchłaniania wilgoci, odporność na procesy gnilne, wytrzymałość, chroni przed przenikaniem promieni ultrafioletowych.
Z włókien konopnych wytwarza się tkaniny na odzież, tekstylia pościelowe, również torby, worki, sznury, liny, węże pożarnicze, sieci, dratwa szewska, nici chirurgiczne.

Sizal

AgawaSizal (sisal) to włókno otrzymywane ze specjalnego gatunku agawy. Pozyskuje się je z liści metodą ręczną, bądź ręczno–półmechaniczną. Proces ten musi odbyć się zaraz po ścięciu liści, ponieważ wydobywanie jest wtedy najłatwiejsze i daje najlepsze wyniki.

Właściwości: twarde, wytrzymałe
Stosuje się je do wyrabiania powrozów (lin, sznurów), mat i worków.

Włókna zwierzęce

Wełna

Pozyskuje się ją głównie z sierści owczej oraz pochodzącej od innych zwierząt trawożernych – kóz, lam i wielbłądów. Jest dosyć szorstkim i karbowanym włóknem, na którego powierzchni znajdują się łuski. Zbudowana jest z białka. Wysokiej jakości włókna wełniane są przeważnie matowe i składają się z większej liczby drobnych łusek niż włókna niskiej jakości.
Wełnę najlepszą gatunkowo uzyskuje się z owiec rasy merynos. Ma ona takie cenione przez użytkowników zalety, jak wyjątkowo cienkie włókna, miękkość, puszystość. 
Właściwości: karbowane, elastyczne, higroskopijne, termoregulacja – wełniana odzież zapewnia ciepło oraz szybko chłonie i odprowadza wilgoć, nie jest podatna na zabrudzenie, nie pochłania zapachów.
Z wełny produkuje się cieplejszą odzież, dywany, wykładziny, koce, poduszki, kołdry. Współcześnie wełna jest stosowana głównie w mieszankach z innymi włóknami i straciła bardzo na popularności na rzecz włókien syntetycznych.

Jedwab naturalny

Kokon jedwabnikaJest włóknem wytwarzanym przez gąsienice motyli jedwabników. Najbardziej popularne są jedwabniki morwowe. Gąsienice przędą dwie nitki jedwabiu, tworząc z nich kokon, w którym się przepoczwarzają. Te dwa włókna są sklejone ze sobą; dopiero rozdzielenie i rozplątanie kokonu oraz odpowiednia obróbka w gorącej wodzie pozwalają na uzyskanie nici o długości nawet 1–3 km.
Właściwości: wytrzymałość, miękkość, gładkość, średnia lub słaba elastyczność 
Tkanina jedwabna ma charakterystyczną, rozpoznawalną od pierwszego dotyku strukturę. Jest lekka i przewiewna, świetnie się układa. Uznaje się ją za najszlachetniejszą z tkanin. Ze względu na właściwości użytkowe oraz koszt produkcji jedwab jest włóknem bardzo drogim.

Włókna mineralne

Do niedawna powszechnie stosowanym i cenionym naturalnym włóknem mineralnym był azbest, który występuje w kilku odmianach o różnym składzie chemicznym. Azbest włóknisty jest zbudowany z cienkich, miękkich, lśniących włókien o barwie białej lub szarej, które charakteryzują się wytrzymałością na wysoką temperaturę oraz słabym przewodnictwem ciepła i elektryczności. Przędza azbestowa (wytwarzana z dodatkiem bawełny) miała zastosowanie w produkcji tkanin ognioodpornych i odpornych na działanie kwasów oraz w procesie wytwarzania tektury i papy azbestowej, używanych do izolacji cieplnej i elektrycznej.
Azbest jest włóknem mineralnym, które z uwagi na jego bardzo szkodliwe działanie (pylica azbestowa, nowotwory) zostało wycofane z użytku (w Polsce w 1997 r.). Prowadzone są na wielką skalę działania, mające na celu wyeliminowanie azbestu i wyrobów zawierających azbest z naszego otoczenia.

Włókna sztuczne

Są włóknami wytwarzanymi z surowców naturalnych – naturalnych polimerów, tj. celulozy, białka, kauczuku, które poddaje się obróbce chemicznej.

Wiskoza

To włókno składające się głównie z celulozy, którą pozyskuje się przede wszystkim z drewna. Tkaniny z wiskozy mają właściwości zbliżone do bawełny, a w dotyku przypominają jedwab.
Właściwości: termoregulacja, przewiewność, wchłaniające wilgoć, miękkie, elastyczne, przyjazne w dotyku.
Stosowane do wyrobu odzieży, narzut, prześcieradeł, kocy, zasłon, tapicerki, produktów medycznych, produktów higieny intymnej, pieluch, ręczników.

Modal

Modal

Jest włóknem składającym się w 100% z celulozy. Proces produkcyjny modalu jest bardzo zbliżony do procesu produkcyjnego wiskozy.
Właściwości: duża odporność na uszkodzenia, atłasowy połysk. Pochłania o 50% więcej wilgoci niż bawełna. Tkaniny wykonane z niego są przewiewne, miękkie i sprężyste. Z modalu produkuje się m.in. bieliznę, odzież sportową i pościel.

Wełna mineralna

Inaczej wełna kamienna jest materiałem izolacyjnym pochodzenia mineralnego. Znalazła zastosowanie w budownictwie – do izolacji termicznych i akustycznych ścian, stropów i podłóg i dachów – oraz jako surowiec do produkcji materiałów konstrukcyjnych. Do wytwarzania wełny mineralnej używa się m.in. kamienia bazaltowego i kruszywa wapiennego. Stosowane są również materiały pochodzące z recyklingu.

Włókna syntetyczne

Są wytwarzane od początku do końca przez człowieka – z polimerów syntetycznych, w procesie polimeryzacji (głównie z ropy naftowej i węgla).

Poliamid

Inaczej nylon jest włóknem syntetycznym. Zyskał ogromną popularność wśród producentów odzieży.
Właściwości: lekki, odporny na gniecenie, bardzo wytrzymały, łatwo się pierze i szybko wysycha.
Stosuje się go także jako dodatek w postaci mikrowłókien (mikrofibra), np. w bieliźnie.

Poliester

Elana czy torlen to włókna syntetyczne wytwarzane w wyniku reakcji kwasów dikarboksylowych z alkoholami polihydroksylowymi. 
Właściwości: duża wytrzymałość na zginanie, rozrywanie i ścieranie, dobra odporność na działanie światła, czynników chemicznych (słabe kwasy i zasady), odporność biologiczna, bardzo słabo chłoną wodę.
Włókna poliestrowe – same lub jako mieszanka z wełną, bawełną (elanobawełna) lub włóknami wiskozowymi – służą do wyrobu tkanin na ubrania wierzchnie, tkanin dekoracyjnych, firanek.

Elastan

Spandex (lycra) to włókno poliuretanowe, które zostało wynalezione w 1958 r. i od razu zrewolucjonizowało rynek odzieżowy.
Właściwości: rozciągliwość (do 500%), sprężystość.
Zastosowanie elastanu jako dodatku do materiałów zmniejszało znacznie ich wagę, zwiększając jednocześnie trwałość oraz komfort i łatwość użytkowania. Elastan nie występuje w materiale samodzielnie, lecz jako dodatek – w mieszankach z innymi włóknami (np. z bawełną, jedwabiem).

Polar

Jest rodzajem dzianiny wykonanej z PET i innych tworzyw sztucznych.
Właściwości: hydrofobowość (brak zdolności do zwilżania przez wodę), termoizolacyjność.
Nie traci tych właściwości nawet w przypadku zamoczenia. Wykorzystuje się go m.in. do wytwarzania odzieży sportowej.
Obecnie produkuje się różne rodzaje tkanin polarowych. W zależności od zastosowania różnią się gramaturą (np. polar 100 oznacza, iż 1 metr kwadratowy materiału waży 100 gramów) oraz właściwościami termicznymi, miękkością i sprężystością.

Kevlar

Kevlar został wynaleziony w laboratoriach firmy DuPont w 1965 roku przez zespół badaczy pod kierunkiem Stephanie Kwolek. Kevlar jest nazwą handlową firmy DuPont.
Właściwości: bardzo wysoka wytrzymałość, lekkość i odporność na wysoką temperaturę.
Wykorzystuje się go m.in. do produkcji kamizelek kuloodpornych, hełmów, sprzętu do uprawiania sportów ekstremalnych.

– www.epodreczniki.pl/reader/c/169412/v/latest/t/teachercanon/m/iquLSPNT3K#iquLSPNT3K_d5e179
– languages.coatsindustrial.com/pl/information-hub/apparel-expertise/know-about-textile-fibres
– pl.wikipedia.org/wiki/Sizal

Źródło pozostałych zdjęć: pixabay.com