خيوط ، ألياف أساسية ، ألياف مركبة ، ذات شكل خاص ، ألياف فائقة النعومة ... هل يمكنك تمييزها بوضوح؟

2021/04/09

دليل: تصنيف وإدخال 12 نوعًا من الألياف الاصطناعية








خيوط ، ألياف أساسية ، ألياف مركبة ، ذات شكل خاص ، ألياف فائقة النعومة ... هل يمكنك تمييزها بوضوح؟
إرسال استفسارك

خيوط ، ألياف أساسية ، ألياف مركبة ، ذات شكل خاص ، ألياف فائقة النعومة ... هل يمكنك تمييزها بوضوح؟

 synthetic fibers

 

# 1. خيوط

 

في عملية تصنيع الألياف الاصطناعية ، يخضع سائل الغزل (الذوبان أو المحلول) لعملية تشكيل الغزل والمعالجة اللاحقة ، وتسمى الألياف الناتجة بطول كيلومترات الشعيرات. يشمل الخيوط خيوط أحادية ، وخيوط متعددة الشعيرات وخيوط.

 

1.1 حيدة

continuous single fiber

يشير في الأصل إلى الألياف المفردة المستمرة التي يتم نسجها باستخدام مغزل ذي ثقب واحد ، ولكن في التطبيقات العملية غالبًا ما يشتمل على خيوط ذات فتحات قليلة تتكون من 3-6 ألياف مفردة مغزولة من مغزل 3-6 فتحات. تُسمى الشعيرات الأحادية السميكة المصنوعة من الألياف الاصطناعية (قطرها 0.08-2 مم) الشعيرات ، والتي تُستخدم في صنع الحبال أو الفرشاة أو الأكياس الشبكية اليومية أو شباك الصيد أو قماش الترشيح الصناعي ؛ تستخدم خيوط البولي أميد الأحادية الرقيقة لصنع الجوارب النسائية الشفافة أو غيرها من الملابس المحبوكة الراقية.

 

1.2 متعدد الشعيرات

Multifilament

خيط يتكون من عشرات الألياف المفردة. تتكون الخيوط المتعددة للألياف الكيميائية بشكل عام من 8-100 ألياف مفردة. قطعاً

يتم نسج معظم أقمشة الملابس بخيوط متعددة ، لأن الخيوط المتعددة المكونة من خيوط متعددة تكون أكثر مرونة من الخيوط المفردة من نفس القطر.

 

1.3 غزل الحبل

Cord yarn

خيط يستخدم في صناعة نسيج سلك الإطار يتكون من أكثر من مائة إلى عدة مئات من الألياف المفردة ، والمعروف باسم خيوط الغزل.

 

# 2. ألياف قصيرة

 

يتم تقطيع منتجات الألياف الكيميائية إلى أطوال تتراوح من عدة سنتيمترات إلى عشرة سنتيمترات ، وتسمى الألياف بهذا الطول ألياف قصيرة. حسب قطع

اعتمادًا على الطول ، يمكن تقسيم الألياف القصيرة إلى ألياف قطنية قصيرة وألياف قصيرة من الصوف وألياف قصيرة متوسطة الطول.

 

2.1 نوع القطن قصير الألياف

 

يبلغ الطول 25 38 مم ، والألياف رفيعة نسبيًا (الكثافة الخطية 1.3 1.7dtex) ، على غرار ألياف القطن ، وتستخدم أساسًا للمزج مع ألياف القطن ، مثل ألياف البوليستر القطنية الأساسية ومزج ألياف القطن ، والنسيج الناتج يسمى نسيج "قطن بوليستر".

 

2.2 نوع الشعر قصير الالياف

الطول 70 150 مم ، الألياف سميكة نسبيًا (كثافة خطية 3.3 ~ 7.7 ديسيبلاتكس) ، مماثلة للصوف ، تستخدم بشكل أساسي للمزج مع الصوف ، مثل ألياف البوليستر من نوع الصوف ومزج الصوف ، يسمى النسيج الناتج " صوف بوليستر "" قماش.

 

2.3 ألياف قصيرة متوسطة

 

الطول 51 76 مم ، سماكة الألياف بين نوع القطن والصوف (الكثافة الخطية 2.2 3.3dtex) ، تستخدم بشكل أساسي لنسج أقمشة الألياف المتوسطة والطويلة.

 

بالإضافة إلى المزج مع الألياف الطبيعية ، يمكن أيضًا مزج الألياف القصيرة مع ألياف قصيرة من ألياف كيميائية أخرى. النسيج المخلوط الناتج له خصائص شاملة جيدة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا غزل الألياف القصيرة تمامًا. في الإنتاج العالمي الحالي للألياف الكيميائية ، يكون ناتج الألياف القصيرة أعلى من إنتاج الخيوط. وفقًا لخصائص الألياف ، تنتج بعض الأصناف (مثل النايلون) شعيرات بشكل أساسي ؛ تنتج بعض الأصناف (مثل الأكريليك) أليافًا قصيرة بشكل أساسي ؛ وبعض الأصناف (مثل البوليستر) لها نسبة قريبة نسبيًا من الاثنين.

 

# 3. سلك سميك ومفصل

 

يُختصر الحرير السميك والمفصل بالرمز T&تي الحرير. من مظهره ، يمكنك رؤية الأجزاء المتناوبة السميكة والمفصلة ، وبعد الصباغة ، يمكنك رؤية الألوان الداكنة والفاتحة بالتناوب. يتم تصنيع الخيوط السميكة والدقيقة باستخدام تقنية الصياغة غير المتساوية بعد تشكيل الغزل. يمكن التحكم في الاختلاف في خصائص جزأي الخيط المنتج في الإنتاج ، وتوزيعه غير منتظم وموجود في الحالة الطبيعية.

 

يحتوي الجزء السميك من الخيوط السميكة على قوة منخفضة ، واستطالة كبيرة عند الكسر ، وقابلية قوية للتقلص الحراري ، وقابلية صبغ جيدة ، ومعالجة سهلة لتقليل القلويات. يمكن الاستفادة من هذه الخصائص بشكل كامل لتطوير المنسوجات الفريدة. ترتبط الخصائص الفيزيائية لسلك التفاصيل الخشنة بعوامل مثل نسبة قطر التفاصيل الخشنة. تتميز الخيوط الناعمة السميكة العامة باستطالة تكسير أعلى وانكماش الماء المغلي ، فضلاً عن قوة تكسير أقل وعائد. يمكن لأداء الانكماش القوي أن يصنع خيوطًا رفيعة وسميكة ممزوجة بخيوط أخرى في خيوط مختلطة من الانكماش غير المتجانسة. بالإضافة إلى ذلك ، من السهل تشويه الأجزاء السميكة من الخيوط السميكة والصغيرة ولها قوة منخفضة ، والتي يجب الانتباه إليها في عملية النسيج والصباغة والتشطيب. كانت الخيوط الأولية ذات التفاصيل الخشنة عبارة عن خيوط مستديرة. مع تطور تكنولوجيا إنتاج الخيوط ذات التفاصيل الخشنة ، ظهرت بعض الخيوط ذات التفاصيل الخشنة الواحدة تلو الأخرى ، مثل خيوط ذات تفاصيل خشنة ذات شكل خاص ، وخيوط ألياف خشن وخيوط دقيقة ، وخيوط دقيقة خشن وخشن ناعم ، وخيوط منكر ناعم. حرير مفصل ، وما إلى ذلك ، لديهم إحساس خاص وأسلوب خاص ، أو لديهم امتصاص خاص ، ويستخدمون في الغالب لتطوير الأقمشة الراقية.

 

# 4. غزل محكم

تشمل خيوط الغزل المنسوجة جميع الخيوط والغزول التي خضعت للتركيب ، مثل خيوط التمدد والغزل المكدس.

 

4.1 غزل قابل للتمدد

 

أي ، يمكن تقسيم الخيوط المشوهة إلى نوعين: خيوط عالية المرونة وخيوط منخفضة المرونة. يتميز الخيط المرن بقدرته على التمطيط والضخامة ، كما أن نسيجه قريب من الصوف أو الحرير أو القطن من حيث السماكة والوزن والعتامة والتغطية وخصائص المظهر. يستخدم خيوط البوليستر المطاطة في الغالب للملابس ، وخيوط النايلون المرنة مناسبة للجوارب ، وغزل التمدد من البولي بروبيلين يستخدم في الغالب للأقمشة المنزلية والسجاد. تشمل طرق التشوه بشكل أساسي طريقة الالتواء الخاطئ وطريقة النفث الهوائي وطريقة نفاث الهواء الساخن وطريقة صندوق الحشو وطريقة التشكيل.

 

4.2 الخيوط السائبة

 

أي ، باستخدام اللدونة الحرارية لمركب البوليمر ، يتم خلط القمم المصنوعة من الألياف الاصطناعية ذات خصائص الانكماش المختلفة بالتناسب. بعد المعالجة الحرارية ، يجبر الجزء العلوي من الانكماش العالي قمة الانكماش المنخفض على الالتفاف ، بحيث يكون للقمة المختلطة قابلية للتمدد وضخامة ، وتصبح متشابهة. خيوط صوف محكم. في الوقت الحاضر ، تمتلك خيوط ألياف الأكريليك أكبر إنتاج ، والذي يستخدم في صناعة الملابس الخارجية المحبوكة ، والملابس الداخلية ، وخيوط الصوف ، والبطانيات ، وما إلى ذلك.

 

# 5. الألياف التفاضلية

Differential fiber

الألياف التفاضلية هي كلمة مستعارة من اليابان. يشير بشكل عام إلى مادة ليفية تم الحصول عليها عن طريق تشوه فيزيائي أو تعديل كيميائي على أساس الألياف الكيميائية الأصلية. من الواضح أنها تختلف عن الألياف الكيميائية العادية من حيث المظهر أو الجودة الداخلية. لا تعمل الألياف المتمايزة على تحسين أداء وأسلوب الألياف الكيميائية وتحسينها فحسب ، بل تمنح أيضًا الألياف الكيميائية وظائف وخصائص جديدة ، مثل امتصاص الماء العالي ، والتوصيل الكهربائي ، والانكماش العالي والصبغ. نظرًا لاستخدام الألياف المتمايزة بشكل أساسي لتحسين تأثير المحاكاة ، وتحسين الراحة والحماية ، فهي تُستخدم بشكل أساسي لتطوير منسوجات الملابس التي تشبه الصوف والكتان والحرير ، ويتم استخدام جزء منها لتطوير أقمشة الرصف والصناعية المنسوجات.

 

# 6. ألياف على شكل

في معالجة غزل وتشكيل الألياف الاصطناعية ، تسمى الألياف ذات المقطع العرضي غير الدائري أو الألياف المجوفة المغزولة بفتحات فوهة خاصة الشكل ألياف المقطع العرضي ذات الشكل الخاص ، أو الألياف ذات الشكل الخاص لفترة قصيرة. في الوقت الحاضر ، هناك العشرات من أنواع الألياف المشكلة. حوالي 50٪ من ألياف البوليستر وألياف البولي أميد وألياف البولي أكريلونيتريل المباعة في السوق هي ألياف مُشكَّلة.

 Shaped fiber

يوضح الشكل أعلاه أشكال فتحات المغزل (أعلى) والأشكال المقطعية للألياف المقابلة (أسفل).

 

وتجدر الإشارة إلى أن المقطع العرضي للألياف (مثل ألياف الفسكوز وألياف البولي أكريلونيتريل) الذي يتم الحصول عليه عن طريق الغزل الرطب بفتحات دائرية المغزل ليس دائرة مثالية ، ولكن قد يكون متعرجًا أو شكل الخصر أو الدمبل. ومع ذلك ، لا يمكن تسميتها ألياف ذات شكل خاص. للألياف ذات المقاطع العرضية المختلفة خصائص مختلفة ، كما أن دورها في تطوير المنسوجات مختلفة. بالمقارنة مع الألياف المستديرة العادية ، تتميز الألياف ذات الشكل الخاص بالخصائص التالية:

 

6.1 لمعان وإحساس

 

يرتبط لمعان الألياف بشكل المقطع العرضي للألياف. يتميز سلك المقطع العرضي الثلاثي والأسلاك العرضية ثلاثية الكرات ببريق لامع ، مما يحسن ظاهرة "الشفق القطبي" للألياف المستديرة. على سبيل المثال: المقطع العرضي المثلث لألياف البوليستر أو ألياف البولي أميد والنسيج المخلوط بالألياف الأخرى له تأثير وامض ، ومناسب لتطوير الأقمشة الشبيهة بالحرير والأقمشة الشبيهة بالصوف ومجموعة متنوعة من الأقمشة المخملية. تتميز الألياف الاصطناعية ذات المقطع العرضي المسطح والشريطي على شكل دمبل بإحساس وبريق الألياف مثل القنب وصوف الظباء وشعر الأرانب. تتميز خيوط البوليستر ذات المقاطع العرضية الخماسية ببريق مشابه للحرير الحقيقي ، وفي الوقت نفسه ، تتمتع بخصائص جيدة في مقاومة التكتل وشعور اليد وخصائص التغطية. تتميز الخيوط متعددة الأضلاع ببراعة وقوة تغطية قوية وشعور ناعم باليدين. يتم استخدامها في الغالب لصنع خيوط نسيجية لصنع الأقمشة والجوارب المحبوكة. تُستخدم الألياف القصيرة في المزج لصنع مجموعة متنوعة من الأقمشة الشبيهة بالصوف ومنتجات البطانيات. يتميز الحرير المقطع العرضي المستطيل ببريق ناعم ، وهو قريب من لمعان الحرير وشعر الحيوانات. يتميز المنتج الممزوج من الألياف القصيرة والألياف القطنية بنمط صوفي ، ويمكن خلطه بالصوف للحصول على نسيج لامع وفريد ​​من نوعه.

 

6.2 الخواص الميكانيكية وامتصاص الماء وقابلية الصبغ

 

تكون صلابة الألياف المتشكلة أقوى ، ويمكن أيضًا تحسين المرونة والتغطية ، وتقليل القوة قليلاً. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز الألياف ذات الشكل بمساحة سطح أكبر ، وقدرة معززة لنقل الماء والبخار ، وسرعة تجفيف سريعة ، وقابلية جيدة للصبغ.

 

6.3 مضاد للبيلينغ ، وضخامة ونفاذية الهواء

 

يمكن للألياف ذات الأشكال المقطعية المسطحة أن تحسن بشكل كبير من ظاهرة التكوير ، وكلما زاد التسطيح ، كان التأثير أفضل ، مثل ألياف المقطع العرضي المسطح من البوليستر والبولي أميد ومزيج الصوف. عادةً ما يكون للألياف المتشكلة حجمًا كبيرًا ، ويشعر النسيج بأنه ممتلئ الجسم ، ولديه احتفاظ قوي بالدفء ، وبسبب زيادة المسام ، فإنه يتمتع بنفاذية جيدة للهواء. مع زيادة المخالفات المستعرضة ، تم أيضًا تحسين ضخامتها ونفاذية الهواء.

 

6.4 خصوصية الألياف المجوفة

 

تتمتع الألياف المجوفة باحتفاظ ممتاز بالدفء وضخامة. بعض الألياف المجوفة أيضًا لها استخدامات خاصة ، مثل صنع أغشية التناضح العكسي ، وتستخدم للكلى الاصطناعية ، وتحلية مياه البحر ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، وتليين الماء العسر ، وتركيز المحلول. انتظر.

 

# 7. الألياف المركبة

يوجد نوعان أو أكثر من البوليمرات غير القابلة للامتزاج على المقطع العرضي للألياف. تسمى هذه الألياف الكيميائية بالألياف المركبة ، أو الألياف ثنائية المكونات. نظرًا لأن المكونين أو أكثر من المكونات الموجودة في هذه الألياف يكملان بعضهما البعض ، فإن أداء الألياف المركبة عادة ما يكون أفضل من أداء الألياف الاصطناعية التقليدية ، ولها استخدامات عديدة.

 

هناك العديد من أنواع الألياف المركبة ، والتي يمكن تقسيمها إلى فئتين وفقًا لأشكالها ، وهما نوع الطبقة المزدوجة والنوع متعدد الطبقات. نوع الطبقة المزدوجة يشمل النوع جنبًا إلى جنب ونوع الجلد الأساسي. يشتمل النوع متعدد الطبقات على النوع متعدد الطبقات جنبًا إلى جنب ، والنوع الشعاعي ، والنوع متعدد النواة ، ونوع الحبوب الخشبية ، والنوع المدمج ، ونوع الجزيرة البحرية ، والنوع المقسم.

 composite fibers

 تظهر الأشكال المقطعية للعديد من الألياف المركبة في الشكل.

 

السمة الرئيسية للألياف المركبة جنبًا إلى جنب هي التجعيد العالي ، والذي يمكن أن يجعل النسيج رقيقًا وناعمًا ومحتفظًا بالدفء ونمط يشبه الصوف. وهي تستخدم بشكل رئيسي في الصوف والأقمشة المحبوكة والجوارب ومنتجات البطانيات. تنقسم الألياف المركبة لبشرة الجلد إلى نوع جزئي لبشرة أساسية ونوع لبشرة متحدة المركز. الأول يحتوي على تجعيد ثلاثي الأبعاد ، لكن التجعيد ليس جيدًا مثل الألياف المركبة جنبًا إلى جنب.

 

وفقًا لخصائص البوليمرات المختلفة ومواقع توزيعها على المقطع العرضي للألياف ، يمكن الحصول على العديد من الألياف المركبة ذات الخصائص والاستخدامات المختلفة.

 

على سبيل المثال: استخدام المركب جنبًا إلى جنب ومركب لب الجلد الجزئي (انظر الأشكال (1) ، (2) ، (4)) ، بسبب اللدونة الحرارية المختلفة للبوليمرين أو التوزيع غير المتماثل على المقطع العرضي للألياف ، في عملية ما بعد المعالجة ، يكون الانكماش ضعيفًا ، بحيث تنتج الألياف تجعيدًا لولبيًا ، والذي يمكن تحويله إلى ألياف مركبة ذات مرونة تشبه الصوف. الألياف المركبة ذات النواة الغمدية عبارة عن ألياف لها خاصيتان من البوليمر أو تبرز خصائص بوليمر واحد. على سبيل المثال ، يتم استخدام النايلون كطبقة جلد ويستخدم البوليستر كطبقة أساسية للحصول على ألياف ذات قابلية جيدة للصبغ وشعور ناعم باليدين وصلابة ؛ الاستخدام يمكن تحويل الطبقة الأساسية ذات معامل الانكسار العالي وطبقة الجلد ذات معامل الانكسار المنخفض إلى ألياف بصرية. إذا كان مكون الجزيرة مشتتًا باستمرار في المكون البحري لتكوين الألياف المركبة لجزيرة البحر ، ثم يتم إذابة المكون البحري في مذيب ، يتم ترك مكون الجزيرة المستمر ، ويتم إنتاج ألياف فائقة الدقة. تظهر الألياف المركبة من النوع المجزأ في شكل خيوط أكثر سمكًا أثناء الغزل والتشكيل والمعالجة اللاحقة. في عملية النسيج ، وخاصة في عملية الصقل والتشطيب ، وذلك بسبب توافق المكونين والالتصاق بالواجهة. العقدة فقيرة ، كل خيوط سميكة تنقسم إلى عدة خيوط ، والشكل المركب مختلف. يختلف أيضًا شكل المقطع العرضي وسمك الألياف بعد الانقسام. المقطع العرضي مثلث ، ويوضح الشكل (6) الألياف المركبة من النوع المنقسم ، والتي تصبح خيوطًا مسطحة بعد الانقسام. تم استخدام تقنية إنتاج الألياف المركبة من النوع المنفصل على نطاق واسع في تصنيع الألياف متناهية الصغر.

 

# 8. الألياف الدقيقة

 

نظرًا لأن سماكة الألياف المفردة لها تأثير كبير على أداء الأقمشة ، يمكن أيضًا تصنيف الألياف الكيميائية وفقًا لسماكة (الكثافة الخطية) للألياف المفردة ، وتنقسم عمومًا إلى ألياف تقليدية وألياف دقيقة وألياف فائقة النعومة وألياف متناهية الصغر .

 

8.1 الألياف التقليدية

الكثافة الخطية 1.5 ~ 4dtex.

 

8.2 ألياف منكر ناعم

الكثافة الخطية 0.55 × 1.4dtex ، والتي تستخدم بشكل أساسي للأقمشة الرقيقة أو المتوسطة السميكة مثل الحرير.

 

8.3 ألياف فائقة النعومة

الكثافة الخطية هي 0.11 0.55dtex ، ويمكن إنتاجها بطريقة التقسيم المركب المكون من عنصرين ، طريقة جزيرة البحر ، وطريقة الذوبان.

 

8.4 ألياف ناعمة جدًا

الكثافة الخطية أقل من 0.11 دي تيكس ، والتي يمكن إنتاجها بطريقة غزل الجزيرة البحرية ، وتستخدم بشكل أساسي في مجالات خاصة مثل الجلد الصناعي ومواد التصفية الطبية.

 Very fine fiber

بالمقارنة مع الألياف الاصطناعية التقليدية ، تتمتع الألياف فائقة الدقة بمزايا ملمس ناعم وشمعي ، وبريق ناعم ، وتغطية نسيج قوية ، وراحة جيدة في الارتداء. كما أن لها عيوب مقاومة التجاعيد الضعيفة والاستهلاك العالي للصبغة أثناء الصباغة. تم تفصيل أدائها الرئيسي في الجدول أدناه. تُستخدم الألياف الدقيقة بشكل أساسي لصنع أقمشة عالية الكثافة مقاومة للماء وتنفس ، والجلود الاصطناعية ، والجلد المدبوغ المقلد ، وجلد الخوخ المقلد ، والأقمشة الحريرية المقلدة ، والمناديل عالية الأداء ، إلخ.

  ultra-fine fibers

# 9. ألياف صناعية جديدة

 

في أواخر الثمانينيات ، ظهرت ألياف تركيبية جديدة في اليابان. أصبح مشهورًا في جميع أنحاء العالم بأسلوبه وملمسه الخارق للطبيعة والفريد من نوعه ، مثل نودلز الخوخ والبودرة فائقة النعومة. تتبنى الألياف الاصطناعية الجديدة تقنية جديدة للتعديل والتركيب من جميع خطوات البلمرة والغزل والنسيج والصباغة والتشطيب والخياطة. إنه نوع جديد من مادة الألياف التي لا يمكن مقارنتها بالألياف الطبيعية والألياف الصناعية في الماضي. وفقًا لشكلها السلعي ، تشتمل الألياف الاصطناعية الجديدة بشكل أساسي على رقيق للغاية وستارة فائقة ودقة فائقة. وفقًا لشعورها باليد ، يمكن تقسيمها إلى شعور يد حريري ، وشعور يد بجلد الخوخ ، وشعور يد بمسحوق ناعم للغاية وشعور يدوي جديد بالصوف.

 

9.1 رقيق للغاية

 

من بين جميع منتجات الألياف الاصطناعية المخصصة للاستهلاك ، تعتبر الألياف فائقة النعومة وعالية الملمس هي الأكثر ، وكلها تقريبًا مصنوعة من ألياف مختلطة متغايرة الانكماش أو تقنية خلط متعددة المراحل. من أجل تحسين كثافة منتجات الألياف ، تم تطوير بوليمرات عالية الحرارة قابلة للانكماش وخيوط استطالة تلقائية منخفضة الانكماش واحدة تلو الأخرى لجعل النسيج يحصل على كثافة أفضل.

 

9.2 ممتاز

 

كألياف اصطناعية جديدة ، تكون الكثافة الخطية للألياف فائقة النعومة منخفضة جدًا ، ويمكن أن تصل الكثافة الخطية لبعض الأصناف إلى 0.001dtex أو أكثر.

بعد ذلك ، يتم نسجها بشكل أساسي بواسطة تقنية فائقة الدقة للغزل المركب. نسيج جلد الخوخ الذي تم تطويره بهذه الطريقة له ملمس فائق النعومة والحساسية.

لا تضاهى مع منتجات الألياف الطبيعية.

 

9.3 نوع الستارة سوبر

 

يتم تصنيع الألياف فائقة الثنى عن طريق إضافة جزيئات دقيقة غير عضوية إلى محلول الغزل ، ثم إجراء عملية إنقاص الوزن للتخلص من الجسيمات الدقيقة غير العضوية بعد الغزل والتشكيل ، بحيث يتم تشكيل عدد لا يحصى من النقوش الدقيقة على سطح الألياف. نظرًا لتقليل الاحتكاك بين الخيوط الأحادية ، تتمتع منتجات الألياف فائقة الثنى بقدرة فائقة على الالتفاف وشعور فريد ليس بجودة الألياف الطبيعية.

 

# 10. ألياف تركيبية سهلة الصبغ

الألياف الاصطناعية ، وخاصة ألياف البوليستر ، لديها قابلية ضعيفة للصبغ ويصعب صبغ الألوان الداكنة. يمكن أن يؤدي التعديل الكيميائي إلى تحسين قابليتها للصبغ والعمق. تسمى هذه الألياف الاصطناعية المعدلة قابلية الصبغ. تشتمل الألياف الاصطناعية بشكل أساسي على ألياف بوليستر كاتيونية مصبوغة وألياف بولي أميد مصبوغة عميقة الموجبة وألياف بولي أكريلونيتريل وألياف بولي بروبيلين مصبوغة بالحمض. لا تعمل الألياف الاصطناعية سهلة الصبغ على توسيع النطاق القابل للصبغ للألياف فقط وتقلل من صعوبة الصباغة ، ولكنها تزيد أيضًا من تنوع المنسوجات.

 easily dyeable synthetic fiber

# 11. ألياف عالية الأداء

 

تتميز الألياف عالية الأداء ببنية فيزيائية وكيميائية خاصة ، ومؤشر واحد أو أكثر من مؤشرات الأداء أعلى بكثير من الألياف العادية ، وغالبًا ما يرتبط اكتساب هذه الخصائص وتطبيقها بالاتصالات الفضائية والطائرات والبحرية والطبية والعسكرية والألياف الضوئية ، الهندسة البيولوجية والروبوتات. إنها مرتبطة بمجالات عالية التقنية مثل الدوائر المتكاملة واسعة النطاق ، لذلك تسمى الألياف عالية الأداء أيضًا ألياف عالية التقنية.

  high-performance fibers are also called high-tech fibers.

تتميز الألياف عالية الأداء عادة بخصائصها الخاصة ، مثل القوة العالية والمعامل العالي ، والامتصاص العالي ، والمرونة العالية ، ومقاومة درجات الحرارة العالية

مثبطات اللهب ، توجيه الضوء ، فصل موصل ، عالي الكفاءة ، مضاد للإشعاع ، تناضح عكسي ، مقاومة للتآكل ، ألياف طبية وصيدلانية ومواد ليفية أخرى. تُستخدم الألياف عالية الأداء بشكل أساسي في صناعة المنسوجات الصناعية ، ولكن يمكن أيضًا استخدام بعضها لتطوير أقمشة الرصف ومنسوجات الملابس ، ويمكن تحسين أداء هذين النوعين من المنسوجات بشكل كبير.

 

رقم 12. نانوفيبر

 

عادةً ما تسمى الألياف التي يقل قطرها عن 100 نانومتر بالألياف النانوية (1 نانومتر يساوي 10 أمتار ، أي 10 ميكرومتر ، وهو طول 10 ذرات هيدروجين فقط). في الوقت الحاضر ، سيضيف بعض الأشخاص حشوة المسحوق بمقياس النانو (أي أن حجم الجسيمات أقل من 100 نانومتر) تسمى ألياف المادة بالألياف النانوية.

 Nanofiber

في الوقت الحاضر ، أنحف ألياف نانوية عبارة عن سلاسل من ذرات كربون مفردة. يُعرف أنبوب الكربون النانوي هذا بأنه ملك المواد النانوية. والسبب هو أن هذه المادة ، وهي رقيقة جدًا بحيث يصعب ملاحظتها بواسطة الأدوات العادية ، تتمتع بقدرات سحرية: قوة عالية جدًا ومرنة للغاية ومغناطيسية بشكل غريب. بسبب المسافة القصيرة بين ذرات الكربون والقطر الصغير للأنابيب النانوية الكربونية ، فإن بنية الألياف ليست عرضة للعيوب. قوتها هي 100 مرة من الفولاذ و 200 مرة من الألياف العامة ، وكثافتها تساوي 1/6 فقط من الفولاذ. يمكن سحب الحبل المصنوع به من الأرض إلى القمر دون أن ينكسر بسبب وزنه. لديها موصلية غريبة ، كل من الموصلية المعدنية وأشباه الموصلات ، وحتى الأجزاء المختلفة من الأنابيب النانوية الكربونية يمكن أن تظهر موصلية مختلفة بسبب التغيرات الهيكلية. يمكن أن يؤدي استخدامه كأنبوب مقوم إلى استبدال رقائق السيليكون ، مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في الإلكترونيات ويجعل أجهزة الكمبيوتر صغيرة للغاية. يمكن للأجهزة النانوية المصنوعة من الأنابيب النانوية الكربونية تجميع روبوتات نانوية ، مثل طائرات البعوض ، ودبابات النمل ، وما إلى ذلك ، والتي يمكن استخدامها في العلاج العسكري والطبي. يمكن استخدام الأنابيب النانوية الكربونية لصنع مواد تخزين الهيدروجين وتطوير الهيدروجين إلى طاقة نظيفة للخدمات البشرية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام الأنابيب النانوية الكربونية كمواد غير مرئية وناقلات محفز ومواد قطب كهربائي. يمكن للألياف النانوية أن تدعم ترتيب "الماكينات النانوية" وتربط مصفوفات متكاملة من "الماكينات النانوية" في نظام واسع النطاق.

 

عندما تصل صفاء معظم المواد إلى مستوى النانومتر ، فإن خواصها الفيزيائية والكيميائية تظهر خصائص غير تقليدية ، مثل:

 

12.1 تأثير السطح

 

كلما كان حجم الجسيمات أصغر ، زادت مساحة السطح. لأن الجسيمات السطحية تفتقر إلى التنسيق بين الذرات المجاورة ، تزداد طاقة السطح وتكون غير مستقرة للغاية. من السهل أن تتحد مع ذرات أخرى وتُظهر نشاطًا أقوى. بعد أن تصل درجة صفاء الألياف إلى مستوى النانومتر ، تظهر العلاقة بين قطرها وطولها المحدد ومساحة السطح المحددة في الجدول التالي.

 Surface effect

يمكن أن نرى من الجدول أعلاه أنه عندما يكون قطر الألياف 100 نانومتر ، تكون مساحة السطح المحددة أكثر من 30 مرة من قطر 10 ميكرومتر ، في حين أن مساحة السطح المحددة التي يبلغ قطرها 1 ميكرومتر هي فقط 10 أضعاف قطرها 10 ميكرومتر.

 

12.2 تأثير الحجم الصغير

عندما يكون حجم الجسيم صغيرًا مثل الطول الموجي لموجة الضوء ، وطول موجة De Broglie للإلكترونات الموصلة ، وطول التماسك أو عمق الإرسال للحالة فائقة التوصيل ، سيتم تدمير شروط الحدود الدورية. ستتغير خصائص الضوء والكهرومغناطيسية والديناميكا الحرارية ، مثل انخفاض نقطة الانصهار ، وفصل الألوان ، وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، وحماية الموجات الكهرومغناطيسية.

 

12.3 تأثير حجم الكم

عندما يكون حجم الجسيم صغيرًا إلى قيمة معينة ، يتغير مستوى طاقة الإلكترون بالقرب من مستوى فيرمي من مستوى شبه مستمر إلى مستوى طاقة منفصل. في هذا الوقت ، قد تصبح المادة التي كانت في الأصل موصلًا عازلًا ، وقد يصبح العازل الأصلي موصلًا فائقًا. .

 

12.4 تأثير النفق الكمي العياني

يعني تأثير النفق أن الجزيئات الصغيرة يمكن أن تمر عبر جسم ما في ظل ظروف معينة ، تمامًا مثل وجود نفق بالداخل.

 

يمكن تقسيم تصنيع الألياف النانوية تقريبًا إلى ثلاث فئات: طرق تحضير التكنولوجيا الجزيئية ، وطرق تحضير الغزل ، وطرق التحضير البيولوجي.



إرسال استفسارك