Możesz myśleć o włóknie jako o prostej nici, ale definicja jest w rzeczywistości nieco bardziej rygorystyczna. Włókno naturalne to włosopodobny surowiec pozyskiwany bezpośrednio od zwierząt, roślin, a nawet minerałów. Musi nadawać się do przeróbki na inne produkty. Weź pod uwagę materiały włókninowe, takie jak filc lub papier. Albo o przędzy, z której powstaje tkanina.
Technicznie rzecz biorąc, jest to skupisko komórek. Średnica jest znikoma w porównaniu z długością. Natura jest pełna materiałów włóknistych. Rodzaje celulozy, takie jak drewno, słoma, zboża i bawełna, są wszędzie. Tylko niewielka ich część trafia do produktów komercyjnych.
Dlaczego taki filtr? Czynniki ekonomiczne odgrywają rolę. Ale wydajność też jest ważna. Aby włókno było przydatne na skalę przemysłową, musi mieć określone właściwości. Musi mieć długość. Wytrzymałość. Zgodność. Elastyczność również ma znaczenie. Czy rozciąga się pod wpływem napięcia i wraca do pierwotnego kształtu? Odporność na zużycie to kolejny czynnik. Ważna jest także chłonność i właściwości powierzchni. Większość dobrych włókien tekstylnych jest w porządku. Są elastyczne. I są stosunkowo trwałe.
Historia zapisana w wątku
Używamy włókien naturalnych dłużej, niż istnieją pisemne zapisy. Najstarsze dowody pochodzą z wykopalisk. W szczególności ze szwajcarskich osad nad jeziorem. Używali tkanin lnianych i wełnianych już w VII i VI wieku p.n.e.
Prehistoryczni ludzie również używali kilku włókien roślinnych. Konopie są prawdopodobnie najstarszą rośliną uprawianą ze względu na włókno. Pochodzi z Azji Południowo-Wschodniej. Stamtąd rozprzestrzenił się do Chin. Doniesienia o tamtejszych uprawach sięgają 4500 roku p.n.e.
Sztuka tkania lnu była dobrze rozwinięta w Egipcie już około 3400 roku p.n.e. Oznacza to, że len był uprawiany wcześniej niż ta data. Nie możesz tkać tego, czego nie możesz wyhodować.
Przędzenie bawełny w Indiach sięga 3000 lat p.n.e. Jedwab jest jeszcze starszy. Produkcja wyrobów jedwabnych wywodzi się z Chin. W tym czasie kultura chińska była już bardzo rozwinięta. Hodowla serów, czyli hodowla jedwabników w celu produkcji surowców, pojawiła się około 2640 roku p.n.e. Techniki przędzenia jedwabiu ewoluowały wraz z nim.
„Przydatność włókna do celów komercyjnych zależy od właściwości takich jak długość, wytrzymałość, giętkość, elastyczność, odporność na zużycie, chłonność i różne właściwości powierzchni.”
To nie tylko notatki historyczne. Stanowi podstawę tego, jak się dzisiaj ubieramy, budujemy i tworzymy. Ale jak przeszliśmy od prostej tkanej trawy do złożonych materiałów tekstylnych, których używamy dzisiaj? A co sprawia, że jedno włókno jest lepsze od drugiego w konkretnym zadaniu?
Syntetyczne ścinanie i reakcja włókien naturalnych
Poprawił się rozwój sieci transportowych i kanałów komunikacyjnych. Umiejętności w zakresie produkcji tekstyliów nie były już ustalone w określonych regionach. Rozprzestrzenili się na inne kraje. Lokalny przemysł dostosował te techniki do swoich zasobów i potrzeb. Odkryto nowe roślinne źródła błonnika. Szybko zbadano ich potencjał.
Wiek XVIII i XIX przyniósł rewolucję przemysłową. Ta epoka stymulowała wynalazki. Opracowano maszyny do przetwarzania włókien naturalnych. Wielkość produkcji gwałtownie wzrosła.
Potem przyszło wyzwanie chemiczne. Jako pierwsze pojawiły się włókna celulozy regenerowanej. Rayon powstał poprzez rozpuszczenie materiału celulozowego, rafinację i wytłaczanie go do postaci włókna. Rzuciła wyzwanie naturalnemu monopolowi. Następnie pojawiły się włókna w pełni syntetyczne. Nylon stał się symbolem tej zmiany.
Te nowe materiały przedostały się na rynki kontrolowane wcześniej przez źródła naturalne. Dominowali w sektorach. Zagrożenie konkurencyjne wymusiło reakcję. Zintensyfikowano badania nad opracowaniem lepszych odmian naturalnych źródeł błonnika. Naukowcy starali się zwiększyć produktywność. Udoskonalono metody recyklingu. Zmieniono właściwości przędzy i tkanin.
Wyniki były znaczące. Całkowita wielkość produkcji wzrosła. Jednak udział w rynku włókien naturalnych spadł. Tanie włókna syntetyczne zalały rynek. Produkcja wymagała mniej godzin pracy. Wydajność zwyciężyła.
Klasyfikacja i właściwości
Włókna naturalne dzielimy na kategorie w zależności od ich pochodzenia. Gatunek roślinny na bazie celulozy. Zawiera bawełnę. Len jest częścią tej grupy. Juta ma tu również zastosowanie.
Klasa zwierząt opiera się na białkach. Wełna należy do tej kategorii. Moher jest kolejnym przedstawicielem. Jedwab uzupełnia listę.
Azbest to klasa minerałów. Jest ważnym błonnikiem w tej grupie.
„Znaczący postęp zwiększył ogólną produkcję, chociaż rzeczywisty udział włókien naturalnych w rynku spadł z powodu napływu tańszych włókien syntetycznych, których produkcja wymaga mniej pracy ręcznej”.
Dlaczego włókna naturalne zachowują się tak, a nie inaczej
Bawełna, kapok i kokos mają wspólne pochodzenie. Rosną w postaci włosków na nasionach lub ściankach owoców. Każda z nich to pojedyncza długa, wąska komórka. Inną ścieżką podążają len, konopie, juta i ramia. Te włókna łykowe znajdują się w wewnętrznej tkance łodyg roślin. Zbudowane są z nakładających się komórek. W systemie liści ukryte są manila, henekin i sizal. Są częścią struktury finowaskularnej.
Pod względem chemicznym składają się głównie z celulozy. Różnica polega na zanieczyszczeniach. Hemiceluloza, lignina, pektyny i woski zanieczyszczają mieszaninę. Recykling powinien usunąć te zanieczyszczenia.
Włókna zwierzęce opowiadają prostszą historię. Są białkami. Jedwab jest wyjątkiem. Nie pochodzi z futra ani wełny. Gąsienice motyli wydzielają jedwabne nici, które tworzą kokony. Cała reszta to ochronna skóra dla zwierząt.
Podłączenie do wody
Włókna naturalne kochają wodę. Dotyczy to zarówno postaci płynnej, jak i gazowej. Jedynym wyjątkiem są włókna mineralne. Ta tendencja powoduje obrzęk. Włókna wchłaniają wilgoć i rozszerzają się. To nie jest wada. Jest to specjalna funkcja do kolorowania. Roztwory wodne łatwiej przenikają, gdy włókno jest spęcznione.
Ciepło i światło
Włókna syntetyczne często się topią. Naturalne – nie. Nie są termoplastyczne. Nie miękną pod wpływem ogrzewania. Pozostają stabilne w suchym upale, dopóki nie zaczną się rozkładać. Nie zobaczysz żadnego skurczu. Nie ma dużego wydłużenia. Nie stają się kruche po zamrożeniu.
Światło słoneczne to zupełnie inna historia. Narażenie na promieniowanie UV i wilgoć powoduje żółknięcie. Długotrwałe narażenie niszczy siłę. Włókno słabnie. Zanika.
Gnicie i owady
Rozkład mikrobiologiczny jest wrogiem. Pleśń i zgnilizna rozwijają się na naturalnych materiałach. Włókna celulozowe są zjadane przez bakterie tlenowe i grzyby. Wysoka wilgotność i temperatura przyspieszają ten proces. Brak światła pogarsza sytuację. Dotyczy to również wełny i jedwabiu. Celem są bakterie i pleśń.
Owady zwiększają szkody. Ćmy jedzą wełnę. Chrząszcze dywanowe atakują włókna zwierzęce. Termity i rybiki przeżuwają celulozę.
Nowoczesne rozwiązanie
Modyfikacja chemiczna rozwiązuje problem gnicia. Zabiegi mogą uodpornić włókna na uszkodzenia mikrobiologiczne. Nowoczesne rozwiązania chronią także przed owadami. Podłoże jest modyfikowane. Rezultatem jest trwałość. Włókno naturalne przetrwa tam, gdzie wcześniej mogło zgnić.
