ภาพรวมของเส้นใยสิ่งทอ

เส้นใยผ้าเป็นวัสดุที่อ่อนนุ่มบางและยาวพร้อมความสามารถในการหมุน สําหรับผ้าอัตราส่วนของความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปควรมากกว่า 1000:1 ในฐานะที่เป็นเส้นใยผ้าก็ควรมีคุณสมบัติทางกายภาพและเครื่องจักรกลที่ดีเช่นความแข็งแรงแน่นอนความยืดหยุ่นและความมั่นคงทางเคมีที่ดีขึ้น ในธรรมชาติผ้าฝ้ายขนสัตว์ผ้าไหมและผ้าลินินเป็นเส้นใยผ้าธรรมชาติในอุดมคติ นอกจากนี้เส้นใยเคมีที่ผลิตโดยวิธีการทางเคมีได้ครอบครองตําแหน่งที่สําคัญในเส้นใยผ้า พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เส้นใยหมุนเวียนและเส้นใยสังเคราะห์ เส้นใยงอกใหม่รวมถึงเส้นใยเซลลูโลสที่งอกใหม่ (viscose, cupra, Fuqiang, Tencel fiber ฯลฯ ), เซลลูโลส ester (เส้นใยอะซิเตท) และเส้นใยโปรตีนงอกใหม่ (เส้นใยเคซีนเส้นใยโปรตีนถั่วเหลือง ฯลฯ ) เส้นใยสังเคราะห์ได้แก่ไนลอนโพลีเอสเตอร์โพลีอะคริโลไนไตรล์ไวนิลโพรพิลีนคลอรีนแปนเด็กซ์ ด้วยความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเส้นใยเหล่านี้มีการขยายตัวอย่างต่อเนื่องและนักวิจัยกําลังพัฒนาเส้นใยและเส้นใยสังเคราะห์ชนิดใหม่

ส่วนประกอบพื้นฐานของเส้นใยผ้าทั้งหมดคือสารประกอบพอลิเมอร์รวมถึงสารประกอบโพลิเมอร์ธรรมชาติ (เซลลูโลสโปรตีน) และสารประกอบโพลิเมอร์สังเคราะห์ สารประกอบพอลิเมอร์สังเคราะห์มีชื่อตามชื่อของวัตถุดิบที่ใช้และคําว่า "โพลี" จะถูกเพิ่มด้านหน้า ตัวอย่างเช่นเส้นใยโพลีอะคริโลไนไตรล์ถูกพอลิเมอด้วยอะคริโลไนไตรล์เป็นวัตถุดิบ มวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสารประกอบพอลิเมอร์มีขนาดใหญ่มากโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 104 และ 107 เนื่องจากองค์ประกอบพื้นฐานของสารประกอบพอลิเมอร์คือการทําซ้ําของโมเลกุลมาโครบางหน่วยและเชื่อมต่อในรูปแบบของพันธะวาเลนไทน์หลักจํานวนการทําซ้ําเรียกว่าระดับของพอลิเมอ (แสดงในพื้นผิว) เช่นเส้นใยที่ประกอบเป็นเส้นใยฝ้าย Macromolecules สามารถแสดงเป็น (C6H1005)n n คือระดับของพอลิเมอ สารประกอบพอลิเมอร์ที่แตกต่างกันมีองศาที่แตกต่างกันของพอลิเมอและระดับของพอลิเมอของเส้นใยผ้าต่างๆก็แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น DP ของเส้นใยฝ้ายคือ 2500 ~ 10000 และ DP ของเส้นใยวิสโคสคือ 250 ~ 500 โดยไม่คํานึงถึงมวลโมเลกุลสัมพัทธ์หรือระดับของพอลิเมอก็สามารถระบุขนาดของห่วงโซ่โมเลกุลของสารประกอบพอลิเมอร์ซึ่งเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดที่สําคัญสําหรับการระบุระดับของความเสียหายของเส้นใย

ความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างสารประกอบโมเลกุลสูงและโมเลกุลต่ําคือมวลโมเลกุลสัมพัทธ์และแรง intermolecular ที่เกิดจากโมเลกุลขนาดใหญ่ แรง intermolecular ของสารประกอบพอลิเมอร์รวมถึงกองกําลังแวนเดอร์วาลส์พันธะไฮโดรเจน กองกําลังเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อการเปลี่ยนรูปหรือการแตกหักของโมเลกุลระหว่างเส้นใยการเปลี่ยนแปลงความยืดหยุ่นและคุณสมบัติการระบายสีของสีย้อมต่างๆ เนื่องจากโครงสร้างที่แตกต่างกันของห่วงโซ่หลักของโมเลกุลมาโครคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของสารประกอบพอลิเมอร์ก็แตกต่างกันเช่นกัน พวกเขาเป็นที่ประจักษ์ในคุณสมบัติที่แตกต่างกันเช่นความแข็งแรงความยืดหยุ่นการยืดตัวความต้านทานกรดความต้านทานด่างความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและการลด ลักษณะที่แตกต่างกันเหล่านี้มีความสําคัญต่อการกําหนดการย้อมสีและการตกแต่ง งานฝีมือเป็นสิ่งสําคัญมาก ห่วงโซ่โมเลกุลของสารประกอบพอลิเมอร์มีความยาวมากและแรงยึดเกาะ intermolecular สูงมากดังนั้นจึงมีเพียงของแข็งและของเหลวไม่ใช่ก๊าซ โมเลกุลของมาโครโมเลคิวลิสในสารประกอบพอลิเมอร์ที่เป็นของแข็งมีการจัดเรียงทางเรขาคณิตบางอย่างและโมเลกุลจะถูกสั่งและซ้อนกันเป็นประจําเรียกว่าผลึก ผู้ที่ไม่มีโครงสร้างตาข่ายเรียกว่าอสัณฐานหรือที่เรียกว่าโครงสร้างอสัณฐาน เมื่อระบายสีสีโดยทั่วไปสามารถเข้าสู่ขอบของพื้นที่อสัณฐานหรือผลึกเท่านั้น แรงภายนอกที่มากเกินไปและอุณหภูมิสูงสามารถทําลายโครงสร้างผลึกของห่วงโซ่โมเลกุลเส้นใยหรือทําให้เกิดการละลายผลึก สารประกอบโพลิเมอร์เชิงเส้นอสัณฐานแสดงสามรัฐที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายใต้เงื่อนไขของแรงภายนอกเดียวกันคือสถานะแก้วสถานะยืดหยุ่นสูงและสถานะการไหลหนืด การกําหนดสามรัฐนี้และอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงสอง (T9 คืออุณหภูมิของสถานะแก้วและ Tf คืออุณหภูมิการไหลที่มีความหนืด) ของสารประกอบพอลิเมอร์มีความสําคัญมีประโยชน์สําหรับการตกแต่งและการประยุกต์ใช้โพลิเมอร์ ตัวอย่างเช่นเมื่อ T ของไนลอนคือ 50 ° C สีย้อมสามารถย้อมได้เมื่ออุณหภูมิเกิน Tg ตัวอย่างเช่น Tf ของโพลีเอสเตอร์ประมาณ 240 ° C ดังนั้นอุณหภูมิการตั้งค่าต้องไม่เกิน Tf หากเกินอุณหภูมินี้เส้นใยจะเสียรูปไปยังจุดที่ไม่สามารถย้อมได้ ตอบกลับ

เส้นใยผ้าทุกชนิดมีลักษณะบางอย่างและรูปร่างตัดขวาง ตัวอย่างเช่นการปรากฏตัวของเส้นใยฝ้ายถูกจีบตามธรรมชาติและหน้าตัดเป็นรูปเอว ร่างกายหลักของผ้าไหมคือผ้าไหมซึ่งล้อมรอบด้วย sericin; ขนมีชั้นเกล็ดและชั้นเยื่อหุ้มสมอง โพลีเอไมด์โพลีเอสเตอร์โพลีอะคริโลไนไตรล์และไวนิลเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเส้นใยหลักสี่ชนิด หน้าตัดของพวกเขาคล้ายกัน ตัวอย่างเช่นหน้าตัดของไนลอนและโพลีเอสเตอร์เกือบจะกลม ส่วนตัดขวางของไวนิลเป็นรูปเอวที่มีโครงสร้างแกนผิวที่ชัดเจน มันเป็นความช่วยเหลือที่ดีในการระบุเส้นใยผ้าและการเปิดตัวของวัสดุใหม่ นอกจากนี้เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนไฟเบอร์ก็เปลี่ยนไปทุกวัน การปรับเปลี่ยนทางกายภาพเช่นการทําเส้นใยรูปพิเศษเส้นใยยืดหยุ่นเส้นใยหลวม ฯลฯ การปรับเปลี่ยนทางเคมีเช่นประจุบวกของเส้นใยฝ้ายการดัดแปลงกรดของโพลีเอสเตอร์การดัดแปลงเส้นใยโพรพิลีนด้วยสารประกอบออร์แกเนติกส์และการดัดแปลงพลาสม่า ฯลฯ ซึ่งเพิ่มจํานวนเส้นใยชนิดใหม่และประสิทธิภาพการระบายสีที่ดีขึ้นของเส้นใยทําให้เสื้อผ้าของผู้คนและการตกแต่งมีสีสันมากขึ้น