الیاف طبیعی مورد استفاده در نساجی (بخش اول)

الیاف مورد استفاده در نساجی به دو دسته‌‌‌ی طبیعی و مصنوعی قابل تقسیم است:

۱- الیاف طبیعی: الیاف طبیعی شامل انواع لیف‌های نباتی (پنبه، کتان و کنف)، حیوانی (مانند پشم و ابریشم ) و معدنی (مانند فلزی و شیشه‌ای) می‌شود.

۲- الیاف مصنوعی: الیاف مصنوعی را لیف‌های بازیافته یا ژنره (مانند ویسکوزو استات ) و ليف‌های ترکيبي يا صنعتی مانند نايلون، داکرون و اورلون تشکیل می‌دهد.

الیاف طبیعی

در این مطلب به سه مورد از الیاف طبیعی اشاره می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنیم:

پنبه

معروف‌‌‌‌‌‌‌‌ترین لیف گیاهی مورد استفاده در صنایع نساجی، پنبه است که از ۱۵۰۰ سال قبل تا ۱۵۰۰ سال بعد از میلاد در هندوستان که در آن زمان مرکز کارخانه‌های نساجی دنیا بود، کشت و زرع می‌شد و حدود ۸۰۰ سال قبل از میلاد به ژاپن و چین نیز راه یافت و کشت آن متداول شد. بلندی بوته‌‌‌ی پنبه معمولاً به ۹۰ تا ۱۸۰ سانتیمتر می‌رسد و پنبه به صورت الیافی ظریف که شباهت زیادی به الیاف پشم دارد، از غوزه به دست می‌آید.

بوته‌های کوچک پنبه در سال، یکبار محصول می‌دهد ولی از بوته‌های بعضی از انواع دیگر آن که گاه به اندازه‌‌‌ی یک درخت رشد می‌کند، می‌توان چنان سال متوالی محصول برداشت نمود. قابل ذکر است که میزان محصول سال اوّل این‌گونه بوته‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها به مراتب بیشتر از میزان محصول در سال‌های بعدی است. الیاف پنبه مهم‌ترین الیافی است که امروز در صنعت نساجی به صورت گسترده به کار برده می‌شود و در دنیا حائز اهمیت فراوان است زیرا بیشتر پوشاک مردم جهان از پنبه می‌باشد. پنبه انواع و اقسام بسیار دارد و هر نوع پنبه برای تهيه‌ی جنس خاصی مصرف می‌شود.

مثلاً پنبه با الیاف زبر برای تهیه‌‌‌ی پارچه‌های کلفت و پنبه با الیاف نرم برای تهیه‌‌‌ی پارچه‌ی پیراهن و سایر پارچه‌های لباسی به کار برده می‌شود. تجزیه‌‌‌ی لابراتواری نشان داده است که ۹۰ درصد پنبه از سلولز و ۵/۷ تا ۸ درصد آن از رطوبت و ۲ تا ۵/۲ درصد بقیه از مواد خارجی پرتوپلاسما و خاکستر تشکیل می‌شود. اگر الیاف پنبه را زیر میکروسکوپ نگاه کنیم، خواهیم دید که تاب طبیعی دارد و مقدار این تاب طبیعی از۲۰۰ تا ۲۵۰ دور در یک اینچ می‌باشد. باید توجه کرد که هرچه طول الیاف بیشتر و قطر الیاف کمتر باشد، نوع پارچه‌ای که از آن بافته می‌شود بهتر خواهد بود.

کشورهای تولید کننده‌‌‌ی پنبه از نظر فراوانی محصول عبارتند از: روسیه، ایالات متحده‌ی امریکا و چین. پنبه‌ی سی‌آیلند که در جنوب ایالات متحده‌ی آمریکا کشت و زرع می‌شود، بهترین نوع پنبه است. مشخصات پنبه‌ی سی‌آیلند این است که الیاف آن ظریف، خیلی تمیز و رنگ نخودی روشن دارد. معمولاً ظریف‌ترین الیاف را از این نوع پنبه به دست می‌آورند و آن را برای تهیه‌‌‌ی نخ نمره ۱۵۰مصرف می‌نمایند.

طول الیاف این پنبه از ۱_۸^۳ تا ۲_۴^۱ اینچ می‌باشد. در ایران به طور کلی دو نوع پنبه کشت می‌شود: نوع اول، نژادهای بومی یا همان گروه‌های پنبه‌ی آسیایی است که معروف‌‌‌‌‌‌‌‌ترین آنها پنبه‌ی بومی آریا نام دارد و در حال حاضر در مازندران و اصفهان کشت می‌شود. ارتفاع بوته‌های این نوع پنبه به ۱۰۰ تا ۱۶۰ سانتیمتر می‌رسد و طول الیافش حدود ۱۸ تا ۲۰ میلیمتر است.

نوع دوم پنبه‌های قابل کشت در ایران پنبه‌های خارجی است كه پنبه‌های معروف فیلستان و کوکرس از آن جمله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند و طول الیافشان به حدود ۲۷ تا ۳۰ میلیمتر می‌رسد و کاشت آنها در فارس و خراسان رواج دارد. با این وجود باید گفت که تاکنون طبقه‌بندی دقیقی نسبت به پنبه‌های ایرانی معمول نشده ولی همانگونه که ذکر شد، در کشورمان دو نوع پنبه با مشخصات فوق وجود دارد. نظری اجمالی به نمونه‌‌‌ی پنبه‌های مختلف نشان می‌دهد که پنبه دارای نمونه‌های مختلف است، به این جهت پنبه را از نظر رنگ در ۶ دسته‌ی مختلف می‌توان جای داد.

۱-پنبه‌ی خاکستری

۲-پنبه‌ی فوق‌العاده سفید

۳-پنبه‌ی سفید

۴-پنبه‌ی رنگی

۵ – پنبه‌ی دارای لکه‌های زرد

۶- پنبه‌ی لکه دار طول الیاف پنبه را به اینچ یا میلیمتر محاسبه می‌کنند.

مهم‌‌‌‌‌‌‌‌ترین عاملی که برای در تعیین طبقه‌بندی پنبه به کاربرده می‌شود، طول الیاف آن است. الیاف پنبه، حتی اگر از یک مزرعه به دست آمده باشد، یکسان نیست. به همین جهت معمولاً در محاسبات مربوط به طول الیاف پنبه، طول متوسط آن در نظر گرفته می‌شود. الیاف‌گیری یا طرز تعیین طول الیاف پنبه عملی است که با کمک دست یا ماشین انجام و به وسیله‌‌‌ی آن طول الیاف محاسبه می‌شود.

مشخصات پنبه به وسیله‌‌‌ی طول الیاف، استحکام، یکنواختی طول، قطر، زبری و نرمی، پیچیدگی و تاب الیاف و نیز خلل و فرج و نفوذپذیری الیاف تعیین می‌شود. این مشخصات معمولاً در آزمایشگاه و به کمک وسایل مخصوص به دست می‌آید و در صنایع نساجی با دانستن مشخصات مذکور می‌توان نخ‌هایی یکنواخت تولید کرد. بدیهی است بهترین راه تهیه‌ی الیاف متشابه، استفاده از تخم پنبه‌ی جور در موقع کشت می‌باشد چون از هر نوع بذر، پنبه‌ای با ویژگی‌هایی خاص خود به وجود می‌آید و در صورت استفاده از تخم پنبه‌های حاصله، علی‌رغم اختلاف طرز برداشت، به یکدیگر شبیه‌‌‌‌‌‌‌تر خواهند بود.

هر نوع پنبه به مصرف تهیه‌‌‌ی نوع خاصی از پارچه می‌رسد مثلاً پنبه‌های زبر و کوتاه را جهت بافت پارچه‌های ضخیم و ارزان قیمت (مانند کرباس، متقال و پود پارچه‌های پنبه‌ای) مصرف می‌کنند و پنبه‌های لطیف، نرم و بلند برای تهیه‌‌‌ی پارچه‌‌‌ی پیراهنی نازک و تار پارچه‌های پنبه‌ای ظریف مورد استفاده قرار می‌گیرد. به همین جهت نیز انواع پنبه دارای قیمت‌های متفاوتی است.

پس از چیدن پنبه می‌بایست اقدام به تصفیه و جین کردن آن نمود و در واقع منظور از تصفیه یا جین کردن الیاف پنبه، جدا کردن الیاف پنبه از تخم پنبه است به روش‌های مختلف صورت می‌گیرد. پنبه پس از جدا شدن از تخم، چون به کارخانجات فرستاده می‌شود و در صورت باز بودن جای زیادی را اشغال می‌نماید، به همین جهت توسط هیدرولیک یا منگنه‌‌‌ی فشار بخار، متراکم و عدل‌بندی می‌شود. وزن هر عدل پنبه در ایران۱۸۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم است و معمولاً بر روی هر عدل مشخصات آن از قبیل علامت کارخانه، تاریخ تصفیه، نوع پنبه و محل کشت نوشته می‌شود.

الیاف پنبه، بدون آنکه تجزیه شود، قادر به تحمل حرارت زیادی است و تا ۱۵۰درجه سانتیگراد حرارت را به راحتی و بدون تغییر شکل می‌تواند تحمل کند ولی در درجه‌ی حرارت بالاتر، آب مولکولی خود را از دست داده و ساختمان نخی آن آسیب می‌بیند. در ۱۸۰ درجه‌‌‌ی سانتیگراد حرارت رنگ آن متمایل به زرد می‌شود و چنانچه حرارت ادامه یابد، رفته رفته به رنگ قهوه‌ای و سپس سیاه در می‌آید.

پنبه و نیز منسوجات پنبه‌ای چنانچه برای مدتی طولانی در برابر نور مستقیم قرار گیرد، به دلیل نفوذ اشعه‌‌‌ی ماوراء بنفش موجود در نور خورشید استحکام خود را از دست می‌دهد. آب، چه به صورت سرد و گرم و حتی به حالت جوش بر ساختمان مولکولی الیاف پنبه بی اثر است و پنبه می‌تواند به مدت ۸ ساعت تحت فشار، حرارت آب۱۵۰ درجه را بدون هیچ تغییری تحمل کند.

فقط بر اثر بخار آب داغ، کمی رنگ آن تغییر یافته و متمایل به زرد می‌شود. مقاومت پنبه در برابر انواع اسیدها و غلظت آنها متفاوت است. به طور مثال پنبه در اسید سولفوریک غلیظ حل می‌شود، اسید نیتریک غلیظ در ساختمان مولکولی الياف آن اثر گذاشته و باعث متلاشی شدنشان می‌شود و اسید نیتریک رقیق فقط استحکام الیاف را کم می‌کند. اثر اسیدهای آلی بر روی پنبه محدودتر است. مثلاً اسید استیک اثر بسیار ضعیفی بر روی الیاف پنبه دارد و به همین جهت نیز برای رنگرزی پنبه با رنگ‌های گوگردی و برخی از انواع رنگ‌های مستقیم که در برابر نور و شستشو کم ثبات هستند از آن استفاده می‌شود.

پس از اتمام عمل رنگرزی، پنبه در محلول ۱۰٪ اسید استیک با حرارت ۴۰ تا ۵۰ درجه سانتیگراد شستشو داده می‌شود تا ثبات رنگ آن افزایش یابد. بر خلاف اسیدها، قلیایی‌های رقیق در شرایط معمولی به الیاف پنبه آسیب نمی‌رسانند. محلول‌های قلیایی مانند سود سوزآور، قادر به زدودن ناخالصی‌های پنبه به ویژه مواد چربی هستند به همین جهت نیز از این خاصیت آنها برای تمیز کردنِ پنبه استفاده می‌شود. الیاف پنبه پس از تماس با قلیایی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها متورم می‌شود و به شکل استوانه‌ای درآمده و رنگ شفاف‌تری به خود می‌گیرد.

همچنین قسمت وسطی لیف پنبه که محفظه‌‌‌ی لومن نام دارد از بین می‌رود و خاصیت جذب رنگ پنبه افزایش می‌یابد که معمولاً از این ویژگی سود سوزآور، در رنگرزی نیز استفاده می‌شود که آن را مرسریزاسیون می‌نامند. لازم به توضیح است که از اثر سود روی ضایعات پنبه و برای تهیه‌ی سلولز نیز که به مصرف تهیه‌ی الیاف نیمه مصنوعی(ویسکوز) می‌رسد استفاده می‌شود.

الیاف پنبه را معمولاً به دو طریقه‌‌‌ی فیزیکی و شیمیایی می‌توان شناخت: در طریقه‌‌‌ی فیزیکی با استفاده از آتش می‌توان پنبه را سوزاند. در این حالت پنبه با سرعت و بدون شعله سوخته و خاکستر سبکی از خود باقی می‌گذارد و به هنگام سوختن به علت دارا بودن سلولز، بویی شبیه بوی سوختن کاغذ از آن متصاعد می‌شود. در طریقه‌‌‌ی شیمیایی از خاصیت حل شدن پنبه در محلول کوپرآمونیم استفاده می‌شود و به نسبت این روش از روش قبلی دقیق‌‌‌‌‌‌‌تر و مطمئن‌‌‌‌‌‌‌تر است زیرا در شیوه‌ی شناخت پنبه به طریق فیزیکی در صورت مخلوط بودن الياف پنبه با مواد خارجی نتیجه‌ی دلخواه به دست نمی آید.

کتان

گیاه یکساله‌ی کتان که امروزه جهت روغن‌کشی و تهیه‌‌ی الیاف مورد مصرف در صنعت نساجی کشت می‌شود، از خانواده‌ی گیاهان لینیوم است و کشت و پرورش آن از روزگاران بسیار کهن رواج داشته است. بقایای پارچه‌هایی که از چهار تا پنج قرن پیش از میلاد به جای مانده، به همراه تصاویری که نحوه‌‌‌ی کاشت و پرورش این گیاه را به همراه وسایل مورد نیاز کاشت و برداشت نشان می‌دهد، همگی مؤید این ادعاست.

در مصر باستان پارچه‌‌‌ی کتان به عنوان سمبل خلوص و پاکی شناخته می‌شد و در قرون وسطا تجارت کتان یکی از مهمترین منابع درآمد گروه بزرگی از مردم اروپا محسوب می‌گردید و تا پایان قرن هجدهم میلادی گیاه کتان به عنوان مهم‌ترین منبع تأمین الیاف نساجی در اروپا و به ویژه کشورهای ایرلند، بلژیک، هلند و شوروی به حساب می‌آمد.

با توجه به فزونی اهمیت پنبه در قرن نوزدهم، به تدریج از اهمیت کتان کاسته شد. با این همه هنوز کتان جزء مهم‌ترین الیاف گیاهی است و برای تهیه‌‌‌ی انواع پارچه‌های مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. الیاف کتانی در مقایسه با الیاف پنبه‌ای از مقاومت بیشتری برخوردار است و برای تهیه‌‌‌ی ظریف‌ترین نوع نخ از الیافِ قسمت‌های فوقانی ساقه‌‌‌ی کتان استفاده می‌گردد.

خاصیت کشش و ارتجاعی کتان مانند سایر الیاف چوبی کم بوده به طوری که این خود مزیتی برای تهیه‌‌‌ی انواع تسمه‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و ریسمان‌هاست. الیاف کتانی در مقایسه با الیاف کنفی نرم‌‌‌‌‌‌‌تر ولی از لحاظ چین و چروک، فوق العاده حساس می‌باشند. کتان در مقایسه با پنبه از شفافیت فوق‌العاده‌ای برخوردار بوده و با توجه به صاف بودن سطح ظاهری، الیاف آن نسبت به چرک و کثافات و باکتری‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها حساس می‌باشند. از این خاصیت کتان استفاده‌‌‌ی بهداشتی نیز می‌گردد و معمولاً برای تهیه‌‌‌ی روپوش پزشکان و دستمال‌های جیبی از کتان استفاده می‌شود.

پارچه‌های کتانی پرز نمی دهند و از خاصیت خنک کنندگی کتان برای تهیه‌‌‌ی پارچه‌های ملحفه‌ای تابستانی استفاده می‌گردد. رنگ کتان بستگی به نوع تخمیر آن دارد و بین بلوند روشن تا خاکستری تیره متغیر می‌باشد. رنگ‌های طبیعی و همچنین مواد همراه کتان را می‌توان به وسیله‌‌‌ی عمل سفیدگری به کلی بر طرف نمود به گونه‌ای که پارچه‌های کتان حاصله سفیدی و شفافیت کافی داشته باشند. از آنجا که الیاف کتانی در مقابل شستشو و حرارت جوش، مقاوم بوده و دوام بسیار دارند، می‌توان از این نوع الیاف در تهیه‌‌‌ی انواع پارچه‌های لباس، ملحفه‌ای، رومیزی، لباس‌های کار، چادرهای برزنتی، بادبان کشتی و غیره استفاده نمود.

همچنین از این الیاف برای تهیه‌‌‌ی نخ قرقره‌‌‌ی چرخ خیاطی و کارهای دستی نیز استفاده می‌گردد که در این خصوص از بهترین نوع الیاف طویل بهره‌گیری می‌شود. طبق قوانین بین‌المللی مصوب سال ۱۹۵۹ م. از علامت کتان خالص فقط در روی پارچه و لباس‌‌‌‌‌‌هایی می‌توان استفاده کرد که در تار و پود آن پارچه به طور کلی کتان مصرف شده باشد.

همچنین در پارچه‌‌‌‌‌‌هایی که تار یا پود آنها از کتان بوده و به طور کلی دارای حداقل ۳۸ درصد کتان باشد، از علامت مخصوص کتان نیمه خالص استفاده می‌شود.

کنف

از کنف برای اولین بار در حدود ۹۰۰ سال قبل از میلاد مسیح و به خط سانسکریت یاد شده است. در هندوستان از این گیاه در ابتدا جهت تهیه‌‌‌ی مواد مخدر و از گل‌های آن برای تهیه‌‌‌ی دارو استفاده می‌گردید و سپس به منظور استفاده از الیاف این گیاه، در کشت آن همت گماشته شد و این گیاه بعدها از طریق هندوستان به اروپا راه یافت.

پس از ایجاد ارتباطات دریایی در قرن شانزدهم میلادی، توسعه و تکامل کشت این گیاه به حداکثر خود رسید و از طریق اسپانیا به آمریکای جنوبی و شمالی راه یافت. به طوری که از اواخر قرن هفدهم تاکنون کشت کنف در ایالت کنتاکی از رونق خاص برخوردار است.

از آنجایی که رشد و نمو این گیاه بستگی خاص به مناطق کشت دارد، لذا طرق مختلفی در نحوه‌‌‌ی کشت آن به وجود آمده، نوع روسی این گیاه ۱۵۰ تا ۱۸۰ سانتیمتر طول دارد در صورتی که ارتفاع ساقه‌‌‌ی کنف ایتالیایی به ۳۰۰ الی ۳۵۰ سانتیمتر می‌رسد.

یکی از عوامل مهم در تعیین مرغوبیت کنف، رنگ آن می‌باشد. به طوری که رنگ‌های شفاف مانند سفید و زرد مرغوب‌‌‌‌‌‌‌تر از رنگ‌های سبز، خاکستری و اصولاً رنگ‌های تیره می‌باشد. ضمناً مقاومت الیاف روشن در مقابل پارگی بیشتر از الیاف تیره است و عمل سفیدگری بر روی این الیاف بر عکس الیاف کتان اثر زیادی ندارد. از الیاف کنف برای تهیه‌‌‌ی پارچه‌‌‌‌‌‌هایی مانند روکش تشک، تهیه‌‌‌ی انواع چادر، بادبان کشتی، تهیه‌‌‌ی کمربند، شیلنگ، انواع تسمه پروانه و همچنین به صورت نخ چله در تهیه‌‌‌ی قالی و قالیچه، تهیه‌‌‌ی انواع نخ‌های خیاطی و انواع طناب‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها استفاده می‌شود.