TEKSTİL LİFLERİ. Hayvansal Lifler Kıl kökenli (deri ürünü) elyaf, (koyundan, keçiden, tavşandan, deveden) Salgı kökenli elyaf, (ipek böceği)

Transkript

1 Tekstilin Liflerinin Tanımı ve Yapısı TEKSTİL LİFLERİ Giyim ihtiyacı insanların temel ihtiyaçlarından birisidir. Yaşamın her alanında çeşitli tekstil materyalleri kullanılır. Tekstilde kullanılan ham maddeye elyaf adı verilir. Tekstil sözcüğü ise; Latince bir kavram olan texere kelimesinden türetilmiştir. Tekstil elyafın elde edilmesinden tüketicinin istediği özelliklere sahip bir materyal haline gelinceye kadar geçirdiği aşamalarla ilgili bir terimdir. Tekstilin ham maddesi olan elyaf terimi daha geniş bir ifade ile lif kelimesinin çoğulu olup, gerilebilme ve kopma mukavemeti ile bükülebilme (eğrilebilme), birbiri üzerine yapışabilme yeteneği olan ve boyu enine göre çok uzun olan renkli veya renksiz materyaller için kullanılır. Tekstil Liflerinin Sınıflandırılması Doğal Lifler Bitkisel Lifler Bitki tohumundan elde edilen elyaf, (pamuk, kapok) Bitki gövdesinden elde edilen elyaf, (keten, kenevir, jüt, rami, bambu) Bitki yaprağından elde edilen elyaf, (sisal, Manila keneviri (Abaca)) Bitkinin meyvesinden elde edilen elyaf, (Hindistan cevizi) Hayvansal Lifler Kıl kökenli (deri ürünü) elyaf, (koyundan, keçiden, tavşandan, deveden) Salgı kökenli elyaf, (ipek böceği) Doğal Anorganik Lifler Asbest ve amyant adı verilen bu materyal bu sınıftandır. 1

2 Kimyasal Lifler Rejenere Lifler Selüloz esaslı suni lifler o Viskoz rayonu o Asetat rayonu Protein esaslı suni lifler o Bitkisel protein esaslı suni lifler o Zein o Soya fasulyesi o Yer fıstığı o Hayvansal protein esaslı suni lifler (Kazein) Sentetik Lifler Poliamid Lifleri ( Nylon PA) o Nylon 6.6. o Nylon 6 PET Poliester lifleri Polivinil lifleri o Poliakrilonitril lifleri (PAN) o Akrilik lifleri o Modakrilik lifleri o Diğer polivinil lifleri Poliolefin lifleri o Polipropilen lifleri o Diğer poliolefin lifleri Poliüretan lifleri Tekstil Liflerinin Temel Özellikleri Bir tekstil lifinin ticari değeri, sahip olduğu bazı özelliklere geniş ölçüde bağlıdır. Bu özellikler: Gerilme mukavemeti, İncelik, Esneklik, Boyanabilme yeteneği gibi özelliklerdir. Uzunluk Parlaklık Bu özelliklerin hepsi iyi bir kumaş elde etmek için gereklidir. Tüketici ayrıca alacağı tekstil materyalinin yararlılığı, kullanışlılığı, saklanabilme kolaylığı ile de ilgilenir. Bu yüzden; Nem çekme, Temizlik, Yıkanabilme, Ağartıcı maddelerin etkisi, Isı ve tere karşı dayanıklılık gibi faktörler de göz önüne alınmalıdır. Kumaşın kullanılacağı yer ve amaca göre hangi elyaftan yapılacağı, bu bakımdan çözümü gereken ilk sorundur. Bu sorunun çözümü için liflerin temel özelliklerini ve bunlardan hangilerine sahip olduklarını bilmek gerekir. 2

3 Uzunluk Uzunlukları bakımından tekstil lifleri, kesikli elyaf ve kesiksiz elyaf olmak üzere ikiye ayrılır. Kesikli Elyaf Kesikli liflerin her bir boyu birkaç santimetre büyüklüğündedir. Kesikli elyafa her birine "stapel" denir. Bu tip elyafa örnek olarak pamuk ve yünü verebiliriz. Bu liflerde ortalama uzunluk 6 15 cm kadardır. Kimyasal elyafa pamuk ve yün gibi doğal görünüm verebilmek için belli boyda kesilir. Bunlara da "yapay kesikli elyaf denir. Kesikli liflerde uzunluk göz önüne alınması gereken bir değerdir. Pek çok doğal lifin kalitesi stapellerinin uzunluğu ile orantılıdır. Kesiksiz Elyaf Kontinü elyaf da denilen kesiksiz elyafla liflerin boyu sonsuz uzunluktadır. Böyle ürünler için "filament" terimi kullanılır. Doğal ipekte kozadan elde edilen filamentin uzunluğu 3000 metreye kadar çıkabilir. Yapay liflerde ise, uzunluk üretime bağlı olarak değişir. Doğal ipek ve tüm kimyasal elyaf filament halindedir. İncelik Elyafın bir diğer özelliği de enine kesitinin büyüklüğü ve biçimidir. Bu büyüklük, elyafın inceliği olarak da belirtilir. Tekstil teknolojisinde lifin enine kesitinin boyutu, yani çapı, doğrudan doğruya ölçülemez; dolaylı olarak verilir. Çünkü çok az lifin enine kesiti yuvarlaktır ve standart bir çapa sahiptir. Bu nedenle, tekstilde lif inceliğinden çok, şerit, fitil veya ipliğin inceliği ile ilgilenilir. Pratikte, bir tekstil lifinin inceliği denildiğinde, birim uzunluğunun kütlesi düşünülür. Lifin veya filamentin 10 μm den ince olanları ile 50 μm den fazla olanları iplik yapımı için uygun değildir, ince olanlar çok çabuk kopabilir. Kalınlar ise çok kaba iplikler meydana getirir. Lifin incelik ve uzunluğu, onun temel karakteristiğidir. Parlaklık Parlaklık düzgün bir yüzeyden ışığın yansıması ile oluşur. Kumaşta parlaklık, çeşitli yollardan elde edilir. Uzun kesiksiz elyafın kullanılması veya saten dokuma şeklinin seçimi gibi yöntemlerle ve özel apre maddeleri ile parlaklık sağlanabilir. Parlak olarak elde edilmiş kimyasal elyaf, rejenere selülozik elyaf, poliamidler, poliesterler ve ipek, parlak lif özelliğine sahiptir. Lifin parlaklığı, üzerine düşen ışığı yansıtmasına bağlıdır. Gelen ışığı doğrusal düzgün olarak yansıtmayıp, saçılarak yansıtan lifler az parlak veya donuktur. Pamuk ve yün gelen ışığı saçarak yansıttıklarından daha az parlak, keten, merserize pamuk ve ipek ise gelen ışığı düzgün bir şekilde yansıttıklarından parlak görünümlüdür. Eğirme Yeteneği Her lifin iplik haline gelebilmesi için eğirme yeteneğine sahip olması gerekir. Bu özellik, liflerin birbirine biraz yapışıcı olması yanında kütle halinde iken birleşik halde bulunmasından ileri gelir. Bir lif demetinde lifçikler arasındaki gizli temas uçları bu yapışkanlığa sebep olur. Lif inceliği, lif yüzeyinin yapısı, uygulanan basınç ve lif uzunluğu, bu özelliğe etki eden faktörlerdir. Dayanıklılık Elyafın iplik veya kumaş haline gelinceye kadar birçok gerilimlere maruz kalması nedeniyle, bunlara karşı yeter derecede dayanıklı olması gerekir. Bir lif veya ipliğin dayanıklılığı, gerilme mukavemeti terimi ile verilir. Gerilme mukavemeti, onu koparmak için gerekli olan germe kuvvetinin ölçüsüdür. Koparma kuvveti, iplik veya lifin kalınlığı ile orantılı olduğundan g/tex veya kg/denier gibi birimlerle verilir. 3

4 Tekstil liflerinin mukavemeti, ölçme yapılan yerin atmosfer neminden etkilenir. Genellikle doğal bitkisel lifler ıslandıklarında veya nemli halde daha sağlam olurlar. Bunun dışındakilerin ise dayanıklılığı azalır. En sağlamı cam lifidir. Bundan sonra sırasıyla poliamid, poliester, ipek, keten, pamuk, akrilik, rayonlar ve yün gelir. Uzama ve Esneklik Herhangi bir maddeye bir kuvvet etki ettiği zaman, bu cisimde bir gerilim meydana gelir ve bunun sonucu olarak bazı değişimler olur. Eğer kuvvet cismi sıkıştırmakta ise, cisimde bir kısalma, çekmekte ise bir uzama meydana gelir ve bunun sonucu olarak bazı değişimler olur. Cisimdeki uzamanın miktarı başlangıçta çok küçüktür ve uygulanan kuvvetle orantılıdır. Bu durum belli bir değere kadar devam eder. Kuvvet, arttırılmaya devam edilirse, uzama artık kuvvetle orantılı olarak gerçekleşmez. Bu noktaya kadar olan uzamalar geçicidir; kuvvet ortadan kalktıktan sonra cisim eski boyutuna döner. Bu noktaya esneklik sınırı denir. Esneklik sınırına kadar meydana gelen uzamalar elastik uzamalardır. Bu değerden daha büyük kuvvetlerle yapılan uzamalarda kuvvet kaldırıldığı halde cisim eski boyutlarına dönmez. Kalıcı uzama denilen bu uzamanın sonunda, kuvvet belli bir değere eriştiğinde cisimde kopma görülür. Materyaldeki uzama miktarı % uzama terimi ile belirlenir. Malzemenin ilk boyutu ile koptuktan sonraki veya kopma anındaki boyutu arasındaki farkın ilk boyutuna bölümünün 100 ile çarpımı % uzama değeridir. Lifteki uzama miktarı uygulanan kuvvetin süresine de bağlı olarak değişir. Sabit bir kuvvet altında kalan lif, ani bir uzamanın sonunda yavaş yavaş uzamaya devam eder. Kuvvetin, kopmaya sebep olacak büyüklükte olması durumunda, bu uzamanın sonunda lif kopar. Kopmaya sebep olacak kuvvetin, denemenin kısa sürede, yani hızlı yapılması durumunda yavaş yapılandan daha büyük olduğu bulunmuştur. Gerildiğinde çok fazla miktarda uzayabilen ve kuvvet kaldırıldığında eski boyutlarını yeniden alabilen liflere, elastomer elyaf denir. Kauçuk ve yapay olarak elde edilmiş elastomer elyaf, esnekliği en fazla olan liflerdir. Esneklik özelliği olan diğer lifler yün, poliamid, ipek, triasetat, akrilik ve poliesterdir. Keten, esnekliği çok az olduğundan kolay buruşması ile bilinir. 4

5 Yoğunluk Tekstil liflerinde yoğunluk iki şekilde tanımlanır. Hacimsel yoğunluk; Bir cismin kütlesinin, aynı hacimdeki suyun kütlesine oranıdır. Tekstil liflerinin hacimsel yoğunlukları genellikle 1 den büyüktür. Lineer yoğunluk; Lifin birim uzunluğunun ağırlığı, lineer yoğunluk olarak verir. Tekstil liflerinde ve ipliklerinde birim uzunluğun ağırlığı, numaralandırma sistemi ile verilir. İpliğin veya lifin inceliği arttıkça numarası (lineer yoğunluğu) küçülür; kalınlaştıkça artar. Nem Çekme Özelliği Tekstil liflerinin önemli özelliklerinden biri de belli sıcaklık ve bağıl rutubette su absorplama (içine çekme) yeteneğidir. Absorplanan nem miktarı, elyafın türüne ve bulunduğu ortamın rutubetine göre değişir. Rutubetli havaya bırakılan bir kumaş, üzerine su toplar; buna karşılık nemli veya ıslak bir kumaş kuru havada üzerinde bulunan suyu kaybeder. Su absorpsiyonu veya kaybı, bir denge kuruluncaya kadar devam eder, Bir elyaf ne kadar çabuk su absorbluyorsa o kadar çabuk kurur. Fakat nem absorplama veya salıverme hızını, nem çekme miktarı ile karıştırmamak gerekir. Tekstil materyalindeki nem miktarı, % nem ve mutlak nem olmak üzere iki şekilde belirlenir. % Nem: Tekstil materyalinin absorpladığı su miktarının, nemli materyal ağırlığına oranıdır. Mutlak nem: Tekstil materyalindeki su miktarının kuru materyal ağırlığına oranıdır. Aynı bağıl rutubete sahip bir ortama konulan lifler içinde, en fazla nem çeken yündür. Bundan sonra sırasıyla ipek, rayonlar, keten, pamuk, asetat ipeği, poliamid ve diğer 5

6 sentetik elyaf gelir. Cam elyafın nem çekme miktarı sıfırdır. Doğal lifler oldukça fazla miktarda nem çektiği halde elle tutulduğunda kuru hissedilebilir. Bu nedenle ticarette lif üzerinde bulunabilecek nem miktarı sınırlandırılmıştır. Isıdan Etkilenme Özelliği Bir organik maddenin ısı enerjisi aldığında, bu enerjiden etkileşimi belli bir değere kadar fizikseldir. Belli bir sıcaklık derecesinden sonra kimyasal etkileşim meydana gelmeye başlar. Isının organik bileşiği kimyasal olarak etkilemesi olayına "yanma" denir. Işıktan Etkilenme Özelliği Işık bir enerji türüdür. Bu nedenle organik bir bileşik olan lifler, uzun zaman içinde ışık enerjisinden etkilenir. Bu etkilenme, polimerleşme derecesinin düşmesi ve buna bağlı olarak dayanıklılığın azalması şeklinde ortaya çıkar. Özellikle güneş ışığının kuvvetli radyasyonlarından hemen hemen her elyaf etkilenir. Ancak etki süresi bazıları için kısa sürelidir; bazıları ise uzun yıllar alabilir. Kimyasal Reaktiflerden Etkilenme Lif, kendisini oluşturan polimerin yapısına bağlı olarak, asit, baz, yükseltgen maddeler gibi kimyasal reaktiflerden etkilenir. Bu etkilenme her lif türü için farklı olduğundan konuları içinde incelenecektir. Elektriksel Özellikler Tekstil materyali elektrik endüstrisinde yalıtma amacı ile kullanılacaksa, bu özellik önem kazanır. Ayrıca dokuma ve diğer işlemler sırasında, iplik ve kumaş üzerinde birikecek statik elektrik de bir dereceye kadar etkilidir. Statik elektrik, mekanik yüzeyler ile kumaş ve ipliklerin arasındaki sürtünmeden ileri gelebilir. Statik elektrik dokuma ve diğer mekanik işlemlerde zorluklar doğurur. Bir elyafın elektrik direnci, özellikli kütle direnci yardımıyla tanımlanabilir. Spesifik kütle direnci, 1 cm uzunlukta, 1 gram materyalin elektrik direncidir. Statik elektriğin oluşumu, büyük ölçüde nem absorplama özelliği ile ilgilidir. Nemli materyal, elektriği oluşurken ileteceğinden, elyaf üzerinde birikmeler olmayacaktır. 6