Reader 1 Vezels
De vezel
Een vezel is de bouwsteen van alle textielproducten. Het is de basisstof
voor kleding en textielproducten voor huishoudelijk en industrieel gebruik.
Er zijn verschillende vezels, bijv. haar, wol, zijde, etc.
De verschillende onderdelen van een gebreide of geweven stof noemen
we garens. De onderdelen van een garen noemen we vezels.
Bronnen van vezels
- De natuur (bijv. katoen)
- Kunstmatig uit natuurlijke stoffen. Deze vezels zijn door de mens
gemaakt uit natuurlijke grondstoffen (bijv. rayon).
- Kunstmatig uit organische of anorganische grondstoffen (chemische
grondstoffen). Deze vezels worden gemaakt van polymeren die worden
vervaardigd uit chemische grondstoffen (bijv. polyester en nylon).
Kenmerken van vezels zijn
- Zijn lang en dun
- Kunnen worden verbogen zonder te breken
- Hebben een kleine diameter (10 t/m 200 micrometer)
De eigenschappen van vezels zijn afhankelijk van de chemische
samenstelling van de polymeer en de positie van de polymeermoleculen
binnen de vezel.
Het proces
Het proces van vezels loopt als volgt:
Vezel > garen > textiel > eindtoepassing
Hoe nuttig is een vezel?
De volgende factoren beïnvloeden hoe nuttig een vezel is voor het maken
van textiel:
- Hoe makkelijk van de vezel een garen en vervolgens een eindproduct
kan worden gemaakt
- De beschikbaarheid van de vezel
- De kosten en/of besparingen tijdens het productieproces
- De vraag van en de aanvaarding door de eindgebruiker
De vezel moet in staat zijn om de mechanische en thermische
beproevingen tijdens het verwerkingsproces te doorstaan, ruim en snel
voorhanden zijn, zonder al te hoge kosten te vervaardigen zijn en mensen
moeten het willen kopen.
,Belangrijke eigenschappen van vezels
Vezels moeten bepaalde eigenschappen hebben om van nut te kunnen
zijn als grondstoffen voor de textielindustrie.
De eigenschappen die van essentieel belang zijn worden ‘primaire
eigenschappen’ genoemd:
- Lengte en lengteverdeling
- Spanningseigenschappen (taaiheid, rek, elasticiteitsmodulus)
- Buigzaamheid en flexibiliteit
- Cohesie (als dezelfde soort moleculen elkaar vasthouden)
- Uniformiteit van de eigenschappen
Uit deze primaire eigenschappen is af te leiden hoe makkelijk het is om
een vezel tot een garen te verwerken.
De eigenschappen die wenselijke kenmerken toevoegen of die het product
verfraaien worden ‘secundaire eigenschappen’ genoemd:
- Uiterlijk
- Kroezig
- Verfbaarheid
- Fijnheid
- Glans; De glans van een vezel verwijst naar het vermogen van een
vezel om licht te weerkaatsen, absorberen of uit te stralen. De glans
van natuurlijke vezels is moeilijk te beïnvloeden, hoewel het mogelijk is
om katoen te laten glanzen door middel van een proces dat
‘merceriseren’ heet. De glans van kunstmatige vezels is te beïnvloeden
door een wit pigment toe te voegen, titaanwit, wat ook wel een
matteringsmiddel wordt genoemd.
- Reprise; die bepaalt of een vezel wordt geclassificeerd als hydrofiel
(wateraantrekkend) of hydrofoob (waterafstotend). De reprise van
hydrofiele vezels is hoger dan die van hydrofobe vezels. Deze
eigenschap is voornamelijk afhankelijk van het type polymeer waarvan
het is gemaakt. De reprise van een vezel is van grote invloed op het
comfort van de vezel.
- Oplosbaarheid en weerstand tegen scheikundige stoffen
- Soortelijk gewicht (van invloed op gewicht, dekking, etc.)
- Thermische eigenschappen en ontvlambaarheid
Vezels kunnen verschillende vormen en samenstellingen hebben. De vorm
van de vezel is van invloed op de glans, het uiterlijk en de stijfheid van het
eindproduct.
Cellulose
Cellulose is een hoofdbestanddeel van de celwanden van planten. Het is
een organische verbinding die de meest voorkomende natuurlijke
(biologische) polymeer (biopolymeer) is op aarde.
Merceriseren
Gemerceriseerd katoen betekend dat de draden een speciale behandeling
hebben gehad. Hierdoor wordt het garen zachter, gaat het extra glanzen
,en worden de kleuren nog rijker. Het geeft meer glans aan de vezel en de
vochtopname wordt hoger.
, Microvezels
Microvezels worden gezien als vezels met een diameter van minder dan
één denier per filament (dpf) (dunne draad).
Verschillende productietechnieken voor het vervaardigen van microvezels:
- Directe spintechniek
- Splitbare vezeltechniek (taartmethode)
- Matrix-fibril techniek (eilandjesmethode)
Polymerisatie
Polymeren zijn de moleculaire bouwstenen van vezels. Het zijn lange,
ketenvormige moleculen en de structuur is afhankelijk van de basis van de
chemische samenstelling van de vezel.
Mono: één, Mer: eenheid, Poly: veel
Polymerisatie is het ‘linken’ van kleine molecule (monomeer) om een
lange, ketting-achtige molecule (polymeer) te vormen. Polymeren worden
gevormd wanneer veel monomeren met elkaar reageren om een enkele,
erg lange molecuul te vormen. Als er meer van dezelfde monomeren bij
elkaar liggen, is dit geheel een polymeer. Als er verschillende monomeren
bij elkaar liggen, is dit geheel een co-polymeer.
Bij bijvoorbeeld het vervaardigen van polyester reageren twee
scheikundige stoffen (neem A en B) met elkaar en vormen ze de eenheid
AB. Deze AB-monomeer kan reageren met meerdere andere AB-eenheden,
totdat er een lange keten ontstaat van AB-eenheden die met elkaar
verbonden zijn. Dit proces heet polymerisatie.
Polymeertermen met betrekking tot vezeleigenschappen
- Homopolymeer; Polymeer waarbinnen alle structuureenheden hetzelfde
zijn en zijn opgebouwd uit dezelfde monomeer. De meeste vezels die
gewoonlijk worden gebruikt in de textielindustrie worden beschouwd als
homopolymeren. (Bijv. Katoen en polyester)
- Copolymeer; Bestaat uit structuureenheden die zijn opgebouwd uit
twee of meer typen monomeren. Copolymeren kunnen op basis van
hun structuur worden ingedeeld als alternerend, willekeurig, blok of
vertakt. (Bijv. Acryl, modacryl en spandex)
- Polymerisatiegraad; Het aantal keren dat een monomeer voorkomt in
de polymeerketen. Een hoge polymerisatiegraad leidt tot een langere
keten en een groter molecuulgewicht van het polymeer. Voor
polymeren geldt: hoe groter het molecuulgewicht, hoe sterker de vezel.
- Molecuulgewicht; Molecuulgewicht van de monomeer x de
polymerisatiegraad.
- Oriëntatie; De sterkte van het polymeer. Als de kristallijne gebieden
paralel liggen, is de oriëntatiegraad hoog en is de vezel sterk.
- Kristallijn; Samengeklonterde polymeren worden gekristalliseerd
genoemd. De kristallijne gebieden binnen de vezel zijn de gebieden
waar de polymeerketens zijn uitgelijnd en dicht op elkaar zitten.
Kristallisatie draagt eveneens bij aan de sterkte van de vezel, een
hogere kristallisatie leidt tot een sterkere vezel.
De vezel
Een vezel is de bouwsteen van alle textielproducten. Het is de basisstof
voor kleding en textielproducten voor huishoudelijk en industrieel gebruik.
Er zijn verschillende vezels, bijv. haar, wol, zijde, etc.
De verschillende onderdelen van een gebreide of geweven stof noemen
we garens. De onderdelen van een garen noemen we vezels.
Bronnen van vezels
- De natuur (bijv. katoen)
- Kunstmatig uit natuurlijke stoffen. Deze vezels zijn door de mens
gemaakt uit natuurlijke grondstoffen (bijv. rayon).
- Kunstmatig uit organische of anorganische grondstoffen (chemische
grondstoffen). Deze vezels worden gemaakt van polymeren die worden
vervaardigd uit chemische grondstoffen (bijv. polyester en nylon).
Kenmerken van vezels zijn
- Zijn lang en dun
- Kunnen worden verbogen zonder te breken
- Hebben een kleine diameter (10 t/m 200 micrometer)
De eigenschappen van vezels zijn afhankelijk van de chemische
samenstelling van de polymeer en de positie van de polymeermoleculen
binnen de vezel.
Het proces
Het proces van vezels loopt als volgt:
Vezel > garen > textiel > eindtoepassing
Hoe nuttig is een vezel?
De volgende factoren beïnvloeden hoe nuttig een vezel is voor het maken
van textiel:
- Hoe makkelijk van de vezel een garen en vervolgens een eindproduct
kan worden gemaakt
- De beschikbaarheid van de vezel
- De kosten en/of besparingen tijdens het productieproces
- De vraag van en de aanvaarding door de eindgebruiker
De vezel moet in staat zijn om de mechanische en thermische
beproevingen tijdens het verwerkingsproces te doorstaan, ruim en snel
voorhanden zijn, zonder al te hoge kosten te vervaardigen zijn en mensen
moeten het willen kopen.
,Belangrijke eigenschappen van vezels
Vezels moeten bepaalde eigenschappen hebben om van nut te kunnen
zijn als grondstoffen voor de textielindustrie.
De eigenschappen die van essentieel belang zijn worden ‘primaire
eigenschappen’ genoemd:
- Lengte en lengteverdeling
- Spanningseigenschappen (taaiheid, rek, elasticiteitsmodulus)
- Buigzaamheid en flexibiliteit
- Cohesie (als dezelfde soort moleculen elkaar vasthouden)
- Uniformiteit van de eigenschappen
Uit deze primaire eigenschappen is af te leiden hoe makkelijk het is om
een vezel tot een garen te verwerken.
De eigenschappen die wenselijke kenmerken toevoegen of die het product
verfraaien worden ‘secundaire eigenschappen’ genoemd:
- Uiterlijk
- Kroezig
- Verfbaarheid
- Fijnheid
- Glans; De glans van een vezel verwijst naar het vermogen van een
vezel om licht te weerkaatsen, absorberen of uit te stralen. De glans
van natuurlijke vezels is moeilijk te beïnvloeden, hoewel het mogelijk is
om katoen te laten glanzen door middel van een proces dat
‘merceriseren’ heet. De glans van kunstmatige vezels is te beïnvloeden
door een wit pigment toe te voegen, titaanwit, wat ook wel een
matteringsmiddel wordt genoemd.
- Reprise; die bepaalt of een vezel wordt geclassificeerd als hydrofiel
(wateraantrekkend) of hydrofoob (waterafstotend). De reprise van
hydrofiele vezels is hoger dan die van hydrofobe vezels. Deze
eigenschap is voornamelijk afhankelijk van het type polymeer waarvan
het is gemaakt. De reprise van een vezel is van grote invloed op het
comfort van de vezel.
- Oplosbaarheid en weerstand tegen scheikundige stoffen
- Soortelijk gewicht (van invloed op gewicht, dekking, etc.)
- Thermische eigenschappen en ontvlambaarheid
Vezels kunnen verschillende vormen en samenstellingen hebben. De vorm
van de vezel is van invloed op de glans, het uiterlijk en de stijfheid van het
eindproduct.
Cellulose
Cellulose is een hoofdbestanddeel van de celwanden van planten. Het is
een organische verbinding die de meest voorkomende natuurlijke
(biologische) polymeer (biopolymeer) is op aarde.
Merceriseren
Gemerceriseerd katoen betekend dat de draden een speciale behandeling
hebben gehad. Hierdoor wordt het garen zachter, gaat het extra glanzen
,en worden de kleuren nog rijker. Het geeft meer glans aan de vezel en de
vochtopname wordt hoger.
, Microvezels
Microvezels worden gezien als vezels met een diameter van minder dan
één denier per filament (dpf) (dunne draad).
Verschillende productietechnieken voor het vervaardigen van microvezels:
- Directe spintechniek
- Splitbare vezeltechniek (taartmethode)
- Matrix-fibril techniek (eilandjesmethode)
Polymerisatie
Polymeren zijn de moleculaire bouwstenen van vezels. Het zijn lange,
ketenvormige moleculen en de structuur is afhankelijk van de basis van de
chemische samenstelling van de vezel.
Mono: één, Mer: eenheid, Poly: veel
Polymerisatie is het ‘linken’ van kleine molecule (monomeer) om een
lange, ketting-achtige molecule (polymeer) te vormen. Polymeren worden
gevormd wanneer veel monomeren met elkaar reageren om een enkele,
erg lange molecuul te vormen. Als er meer van dezelfde monomeren bij
elkaar liggen, is dit geheel een polymeer. Als er verschillende monomeren
bij elkaar liggen, is dit geheel een co-polymeer.
Bij bijvoorbeeld het vervaardigen van polyester reageren twee
scheikundige stoffen (neem A en B) met elkaar en vormen ze de eenheid
AB. Deze AB-monomeer kan reageren met meerdere andere AB-eenheden,
totdat er een lange keten ontstaat van AB-eenheden die met elkaar
verbonden zijn. Dit proces heet polymerisatie.
Polymeertermen met betrekking tot vezeleigenschappen
- Homopolymeer; Polymeer waarbinnen alle structuureenheden hetzelfde
zijn en zijn opgebouwd uit dezelfde monomeer. De meeste vezels die
gewoonlijk worden gebruikt in de textielindustrie worden beschouwd als
homopolymeren. (Bijv. Katoen en polyester)
- Copolymeer; Bestaat uit structuureenheden die zijn opgebouwd uit
twee of meer typen monomeren. Copolymeren kunnen op basis van
hun structuur worden ingedeeld als alternerend, willekeurig, blok of
vertakt. (Bijv. Acryl, modacryl en spandex)
- Polymerisatiegraad; Het aantal keren dat een monomeer voorkomt in
de polymeerketen. Een hoge polymerisatiegraad leidt tot een langere
keten en een groter molecuulgewicht van het polymeer. Voor
polymeren geldt: hoe groter het molecuulgewicht, hoe sterker de vezel.
- Molecuulgewicht; Molecuulgewicht van de monomeer x de
polymerisatiegraad.
- Oriëntatie; De sterkte van het polymeer. Als de kristallijne gebieden
paralel liggen, is de oriëntatiegraad hoog en is de vezel sterk.
- Kristallijn; Samengeklonterde polymeren worden gekristalliseerd
genoemd. De kristallijne gebieden binnen de vezel zijn de gebieden
waar de polymeerketens zijn uitgelijnd en dicht op elkaar zitten.
Kristallisatie draagt eveneens bij aan de sterkte van de vezel, een
hogere kristallisatie leidt tot een sterkere vezel.
