FIBRE SI FIRE TEXTILE

FIBRE SI FIRE TEXTILE

Denumirea de marfurile textile provine de la cuvantul latin "texere" (a tese sau a impleti) si initial s-a aplicat numai produselor finite tesute si tricotate. In prezent, in cadrul acestei grupe mari de marfuri sunt incluse: fibrele naturale, chimice si sintetice, firele, tesaturile, materialele netesute, tricoturile, imitatiile de blanuri, covoare, produsele de galanterie, broderiile etc. inclusiv toata gama de produse finite de imbracaminte si alte tipuri de produse care sunt realizate din fibre si fire textile.

1. Fibre textile

Fibrele textile sunt corpuri solide naturale, de origine animala, vegetala sau minerala sau obtinute prin procedee chimice, din polimeri naturali sau sintetici.

Ele constituie materia prima de baza in obtinerea firelor, care la randul lor, se prelucreaza in tesaturi si tricoturi, pot fi impletite sub forma de franghii, parame si sfori, pot fi impaslite (cunoscute sub numele de materiale netesute: pasle, postavuri etc.) sau, cele foarte rezistente, se utilizeaza ca intaritor in cadrul materialelor compozite.

Fibrele pot fi clasificate dupa mai multe criterii.

Astfel, un prim criteriu este cel al originii lor, in functie de care, fibrele se impart in:

v     fibre naturale de origine animala: matasea, lana si parurile;

v     fibre naturale de origine vegetala: bumbacul, kapocul, fibrele liberiene dicotiledonate (inul, canepa, ramia, chenaful, teisorul etc.) si fibrele liberiene monocotiledonate (manila, sisal etc.);

v     fibre naturale de origine minerala:azbestul;

v     fibre din polimeri naturali obtinute prin procedee chimice:viscoza, cupro, acetat etc.;

v     fibre din polimeri sintetici obtinute prin procedee chimice: poliamidice, poliesterice, polietilenice, polipropilenice, fibre de sticla, de zgura etc.

Un alt criteriu de clasificare este cel al lungimii fibrelor, din acest punct de vedere, sortimentul comercial cuprinzand fibre:

v     scurte (cunoscute sub numele de stapel sau fibre retezate, faramitate);

v     fibre continue sau infinite (monofilamentare);

v     fascicule de filamente continue nerasucite (fuior);

v     fascicule de filamente continue rasucite (tort).

Un al treilea criteriu de clasificare este cel al compozitiei chimice al fibrelor, in functie de care, ele pot fi:

v     fibre pe baza de hidrati de carbon: bumbac, kapoc, fibrele liberiene;

v     fibre pe baza de substante proteice: lana si parurile animale, matasea;

v     fibre pe baza de silicat de calciu si de magneziu: fibra naturala de azbest;

v     fibre din polimeri naturali hidratcelulozice: viscoza, polinoze, cupro;

v     fibre din polimeri naturali estercelulozice: acetat;

v     fibre din polimeri naturali proteice: de cazeina, zeina, glicina, din soia si din samanta de bumbac;

v     fibre din polimeri sintetici obtinute prin policondensare: poliamidice, poliesterice, policarbonice;

v     fibre din polimeri sintetici obtinute prin polimerizare: polietilenice, polipropilenice si derivate vinilice, din copolimeri sintetici;

v     fubre din sticla, zugure si roci eruptive.

Din punct de vedere al structurii celulare, fibrele pot fi:

v     fibre unicelulare: bumbac, kapoc;

v     fibre pluricelulare: fibrele liberiene: in, canepa, iuta, chenaf, manila, sisal etc.;

v     fibre cu structura celulara: lana si parurile animale;

v     fibre fara structura celulara: matasea.

1.1. Fibrele naturale

Cel mai uzitat criteriu de clasificare a fibrelor naturale este cel al originii lor, in functie de care, fibrele vor fi prezentate in cele ce urmeaza.

Fibre naturale de origine animala

Fibrele naturale de origine animala sunt complexe de proteine. Ele sunt rezistente la majoritatea acizilor organici si la anumiti acizi minerali puternici, cum ar fi acidul sulfuric, insa sunt atacate de bazele slabe, de innalbitorii pe baza de clor si pot fi dizolvate de alcaliile puternice, cum ar fi hidroxidul de natriu sau de hipoclorit.

Matasea este una dintre cele mai vechi fibre textile, fiind folosita in mod traditional in China inca din secolul al XXVII-lea i.Chr. Matasea se prezinta sub forma unor filamente continue (este singurul filament natural care atinge o lungime de peste 1000 m) provenite de la diferite insecte si paianjeni si are drept component principal fibroina proteica.

Fluturele viermelui de matase este originar din China si timp de zeci de secole obtinerea si prelucrarea matasii a fost un secret bine pastrat, pana in anul 300 i.Ch., cand matasea a inceput sa fie obtinuta in Japonia si apoi in India.

In antichitate, romanii o apreciau in mod deosebit, Caius Iulius Cezar interzicand folosirea matasii la confectionarea obiectelor de imbracaminte obisnuite, si limitand folosirea ei numai la fabricarea togilor destinate persoanelor favorite.

Patrunderea matasii in Europa (in anul 550 d.Chr.) s-a datorat unor calugari trimisi de Imparatul roman Justinian I in China si care, cu pretul vietii, au luat seminte de dud si oua de viermi de matase, pe care le-au adus in Bizant. Acest an reprezinta practic sfarsitul monopolului detinut de chinezi si persani in domeniul matasii.

In secolele al XII-lea-al XIII-lea, Italia a devenit centrul european al matasii, pentru ca mai apoi, in secolul al XVII-lea, centrul sa se mute in Franta, la Lyon.

Productia de matase, datorita conditiilor climaterice impuse nu s-a putut dezvolta decat in anumite zone ale globului, in principal in China, India, Japonia, ulterior in Italia si partial in Franta.

Matasea folosita in industria textila este fibra obtinuta din gogoasa care inconjoara viermele de matase. Cu toate ca sunt cunoscuti sub numele de viermi de matase, ei sunt mai curand niste omizi, decat viermi propriu-zisi, fiind larvele unor anumite specii de fluturi.

Viermii de matase prezinta glande salivare modificate, numite glande de matase sau sericterii, care au rolul de a produce gogoasa. Glandele secreta un lichid vascos, clar, care este fortat sa iasa din gura larvei prin anumite orificii, ale caror diametre vor determina grosimea fibrei de matase. In contact de aerul, lichidul se intareste si se transforma in fibra[1].

Fluturii de matase domesticiti, hraniti cu frunze de dud, alcatuiesc familia Bombiceelor (genul Bombix mori) iar cultivarea lor (incubatia oualor si cresterea larvelor) poarta numele de sericultura.

Cu toate ca fibra de pe gogoasa are o lungime cuprinsa intre 350-3000 m, cantitatea de matase utilizabila de la fiecare gogoasa este mica (fiind necesare cca. 5500 de gogosi pentru obtinerea unui kg de matase bruta), partea de inceput si de sfarsit de fibra fiind de o calitate mai slaba.

Tragerea matasii consta practic in depanarea ei de pe gogosi in sculuri, fiind supusa apoi unei redepanari pentru curatare, in cazul comercializarii ei ca matase cruda.

Pentru a fi utilizata in tesatorii si in poductia de tricotaje sau ca ata de cusut sau brodat, matasea cruda trebuie curatata, dublata si rasucita (operatii numite mulinare).

Partea principala a fibrei de matase este compusa din fibroina, care este invelita protector intr-un strat de sericina. Separarea acestora se realizeaza prin fierberea matasii intr-o solutie apoasa, slab alcalina, cu ad aos de sapun, operatie numita degomare.

Fibra de matase este una dintre cele mai lucioase fibre naturale, caracteristica evidentiata dupa degomare si poate prezenta un luciu plin (matasea bruta) sau puternic (matasea degomata). Culoarea variaza de la alb stralucitor la galben viu, datorita sericinei colorate care acopera fibroina alba, iar uneori poate fi roscata sau verzuie. Este o fibra elastica si unsuroasa la pipait.

La microscop, matasea se prezinta sub forma a doua filamente (corespunzatoare orificiilor secretoare ale viermilor de matase), intre care se observa un spatiu gol, intrerupt in unele zone de stratul de sericina. In sectiune transversala, cele doua filamente pot fi observate cu mai mare usurinta.

Matasea are o mare capacitate de absorbtie a apei (este mai higroscopica decat bumbacul) si prezinta o repriza de 11% . Prin umezire, rezistenta matasii scade cu cca. 15%, elasticitatea sporeste cu cca. 25%, insa apa dura ii reduce luciul si moliciunea.

In apropierea flacarii, fibra de matase nu sufera modificari, in flacara arde lent, cu umflaturi, emanand un miros de corn ars si formand o cenusa sub forma unui bulgare sferic, de culoare neagra. La 170C, matasea se distruge rapid.

In contact cu solutii concentrate de hidroxid de sodiu sau de potasiu, matasea este dizolvata complet, cu degajare de amoniac. Si acizii (acidul sulfuric si clorhidric) concentrati conduc la dizolvarea matasii. Sub actiunea razelor solare (dupa 200 de ore de expunere) matasea isi pierde 50% din durabilitatea sa.

Este una dintre fibrele naturale cu cea mai mare afinitate fata de coloranti, putand fi vopsita si la rece.

Matasea face parte dintre fibrele naturale cele mai rezistente (46 kgf/mm²) iar alungirea la rupere este in medie de 13%.

Este rea conducatoare de electricitate si de caldura si de aceea, este folosita la fabricarea esarfelor, a fularelor etc.

Pe langa matasea provenita de la viermii de matase domesticiti, hraniti cu frunze de dud, exista si asa numita matase salbatica, respectiv matasea Tusah (Tusor) si matasea Duppioni.

Matasea Tusah este produsa de specii de fluturi de noapte salbatici sau semisalbatici din Extremul Orient (Japonia si China) hranite cu frunze de stejar, castan sau fag. Acest tip de matase este foarte apreciata datorita coloratiei sale galben-verzui (matasea japoneza), cafeniu-galbui (matase chinezeasca) sau negricioasa (matasea indiana). Este superioara matasii provenite de la viermii domestici, prin rezistenta si randament.

Matasea Duppioni este produsa simultan de doi viermi de matase care formeaza impreuna gogoasa, producandu-se astfel o fibra dubla, folosita la producerea santungului.

Matasea provenita de la paianjeni are un domeniu de utilizare limitat si se folosesste mai ales la fabricarea telescoapelor si a altor instrumente optice.

Nylonul si poliesterul, fibre mai rezistente si mai ieftine decat matasea, au reprezentat la inceputul inventarii lor un concurent puternic pentru productia de matase, care a cunoscut de-a lungul timpului o serie de fluctuatii.

Lana si parurile animale Principalul component al fibrelor naturale de origine animala (paruri, lana si blana) este cheratina proteica. Cu toate ca parurile animale pot ajunge la lungimi de pana la 90 cm, lungimea normala este de maximum 41 cm.

Datorita lungimii lor reduse (fibrele de lana si parurile animale nefiind fibre continue), pentru a putea fi tricotate sau tesute, lana si parurile animale trebuie toarse (filate) in fire.

Toate parurile animale pot fi comercializate sub denumirea generica de lana sau sub numele animalului de la care provin (exemplu: par de camila). In afara oilor, alte animale folosite ca surse de paruri textile sunt: camilele, lamele, alpacaua, iepurii, caprele Angora si caprele Kashmir, vicuna etc.

Lana provenita de la oi este principala fibra naturala proteica folosita la fabricarea materialelor textile. Ea este o fibra moale, ondulata sau dreapta, care se obtine prin tunderea animalului domestic in viata, o singura data pe an, primavara (in unele tari cu clima calda, oile cu lana aspra sau obtinute din rase incrucisate, se tund de doua sau de mai multe ori pe an). Produsul +primei tunderi poarta numele de cojoc sau tunsoare. Acesta contine o serie de impuritati naturale (grasimi), dobandite (paie, scaieti, praf, noroi) si aplicate (de la combaterea daunatorilor, a bolilor, de la marcarea lor etc.).

Productia de lana a oilor este influentata de clima, nutritie si ingrijirea animalului, oile neglijate producand lana de foarte slaba calitate (apreciata drept par de oaie si nu lana).

Cel mai mare producator de lana este Australia (29% din productia mondiala), urmata de fostele republici sovietice, Noua Zeelenada, China, Argentina, Africa de Sud si Uruguai.

Cojocul se taie cat mai aproape de piele si este scos sub forma unei singure piese, avand o masa medie de cca. 4,5 kg. Lana din cojoc variaza foarte mult de la o zona la alta, ca lungime, finete si structura (lana de pe umerii si partile laterale ale animalului este superioara celei din zona altor parti anatomice).

Calitatea fibrelor de lana variaza si de la o rasa la alta. In Romania, principalele rase de oi sunt: merinos, spanca, tigaie, stogosa si turcana. Cea mai buna lana se obtine de la rasa pura de merinos si tocmai de aceea ea a suferit o serie de incrusisari cu alte rase de oi, cu fibre mai lungi si mai aspre. Din productia mondiala de lana, cca. 40% este lana merinos iar 43% este lana obtinuta din incrucisarea acesteia cu alte rase. Restul de 17% este format din lana pentru covoare, tapiserii si paturi.

Clasificarea lanii si stabilirea valorii ei de piata se fac in functie de lungimea si de finetea fibrei. De asemenea, pentru clasificare, se tine cont si de proprietatile lanii, respectiv de rezistente, elasticitate, ondulatie si uniformitate a fibrelor.

In comertul international, lana se clasifica pe baza sistemului bradfordian, respectiv al numarului de sculuri a 511,84 m de fir care se pot obtine din 453 g lana, prin filare in conditii optime (din aceeasi masa de fibre se obtine un fir cu atat mai lung cu cat fibrele sunt mai subtiri)[2].

In Romania, lana se clasifica in lana: fina (fibre ondulate, cu un diametru de pana la 5 μm), semifina (mai putin ondulata, cu un diametru de pana la 31 μm) , semigroasa (fibre mai aspre, drepte, elastice si cu un diametru de pana la 42 μm) si groasa (fibre aspre, groase, drepte, cu canal medular larg, elastice si cu cu un diametru de peste 42 μm).

In centrele de sortare, pentru obtinerea unor fibre omogene, cojoacele se rup in bucati, in functie de zonele cu fibre diferite calitativ, lana nespalata rezultata purtand numele de original.

Dupa recoltare, lana este supusa operatiei de spalare, pentru indepartarea impuritatilor vegetale, minerale si a secretiilor animale. Randamentul lanii este dat de raportul dintre masa lanii spalate, in raport de masa lanii originale.

Ca urmare a cantitatii apreciabile de impuritati vegetale, lana fina si semifina este supusa si operatiei de carbonizare, care consta in tratarea lanii cu acid sulfuric, pentru transformarea celulozei in hidroceluloza faramicioasa, ce poate fi inlaturata cu usurinta. Lana aspra nu este carbonizata deoarece resturile vegetale se pot inlatura cu usurinta prin actiunile mecanice din timpul spalarii.

Fibra de lana este o fibra pluricelulara, avand in strctura 3 straturi distincte:

strat cuticular (exterior), cu un aspect solzos, caracteristic;

strat cortical (intermediar), numit si coaja, reprezentand partea principala a fibrei si care confera lanii rezistenta si elasticitate;

strat medular (interior), plin cu aer si pigmenti, si care, la lana superioara este atat de subtire, incat nu este vizibil.

La microscop, marimea, forma si dispunerea solzilor constituie atat o modalitate de identificare a fibrelor de lana, cat si a calitatii ei. Numarul solzilor variza in functie de finetea fibrei de lana si de numarul de ondulatii. Solzii au atat un rol de protectie cat si un rol tehnologic, favorizand procesul de impaslire. Prin tratare cu clor diluat, solzii se distrug iar lana isi pierde capacitatea de impaslire.

Fibrele de lana de calitate superioara prezinta la microscop un singur strat de solzi mai mari, dispusi in jurul diametrului fibrei. Fibrele de lana de calitate medie prezinta un diametru mai mare si doua straturi de solzi mai mici, care se intrepatrund unul pe celalalt. Fibrele inferioare au un diametru si mai mare, fiind mai groase si cu mai multi solzi pe circumferinta.

Culoarea lanii este data de pigmentii cuprinsi in stratul medular si poate varia de la alb pur, la alb galbui, cafeniu-inchis, cenusiu si negru. Lana de culori diferite (neagra si roscata) poarta numele de lana seina (lana baltata).

Luciul lanii depinde de uniformitatea si de gradul de netezime al fibrei, precum si de forma si pozitia solzilor. Lana fina si semifica prezinta un luciu matasos iar lana groasa are un luciu aproape mat. Luciul lanii spalate depinde de continutul de apa al fibrei. La purtare, stofele de lana devin lucioase, datorita tocirii solzilor.

Tinuta in locuri umede si neaerisite, lana mucegaieste, devenind galbena si apoi neagra, cu miros specific.

Lungimea fibrelor de lana reprezinta lungimea medie, de la un capat la celalalt al fibrei si poate fi lungime naturala, atunci cand fibra se masoara in stare ondulata sau lungime reala, cand ondulatiile sunt indreptate prin intindere.

Din punct de vedere al lungimii, fibrele de lana se clasifica in: fibre lungi (cu o lungime mai mare de 10 cm-tigaie, stogosa si turcana); fibre mijlocii (cu o lungime cuprinsa intre 6-10 cm-merinos si spanca) si fibre scurte (intre 3-6 cm).

Ondulatia reprezinta devierea fibrei de la linia dreapta si constituie un criteriu de clasificare a lanii (numarul ondulatiilor pe unitatea de lungime si inaltimea lor). Ondulatiile influenteaza procesul de impaslire a lanii, fiind preferata lana cu ondulatii dese. Lana de cea mai buna calitate are 12-13 ondulatii/cm, lana medie, 7-8 ondulatii/cm iar lana inferioara, 1-4 ondulatii/cm. Merinosul are ondulatii dese iar turcana prezinta o fibra aproape dreapta.

Datorita ondulatiilor, lana are o rezilienta considerabila. Aceasta proprietate, alaturi de rezistenta la tractiune si elasticitatea confera produselor textile din lana capacitatea de a-si mentine forma, superioara celorlalte fibre textile.

Higroscopicitatea lanii este cea mai mare dintre fibrele naturale, ea absorbind din aer cca. 15-18% dintre vaporii de apa, iar intr-o atmosfera saturata, umiditatea lanii poate ajunge pana la 40%. O data cu cresterea umiditatii, creste si elasticitatea, dar se reduce rezistenta. Repriza lanii spalate este de 17%, iar lana regenerata are o repriza de 12%.

In apropierea flacarii, fibra de lana nu sufera modificari, in flacara arde lent, cu umflaturi, emanand un miros de corn ars si formand o cenusa aspra, sub forma unui bulgare sferic, de culoare neagra. Prin incalzire, lana lucioasa devine mata iar incalzita la o temperatura de pana la 100C devine plastica, pastrand forma care i-a fost data, mai ales dupa o umezire prealabila (proprietatea tesaturilor de lana de a forma cute durabile).

Solutiile alcaline diluate sau concentrate distrug lana, efectul depinzand de concentratie si de temperatura (lana tratata cu NaOH ia forma inelara, iar prin fierbere cu NaOH 10%, lana se dizolva).

Rezistenta la acizi a lanii este mai buna decat a fibrelor vegetale, facand posibila carbonizarea, vopsirea si finisarea ei in medii acide. In contact cu acizi concentrati, fibrele de lana sunt deteriorate, la microscop prezentand un aspect zdrentaros. Acidul azotic concentrat coloreaza in galben fibrele de lana, le umfla si le distruge iar acidul sulfuric distruge pigmentii, fara a degrada fibrele.

Lana este relativ stabila fata de oxidanti, sub actiunea oxigenului si a luminii solare, lana incepe sa se ingalbeneasca iar rezistenta si capacitatea de impaslire se reduc.

Clorul imprima lanii o afinitate mai mare fata de coloranti si un luciu mai puternic (datorita distrugerii solzilor, ceea ce face si ca lana sa nu se mai incalceasca), dar conduce la pierderea in masa a lanii, la reducerea rezistentei la rupere si a elasticitatii.

Rezistenta specifica a lanii se datoreaza stratului cortical al fibrei si este mai mare la lana fina si semifina (la care stratul medular lipseste iar stratul cortical este mai dezvoltat) si mai redusa la lana semigroasa si groasa. Rezistenta variaza intre 10-33 Kgf/mm^2.

Lana are cea mai mica masa specifica - 1,3 g/cm³ dintre toate fibrele naturale.

Elasticitatea fibrelor de lana depinde de elasticitatea ondulatiilor, de elasticitatea volulmului (capacitatea de a reveni la volumul initial dupa incetarea fortei de compresiune) si de elasticitatea la intindere (capacitatea fibrei de a reveni la lungimea initiala cand forta de tractiune inceteaza). Lana provenita de la oi bolnave si lana deteriorata au o elesticitate redusa.

Elasticitatea confera produselor din lana moliciune si rezistenta la uzura. Moliciunea se simte la pipait, fibrele fiind moi chiar daca sunt groase.

Lana este rea conducatoare de electricitate si un bun izolator termic.

Pe etichetele de produs, trebuie specificat tipul lanii utilizate. Din acest punct de vedere, lina poate fi: noua, reprelucrata si refolosita.

Lana noua sau lana virgina este lana care nu a mai fost niciodata prelucrata spre diferenta de lana reprelucrata care se refera la fibrele de lana recuperate din deseurile de la taiere, de la diversele mostre si din ramasilele de la filaturi, care sunt aduse din nou in stare de fibra. Lana regenerata este lana recuperata din produse deja folosite (din zdrente) si care este refilata si retesuta sau retricotata. Aceasta lana are fibre scurte si deteriorate si de aceea se fileaza in amestec cu lana de tunsoare. Acest tip de lana se distinge cu usurinta la microscop deoarece apare divers colorata, cu diametre diferite si de multe ori, cu capetele destramate (sub forma de pensula). Lana regenerata nu formeaza obiect al tranzactiilor internationale, insa se vand zdrente din care se va obtine acest tip de lana, precum si produse finite obtinute din acest tip de fibre.

Alaturi de productia de lana, mai exista si o cantitate redusa de lana obtinuta de la alte animale, printre care: lama, camila, alpacaua, caprele Angora si Kashmir, vicuna, calul etc.

Acestea se utilizeaza fie in amestec cu lana, fie separat.

Parul de capra cuprinde doua categorii de fibre: fibre aspre si fibre moi (puf). El este mai gros si mai rezistent decat lana de la oi, lucios, neted, cu sau fara ondulatii si de culoare alb-galbui sau cafeniu. Caprele de soiuri superioare, Angora sau Mohair, dau fibre moi, de o calitate comparabila cu cea a lanii pieptanate.

Mohairul provine din parul capei de Angora care creste in special in Asia Mica si este o fibra fina, neomogena, lucioasa, de culoare alb-galbui sau cenusie, lunga (13-20 cm), ondulata, cu un aspect puternic matasos, foarte rezistenta si cu o capacitate de impaslire redusa.

Kashmirul este produs de capra cu acelasi nume, care creste in Tibet, in regiunea Himalaia.

Parul de camila are o culoare specifica (tabac), un luciu pronuntat, prezinta o rezistenta la tractiune mai mare decat a lanii si o capacitate de murdarire si de impaslire mai reduse. Fibrele sunt neomogene, continand puf, par mediu si par aspru, dar prezinta un luciu mai pronuntat decat al lanii. Din familia camilei mai fac parte: lama, alpacaua, vicuna si guanaco, ale caror paruri sunt utilizate in productia de textile.

Parul de cal este recoltat de pe coama (par de calitate inferioara, mai subtire si mai suplu, numit si par de China) si din coada (mai aspru, gros si rezistent). Este foarte apreciat pentru elasticitatea si rezistenta sa[3].

Fibre naturale de origine vegetala

Exista patru tipuri principale de fibre vegetale: fibre de seminte, care sunt fibrele ce inconjoara semintele unor anumite plante (bumbacul, kapocul); fibre liberiene, fibre rezistente, care la majoritatea dicotiledonatelor, sunt dispuse in tulpina (in, canepa, ramie, sisal, chenaf etc.); fibre vasculare, fibrele rezistente dispuse in corpul frunzelor monocotiledonatelor (manila, sisal) si fibre de fructe, sub forma unor peri presati, care imbraca fructul aidoma unei palisade (cocosul).

Fibrele vegetale sunt predominant celulozice si spre deosebire de fibrele animale proteice rezista la actiunea bazelor, a majoritatii acizilor organici, dar sunt distruse de acizii minerali puternici. O innalbire necorespunzatoare poate deteriora sau distruge aceste fibre.

Dintre fibrele de seminte, numai bumbacul si kapocul prezinta importanta comerciala.

Bumbacul este o fibra monocelulara si reprezinta prelungirea epidermica a cojii semintelor plantei din genul Gossypium.

La fel ca si matasea, bumbacul este cultivat de o lunga perioada de timp: in Mexic au fost descoperite fibre de bumbac si fragmente de seminte cu o vechime de peste 7000 de ani, iar in India bumbacul este cultivat de cel putin 5000 de ani. De asemenea, in antichitate, bumbacul era folosit in China, Egipt si pe continentul american.

In prezent, se cultiva peste 60 de specii de bumbac, dintre care o serie de specii sunt modificate genetic, diferentiate prin calitatea, cantitatea si lungimea fibrelor, prin forma si marimea plantei si prin perioada de vegetatie.

Dintre aceste specii, numai cateva prezinta importanta comerciala, fiind cultivate in cca. 60 de tari: Egipt si Sudan (pentru bumbac cu fibra extralunga si lunga, alb si cu un pronuntat grad de luciu), in Asia (China, India), in Brazilia, Mexic si in Statele Unite ale Americii.

Samanta produsa de bumbac este invelita in fibre de bumbac cu lungimi de 5-56 mm, dupa separarea carora, la unele specii, semintele raman golase, iar la altele, acoperite cu un puf cu lungimi de 6 mm, numit linters.

Dupa culegerea manuala sau mecanizata a bumbacului, acesta este supus mai multor operatii, in statii speciale numite statii de egrenare, respectiv:

Ø  curatarea fibrelor de impuritatile vegetale si minerale (coji, frunze, praf, pamant etc.) prin destramare si ventilare;

Ø  egrenarea (separarea fibrelor de seminte);

Ø  lintersarea (separarea de pe semintele egrenate a lintersului);

Ø  presarea bumbacului egrenat in baloti, in vederea livrarii lui catre filaturi;

Ø  presarea lintersului in baloti, in vederea livrarii catre o serie de ramuri ale industriei chimice (explozivi, lacuri etc.);

Ø  ambalarea si marcarea.

Cu ocazia operatiilor de egrenare sunt indepartate fibrele de bumbac cu defecte: noduri fibroase, fibre neajunse la maturitate, fibre atacate de bacterii si ciuperci, fibre de bumbac mort etc.

Inainte de cules, in aproprierea fazei de maturitate deplina, fibrele pierd o parte din umiditate, se turtesc si capata forma unei benzi. Aceasta este si mai vizibila la microscop, unde bumbacul se prezinta sub forma unei panglici rasucite, cu un canal interior numit lumen, mult mai gros decat peretii fibrei.

Fibra de bumbac este alcatuita din urmatoarele parti componente:

cuticula sau peretele primar;

peretele secundar

canalul interior sau lumenul.

Spre deosebire de bumbacul ajuns la maturitate, bumbacul mort sau neajuns la maturitate, se prezinta sub forma unor benzi late, netorsionate dar cu indoituri caracteristice sub un unghi de 90, transparente si lucioase. Bumbacul mort nu se vopseste iar in produsul finit apare sub forma unor purici[4].

Bumbacul mercerizat (in vederea cresterii luciului, bumbacul este tratat cu o solutie de NaOH si supus la o tensiune mecanica) are la microscop un aspect cilindric, iar fibra este umflata si transparenta, fara rasucituri si cu un lumen foarte subtire, ca o linie.

Bumbacul este o importanta materie prima pentru o gama foarte variata de produse textile. Larga lui utilizare se datoreaza usurintei de transformare a fibrelor in fire, higroscopicitatii si bunei comportari la spalare si uscare, iar continutul mare de celuloza ii confera rezistenta, suplete, elasticitate si bune aptitudini de finisare.

Calitatea fibrelor de bumbac se apreciaza in functie de: lungimea, rezistenta, elasticitatea, finetea, culoarea si luciul fibrei.

Fibrele de bumbac fac parte din categoria fibrelor scurte. Lungimea si finetea fibrelor reprezinta principalele caracteristici tehnologice ale bumbacului, in functie de care fibrele vor fi transformate in fire groase, mijlocii si subtiri.

Determinarea lungimii fibrelor de bumbac se bazeaza pe sortarea fibrelor in clase de lungime si stabilirea lungimii modul si a lungimii filatorului (lungimea stapel). Pentru aceasta determinare, fibrele sunt paralelizate si apoi sunt extrase treptat fibrele de diferite lungimi, formandu-se astfel o curba. Ramura urcatoare a curbei reprezinta fibrele cu o lungime mai redusa decat lungimea modul si cu cat varful curbei este mai ridicat, cu atat bumbacul este mai regulat (partea majoritara a fibrelor situandu-se in jurul lungimii modul). Dupa sortare, se stabileste clasa modul (clasa de lungime cu frecventa cea mai mare), bumbacul fiind mai apreciat cu cat varful curbei este situat mai la dreapta. Lungimea medie a fibrelor corespunzatoare ramurii din dreapta reprezinta lungimea comerciala a fibrelor de bumbac, care mai poarta numele de lungimea filatorului sau lungimea stapel.

Fibrele cu lungimea stapel mare sunt transformate in fire fine, rezistente, care sunt apoi folosite la fabricarea produselor textile fine, iar fibrele cu lungimea stapel mica sunt folosite pentru tesaturi durabile.

Din punct de vedere al lungimii, bumbacul se clasifica in: bumbac extralung, cu o lungime a filatorului de peste 45 mm, bumbac lung: 34-45 mm, bumbac mijlociu: 28-34 mm si bumbac scurt, sub 28 mm.

Finetea bumbacului se exprima prin numarul metric (Nm) si in militex si variaza intre Nm 2.000-12.000. In general, cu cat lungimea bumbacului creste, cu atat el este mai fin, insa o finete exagerata a fibrelor conduce la incalcirea si innodarea acestora.

Din punct de vedere al finetii, bumbacul este clasificat in: bumbac fin, fibre cu diametrul de pana la 20 μm; bumbac obisnuit, cu diamterul cuprins intre 20-23 μm si bumbac gros, cu diametrul fibrei de peste 23 μm.

In general, fibra de bumbac se poate caracteriza ca o fibra fina, elastica, uniforma si supla.

Fibrele de bumbac prezinta, in gerenal, o culoare alba sau alb galbuie si un luciu redus, mat, spre deosebire de bumbacul mercerizat care are un luciu accentuat.

Higroscopicitatea este buna, fibrele absorbind cu usurinta transpiratia, ceea ce le face sa fie placute la purtare. Repriza este 8,5% iar pentru deseurile de bumbac, 7%.

In apropierea flacarii, fibra de bumbac nu sufera modificari, in flacara arde rapid si continua sa arda si la scoaterea din flacara, emanand un miros de hartie arsa si formand o cenusa fina, friabila, de culoare alba-gri.

Bumbacul are o mare afinitate fata de coloranti, firele putand fi vopsite si imprimate cu usurinta, astfel incat se pot obtine tesaturi cu o multitudine de culori si imprimeuri.

Acizii minerali concentrati degradeaza bumbacul, transformandu-l in hidroceluloze, iar prin incalzire cu acid sulfuric concentrat, bumbacul este distrus rapid. Cu solutie de iodu-iodura de potasiu si acid sulfuric Vetillard, fibra de bumbac apare la microscop colorata in albastru, reactie specifica fibrelor celulozice.

Solutiile alcaline, in functie de concentratie, temperatura si durata de actiune, transforma celuloza din bumbac in alcaliceluloza, care prin simpla spalare cu apa, se transforma in celuloza regenerata.

Solutia cuproamoniacala este solventul cel mai curent al bumbacului, fibra umflandu-se atat de mult incat diametrul ei poate sa creasca cu pana la 1800%.

Rezistenta specifica a bumbacului este de 36 kgf/mm² iar lungimea de rupere este cuprinsa intre 23-38 km, in functie de finetea fibrelor.

Masa specifica a fibrelor de bumbac este de 1,48-1,52 g/cm³.

Kapocul este o alta fibra naturala de origine vegetala, asemanatoare bumbacului, produsa de copacul cu acelasi nume.

Kapocul (ceiba sau arborele de bumbac satinat) este numele unui gen de copaci care pot atinge o inaltime de peste 40 m si care sunt cultivati pe scara larga in regiunile tropicale, mai ales in Insula Java, pentru fibrele lor.

Ei prezinta frunze mari, palmate, iar florile sunt in forma de clopot. Semintele lor capsulate contin fibre semanatoare bumbacului. Fibrele de kapoc sunt fibre usoare (contin mult aer in lumen), scurte, elastice, fragile si impermeabile si tocmai de aceea, ele nu pot fi toarse si tesute ca fibrele de bumbac, insa sunt larg folosite ca materiale de umplutura in colaci si veste de salvare, sau ca material izolator.[5]

Prezinta o culoare galbuie si sunt mai lucioase decat fibrele de bumbac.

Fibrele liberiene se gasesc in tesutul plantelor cu acelasi nume, unde substantele pectice le cimenteaza in aglomerari de fascicule. Aceste fibre au rolul de a conferi flexibilitate plantei pentru a rezista la actiunea fortelor exterioare si de a proteja transportul hranei de la radacina, spre varf.

Fibrele sunt folosite pentru producerea unei game variate de tesaturi fine, groase sau tehnice si alaturi de bumbac, reprezinta materia prima in obtinerea hartiei fine sau de ambalaj.

La plantele textile dicotiledonate celulele sunt dispuse in coaja tulpinii iar la monocotiledonate sunt situate in corpul frunzelor.

Fibrele liberiene sunt clasificate in trei categorii:

Ø      fibre liberiene moi: in si ramie cotonizata, care sunt fibre suple, destinate unei game largi de tesaturi fine si groase;

Ø      fibre liberiene aspre: canepa, iuta, chenaful, teisorul etc., care sunt mai lignificate decat inul si se folosesc pentru tesaturi de saci, sfori, franghii etc.;

Ø      fibre liberiene foarte aspre: manila, sisal, cocos etc., care sunt lignificate si putrescibile si se folosesc la fabricarea covoarelor, sforilor, cablurilor etc.

In general, toate aceste fibre se separa de tulpinile lemnoase printr-o operatie chimico-biologica, numita topire, urmata de o operatie mecanica, pentru indepartarea partii lemnoase. Astfel, se obtin doua tipuri de fibre: fuiorul, alcatuit din fibre lungi si caltii, compus din fibre scurte, incalcite, cu ghemotoace si impuritati.

Inul face parte din familia Linacee iar fibrele sale sunt pe locul I ca importanta din categoria fibrelor liberiene, fiind apreciate pentru rezistenta, luciul, durabilitatea si higroscopicitatea lor.

Planta este cultivata atat pentru fibrele sale care se fileaza in vederea fabricarii de tesaturi dar si pentru seminte, din care se extrage uleiul de in.

Cultivarea inului este cunoscuta inca din cele mai vechi timpuri, in zona lacurilor elventiene fiind descoperite plase de pescuit si imbracaminte din in datata cu peste 10.000 de ani in urma. De asemenea, si in mormintele egiptene s-au descoperit o serie de obiecte de imbracaminte din in. In Britania, se pare ca inul a fost adus din zona Marii Mediterane de catre comerciantii fenicieni, manufacturile de in fiind apoi introduse de catre romani in intregul imperiu.

Plantele de in cultivate pentru fibre ating inaltimi cuprinse intre 0,3 si 1,2 m iar tulpinele sunt subtiri, cu diametre variind intre 2,5-4 mm. Ramurile sunt concentrate in zona varfului, frunze sunt mici, in forma lanciata iar florile, de obicei bleu, cate odata albe sau roz sau violet, contin 5 petale simetrice.

Fibrele sunt obtinute din tulpinile plantelor inalte, in urma unei serii de operatii, cum ar fi: topirea, uscarea, zdrobirea si baterea.

Pentru scurtarea procesului de topire si pentru cresterea calitatii fibrelor, s-a renuntat la topirea naturala si s-a trecut la cea cu apa calda (la o temperatura de 22-30C, care dureaza numai 3-5 zile), prin care apa si microorganismele conduc la descompunerea plantei. Apoi, tulpinile se usuca in aer liber, cand devin faramicioase si se zdrobesc pe cale mecanica, partea fibroasa iesind din masina sub forma unor manunchiuri, numite fuioare, cu lungimea de cca. 50 cm, incarcate de aderente lemnoase, numite puzderii. In final, are loc o separare a fibrelor de puzderii si o sortare a fibrelor sanatoase.

Spre deosebire de bumbac, fibrele de in contin lignina, ceruri, grasimi si substante pectice in cantitate mai mare si insolubile in apa rece. Acestea au o functie de impermeabilitate si nu se elimina in procesele de finisare. Cerurile si grasimile conduc si la cresterea moliciunii, a elasticitatii si a capacitatii de filare a inului, conferind fibrei un aspect unsuros.

Fibrele de in sunt fibre pluricelulare, a caror lungime variaza intre 10-90 cm si sunt alcatuite din celule de forma cilindrica, cu suprafete aproape netede. Inul superior prezinta fibre lungi, intre 50-60 cm, rezistente, suple, elastice, albe si lucioase.

La microscop, celula prezinta pereti grosi, cu lumenul sub forma de linie ascutita si transparenta si cateodata, noduri si deplasari datorita ruperii peretelui in timpul albirii. In lungimea celulelor de in se observa deseori striatii longitudinale si transversale, in forma caracteristica de X. In sectiune transversala, fibra de in se prezinta sub forma unor grupuri de poligoane, cu cate un punct in centru, evidentiindu-se astfel caracterul ei pluricelular.

Continutul de celuloza al inului variaza de la o regiune de producere la alta si tocmai de aceea, identificarea fibrelor de in se face in reactie cu acidul sulfuric Vetillard si cu iod iodura de potasiu, cand fibrele se coloreaza in albastru pur, dand reactia celulozei aproape pure.

Inul poate fi supus unui proces de albire si de cotonizare, prin care are loc dizolvarea partiala a hemicelulozelor si a substantelor pectice cu ajutorul unui procedeu mixt de tratare cu alcalii si de albire cu oxidanti. Fibrele bine cotonizate sunt albe, rezistente, lucioase si relativ aspre, fiind cunoscute si sub denumirea de fibre de cotonin.

Culoarea fibrelor variaza de la culoarea pielii, la cenusiu, argintiu, galbui si castaniu, fibra de cea mai buna calitate fiind de un alb-galbui. Culoarea evidentiaza atat gradul de maturitate al fibrei cat si eventualele boli ale plantei. Prin albire, inul capata o culoare de un alb pur. In general, inul prezinta un luciu mat.

Inul este mai rezistent la atacul microorganismelor, decat bumbacul, se usuca mult mai repede si este mult mai putin afectat de actiunea razelor solare.

In apropierea flacarii, fibra de in nu sufera modificari, in flacara arde rapid si continua sa arda si la scoaterea din flacara, emanand un miros de hartie arsa si formand o cenusa fina, friabila, de culoare alba-gri.

Pentru ca absoarbe si cedeaza umiditatea cu usurinta si pentru ca este bun conducator de caldura, inul este folosit la confectionarea imbracamintei de vara, conferind un efect de racorire.

Repriza fibrelor de in este de 12% iar alungirea la rupere este inferioara bumbacului, fiind de 2-4%, ceea ce face ca prelucrarea sa fie mai grea.

Fibra de in este mai rezistenta la actiunea agentilor chimici, inclusiv la actiunea acidului sulfuric decat bumbacul.

Chiar daca rezistenta inului creste in stare uda, o umiditate peste 35% si folosirea execesiva a produselor alcaline pentru spalare pot afecta fibra, reducandu-se sarcina de rupere.

Elasticitatea mai redusa decat a bumbacului si textura moale fac ca inul sa se increteasca, tendinta care se poate reduce prin o serie de tratamente chimice.

Datorita rezistentei ridicate, fibrele de in sunt folosite si la fabricarea tapiseriilor, a hainelor de protectie, a sacilor, corturilor, atelor pentru incaltaminte si pentru legarea cartilor, precum si in diferite scopuri tehnice.

Rezistenta specifica a inului este cuprinsa intre 36-60kgf/mm² iar lungimea de rupere a inului sub forma de fuior este de 54,3 km, sperioara bumbacului.

Masa specifica a inului este 1,5 g/cm³.

Canepa apartine familiei Moracee si este numele comun al plantei asiatice numite Cannabis sativa si al fibrelor acestei plante.

Deseori, apare sub denumirea de canepa indiana si este cultivata in Eurasia, in Statele Unite ale Americii si in Chile, atat pentru fibre, cat si pentru seminte.

Planta are o inaltime care variaza de la 90 cm la 5 m, in functie de clima si de tipul de sol, fibrele fiind dispuse in coaja tulpinii, care prezinta o forma concava[6].

La fel ca si inul, canepa este o fibra pluricelulara, insa celulele sunt mai puternic consolidate, mai putin transparente si mai neregulate decat celulele fibrelor de in.

La microscop, fibrele de canepa se prezinta sub forma unui cilindru mai neregulat decat la fibrele de in iar varful este rotunjit sau ramificat. Varful ramificat al fibrei de canepa cotonizata reprezinta un avantaj, sporind capacitatea de filare. Uneori, fibrele prezinta striatii sau adancituri si deplasari datorita loviturilor de la melitare[7].

Finetea fibrelor depinde de gradul de maturitate al plantei: fibrele moi, pentru imbracaminte, sunt obtinute de la plante culese in perioada de polenizare iar fibrele rezistente, aspre, folosite la fabricarea chingilor, a plaselor de pescuit, franghiilor, odgoanelor etc., sunt recoltate in perioada de maturitate a plantei.

Operatiile de obtinere a fibrelor si de prelucrare a lor sunt similare celor de la in: tulpinele partial descompuse sunt uscate, zdrobite si macinate pentru separarea partilor lemnoase de fibre.

Ca fibra elementara, canepa are o lungime cuprinsa intre 1-15 mm, iar fibra tehnica are o lungime de peste 300 mm

Culoarea fibrelor variaza intre cenusiu-verzui si alb. Dupa albire, canepa devine galben-aurie sau uneori, cenusiu-argintie si cu cat culoarea tinde catre alb, cu atat canepa este de mai buna calitate. Dupa spalari repetare cu apa si sapun, articolele din canepa continua sa se albeasca, devenind mai moi si cu un tuseu mai placut.

Luciul este mai scazut decat la in si difera de la o specie la alta.

In apropriere de flacara si in flacara, fibra de canepa se comporta la fel ca bumbacul si inul iar aspectul cenusii si mirosul degajat este specific fibrelor celulozice.

Spre deosebire de in, fibrele de canepa nu rezista la calcare, plesnind din cauza temperaturii si a presiunii si de aceea, pentru realizarea confectiilor, de obicei, firele de canepa se amesteca cu cele de in.

Cu iod-iodura de potasiu si acidul sulfuric Vetillard, canepa da o coloratie albastra, specifica fibrelor celulozice, insa stratul exterior al celulei apare colorat in galben, fapt ce deosebeste canepa de in.

Masa specifica a canepii este 1,5 mg/cm³ , iar repriza este la fel ca si a inului, 12%.

Lungimea la rupere este cuprinsa intre 41-52 km, canepa de vara fiind mai putin rezistenta decat cea de toamna iar rezistenta specifica este 45 kgf/mm², fibrele mai rezistente fiind cele provenite din zona tulpinii mai apropiata de radacina.

Fibrele sunt utilizate la fabricarea unei varietati de produse textile, incluzand produse de imbracaminte pentru uz comun si pentru marina, sfori, ambalaje etc.

Alte plante, neinrudite, care apar sub denumirea comuna de canepa, sunt: sisalul, manila, etc.

Sisalul este fibra naturala provenita de la un gen de plante numite Agave care cresc in deserturile emisferei vestice.

Sisalul, sau "canepa de sisal", originar din Indiile de Vest, mai este intalnit in Mexic si in alte tari tropicale din Eurasia. Fibrele, obtinute din frunzele acestei plante, prezinta o lungime de pana la 1,5 m, sunt aspre si rezistente.[8]

Fibrele sunt mai usoare decat canepa, dar mai grele si mai rezistente decat manila, insa prin frecare se destrama.

Din sisal se confectioneaza sfori, cabluri, cosuri, plase etc.

Manila, cunoscuta si sub denumirea de canepa de Manila sau abaca, este numele fibrelor obtinute din cozile frunzelor plantei cu acelasi nume. Planta este originala din Filipine si pe arii mai reduse se cultiva si in Asia de Sus-est si in America Centrala.

Prelucrarea plantelor se realizeaza intr-un mod similar inului si canepii.

Celulele sunt rotunjite si prezinta striatii, au un lumen larg, iar peretii sunt de grosime constanta. Caracteristic manilei este varful foarte ascutit al celulei.

Fibrele au o culoare galbui-cafenie si sunt lucioase, iar cele fine, deseori cu o lungime de 5 m, sunt utilizate in fabricarea firelor destinate confectiilor tesute sau tricotate. Fibrele mai aspre sunt folosite pentru realizarea sforilor, a franghiilor rezistente si a odgoanelor, mai ales pentru faptul ca rezistenta fibrelor nu scade o data cu cresterea umiditatii[9].

Fibrele de manila sunt foarte usoare si rezistente la actiunea apei marine, insa in contact cu umiditatea, ele se rigidizeaza. Repriza fibrelor de manila, ca si a celor de sisal, este de 12,5%.

Iuta reprezinta numele comun al doua specii de plante (Corchorus oliteruis si Corchorus capsularis) si al fibrelor acestora. Iuta este o planta erbacee anuala care se cultiva atat in zonele secetoase, cat si in cele umede. Datorita costului redus al fibrelor cat si a comportarii bune la filare este larg raspandita, mai ales in tarile tropicale. Inaltimea plantei este de 4 m si prezinta flori mici galbene, singulare sau in pereche.

Fibrele extrase din tulpina sunt puternic lignificate si se caracterizeaza printr-un luciu accentuat si o mare tenacitate dar sunt fragile si distruse cu usurinta de umiditate.

La microscop, iuta se prezinta asemanator cu fibrele de canepa, fiind tot o fibra pluricelulara, insa celulele cilindrice sunt mai largi si reunite in fascicule fara striuri. Celulele au un aspect neregulat, alternand portiuni subtiri cu altele ingrosate, au peretii transparenti iar extremitatile fibrelor sunt rotunjite. Lumenul se ingroasa in unele zone si, de aceea, grosimea peretilor apare neregulata.

In aproprierea flacarii, ca si in flacara, mirosul, culoarea si aspectul cenusii sunt caracterstice fibrelor vegetale.

Culoarea fibrelor de iuta variaza de la alb-galbui, la galben-brun iar sub influenta aerului se modifica in brun-inchis. Cu cat culoarea iutei este mai argintie, cu atat ea este de mai buna calitate. Albirea cu hipoclorit nu sa rezultate satisfacatoare si de aceea, iuta nu se albeste decat in cazuri exceptionale.

Luciul este mai ridicat decat la in si canepa.

Fibrele de iuta au o mare afinitate fata de toate categoriile de coloranti, insa cu timpul, tonurile se inchid la culoare.

Iuta este higroscopica, absorbind apa intr-o proportie de 33% iar repriza este 13,75%.

Iuta nu rezista la actiunea aburului sub presiune (in abur sub presiune la 140C se distruge in proportie de 22%). De asemenea, iuta este mai putin rezistenta decat inul si canepa, iar lumina, aerul si umezeala o fac faramicioasa, reducandu-i si mai mult rezistenta. Datorita continutului ridicat de lignina, fibrele au o rezistenta mica la flexiuni bruste si de aceea, sforile din iuta se rup repede in dreptul nodului.

Masa specifica este de 1,5 g/cm³.

Principalele domenii de utilizare ale iutei sunt: tesaturi de ambalaje, saci, covoare, hartie de slaba calitate, precum si in scopuri tehnice etc.

Ramia este numele unei plante si al fibrelor naturale ale acesteia. Sunt cele mai lucioase, durabile si moi fibre naturale, mai rezistente decat bumbacul si, de asemenea, prezinta o buna rezistenta la actiunea factorilor chimici si microbiologici.

Problemele care apar in legatura cu ramia sunt de natura tehnologica, decorticarea tulpinilor facandu-se anevoios.

In vederea filarii fine, ramia este supusa procesului de cotonizare, prin tratare cu solutii alcaline sub presiune (se degomeaza), proces prin care se distrug cleiurile vegetale care solidarizeaza fibrele intre ele si care conduce la albirea ramiei.

Masa specifica a fibrelor de ramie este 1,51-1,59 g/cm³ iar repriza este de 6,52%.

Fibrele de cocos provin din fructele unei varietati de palmier, numit cocotier. Fibrele sunt smulse de pe nucile de cocos inca necoapte si apoi sunt supuse unei operatii de topire in apa de mare, timp de 4-12 luni, urmata de strivire, spalare, uscare si pieptanare.

Aceste fibre sunt rezistente la apa si la sarurile de mare, in mediu umed isi conserva rezistenta, iar cablurile confectionate din fibre de cocos plutesc pe apa.

Sunt folosite la fabricarea cablurilor, franghiilor, a colacilor de salvare etc.

Fibre naturale de origine minerala

Fibrele de azbest sunt extrase din diferite varietati de roci (crisotil, crocidolit, amosit etc.), care contin zone cu structura fibroasa, intercalate cu zone de steril.

Fibrele de azbest prezinta o serie de proprietati care    le-au facut des utilizate in trecut: sunt rezistente la tractiune, sunt neaprinzibile, au bune proprietati de izolare termica, electrica si acustica, rezistenta satisfacatoare la coroziune si o masa specifica de 2,10-2,82 g/cm³.

Incepand cu anul 1931 (in Anglia) a fost descoperit caracterul toxic al azbestului (favorizeaza aparitia cancerului pulmonar si a tumorilor maligne ale peritoneului), efectele manifestandu-se dupa cca. 20-50 de ani de la prima aspirare a prafului de azbest[10]. Ca urmare, in prezent el nu mai este folosit in nici un domeniu.

1.2. Fibrele chimice din polimeri naturali

Polimerii sunt substante ce contin molecule mari, alcatuite la randul lor din multe unitati repetitive de mici dimensiuni, numite monomeri sau meri. Numarul de unitati structurale repetitive dintr-o molecula mare reprezinta gradul de polimerizare. Materialele cu un grad ridicat de polimerizare sunt cunoscute sub numele de polimeri inalti. Acestia pot fi homopolimeri: polimeri la care exista o singura unitate structurala repetitiva de acelasi fel si copolimeri, care sunt formati din mai multe unitati structurale repetitive diferite.

Cele mai multe dintre substantele materiei vii, cum ar fi proteinele, lemnul, cauciucul, rasinile etc. sunt polimeri, la fel ca si materialele sintetice (materialele plastice, fibrele sintetice, adezivii, sticla si portelanul) care, prin extensie, pot fi considerate substante polimerice[11].

Primele fibre obtinute din polimeri inalti naturali, de natura hidratcelulozica, au fost realizate la sfarsitul secolului al XIX-lea si au fost cunoscute sub denumirea de rayon. Rayonul a mai fost denumit si "matase artificiala", cu toate ca din punct de vedere al compozitiei chimice, el difera complet de matase. De la obtinerea lui in anul 1900, rayonul a fost folosit in multe domenii ale industriei textile.

In procesul de fabricare a rayonului, celuloza naturala extrasa din lemn sau din lintersul de bumbac s-a tratat cu o serie de substante chimice, pentru a se obtine o solutie vascoasa. Apoi, acesta solutie a fost extrudata, iar fibrele trecute printr-o baie de acid slab, astfel ca filamentele sa revina la forma de celuloza pura. Rayonul a inceput sa fie obtinut atat prin procedeul viscozei cat si prin procesul cuproamoniacal.

La scurt timp dupa productia rayonului au fost obtinute si primele fibre estercelulozice, dintr-un acetat de celuloza si printr-un proces similar rayonului. De atunci, gama fibrelor chimice s-a imbogatit in mod continuu, ele avand o pondere mai mare decat cele obtinute din polimerii sintetici.

Aceste fibre obtinute din polimeri naturali au o pondere mult mai mare decat cele obtinute din polimerii sintetici.

Principalele tipuri de fibre continue obtinute din polimeri naturali, prin procedee chimice sunt:

viscoza si cupro (hidratcelulozice);

acetat (estercelulozice);

azlon (proteice);

fibre din cauciuc.

Toate aceste fibre au o moliciune accentuata si sunt placute la pipait, prezinta o culoare alba sau sunt diferit colorate, prin vopsire in masa, luciul fiind insa diferit: puternic, semimat sau mat, in functie de procesul tehnologic de obtinere.

Procesul de fabricatie al acestor fibre consta in trei faze:

Ø  prepararea unor solutii vascoase din produsul macromolecular;

Ø  filarea;

Ø  finisarea fibrelor.

In functie de polimerul de baza si de procedeul de fabricatie, fibrele din polimeri naturali se impart in:

fibre pe baza de celuloza obtinute prin procedeul viscoza;

fibre pe baza de celuloza obtinute prin procedeul cupro;

fibre pe baza de ester celulozic, obtinute prin procedeul acetat.

Procedeul viscoza se bazeaza pe transformarea celulozei albite (purificata) din lemn, paie sau stuf in xantogenatul de celuloza, ca produs celulozic intermediar. Acesta este dizolvat cu o solutie de hidroxid de sodiu 4%, obtinandu-se o solutie portocalie, omogena si foarte clara, cu o vascozitate de 2-3 ori mai mare decat a glicerinei, solutie numita viscoza.

Urmatoarea etapa este aceea de fabricare propriu-zisa a fibrelor si consta intr-un proces de extrudere (proces numit si filare), prin care solutia vascoasa este fortata sa treaca prin niste mici orificii ale unei duze (numita filator), intr-o baie ce contine o serie de substante chimice de coagulare, care permit obtinerea unor filamente consistente[12]. Sectiunea transversala a fibrelor variaza de la forma crenelata (cu zone distincte de coaja si miez), la forme aproape circulare si cu continut omogen.

Ultimele operatii sunt cele ale unor tratamente speciale, care se refera la: neutralizare, desulfurare, albire, spalare, uscare si taiere.

Ca structura, fibrele chimice nu au perfectiunea structurii fibrilare a fibrelor naturale. Fibrele au un diametru regulat, deseori cu striuri longitudinale, continue si bine marcate si, de asemenea, prezinta granulatie caracteristica (in fibrele mate sau colorate cu pigmenti).

Viscoza obtinuta are un continut de celuloza de 87-89% si un grad de polimerizare de 300-350, finetea filamentelor fiind cuprinsa intre 4,4-1,7 dtex (Nm 2250-6000).

Proprietatile chimice si fizico-chimice ale fibrelor sunt uniforme pe toata intinderea lor, mai ales netezimea, afinitatea fata de coloranti, rezistenta si alungirea.

Din punct de vedere al luciului, fibrele de viscoza se fabrica in trei tipuri: lucioase, semimate si mate, in general, viscoza avand un luciu argintiu. Luciul prea puternic, specific fibrelor cu o sectiune ovala si mai putin dintata este un inconvenient pentru procesele tehnologice ulterioare si tocmai de aceea, fibrele se matiseaza.

Viscoza se vopseste cu aceeasi coloranti ca si bumbacul, avand aceeasi afinitate fata de acestia ca si bumbacul mercerizat.

Higroscopicitatea este superioara celei a bumbacului, umflarea cauzata de apa fiind reversibila, iar repriza este de 11%.

Conductibilitatea termica se aproprie de cea a bumbacului si este superioara conductibilitatii lanii si matasii. Proprietatile termoizolante ale imbracamintei realizate din viscoza depind de stratul de aer dintre fibre si nu de conductibilitatea termica a fibrelor izolate.

Comportarea viscozei in aproprierea flacarii si in flacara este asemanatoare bumbacului, mirosul emanat si aspectul cenusii fiind similare cu cele al fibrelor naturale vegetale.

Fibrele de viscoza sunt distruse de acizii minerali concentrati, chiar la o temperatura normala, in timp ce acizii diluati le degradeaza cu usurinta la temperaturi ridicate sau printr-o actiune prelungita. De asemenea, ele sunt degradate cu usurinta si de alcalii diluati, la temperaturi ridicate. Fibrele sunt stabile fata de actiunea solventilor organici (benzina, benzen), in care nu se umfla decat foarte putin.

Masa specifica este 1,51-1,52 g/cm³ iar rezistenta specifica este de 18-22 kgf/mm².

Prin incalzire un timp mai indelungat, la 150C, macromoleculele se depolimerizeaza iar proprietatile fizico-mecanice se degradeaza, rezistenta la tractiune mentinandu-se pana la 120C.

Prin procedeul cupro (procedeul cuproamoniacal), celuloza purificata din linters sau din pin este tratata cu sulfat de cupru si cu hidroxid de sodiu, pentru a forma celuloza cuproamoniacala. Aceasta este dizolvata in solutii de 25% amoniac si hidroxid de natriu si extrudata, la fel ca si viscoza, coagularea facandu-se insa in apa sau in hidroxid de sodiu. Ultimele tratamente sunt cele de decuprificare, spalare, uscare si taiere.

Fibrele obtinute prezinta un diametru regulat, fara striuri vizibile, iar fibrele mate sau colorate cu pigmenti prezinta o granulatie caracteristica.

Fiind tot fibre hidratcelulozice, caracteristicile acestor fibre sunt asemanatoare cu cele ale viscozei, insa alungirea la rupere este mai mica (10-16%) decat a acesteia. De asemenea, au o structura mai uniforma si se vopsesc mai bine si mai omogen. Repriza fibrelor cupro este egala cu a viscozei si este de 11%.

Fibrele cupro reprezinta materia prima pentru produse fine de tricotaje, in special pentru ciorapi.

Procedeul acetat (diacetat si triacetat) foloseste celuloza din linters sau de pin care este tratata chimic cu acid acetic glacial si cu anhidrida acetica, in vederea obtinerii celulozei acetat. Solutia de filare este obtinuta prin dizolvarea celulozei acetat in acetona si alcool etilic, extruderea prin orificiile filierelor facandu-se ca la viscoza, insa cu evaporearea solventilor folositi. Ultima operatie este cea de taiere a filamentelor continue.

In functie de gradul de esterificare, fibrele acetat se prezinta sub doua forme: diacetilcelulozice si triacetilcelulozice, ambele avand aproximativ aceleasi proprietati mecanice.

Fibrele au un diametru regulat, cu striuri longitudinale continue, dar relativ putine. Finetea fibrelor acetat este cuprinsa intre 2,2-1,3 dtex (Nm 4500-7500).

Fibrele acetat sunt placute la pipait, foarte moi, cu luciu asemanator matasii, dar se mototolesc cu usurinta.

Nu prezinta afinitate fata de colorantii obisnuiti si de aceea sunt vopsite cu coloranti specifici, de dispersie, cu care se pot obtine si diferite efecte de culoare.

Sunt fibre termoplastice, si la 140C incep sa se deformeze. Tocmai de aceea, calcarea se face numai prin intemediul unor tesaturi umede.

Fibrele acetat sunt rele conducatoare de caldura, putin higroscopice si usor inflamabile. Fiind putin higroscopice, fibrele acetat au proprietati electroizolante bune. Repriza fibrelor acetat este de 6%.

In apropriere de flacara incep sa se topeasca, in flacara, ard topindu-se iar la iesirea din flacara, continua sa arda, topindu-se, cu formare de gamalii negre, tari, mirosul emanat fiind acid, intepator.

Dintre fibrele celulozice, fibrele acetat sunt cele mai sensibile la actiunea bazelor, solutiile slab alcaline de sapun si soda descompunand-o la fierbere. Au o stabilitate mai mare fata de acizi decat fibrele hidratcelulozice, insa acizii concentrati o descompun. In solventi organici (acetona, esteri) fibrele se umfla mult si se dizolva.

Fibra acetat obisnuita are o rezistenta specifica de 12-16 kgf/mm² iar cea supraetirata, o rezistenta exceptionala, de 126 kgf/mm², depasind rezistenta tuturor fibrelor textile, chiar si pe cea a otelului. Masa specifica este de 30 g/cm³.

Aceste fibre sunt folosite la fabricarea tesaturilor si a tricotajelor, fiind utilizate totodata si la realizarea diferitelor amestecuri de fibre, pentru obtinerea efectelor de culoare si a reducerii sifonabilitatii.

Celofibra viscoza este alcatuita din fibre scurte obtinute din celuloza prin procedee chimice. In functie de procedeul de obtinere, celofibra poate fi: celofibra viscoza, celofibra cupro si celofibra acetat.

Avand din punct devedere chimic aceeasi compozitie cu cea a fibrelor continue, proprietatile celofibrei sunt aproape identice cu cele ale acestor fibre.

Celofibra se prelucreaza aproape intotdeauna in amestec cu alte fibre, ca: bumbac, lana, polimeri sintetici etc. si de aceea, ea se fabrica in sortimente diferentiate din punct de vedere al lungimii, gradului de ondulare etc., pentru a fi compatibila cu fibrele cu care urmeaza a se amesteca si cu metoda de filare.

Principalele tipuri de fibre de celuloza, din punct de vedere al lungimii lor, sunt:

celofibra B, de tip bumbac: 20-40 mm;

celofibra L, de tip lana cardata: 60-80 mm;

celofibra L, de tip lana pieptanata: 80-150 mm;

celofibra I, de tip in: 125-300 mm.

Celofibra tip bumbac prezinta un aspect lucios, un grad de alb de min. 80%, densitatea de lungime in denieri este de 1,5 iar repriza este de 13%.

De asemenea, se mai fabrica celofibra de tip iuta, pentru vigonie, celofibra groasa pentru covoare etc.

Celofibra polinozica a inceput sa fie fabricata in 1960 si este o celofibra viscoza superioara calitativ celei obisnuite, fara a se ridica insa la nivelul de rezistenta a bumbacului.

Sectiunea acestor fibre este circulara si au un grad de structurare fibrilara mai ridicat. De asemenea, in stare umeda, prezinta un grad de rezistenta sporit, sunt mai rezistente la actiunea alcaliilor, au o capacitate de gonflare mai redusa si o mare afinitate fata de coloranti.

Datorita proprietatilor sale superioare, celuloza polinozica substituie bumbacul, un amestec de 50% celofibra cu 50% bumbac posedand aproape in totalitate insusirile corespunzatoare bumbacului.

De asemenea, se foloseste in amestecuri cu fibre sintetice, respectiv cu cele poliesterice, fibrele obtinute caracterizandu-se prin rezistenta marita la frecare, nesifonabilitate, pastrarea dungii si intretinere usoara.

Fibrele proteice (protidice) mai sunt cunoscute sub numele de fibre azlon.

Fibrele azlon pot fi fabricate pe baza de: cazeina din lapte (fibre lanital), zeina din porumb (fibre Vicara), glicina din arahide (fibre Ardil), din soia, din samanta de bumbac etc. si fiind fibre proteice, prezinta caracteristici asemanatoare fibrelor de lana.

Productia lor a inceput in 1935 dar nu s-a dezvoltat si nu exista sanse de dezvoltare nici in viitor, datorita faptului ca baza de materii prime o reprezinta domeniul alimentar, care si asa este deficitar la nivel mondial si pentru ca poseda o slaba rezistenta atat in stare uscata, cat si umeda.

1.3. Fibrele chimice din polimeri sintetici

(fibrele sintetice)

Fibrele sintetice sunt fibre obtinute din polimeri sintetici prin procedee chimice. Cele mai multe dintre ele sunt termoplastice si de aceea moliciunea si supletea sunt obtinute prin tratamente termice.

Prima fibra sintetica a fost o poliamida, denumita nylon, obtinuta in anul 1930 de catre chimistii condusi de Wallace Hume Carothers, din cadrul companiei americane "du Pont de Nemours". Aceasta era o fibra foarte rezistenta, foarte elastica si extrem de supla.

In aceasta perioada, se pare ca exista o adevarata rivalitate intre chimistii americani si cei japonezi in obtinerea fibrelor sintetice, fapt pentru care, dupa unele opinii, in denumirea de nylon acordata fibrelor poliamidice s-ar ascunde o ironie a chimistilor americani la adresa celor japonezi (Now you lose old Nipponese- "acum tu pierzi batran japonez").

De atunci, au fost obtinute multe alte fibre sintetice, printre care: acrilul (poliacrilonitril), aramidul (poliamida aromata), olefina (polietilena si polipropilena), poliesterii si spandexul (poliuretanul), toate caracterizate prin: tuseu placut, asemanator matasii si lanii, culoare alba sau diferite culori, realizate prin vopsirea in masa, luciu variabil, in functie de procesul tehnologic si proprietati fizico-chimice, tehnologice si microbiologice superioare.

Fibre sintetice se comercializeaza sub un numar foarte mare de denumiri, insa toate au la baza cca. 30 de polimeri sinetici.

Intr-un proces tipic de obtinere a acestor fibre, un polimer sintetic, aflat sub forma de solutie, topitura sau pasta usor mulabila, este extrus prin orificiile unui filator si trecut intr-un mediu care conduce la solidificarea lui.

In general, sectiunea transversala rotunjita conduce la o serie de dificultati in procesul de prelucrare (alunecarea straturilor, noduri rezistente, favorizarea pillingului etc.) si tocmai de aceea, se folosesc orificii de filare in forme geometrice diferite (stea cu cinci -opt colturi, semicerc cu raze, trapez deschis etc.), in functie de polimerul extrus.

De asemenea, in vederea reducerii masei specifice a fibrelor, extruderea se poate realiza prin orificii prevazute cu miezuri, care permit obtinerea unor canale cu aer in masa fibrelor.

Pentru conferirea unui tuseu placut (ele prezentand un tuseu apropiat de cel al sticlei), fiberele sintetice sunt volumizate prin diferite metode.

Fibrele din polimeri sintetici sunt mai usoare decat celelalte fibre textile, au o capacitate buna de izolare termica, o higroscopicitate redusa (fapt pentru care sunt curatate si uscate cu mare usurinta) si sunt rezistente la actiunea micoorgansimelor.

Proprietatile fibrelor depind de polimerul de baza, de procesul de filare si de tratamentele ulterioare aplicate, care includ: etirarea (intindere in stare plastica pentru obtinerea unor rezistente superioare), volumizarea, spalarea, vopsirea, matisarea, uscarea, taierea filamentelor etc., prin care o serie de proprietati, cum ar fi: masa, rezistenta chimica si termica, elasticitatea, supletea, afinitatea fata de coloranti etc. pot fi optimizate.

In functie de monomerul utilizat si de procedeul de obtinere, fibrele sintetice se clasifica in fibre obtinute:

prin policondensare: poliamidice (din acid sebaic si hexametilendiamina, din caprolactama si din aminoacid undecanoic); poliesterice (ester dimetilic al acidului tereftalic) si policarbonice;

prin polimerizare: polietilenice, polipropilenice si derivate vinilice (polietilena, polipropilena, polivinilcloridice, polialcoolvinilice, poliacrilnitrilice) si copolimeri vinilici (din clorura de vinil cu clorura de viniliden, din clorura de vinil cu nitril acrilic);

din sticle, zgure si roci eruptive: fibre de sticla, de zgura, de roci eruptive etc.

Fiecare dintre aceste fibre are anumite particularitati care determina domeniul ei utilizare:

Ø  fibrele poliamidice (care au ca materie prima titeiul-fenolul) sunt folosite pentru produse solicitate puternic la frecare, tinandu-se insa cont ca favorizeaza aparitia nopeurilor;

Ø  fibrele poliesterice (care au ca materie prima gazele de cracare, metanul, etilena etc.) sunt rezistente la actiunea aciziilor si alcaliilor diluate, au o mare capacitate de a nu se deforma, conserva dungile la pantaloni si pliurile si sunt folosite ca inlocuitori ai stofelor tip lana pieptanata si la fabricarea perdelelor;

Ø  fibrele poliacrilice (care au ca materie prima gazul metan) se comporta bine la sifonare, putrezire, la actiunea intemperiilor si datorita elasticitatii mari de volum sunt folosite la fabricarea tricotajelor, paturilor, stofelor pentru paltoane si tip lana cardata;

Ø  fibrele policlorvinilice (au ca materii prime gazele naturale si de sonda si acetilena) sunt neaprinzibile, imputrescibile, au proprietati antireumatismale, rezista bine la actiunea apei de mare, a acizilor si bazelor, fapt pentru care, pe langa fabricarea diverselor sortimente curente, sunt folosite si in tesaturi cu aplicatii medicale;

Ø  fibrele polialcoolvinilice (au ca materie prima titeiul) si sunt destinate tesaturilor de tip bumbac (impreuna cu viscoza si cupro) fiind folosite la fabricarea lenjeriei, hainelor de vara etc.[14]

Fibrele poliamidice (nylon, rilsan, relon, capron, perlon etc.) au o culoare alb-crem dar pot fi vopsite cu usurinta, sunt lucioase, dar se pot si matisa. Sunt fibre usoare, avand masa specifica de 1,14 g/cm³.

Higroscopicitatea este redusa, in conditii de temperatura si umiditate relativa normale, absorbind apa in proportie de 3,8-4%.

In apropriere de flacara, incep sa se contracte si sa se topeasca, in flacara ard incet, cu topire iar la scoaterea din flacara se sting destul de repede, emanand un fum alb si un miros diferit in functie de natura polimerului de baza: miros de telina sau de lumanare. Produsul arderii are aspectul unei gamalii tari, mai mult sau mai putin negra. La o temperatura de peste 230C se distrug.

La temperatura normala, sunt foarte stabile la actiunea microorganismelor si a majoritatii agentilor chimici, insa nu sunt stabile la acizii minerali concentrati si se dizolva in fenol si acid formic.

Rezistenta specifica este de 57-83 kgf/mm², fiind cea mai mare dintre rezistentele tuturor fibrelor textile, insa prezinta fenomenul de "imbatranire" (rezistentele mecanice scad sub actiunea indelungata a luminii si a agentilor atmosferici). De asemenea, rezista bine la frecare, sunt foarte elastice, au o lungime de rupere de 45-52 km iar fibrele etirate suplimentar, de 54-63 km.

Dezavantajele acestor fibre sunt urmatoarele: netezime prea mare si lipsa de structura, tendinta de a forma nopeuri, higroscopicitate redusa, prin incalzire se ingalbenesc, se incarca cu sarcini electrostatice (conduc la aparitia fenomenului de pilling), au rezistenta mica la lumina si la acizi si prezinta un tuseu rece.

Fibrele poliamidice sunt folosite la fabricarea tesaturilor tip matase, a tesaturilor impermeabile, a ciorapilor, a covoarelor, precum si pentru produse de uz sportiv, medicinal si industrial (parasute, articole de pescuit, corzi la rachetele de tenis, fire pentru sutura medicala, insertii etc.).

Fibrele poliamidice neaprinzibile sunt fibrele poliamidice in care macromoleculele nu mai sunt liniare si contin inele aromatice. Aceste fibre sunt foarte rezistente la actiunea temperaturilor ridicate, dupa expunere timp de 2 luni la 260C pastrandu-si cca. 60-70% din rezistentele initiale la frecare si sfasiere, iar dupa expunere timp de 4 luni la 180C, rezistenta la tractiune ramane aproape neschimbata.

Prin incalzire la 400C nu se topesc, nu propaga flacara, nu degaja miros neplacut si nici gaze toxice.

Tesaturile au un tuseu placut si un aspect asemanator tesaturilor de uz comun, fiind folosite la fabricarea tapiseriilor din aeronave, nave maritime, mijloace de transport auto etc.

Fibrele poliesterice detin primul loc in productia fibrelor sintetice. Ele apar sub diverse denumiri: Terital, Terom, Dacron, Lavsan, Tesil, Terylene etc., sortimentul fiind in prezent intr-o continua diversificare, prin aplicarea unor noi tratamente de nesifonabilizare, albire optica, calcare permanenta, antipilling, intretinere usoara, etc.

Se produc in doua sortimente de lungime: fibre continui si scurte, tip bumbac, tip lana, tip in etc., ale caror lungimi sunt egale cu lungimea fibrelor cu care se realizeaza amestecul, ponderea principala a productiei detinand-o insa fibrele scurte.

Fibrele poliesterice prezinta un grad inaintat de cristalinitate si de orientare moleculara. La microscop, fibrele apar cilindrice, in sectiune transversala sunt rotunde iar la unele tipuri se observa mici puncte.

Fibrele poliesterice prezinta un tuseu apropiat cu cel al lanii, placut si fiind calduroase asigura un confort bun la purtare.

Au o afinitate scazuta fata de coloranti, fapt pentru care ele se vopsesc la temperaturi ridicate (peste 130C si sub presiune).

Masa specifica a fibrelor de poliester este de 1,38 g/cm³ iar contractia este redusa.

Higroscopicitatea este foarte redusa, intre 0,2-0,4% si de aceea se usuca cu usurinta. Repriza este de 0,5%.

In apropriere de flacara, fibrele poliesterice se topesc si se contracta, in flacara ard incet, cu topire iar la scoaterea din flacara se sting. Produsul arderii are aspectul unei gamalii tari, maronii sau negre. La o temperatura de peste 260C se distrug. Fibrele poliesterice nu propaga flacara, dar in tesatura deasa se aprind mai usor. Dintre fibrele sintetice, fibrele de poliester prezinta cea mai mare stabilitate termica (buna capacitate de a pastra forma fixata prin procedee termice).

Fibrele poliesterice au rezistenta foarte buna la tractiune si la frecare, rezistenta la rupere este de 56-68 kgf/mm² pentru fibrele normale si pentru cele rezistente: 74-78 kgf/mm².

Prezinta mare stabilitate fata de reactivii chimici, mai ales fata de acizi, oxidanti, solventi organici, substante reducatoare, dar sunt mult mai sensibile la actiunea bazelor. La actiunea luminii solare prezinta o rezistenta satisfacatoare insa radiatiile gama o distrug. Toate aceste proprietati au determinat folosirea fibrelor poliesterice in domeniul imbracamintei de protectie.

Aburul, la o temperatura de 145-155C, reduce masa moleculara si rezistenta acestor fibre, iar la o temperatura de 220C, vaporii de apa scindeaza complet fibrele poliesterice.

De asemenea, fibrele poliesterice sunt foarte stabile la actiunea microorganismelor.

Principalele deficiente ale fibrelor poliesterice sunt: tendinta de aparitie a efectului de pilling, afinitatea redusa fata de coloranti, dificultate de fabricare a produselor scamosate ca urmare a pillingului, higroscopicitate foarte redusa si sensibilitate la alcalii.

Fibrele poliesterice se utilizeaza in stare pura pentru firele de ciorapi, insa pentru firele destinate tesaturilor, se fileaza in amestec cu alte fibre: 67% fibre poliesterice si 33% bumbac - pentru camasi, bluze si rochii; 30% fibre poliesterice si 70% celofibra - pentru imbracaminte usoara, de vara; 55% fibre poliesterice si 45% lana - pentru stofe subtiri si semigroase etc.

De asemenea, sunt folosite la fabricarea covoarelor si a mochetelor (mai ales datorita proprietatii unor noi fibre poliesterice de a prezenta o aderenta scazuta fata de impuritati), a blanurilor, dar si pentru o serie de scopuri industriale: prelate, izolatii electronice, corduri pentru anvelope etc.

Fibrele polietilenice se remarca printr-o mare stabilitate fata de agentii chimici, mentinute timp de o luna, la temperatura camerei, in acid sulfuric concentrat, acid azotic concentrat, acid acetic, fosforic etc. rezistenta acestor fibre nu este deloc afectata.

Au o mare rezistenta fata de atacul microorgansimelor si de asemenea, o mare flexibilitate, care se pastreaza pana la    -70C.

Masa specifica este de 0,9 g/cm³.

Sunt folosite in special pentru fabricarea captuselilor, a produselor filtrante, a hainelor de protectie etc., iar unele fibre polietilenice sunt folosite la realizarea vestelor antiglont, a usilor de automobile blindate si a scaunelor pentru echipajele aeronavelor si elicopterelor.

Fibrele polipropilenice sunt fibrele cu cea mai inaintata structura cristalina si cele mai usoare dintre toate fibrele textile, avand masa specifica cuprinsa intre 0,90-0,92 g/cm³. De asemenea, poseda o mare rezistenta la tractiune, care prin etirare se mareste de 7 ori.

Alte caracteristici ale acestor fibre sunt: rezistenta mare la frecare si fata de acizi, baze si oxidanti, higroscopicitate aproape zero si proprietati dielectrice superioare.

De asemenea, prezinta o buna rezistenta la actiunea microorganismelor si insectelor, sunt bune izolatoare termic, avand conductibilitatea termica mai redusa decat a lanii si de trei ori mai redusa decat a bumbacului, se aprind cu greu si numai in contact cu focul[15]. Rezistenta la lumina difuza este buna, insa actiunea prelungita a razelor solare directe conduce la o reducere progresiva a caracteristicilor mecanice.

Cu toate ca sunt utilizate in industria electrotehnica si chimica, pentru uz igienico-sanitar si pentru bunurile de consum, aceste fibre sunt folosite cu predilectie la fabricarea covoarelor, a geotextilelor (covoare de gradinita), a tapetelor, ambalajelor franghiilor si a materialelor netesute.

Noile compozite polimerice, cum ar fi Gore-tex, sunt folosite la fabricarea scurtelor de vant si a hanoracelor (sunt usoare si foarte calduroase), in industria incaltamintei (la fabricarea fetelor de cizme) iar fibrele Kevlar, la fabricarea vestelor anti-glont.

Fibrele policlorvinilice au fost realizate pentru prima data in 1934 in Germania, fiind cunoscute sub numele de "fibre Pe Ce".

Ele prezinta proprietatile specifice fibrelor sintetice, respectiv: culoare alba, luciu matasos reglabil, higroscopicitate nula, rezistenta mare fata de majoritatea agentilor chimici, calitati bune mecano-elastice, comportare satisfacatoare la albire, vopsire si finisare si termostabilitate limitata.

Pe langa acestea, caracteristice fibrelor policlorvinilice sunt: neaprinzibilitatea, incarcarea triboelectrica (fapt ce conduce la efecte de ameliorare si combatere a durerilor reumatismale) si contractibilitatea dirijata (permite obtinerea de produse textile cu efecte in relief sau cresterea desimii tesaturilor in care se afla in amestec cu fibre necontractabile)[16].

In aproprierea flacarii, aceste fibre se contracta si evita flacara, in flacara se descompun fara ardere directa si cu degajarea unui miros intepator, la iesirea din flacara, descompunerea se opreste si formeaza o gamalie gri sau neagra. Se topesc la 170-180C si prezinta stabilitate termica la temperaturi scazute de pana la -195C.

Fata de celelalte fibre sintetice au o masa specifica relativ mare (1,38 g/cm³), in stare umeda isi pastreaza rezistenta specifica, sunt imputrescibilie si au o mare rezistenta la actiunea agentilor de mediu si a biodistrugatorilor

De asemenea, conductibilitatea termica este redusa si prezinta o buna capacitate de izolare termica, electrica si acustica.

Domeniile de folosinta sunt legate de proprietatea lor de neaprinzibilitate, realizandu-se tesaturi pentru unitati hoteliere, sali de teatru, cinematografe, automobile etc., precum si de capacitatea de dirijare a contractabilitatii lor, fiind folosite la fabricarea tricoturilor volumizate, antireumatismale etc.

Fibrele poliacrilice prezinta un aspect si tuseu asemanatoare lanii, fiind fibre "calde" si au ca reprezentant pe plan national melana.

Masa specifica este redusa, de 1,16-1,18 g/cm³, prezinta cea mai mare rezistenta la actiunea agentilor atmosferici (temperatura si umiditate) dintre toate fibrele textile, rezista la actiunea bacteriilor, a moliilor etc., au o buna rezistenta fata de agentii chimici si fata de caldura, sunt mai hidrofobe decat nylonul si au proprietati termice tot atit de bune ca lana.

Fibrele poliacrilice sunt atacate de acizii minerali concentrati iar rezistenta fata de alcalii este suficienta, astfel incat ele pot fi spalate, albite si vopsite.

In aproprierea flacarii, aceste fibre incep sa se topeasca, in flacara ard cu topire si cu degajarea unui mirosde migdale amare, la iesirea din flacara continua sa arda si formeaza o cenusa neregulata, neagra si tare. La 150C incep sa se ingalbeneasca si se topesc.

Printre dezavantaje se pot mentiona: rezistenta la frecare redusa, higroscopicitate foarte redusa (1-2%), se incarca cu sarcini electrostatice, au afinitate scazuta fata de coloranti, sunt friabile, produc pilling si se murdaresc usor.[17].

Multe dintre aceste dezavantaje au fost indepartate insa prin aparitia unor noi sortimente de fibre poliacrilice, care prezinta un efect pilling redus, au o volumizare marita, sunt bactericide si ignifuge (fiind folosite ca inlocuitor al azbestului), absorbante de umiditate etc.

Din melana 100% sau in amestec cu alte fibre se fabrica tricotaje, captuseli pentru haine, covoare, stofe de mobila, stofe pentru costume si paltoane, imitatii de blana, umplutura pentru saci de dormit, plapumi etc.

Fibrele poliuretanice (Perlon, Lastex, Lycra, Spandex, Estana, Vyrene etc.) au revolutionat industria confectiilor facand posibila realizarea unor haine extrem de flexibile si mulabile. Fata de fibrele de cauciuc pe care le inlocuiesc, aceste fibre sunt fine si uniforme, rezistenta la tractiune este de trei ori mai mare decat a fibrelor de cauciuc, au o mare rezistenta la actiunea uleiurilor, o capacitate tinctoriala marita si o rezistenta superioara la actiunea luminii (rezistente la procesul de imbatranire). De asemenea, se remarca prin o rezistenta exceptionala la frecare si la actiunea radiatiilor nucleare.

Pe langa articolele de imbracaminte, ciorapi si costume de baie, se folosesc si in constructia vehiculelor si a echipamentelor spatiale.

Fibre minerale. Fibrele de sticla sunt singurele fibre anorganice (minerale) cu o larga utilizare comerciala. Exista doua tipuri de fibre de sticla: continue si scurte. Fibrele continue se obtin prin tragerea sticlei topite sub forma de fire, iar cele scurte se obtin prin intreruperea fluxului continuu al fibrelor de sticla, cu ajutorul aerului, aburului sau a gazelor. Fibrele de sticla sunt elastice si pot fi folosite la fabricarea de tesaturi cu destinatii speciale, in amestec cu rasini, la fabricarea unor matrite etc., iar fibrele de cuart mineral pot fi utilizate in domenii de temperaturi ridicate, ele rezistand pe termen lung la temperaturi de 1400C.

Principalele proprietati ale fibrelor de sticla sunt: neaprinzibilitate, au o buna rezistenta la agentii chimici si la intemperii, sunt imputrescibile, prezinta stabilitate dimensionala, buna rezistenta dielectrica si se curata prin simpla spalare cu apa.

Incepand cu anul 1960 au fost realizate si o serie de fibre ceramice pe baza de: oxid de aluminiu, carbura de siliciu, carbura de bor etc., acestea fiind folosite mai ales in obtinerea unor materiale compozite rezistente la temperaturi ridicate. Materialele compozite pe baza de fibre ceramice mai prezinta si bune proprietati de rezistenta si fiind usoare, sunt larg utilizate in industria aeronautica civila si militara, la fabricarea multor componente ale elicopterelor, satelitilor si a vehiculelor spatiale.

Fibrele metalice sunt folosite la fabricarea voalurilor iar fibrele de aluminiu, acoperite cu materiale plastice, datorita luciului deosebit pe care-l prezinta, sunt folosite la fabricarea firelor de efect. De asemenea, sunt fabricate fire din otel inox aliat cu nichel sau cu alte metale, care confera in masa materialelor textile proprietati antistatizante, de stabilitate termica si rezistenta la tractiune.

Fibrele de carbon si grafit sunt fibre foarte rezistente, fapt pentru care sunt utilizate ca agent de rezistenta in materialele compozite.

Fibrele de carbon sunt realizate prin tratarea termica a fibrelor de rayon si a celor acrilice, in vederea modificarii lor chimice. Carbonizarea se produce intr-o atmosfera inerta, la o temperatura cuprinsa intre 1000 si 2500C. La o temperatura de peste 2500C, fibrele de carbon sunt transformate in fibre de grafit. Aceste fibre mai pot fi realizate si din gudronul rezidual al produselor petroliere.

Asemenea fibre sunt folosite la fuselajul si aripile aeronavelor, in realizarea structurilor spatiale si al echipamentelor sportive.

2. Fire textile

Toate fibrele textile naturale au lungimi finite, cu o singura exceptie, matasea, lungimi care variaza de la 1,25 cm, in cazul bumbacului american sau asiatic, la aproximativ 1 m, in cazul unora dintre fibrele liberiene, iar cele mai multe dintre fibrele sintetice, fibre care sunt continue, sunt produse la anumite lungimi, prin taiere. Pentru a putea fi utilizate in industria textila, aceste fibre trebuie transformate in fire rezistente, continue si apte de a fi supuse unor prelucrari ulterioare prin tesere, tricotare etc

Firele sunt produse textile simple sau complexe obtinute prin torsionarea mai multor fibre scurte sau prin rasucirea a doua sau a mai multor fire, in vederea realizarii rezistentei necesare.

Firul simplu se poate obtine prin omogenizarea, paralelizarea si unirea sub forma de banda continua a mai multor fibre scurte, de lungimi si finete diferite, care apoi sunt torsionate, procedeu numit filare textila.

Firele simple pot fi insa obtinute si din unirea si torsionarea mai multor fibre continue, printr-un procedeu numit filare chimica.

Sensul de torsiune a firelor simple poate fi spre dreapta, notat cu litera z, sau spre stanga, notat cu litera s si este imprimat firelor prin intermediul unor masini de filat (in cazul fibrelor scurte) sau a unor masini de filat si rasucit (in cazul filarii chimice).

Firele duble sunt firele obtinute prin rasucirea a doua fire simple, sensul de rasucire imprimat fiind invers sensului de torsionare al celor doua fire simple. Aceasta regula de alternare a sensului de torsiune cu cel de rasucire este impusa de necesitatea de a se asigura stabilitate firului dublu.

Sensul de rasucire al firelor duble se noteaza ca si in cazul firelor torsionate, cu mentiunea ca literele ce simbolizeaza rasucirea sunt litere mari, respectiv, Z si S. Singura exceptie este intilnita in cazul firelor crep, in care torsiunea si rasucirea se realizeaza in acelasi sens.

Firele multiple presupun rasucirea mai multor fire simple in sensul invers al torsiunii acestora. Atat firele duble cat si cele multiple poarta numele de fire rasucite de gradul intai.

Firele cablate sau firele de gradul al doilea sunt firele obtinute prin rasucirea unor fire duble sau multiple, intr-un sens invers sensului de rasucire al firelor componente (si in cazul firelor cablate se respecta aceeasi regula de alternare a sensurilor de rasucire).

Daca la inceput filarea (toarcerea) se executa manual, urmatoarea treapta de evolutie a fost roata de tors, introdusa in Europa intre secolele al XIII-lea si al XIV-lea, din India. Inventarea, in secolul al XVIII-lea a primei masini de filat bumbac, a revolutionat intreaga industrie textila.

Filarea difera atat in functie de tipul de fibra folosit, cat si de proprietatile urmarite a fi imprimate viitoarelor fire.

Filarea bumbacului Principalele operatii ale procesului de filare a bumbacului sunt:

Ø      curatarea bumbacului brut de coji, seminte, frunze, pamant etc. si formarea unei paturi continue numite cojoc;

Ø      destramarea si formarea unei benzi continue de fibre aproximativ paralele (cojocul este prelucrat la carda, dandu-se fibrelor o oarecare orientare, astfel ca in banda finala, care prezinta insa grosimi diferite, fibrele sunt oarecum paralele);

Ø      uniformizarea, omogenizarea si subtierea benzilor presupune asocierea mai multor benzi de fibre in vederea obtinerii uneia singure, cu o grosime uniformizata (se realizeaza pe laminor), banda care apoi este subtiata pe o alta masina, numita flaier, cand se imprima si o usoara torsiune, avand ca rezultat obtinerea pretortului;

Ø      torsionarea si obtinerea firului au loc dupa trecerea de mai multe ori a fibrelor prin flaier, in functie de finetea dorita a firului. Torsionarea este realizata la masina cu inele iar firele rezultate sunt infasurate pe tevi.

Firele de bumbac sunt obtinute in trei clase de finete: fire de finete superioara, din fibre lungi, de peste 27 mm; fire de finete mijlocie si fire de finete inferioara, groase, numite vigonie, obtinute din bumbac mai scurt, deseori in amestec cu bumbac regenerat sau zdrente (fibrele au un grad de parelelizare mai redus iar firele prezinta un aspect paros).

Firele liberiene pot fi fire fine (subtiri si mijlocii), obtinute din fuior si fire groase, obtinute din calti. Firele foarte subtiri se obtin prin operatii de pieptanare atenta si filare in stare umeda a fuiorului (asemenea fire se folosesc la fabricarea tesaturilor subtiri si foarte subtiri), firele de finete mijlocie se realizeaza prin pieptanarea si filarea pretortului umed, alcatuit din amestec de calti si fuior iar firele groase (Nm 15), cu aspect mai pufos, se obtin prin pieptanarea si filarea in stare uscata a caltilor.

Firele de lana se prezinta sub forma de:

fire de lana cardata sunt fire groase, cu un aspect mai paros, obtinute din lana de tunsoare, lana tabacareasca, regenerata, din deseuri sau din amestec cu celofibra sau cu alte fibre scurte, printr-un proces asemanator filarii vigoniei;

fire de lana pieptanata sunt fire netede si fine, obtinute din fibre de lana merinos sau din rase incrucisate, mai lungi de 6 cm, printr-un proces de filare asemanator filarii bumbacului pieptanat. Fibrelor le sunt suprimate ondulatiile naturale printr-o serie de procese de pieptanare (prin care sunt indepartate si fibrele mai scurte), de umezire, intindere si presare;

fire de lana semipieptanata sunt fire cu caracteristici intermediare si sunt obtinute prin procese intermediare de filare. Benzile de fibre nu mai sunt supuse operatiei de pieptanare si de indepartare a fibrelor scurte, astfel ca firele rezultate nu vor fi nici netede, ca cele pieptanate, dar nici paroase, ca cele cardate.

Fibrele chimice scurte (celofibra, fibrele proteice etc.), separate sau in amestec cu bumbac, sunt filate prin procedee si cu utilaje de filare asemanatoare celor folosite in cazul firelor de bumbac, iar fibrele chimice mai lungi, cu lungimi similare fibrelor de lana, sunt filate prin metode si utilaje specifice lanii.

Firele de matase. Inainte de a se extrage firele din gogosi, acestea sunt supuse unei operatii de degomare, intr-o solutie slab alcalina, pentru dizolvarea sericinei, astfel ca firele sa fie extrase cu usurinta si depanate. Matasea este depanata prin tragerea simultana a fibrelor de pe 3-8 gogosi, iar pentru firele mai groase, numarul gogosilor creste pana la 20, obtinandu-se astfel firul de matase cruda sau de borangic. Ca urmare, acest fir este format din 3 pana la 20 de fibre naturale, care prin depanare se lipesc intre ele, cu o aderenta perfecta. Matasea comercializata ca matase cruda se supune unei redepanari, pentru curatire, iar cea destinata industriei tricotajelor si a tesaturilor trebuie curatata, dublata si rasucita, operatii cunoscute sub denumirea de mulinare. Dublarea firelor de matase consta in reunirea mai multor fire si torsionarea ansamblului in sens invers.

Firele voluminoase au aparut ca urmare a necesitatii unor produse textile usoare si confortabile, ce nu se puteau realiza din fire sintetice din filamente continue, care au un volum mult mai redus decat al celor obtinute prin filarea fibrelor scurte.

Procedeul de volumizare a firelor poarta numele de texturare, si daca la inceput prin texturare se urmarea modificarea structurii fibrelor filamentare, astazi metodele de texturare cuprind:

texturarea prin rasucire

texturarea prin rasucire falsa (firul este rasucit, fixat si desrasucit, aparand astfel anumite onduleuri);

texturare prin comprimare;

texturare prin spiralare (firul este trecut pe o muchie metalica ascutita si incalzita);

texturare prin buclare

texturare prin extrudere simultana a doi sau mai multi polimeri prin acelasi orificiu al filierei etc.

Firele de efect se diferentiaza de restul firelor prin modalitatea de vopsire, prin amestecul de material si prin procesul de fabricatie. Tot fire de efect sunt si firele de contrast, cum ar fi firele de matase tesute in stofele de lana etc.

Firele de efect de culoare pot fi:

fire vopsite flacarat, cu portiuni vopsite neregulat, in culori diferie, pe un fond deschis;

fire vopsite flacarat in degrad, vopsite in nuante treptate, pe directia firului;

fire melanj, obtinute prin dublarea in flaier a unor benzi de culori diferite etc.

Firele de efect prin procedee de filare pot fi:

fire de zapada, obtinute prin filarea unui amestec de lana cu buret;

fire de tocatura, care se obtin din lana pieptanata, cu bucati de fir de bumbac sau de matase, de culori diferite;

fire inmugurite, cu noduri de culoare diferita de cea a corpului firului;

fire semanate cu perle, obtinute prin introducerea unui lichid vascos in corpul firului, lichid care prin solidificare capata un aspect sticlos;

fire cu nopeuri, obtinute prin infasurarea unui fir de efect pe un fir de fond, prin intermediul unui fir de legatura;

fire cu flameuri, realizate prin introducerea unor manunchiuri de fibre intre doua fire, in momentul rasucirii acestora;

fire cu efect dantelat, cu efect de umbre, de spirale etc.[18].

Fireturile sunt produse trefilate din metale pretioase, (aur sau argint) si care pot fi: fir metalic unic, fir metalic rasucit (dintr-un fir metalic cu orice alt fir simplu) si fir cu efect de acoperire, infasurat in spirala in jurul unui fir de bumbac, matase, viscoza sau fir sintetic.

Firele textile sunt caracterizate printr-o serie de indicatori de calitate, printre care: densitatea de lungime, torsiunea, sarcina de rupere, alungirea la rupere si uniformitatea.

Densitatea de lungime sau finetea firelor se exprima prin raportul dintre masa si lungimea firului (sistemul direct, in Tex) sau invers, prin raportul dintre lungimea firului si masa lui (sistemul indirect, in Nm).

Densitatea de lungime in sistemul direct se determina prin raportarea masei firului (determinata prin cantarirea firului coditionat in atmosfera standard) la o anumita lungime de fir (intre 10-200 m, in functie de finetea firelor, in cazul metodei de determinare pe portiuni lungi sau 0,50 m, pentru metoda de determinare pe portiuni scurte).

Formulele de determinare a densitatii de lungime a firelor prin cele doua sisteme sunt urmatoarele:

Ttex = x 1000, in care:

Ttex = titlul in tex, respectiv masa in grame a 1000 m de fir analizat;

M = masa firului, in grame;

L = lungimea firului,in m.

Nm = , in care:

Nm = numarul metric;

L = lungimea firului,in m;

M = masa firului, in grame.

O alta modalitate de exprimare a densitatii de lungime este prin titlul in denieri, care reprezinta masa in grame a 9000 m fir analizat, fomula fiind urmatoarea:

Tden = x 9000, in care:

Tden = titlul in denieri, respectiv masa in grame a 9000 m de fir analizat;

M = masa firului, in grame;

L = lungimea firului,in m.

Relatiile de transformare dintr-un sistem al densitatii de lungime in altul sunt urmatoarele:

Tden = Ttex x 9;    Ttex = 0,111Tden;

Tden = ;    Nm =

Ttex = Nm =

Nm x Ttex= 1000

Gradul de torsionare sau de rasucire reprezinta numarul de rotatii de torsiune (rasucire) ale firului in jurul axei sale, raportat la unitatea de lungime a firului inainte de detorsionare si se exprima in numar de torsiuni/m.

In general, numarul de torsiuni imprimate unui fir determina si influenteaza proprietatile acestuia.

Astfel, firele de urzeala, care trebuie sa fie mai rezistente, vor avea un grad de torsiune mai ridicat decat cele de batatura; firele pentru tesaturile scamosate vor avea un grad de torsiune foarte scazut; firele pentru tesaturile mai aspre vor avea un grad de torsiune mai ridicat, in timp ce firele pentru tesaturile cu un tuseu moale vor fi caracterizate printr-un numar mai redus de torsiuni/m; tesaturile alcatuite din fire mai torsionate vor retine mai greu murdaria, vor avea o contractie mai mare, dar nu pot mentine cutele etc.

Totodata, prin rasucire, se confera nu numai rezistenta firului dar are loc si o reducere a lungimii lui. De exemplu, un fir rasucit este cu 1,5% mai scurt decat firele simple din care provine, procent care creste in cazul firelor groase si foarte rasucite.

Principiul determinarii gradului de torsiune consta in detorsionarea firului (rasucirea acestuia in sensul invers al sensului de torsiune sau de rasucire) pana la obtinerea fibrelor paralelizate (in cazul firelor simple) sau pana la nivel de fire componente, paralelizate (in cazul firelor duble, multimple sau cablate) si raportarea numarului de torsiuni la metrul de fir.

Sarcina de rupere si alungirea la rupere a firelor reprezinta caracteristici de calitate foarte importante pentru domeniul lor de utilizare.

Ambele caracteristici sunt determinate cu ajutorul dinamometrului astfel: firul, conditionat in atmosfera standard si pretensionat, este prins la ambele capete in cate o clema aflate la o distanta una fata de cealalta de 500 1 mm, clema superioara fiind fixa, iar cea inferioara mobila. Prin intermediul clemei mobile se actioneaza asupra firului cu o forta de tractiune in crestere si cu o viteza constanta, astfel ca ruperea sa aiba loc in cca. 20 secunde.

Rezultatul final se exprima ca medie a mai multor determinari, pentru a se obtine o probabilitate a exactitatii determinarilor de 95%.

Alungirea la rupere este data de diferenta dintre lungimea firului in momentul ruperii si lungimea initiala a acestuia, dimensiune ce se citeste pe rigla dinamometrului, raportata la lungimea initiala.

Alungirea se exprima in % si este data de relatia:

x 100, in care:

alungirea la rupere, %;

Lf = lungimea firului inainte de rupere, in mm;

Li = lungimea initiala a firului, in mm

Si alungirea la rupere se va determina tot ca medie aritmetica a mai multor determinari.

Determinarea ambilor indicatori de calitate se poate efectua atat asupra firelor in stare uscata si conditionate, cat si in stare umeda.

Uniformitatea firelor se poate determina prin metode subiective si obiective. Firele pot prezenta o serie de defecte, printre care: nopeuri, ingrosari, scamosari etc. care afecteaza nu numai aspetul acestora, dar si o serie de caracteristici fizico-mecanice.

Metodele obiective de apreciere a uniformitatii firelor presupun masurarea diametrului, a sectiunii, a rezistentei si a alungirii la rupere a acestora si stabilirea variatiilor dintre valorile acestor indicatori. Neuniformitatea se exprima fie direct, in % de neregularitate, fie grafic si dupa analiza si interpretarea rezultatelor se calculeaza procentul de neregularitate.

Metoda subiectiva presupune infasurarea unui fir de o anumita lungime, pe o placa de contrast (in cazul unui fir alb, placa este de culoare neagra), de forma dreptunghiulara, astfel ca spirele firului sa fie dispuse in mod regulat, la anumite intervale. In acest mod, firele pot fi observate cu ochiul liber, identificate defectele si comparate cu anumite etaloane fotografice, in care, in functie de numarul si de dimensiunea defectelor, firele sunt clasificate in 4 clase de calitate.

Unul dintre indicii de calitate ai firelor este neregularitatea Sommer, calculata dupa urmatoarea relatie:

N = x 100, in care:

N = neregularitatea Sommer;

X = media tuturor determinarilor asupra densitatii de lungime sau a sarcinii de rupere a firului;

Xs = media determinarilor a caror valori individuale sunt mai mici decat media tuturor determinarilor;

n = numarul de determinari;

ns = numarul de determinari a caror valori individuale sunt mai mici decat media tuturor determinarilor

Cu cat Xs se indeparteaza de X, neregularitatea firului este mai mare iar cu cat N se aproprie de 1%, cu atat firul este mai bun (un fir foarte bun are o neregularitate Sommer intre 1-2%, iar un fir bun intre 4-5%).

3. Tesaturi

Tesaturile sunt marfuri textile finite sub forma unor foi plane sau tubulare, realizate prin imbinarea, dupa anumite modele, a doua sisteme de fire: fire de urzeala si fire de batatura.

Firele de urzeala sunt firele care sunt dispuse in directia lungimii tesaturii (sunt paralele cu marginile tesaturii), iar firele de batatura sunt cele care, dupa anumite modele, numite armuri sau legaturi, leaga transversal, prin diferite incrucisari, firele de urzeala.

3.1. Fabricarea tesaturilor

Fabricarea tesaturilor presupune o serie de operatii, respectiv: operatii premergatoare efectuate asupra firelor, teserea propriu-zisa si finisarea tesaturilor.

Anterior teserii, asupra firelor se executa operatii de pregatire a urzelii, care cuprind: depanarea firelor de urzeala; urzirea si navadirea si operatii de pregatire a bataturii, care constau in: canetarea, dublarea si rasucirea firelor de batatura..

Principiul de tesere propriu-zisa comporta trei faze, prin reluarea carora ia nastere tesatura:

ridicarea si coborarea unei parti din firele de urzeala, pentru formarea rostului;

introducerea in rost a bataturii prin intermediul unei suveici;

indesarea bataturii in rost.

Incrucisarea firelor de urzeala cu cele de batatura, in diferite modalitati, conduce la apararitia unor tesaturi cu desene variate, dar si cu proprietati fizico-mecanice si tehnologice diferite.

Legaturile se repezinta pe hirtie milimetrica, cu respectarea urmatoarelor reguli:

spatiile dintre doua linii verticale reprezinta firele de urzeala;

spatiile dintre doua linii orizontale reprezinta firele de batatura;

patratelele din desen reprezinta punctele de incrucisare a firelor de urzeala, cu cele de batatura;

cand firul de urzeala trece (leaga) peste cel de batatura, patratica se hasureaza (fir luat);

patratica nehasurata reprezinta firul de batatura de-asupra celui de urzeala (fir lasat);

partea din desen care se repeta in cadrul intregului, atat in directia urzelii cat si in cea a bataturii, poarta numele de raport de legatura. El se exprima sub forma unui raport, la numarator fiind numarul firelor de urzeala iar la numitor, numarul firelor de batatura, dupa care se repeta desenul.

Legaturile se clasifica in legaturi fundamentale: panza, diagonal si atlaz, legaturi derivate din cele fundamentale: rips, panama, crep etc. si legaturi combinate: fagure, carouri etc.

Legatura panza este tipul cel mai simplu de legatura, in care, un fir de urzeala trece (leaga) peste un fir de batatura si apoi pe sub acesta. Este tipul de legatura care confera acelasi desen pe fata si pe dosul tesaturii, avand totodata cele mai multe puncte de legare. La acest tip de legatura, suprafata tesaturii este neteda si uniforma, desimea firelor este medie, iar rezistenta este mare (numar mare de puncte de legare).

Ca urmare, tesaturile "panza" vor fi cele mai des intalnite la tesaturile din bumbac, in, canepa, iuta, lana (legatura postav) si matase sau tip matase (legatura tafta).

In reprezentare grafica - figura nr.5 , legatura panza se prezinta sub forma unei table de sah, iar raportul este cel mai mic posibil: R 2/2 (doua fire de urzeala si doua fire de batatura).

Fig. nr.5 - Legatura panza R 2/2

Legatura diagonal (serj) - figura nr. 6, confera tesaturii un aspect caracteristic, cu linii oblice, paralele, dispuse de la o margine la alta. In functie de sensul diagonalului, legatura poate fi: legatura diagonal spre dreapta si legatura diagonal spre stanga, iar in functie de unghiul diagonalului, acesta poate fi: diagonal normal (cu un unghi de inclinare al liniilor de 45) si diagonal culcat (cand unghiul de inclinare este mai mic de 45).

De asemenea, legaturile diagonal pot fi: diagonal de batatura (cand numarul firelor de batatura vizibile pe fata tesaturii intrece numarul firelor de urzeaza), diagonal de urzeala (cand pe fata tesaturii sunt predominante firele vizibile de urzeala) si diagonal echilibrat.

Punctele de incrucisare sunt mai putine decat la legatura panza si deci, tesaturile vor fi netede, mai dese, mai moi si mai putin rezistente decat tesaturile pe baza de legatura panza, iar desenul de pe fata tesaturii se va regasi in negativ pe dosul acesteia.

Pe langa raportul clasic, R 3/3 sau R 4/4, la tesaturile diagonal se va exprima si raportul diagonal, in care, la numarator apare numarul firelor de urzeala ce se evidentiaza pe fata tesaturii iar la numitor, numarul firelor de batatura de pe fata tesaturii. De asemenea, se va reprezenta si sensul diagonalului, printr-o sageata orientata spre stanga sau dreapta.

Fig. nr. 6 - Legatura diagonal de batatura spre stanga

R 4/4; D 1/3 j

Legatura atlaz (figura nr. 7) mai este intalnita si sub numele de legatura satin si cel mai mic raport este de 5/5. La fel ca si diagonalul, atlazul poate fi de urzeala si de batatura (atlazul de batatura este numit si satin), dar punctele de legatura sunt dispuse dupa anumite reguli. In functie de modul de realizare al punctului de legatura, atlazul poate fi cu urcare de doua fire sau de trei fire, numarul de fire de urcare fiind trecut in paranteze.

Tesaturile altaz/satin au firele fetei mai dese decat ale dosului, suprafata este mai stralucitoare, mai neteda si mai rezistenta la frecare, existand astfel o distinctie clara intre fata si dosul materialului. Acest tip de legatura este intilnit la tesaturile pentru fetele de plapuma, captuseli, stofe de mobila etc.

Fig. nr. 7 - Atlaz de urzeala, R 5/5; A 4/1; (3)

Din legatura panza, ca legaturi derivate intalnim legatura rips si panama.

Legatura rips (figura nr. 8) este legatura in care doua sau mai multe fire de batatura leaga peste si sub un fir de urzeala, iar urmatorul grup leaga invers cu cel dinainte, caz in care se obtine un rips de urzeala sau rips transversal. Ripsul de batatura este legatura in care doua sau mai multe fire de urzeala leaga peste si sub un fir de batatura, iar urmatorul grup leaga invers cu cel dinainte, numit si rips longitudinal.

Ripsul poate fi cu aspect regulat, neregulat, amestecat si fals, la care legatura de baza este legatura panza, insa efectul de rips de obtine prin folosirea unor fire mai groase in batatura sau in urzeala, in functie de efectul urmarit.

Fig. nr. 8 - Rips longitudinal R 4/2; Rips 2/1

Legatura panama (figura nr. 9) este tot o legatura derivata din legatura panza si se formeaza dintr-un grup de doua sau mai multe fire de urzeala care leaga peste si sub doua sau mai multe fire de batatura, iar urmatorul grup de fire leaga invers fata de cel precedent. La fel ca si legatura rips, legatura panama poate fi cu aspect regulat sau cu aspect neregulat, caz in care trei fire de urzeaza leaga peste si sub doua fire de batatura, iar urmatorul grup leaga invers fata de cel anterior.

Fig. nr. 9 - Panama cu aspect neregulat, R 6/4; Panama 3/2

Legaturile combinate sunt cele obtinute prin combinarea a doua sau a mai multor legaturi fundamentale si derivate, obtinandu-se diferite efecte: carouri, dungi transversale, oblice, longitudinale, figuri complexe (in cazul legaturii jacquard) etc.

Cele mai multe dintre tesaturi sunt alcatuite dintr-o singura urzeala si o singura batatura si poarta numele de tesaturi simple, spre diferenta de tesaturile compuse care sunt alcatuite din doua sau mai multe urzeli si o singura batatura, sau invers, din doua sau mai multe bataturi si o singura urzeala (tesaturi lanciate, rips pentru mobila etc.).

Asa cum rezulta din razboiul de tesut, tesaturile sunt numite tesaturi crude. In marea lor majoritate ele sunt supuse ulterior unor operatii diferite de finisare, care au drept rol imbunatatirea nu numai a aspectului estetic (tesaturile crude contin o serie de impuritati naturale: ceruri, grasimi etc.; impuritati din procesul teserii si al manipularii), dar si a caracteristicilor de calitate de ansamblu: durabilitate, caracteristici igienico-sanitare etc.

Operatiile de finisare difera atat in functie de natura firelor care alcatuiesc tesatura cat si de destinatia tesaturii respective.

In cadrul operatiilor se finisare sunt incluse: albirea, vopsirea, imprimarea, apretarea, ignifugarea etc.

Anterior albirii propriu-zise, tesaturile sunt supuse operatiilor de parlire, descleiere, fierbere, spalare si clatire.

Parlirea tesaturilor crude este impusa de prezenta pe suprafetele tesaturilor a unui strat neregulat si pufos, compus din capete de fire, care poate impiedica patrunderea uniforma a substantelor folosite la diferite tratamente ulterioare.

Descleirea reprezinta operatia de indepartare a apretului folosit la incleierea urzelii inainte de tesere, dar si a unei parti din impuritatile naturale ale fibrelor: ceruri, grasimi etc.

Fierberea urmeaza operatiei de descleiere (prin care se inlatura numai 50-60% dintre impuritatile existente in tesaturi) si urmareste eliminarea tuturor impuritatilor remanente.

Spalarea tesaturilor are drept scop indepartarea tuturor cerurilor si a grasimilor din tesaturi.

Albirea tesaturilor urmareste decolorarea prin oxidare sau prin reducere a pigmentilor si a restului de impuritati ce nu au putut fi eliminate prin operatiile pregatitoare albirii. Pentru albirea tesaturilor se folosesc substante diferite in functie de natura firelor: pentru tesaturile din bumbac se folosesc: hipoclorit de sodiu, apa oxigenata, peroxid de sodiu, persulfati etc., iar pentru marirea gradului de alb se practica azurarea (albastrirea cu scrobeala sau cu un colorant albastru) sau albirea optica (produsele albite se trateaza cu substante fluorescente care retin radiatiile ultraviolete si le transfroma in radiatii vizibile albastre); pentru tesaturile de in si canepa se tine cont de sensibilitatea acestora fata de acizi, alcalii si oxidanti, fapt pentru care albirea cu hipoclorit este realizata cu moderatie; tesaturile din fibre chimice (viscoza, cupro, acetat) de obicei nu sunt supuse albirii, firele componente avand un grad de alb ridicat, insa atunci cand se impune, se folosesc aceleasi procedee ca si in cazul tesaturilor din bumbac; tesaturile din lana sunt albite in cazul in care trebuie indepartata nuanta galbui-cenusie a lanii, aparuta dupa spalare. Albirea se face cu apa oxigenata si eventual cu hidrosulfit de sodiu. Specifica lanii este operatia de carbonizare, prin care se transforma celuloza in hidroceluloza friabila, ce poate fi indepartata prin scuturare; tesaturile de matase, anterior albirii cu apa oxigenata, sunt supuse degomarii (solubilizarea la cald a sericinei, in solutii diluate de alcalii si acizi), matasea devenind astfel mai moale, supla si placuta; tesaturile din fibre sintetice se albesc rar, si atunci cu cloriti si prin albire optica.

Mercerizarea tesaturilor din bumbac este operatia efectuata in scopul conferirii tesaturilor de bumbac atat a unui luciu superior, cat si a maririi afinitatii fata de coloranti. Tesaturile realizate din fire subtiri de bumbac, puternic torsionate sunt tratate cu o solutie rece si concentrata de NaOH, obtinandu-se o tesatura mai durabila, mai rezistenta la tractiune, cu o alungire la rupere mai redusa, cu un aspect mai compact si un tuseu matasos.

Vopsirea are loc loc prin trecerea colorantilor, aflati in stare de solutie apoasa, mai intai pe suprafata fibrelor si apoi in interiorul lor, intensitatea culorii fiind cu atat mai mare cu cat perioada de contact creste iar baia de vopsire isi reduce concentratia in colorant. Natura firelor tesaturii influenteaza tipul de colorant utilizat, precum si procedeul de colorare. Colorantii utilizati sunt aproape in totalitate sintetici. Cu cat temperatura solutiei de vopsire creste, depasind 100C, cu atat difuziunea colorantului si puterea de patrundere sunt mai mari iar durata vopsirii este mai redusa, culoarea este mai uniforma    si mai rezistenta. Anterior vopsirii propriu-zise au loc o serie de operatii preliminare si anume: pregatirea tesaturilor, pregatirea flotei si a adaosurilor. Vopsirea, la fel ca si imprimarea se poate realiza prin:

folosirea de coloranti cu afinitate pentru fibrele textile;

folosirea unor intermediari care conduc la formarea colorantilor pe fibre;

aplicarea unor pigmentti pe tesaturi, prin intermediul liantilor.

Ca metode de vopsire se pot aplica: vopsirea intr-o singura flota; in doua flote si prin procedeul termosol[19].

Imprimarea reprezinta procesul de aplicare a unor paste colorate in diferite contururi, cu ajutorul unor clisee. Procedeele de imprimare pot fi: imprimare directa - desenul, realizat in una sau mai multe culori; se transfera pe un fond alb sau deschis la culoare, cu ajutorul unui cilindru imprimator; serigrafie; imprimare cu rezerve - pe anumite zone ale tesaturii se aplica substante care impiedica vopsirea locala, restul zonelor neacoperite fiind expuse fixarii colorantului; imprimare prin corodare - in conturul desenelor se aplica paste ce corodeaza culoarea tesaturilor. Dupa imprimare, tesatura este uscata si aburita pentru fluidizarea pastei si a fixarii colorantului pe fibre.

Apretarea se aplica in functie de anumite caracteristici ce se doresc a fi imprimate tesaturilor. Astfel, apretul poate fi: de plinatate (pentru a conferi o masa si un luciu marit tesaturilor), de nesifonabilitate; pentru hidrofugare (tesaturile devin impermeabile la apa, insa raman permeabile la aer si gaze); pentru impermeabilizare (tesaturile devin impermeabile la apa, vapori si aer); pentru rezistenta la putrezire, pentru ignifugare etc.

Tratamente antistatizante sunt aplicate unor tesaturi din fibre sintetice care au tendinta de a se incarca cu sarcini electrostatice si de a atrage si retine impuritatile.

Piuarea este tratamentul de finisare a tesaturilor din lina prin care se imbunatateste capacitatea termoizolatoare si moliciunea. Ea se bazeaza pe proprietatea de impaslire a lanii datorata structurii solzoase a fibrelor, sub actiunea caldurii si a umezelii (piuarea se realizeaza la cca. 30C, in solutii alcaline), in urma unor operatii de frecare si presare.

Operatiile de stabilizare dimensionala: samforizarea, decatarea, fierberea etc. se efectueaza pentru a se elimina riscul modificarii dimensiunilor tesaturilor. Samforizarea este operatia de scurtare fortata a tesaturilor din bumbac, in scopul eliminarii tendintei acestora de a se contracta la spalare si calcare. Decatarea este operatia de inlaturare a tendintei de scurtare a tesaturilor din lana, matase si viscoza prin anihilarea tensiunilor din fibre iar fierberea se aplica tesaturilor din lana pieptanata, care sunt fixate dimensional cu ajutorul apei fierbinti si al aburului, reducandu-se posibilitatea de impaslire si de formare a cutelor in timpul purtatii.

Impregnarea contra microorganismelor se realizeaza in baile de clatire ulterioara vopsirii si imprimarii, prin adaugarea unor substante chimice cu efect, in principal, antimolii dar care trebuie sa nu fie toxice pentru om[20].

Ultimele operatii de finisare sunt cele fizico-mecanice si se refera la urmatoarele tratamente:

Scamosarea este operatia de scoatere a capetelor de fibre din fire si de obtinere a unei suprafete pufoase, moi, pe una sau pe ambele fete ale unei tesaturi, si cu o capacitate termoizolatoare crescuta.

Aburirea confera tesaturilor moliciune, plasticitate, orientarea pufului si un luciu placut.

Alte operatii mai pot fi: umezirea, calcarea, plisarea, gofrarea etc.

In ultimul timp au aparut o serie de alte tratamente aplicate tesaturilor: tratamente chimice, pentru a se conferi tesaturilor rezistente la patare cu diferite substante: uleiuri, vinuri etc., precum si tratamente mecanice in vederea cresterii rezistentei mecanice a tesaturilor, cum ar fi presarea durabila sau permanenta.

Dupa fabricarea tesaturilor, acestea sunt supuse unei verificari calitative finale, ocazie cu care se pot descoperi o serie de defecte, printre care amintim urmatoarele:

defecte datorate firelor: fire neuniforme, cu nopeuri, cu bucle, cu carcei, murdare sau patate, groase sau duble, de rezistenta mica etc.;

defecte datorate teserii: lipsa unui fir de urzeala sau de batatura, zone indesate sau rarite, dungi orizontale sau verticale, desenul de legatura deplasat etc.;

defecte datorate operatiilor de finisare: pete de la albire, parlire excesiva sau incompleta, vopsire incompleta, dungi de la vopsire, deplasarea desenului imprimat, pete de colorant de la imprimare, deformarea desenului, margine rupta, latime neuniforma, scamosare gresita sau suprascamosare etc.

3.2. Verificarea calitatii tesaturilor

Determinarea calitatii reale a tesaturilor presupune verificarea principalelor caracteristici de calitate ale acestora si anume: caracteristici fizico-mecanice: grosimea, desimea in urzeala si in batatura, latimea, masa specifica, sarcina de rupere si alungirea la rupere, rezistenta la frecare, rezistenta la sfasiere, scurtarea firelor in tesatura, rezistenta la plesnire, flexibilitatea, nesifonabilitatea etc.; caracteristici tehnologice: aspectul exterior, draparea, contractia, rezistenta la deplasare a firelor in tesatura si caracteristici igienico-sanitare: absorbtia si cedarea umiditatii, capacitatea de imbibare a tesaturilor, permeabilitatea la aer si gaze etc.

Grosimea tesaturilor caracterizeaza capacitatea de drapare si de formare a cutelor unei tesaturi, influenteaza proprietatile de termoizolare si prezinta interes in procesul de confectionare a obiectelor de imbracaminte. Grosimea tesaturilor variaza intre doua si trei diametre ale firelor utilizate si depinde nu numai de natura fibroasa a firelor si de torsiunea acestora, dar si de tipul de legatura a tesaturii si de desimea in urzeala si in batatura.

Grosimea variaza de la 0,1mm la 4 mm, tesaturile subtiri avand capacitatea de a forma cute libere, bine conturate, pe cand cele groase, formeaza doar contururi generale. Grosimea tesaturilor se determina cu micrometrul.

Desimea tesaturilor este data de numarul de fire pe directia urzelii si a bataturii existente intr-o portiune de 10 cm. Ea depinde de tipul firelor, al legaturii tesaturii si de tratamentele de finisare si influenteaza in mod direct masa tesaturii, rezistenta si alungirea la rupere, moliciunea, rezistenta la frecare, contractia la umezire, permeabilitatea la apa si gaze etc.(cu cat o tesatura este mai deasa, ea este mai rezistenta si mai durabila, spre diferenta de o tesatura mai putin deasa, care va fi moale, usoara si mai putin rezistenta).

Desimea tesaturilor se determina prin metoda extragerii firelor dintr-o portiune de material de 1 cm si numararea lor atat pe directia urzelii cat si a bataturii, urmand ca rezultatul sa fie apoi inmultit cu 10(se foloseste la tesaturile foarte dese sau din straturi suprapuse), sau prin numararea firelor din raport, cu ochiul liber sau cu ajutorul unei lupe, urmand ca acesta sa fie inmultit cu numarul de rapoarte ce se incadreaza in suprafata de 100 cm².

Indicele desimii relative se calculeaza separat pentru urzeala si pentru batatura si este dat de relatia:

E = x 100, in care:

E = indicele desimii relative, in %;

S = numarul de fire pe 10 cm;

C = coeficient egal cu 75 pentru tesaturile din lana si 80 pentru restul tesaturilor;

Nm = finetea firelor.

Din acest punct de vedere al desimii relative, tesaturile foarte usoare au un indice de 30-40%, tesaturile mai dese, pentru rochii: 45-56%, pentru camasi: 50-60%, pentru costume din bumbac: 65-80%, pentru costume din lana: 100-110% iar pentru paltoane, 100-140%.

Latimea tesaturilor se determina cu centimetrul si influenteaza posibilitatile de croire a materialului si de asezare a tiparelor. In industria textila se produc tesaturi cu urmatoarele latimi: intre 60-80 cm (latime mica); 90-110 cm (latime medie) si 120-220 cm (latime mare).

Masa tesaturilor se determina prin cantarirea unui m² de tesatura sau a unui metru liniar, la balanta analitica. Masa este influentata direct de finetea firelor, desimea si finisarea tesaturii si de conditiile de mediu, respectiv de umiditate.Tocmai de aceea, probele trebuie conditionate in atmosfera standard* timp de 24 h inaintea determinarii. Pe langa determinarea masei tesaturilor in stare conditionata, se determina si masa tesaturilor in stare uscata, la o temperatura de 105-110C, pana la masa constanta.

Din punctul de vedere al masei, tesaturile se impart in: tesaturi usoare (pentru articole de imbracaminte pentru femei si copii, lenjerie, camasi etc.), tesaturi medii (pentru costume) si tesaturi grele (pentru paltoane). De exemplu, masa pe m² a tesaturilor de bumbac variaza intre 100-350 g/ m².

Sarcina si alungirea la rupere sunt determinate cu ajutorul dinamometrului, atat pe epruvete uscate si conditionate cat si in stare umeda.

Sarcina de rupere este data de forta sub actiunea careia are loc ruperea unei epruvete de un anumit format si prezinta importanta in aprecierea durabilitatii unei tesaturi. Sarcina de rupere depinde de calitatea fibrelor si a firelor, de desimea tesaturii (cu cat desimea este mai mare, cu atat sarcina de rupere va creste), de tipul de legatura (sarcina de rupere va fi mai mare la tesaturile cu legatura panza sau diagonal, spre diferenta de tesaturile cu legatura atlaz sau satin) si de tratamentele de finisare aplicate tesaturii respective (albirea, piuarea etc. conduc la reducerea sarcinii de rupere iar mercerizarea, apretarea, presarea etc conduc la cresterea sarcinii de rupere).

Alungirea relativa la rupere reprezinta raportul procentual dintre alungirea absoluta pe care a suferit-o teasatura in momentul ruperii si lungimea ei initiala.

La fel ca si in cazul firelor, epruveta, de dimensiuni standardizate, conditionata si pretensionata (sarcina de pretensionare difera in functie de masa tesaturii), este prinsa in cele doua clame ale dinamometrului, cea superioara fiind fixa, iar cea inferioara, mobila, fiind clema de actionare care se misca in directia sarcinii aplicate. Dinamometrul este astfel reglat incat ruperea sa aiba loc in cca. 30 secunde iar sarcina de rupere, exprimata in kgf, se citeste pe scala aparatului.

Dupa determinarea sarcinii de rupere, se poate calcula si rezistenta specifica, σ, cu ajutorul urmatoarei formule:

σ = , in care:

= rezistenta specifica, in kgf/cm²;

P = sarcina de rupere, in kgf;

A = suprafata epruvetei, in cm².

Alungirea absoluta la rupere influenteaza moliciunea, indoirea si proprietatile plastice ale tesaturilor si reprezinta diferenta dintre lungimea epruvetei in momentul ruperii si lungimea initiala a epruvetei supusa determinarii.

ΔL_max = L_max - L₀, in care:

ΔL_max = alungirea absoluta la rupere, in mm;

L_max = lungimea epruvetei in momentul ruperii, in mm;

L₀ = lungimea initiala a epruvetei, in mm.

Alungirea relativa la rupere este data de relatia:

ε_max = x 100, in care:

ε_max = alungirea relativa la rupere, in %;

ΔL_max = alungirea absoluta la rupere, in mm;

L₀ = lungimea initiala a epruvetei, in mm.

Atat alungirea absoluta cat si cea relativa se pot calcula nu numai in momentul ruperii, ci si pentru orice valoare a fortei ce actioneaza asupra epruvetei, pana in momentul ruperii.

Ambele determinari, atat sarcina de rupere, cat si alungirea la rupere, se efectueaza pe epruvete decupate atat pe directia urzelii cat si pe cea a bataturii, rezultatul final fiind exprimat ce medie a mai multor determinari.

In cazul in care tesatura este formata din doua sau mai multe sisteme de fire, se pot inregistra doua sau mai multe valori maxime ale sarcinii de rupere, caz in care se considera ca sarcina de rupere prima valoare maxima inregistrata.

Determinarea rezistentei la alunecare a firelor in tesatura ca urmare a solicitarii la tractiune se realizeaza atat pe directia urzelii cat si a bataturii. Deplasarea firelor influenteaza proprietatile de coasere si de durabilitate la purtare a obiectului de imbracaminte (in lipsa rezistentei la deplasare, firele se desprind si aspectul tesaturii are de suferit).

Alunecarea firelor pe directia urzelii reprezinta deplasarea firelor de batatura printre cele de urzeala, iar alunecarea pe directia bataturii, reprezinta deplasarea firelor de urzeala printre cele de batatura.

Determinarea se efectueaza tot cu ajutorul dinamometrului, care are fixat in clema superioara, fixa, un dispozitiv cu ace si care patrunde prin tesatura la o distanta de 5 mm de capatul acesteia. Ca urmare a solicitarii la tractiune a epruvetei, firele se deplaseaza prin impingere de catre acele dispozitivului, urmarindu-se momentul aparitiei destramarii epruvetei. Valoarea fortei care provoaca deplasarea firelor (rezistenta opusa de fire la deplasare) se citeste pe cadranul dinamometrului, in kgf.

Determinarea rezistentei la sfasiere se realizeaza tot cu ajutorul dinamometrului. Ea depinde de natura firelor (natura fibrelor componente, grad de torsiune etc.), de desimea tesaturii si de tratamentele de finisare, avand un important rol tehnologic in procesul de confectionare a imbracamintei. Epruveta conditionata supusa incercarii prezinta o anumita forma, respectiv doua aripioare care se vor introduce in clamele dinamometrului sub un anumit unghi, urmarindu-se forta necesara pentru sfasierea epruvetei pe o portiune de o anumita lungime prestabilita. Determinarile se vor efectua pe epruvete decupate atat in directia urzelii, cat si a bataturii.

Rezistenta la sfasiere se va exprima ca medie aritmetica a valorilor maxime citite pe diagrama de sfisiere si se exprima in kgf (daN).

Determinarea rezistentei la flexionare a tesaturilor ofera informatii cu privire la supletea unui material, la capacitatea de mulare si de drapare a tesaturii respective.

Draparea reprezinta proprietatea tesaturilor de a forma cutele dorite, ale caror forme si stabilitate depind de proprietatile fibrelor, de structura tesaturii, de proprietatile ei mecanice etc. In general, materialele fine formeaza cute mici iar cele groase si aspre, cute mari.

Aceasta caracteristica se determina cu ajutorul unei epruvete cu o latime de 20 mm, urmarindu-se determinarea lungimii capatului liber al acesteia, care flexeaza sub propria greutate, pana la atingerea unui plan inclinat la 41,5, fata de orizontala.

Rigiditatea tesaturii se calculeaza separat pe directia urzelii si pe cea a bataturii, la ambele capete ale epruvetei, iar atunci cand tesatura prezinta finisaje diferite pe cele doua fete, rigiditatea se determina pentru ambele fete ale tesaturii.

Calculul rigiditatii se efectueaza folosind urmatoarea formula:

R_u = M ()³, in care:

R_u = rigiditatea in urzeala, in mgcm;

M = masa tesaturii, in mg/cm²;

L_u = lungimea portiunii flexate din epruveta pe directia urzelii, ca medie a 2 determinari (la ambele capete) sau a 4 determinari (la ambele capete si pe cele doua fete), in cm.

R_b = M ()³, in care:

R_b = rigiditatea in batatura, in mgcm;

M = masa tesaturii, in mg/cm²;

L_b = lungimea portiunii flexate din epruveta pe directia bataturii, ca medie a 2 determinari (la ambele capete) sau a 4 determinari (la ambele capete si pe cele doua fete), in cm.

R_T = , in care:

R_T = rigiditatea tesaturii, in mgcm;

R_u = rigiditatea in urzeala, in mgcm;

R_b = rigiditatea in batatura, in mgcm[21].

Determinarea unghiului de revenire din sifonare ofera informatii cu privire la comportarea la purtare a tesaturilor, la capacitatea de mentinere a formei, cutelor, pliurilor etc. si la proprietatile de deformare plastica a tesaturilor.

Determinarea se face pe epruvete in forma speciala de T, decupate pe directia urzelii si a bataturii. Acestea se pliaza cu partea superioara peste cea inferioara si asupra lor se aplica, timp de 15 minute, o forta de presare de 0,5 kgf/cm². Dupa maxim 5 minute de la indepartarea fortei de presiune se masoara unghiul de sifonare - ά₁ si din nou se repeta masurarea unghiului dupa 30 de minute de la prima determinare, obtinandu-se un ά₂.

Unghiul de revenire din sifonare va fi dat de diferenta dintre cele doua unghiuri ά₂ si ά₁ si se va determina ca medie a 5 determinari.

Capacitatea de imbibare a tesaturilor reflecta proprietatea de absorbtie a tesaturilor si este influentata de higroscopicitatea fibrelor din care sunt alcatuite firele, de desimea tesaturii si de tratamentele de finisare ale acesteia. Este o proprietate foarte importanta mai ales in cazul unor anumite produse finite, cum ar fi: prosoape, cearsafuri, lenjerie de corp si de masa , batiste, camasi etc.

Determinarea se efectueaza introducand epruvete, cu o masa de 0,2-0,3 g din tesatura de verificat, timp de 1 minut, intr-un anumit volum de lichid, aflat la temperatura mediului. Proba se cantareste imediat dupa ce este scoasa din lichid, se stoarce prin presare intre doua straturi de hartie de filtru si din nou se cantareste. Capacitatea de imbibare cu lichid a tesaturilor este data de relatia:

C_i = x 100, in care:

C_i = capacitatea de imbibare cu lichid a tesaturii, in %;

M₁ = masa tesaturii determinata dupa scoaterea din lichid, in g;

M₀ = masa tesaturii dupa presarea intre foile de hartie de filtru, in g;

M_u = masa initiala a tesaturii aflata in stare uscata, in g.

Determinarea rezistentei vopsirilor si imprimarilor presupune in fapt o serie de verificari prin care epruvetele de tesaturi vopsite si/sau imprimate sunt supuse la: actiunea apei calde, spalare, curatire chimica, transpiratie, frecare umeda si uscata, calcare, tratament termic fara presare, intemperii etc.

Determinarile se bazeaza pe actiunea diversilor agenti fizici si chimici asupra vopsirilor si imprimarilor tesaturilor si pe evaluarea rezultatelor cu ajutorul scarii de gri.

Determinarea rezistentei la apa calda se verifica pentru tesaturile din lana sau in amestec cu lana.

Determinarea presupune prelevarea a trei probe de aceleasi dimensiuni: o proba din tesatura de lana ce urmeaza a fi analizata, o alta dintr-o tesatura de lana nevopsita si o a treia, dintr-un material de alta compozitie fibroasa, din bumbac, nevopsit. Cele trei probe se vor coase intre ele pe una dintre laturi, astfel ca proba de analizat sa se afle la mijloc, formand impreuna o epruveta compusa.

Ulterior, epruveta compusa este introdusa intr-un pahar cu apa distilata acidulata, la o temperatura de 702C, unde este mentinuta cca. 30 de minute. Dupa indepartarea apei, epruvetele sunt descusute iar proba de analizat se usuca la o temperatura de 60C.

Aprecierea rezultatelor se face pe de o parte stabilind gradul de rezistenta al vopsirii sau al imprimarii tesaturii la apa calda, prin compararea modificarii culorii epruvetei testate fata de o epruveta identica, dar nesupusa tratamentului cu apa calda, iar ulterior se apreciaza rezultatul cu ajutorul scarii de gri, urmarindu-se contrastul care este identic cu contrastul dintre cele doua epruvete de tesatura.

Pe de cealalta parte, se apreciza gradul de cedare al colorantului pe materialele nevopsite tot prin intermediul scarii de gri, urmarindu-se contrastul identic al cedarii de colorant pe proba nevopsita, cu contrastul existent pe scara de gri.

Rezultatul se exprima prin trei cifre: prima semnifica gradul de modificare a culorii probei analizate, a doua semnifica gradul de cedare a culorii pe materialul nevopsit de aceeasi natura fibroasa iar a treia cifra indica gradul de cedare a vopsirii sau imprimarii pe materialul nevopsit de o alta compozitie fibroasa (pe epruveta de bumbac).

Determinarea rezistentei vopsirilor si imprimarilor la spalat urmeaza aceeasi metoda a epruvetei compuse, care este introdusa intr-o solutie alcalina, temperatura solutiei si timpul de actionare fiind dependente de natura materialului. Dupa spalare, epruveta se clateste cu apa rece de doua ori, apoi este lasata intr-un curent de apa rece timp de 10 minute si calcata la o temperatura de 60C. Aprecierea pe baza scarii de gri se realizeaza ca in cazul determinarii rezistentei la apa calda.

Determinarea rezistentei vopsirilor si imprimarilor la transpiratie urmeaza acelasi principiu de determinare si de apreciere a rezultatelor, diferenta constand in faptul ca se realizeaza doua epruvete compuse, una fiind introdusa intr-o solutie alcalina, la o temperatura de 202C, iar cea de-a doua, intr-o solutie acida, la aceeasi temperatura, unde se mentin cca. 30 de minute. Apoi, epruvetele stoarse sunt mentinute timp de 4 ore la o temperatura de 372C si uscate la 60C.

Determinarea rezistentei vopsirilor si imprimarilor la frecare se realizeaza cu ajutorul Crokmetrului si se efectueaza asupra epruvetelor prelevate atat pe directia urzelii cat si a bataturii. Din materialul de analizat se preleveaza epruvete de 140x50 mm care se fixeaza pe masa aparatului iar dintr-un alt material etalon, din panza albita de bumbac, se preleveaza epruvete care se vor atasa de piesa care executa frecarea prin miscari de du-te,vino. Determinarea consta in efectuarea a 10 cicluri de miscari, sub o sarcina de 900 gf, asupra unei suprafete a epruvetei de analizat de cca. 2,5 cm².

Frecarea se realizeaza atat in stare uscata, cat si in stare umeda (proba de bumbac albit este umezita cu apa distilata si apoi stoarsa). Aprecierea rezultatelor se face prin intermediul scarii de gri, urmarindu-se cedarea de colorant pe proba albita de bumbac si aprecierea contrastului corespunzator nivelului de pe scara de gri.

Determinarea rezistentei vopsirilor si imprimarilor la calcat comporta trei incercari: la calcat uscat, la calcat umed si la calcat cu umezire.

La calcat uscat, proba de analizat se aseaza pe o tesatura albita din bumbac si se calca cu fierul de calcat timp de 15 minute, la o temperatura care depinde de natura tesaturii de analizat (bumbac si in: 190-210C; lana, matase si celuloza: 140-160C iar fibrele acetat si sintetice, la 115-120C).

La calcat umed, epruveta de verificat, impreuna cu o alta epruveta din panza albita se introduc in apa distilata si apoi se storc. Epruveta de verificat se aseaza pe o tesatura albita, iar deasupra ei se aseaza cealalta epruveta umeda din panza albita, calcarea facandu-se cca. 15 minute, prin miscari de du-te, vino.

La calcat cu umezire, peste epruveta de analizat, uscata, se pune o panza de bumbac umezita cu apa distilata, calcarea facandu-se ca la celelalte determinari.

Aprecierea rezultatelor se face urmarindu-se cedarea de colorant pe panza albita de baza si pe cea de acoperire si prin compararea contrastului cu cel existent pe scara de gri,    luandu-se in consideratie panza pe care contratul este cel mai puternic.

Determinarea modificarilor dimensionale la spalat se efectueaza asupra tuturor tesaturilor, cu exceptia celor care contin peste 50% lana si a tesaturilor crep si exprima proprietatea de contractie a tesaturii, care in stare libera, are loc in proportie de 90% dupa prima inmuiere si spalare.

Exista mai multe metode ce pot fi aplicate pentru fiecare tip de tesatura in parte:

metoda prin spalare cu agitare mecanica in masina de spalat (automata sau simpla), la o temperatura aproape de fierbere (cca. 95C);

metoda prin spalare cu agitare mecanica in masina de spalat (automata sau simpla) la temperatura de 60C, respectiv 40C;

metoda prin spalare cu agitare manuala, la temperatura de 60C, respectiv 40C.

Prin aceste metode se urmareste determinarea modificarilor dimensionale ale diferitelor tipuri de tesaturi dupa o singura spalare.

Din tesatura se preleveaza o proba cu o lungime de minim 60 cm, pe toata latimea materialului, taierea facandu-se pe directii paralele atat cu firele de urzeala, cat si cu cele de batatura. Pe proba se fixeaza, cu ajutorul unui sablon, 6 perechi de repere, de anumite dimensiuni si la anumite distante de marginile epruvetei, pe anumite zone laterale si in centrul epruvetei.

Epruveta astfel pregatita este supusa spalarii cu o solutie alcalina, la temperatura si tipul de agitatie mecanica sau manuala impuse de standard.

Pentru incercarea la spalarea cu agitare manuala, epruveta se introduce intr-un vas in care se afla solutia alcalina si se incalzeste la temperatura de 40C sau 60C. Dupa atingerea temperaturii necesare, vasul este introdus in etuva, unde se mentine cca. 30 de minute, la o temperatura constanta, agitandu-se din timp in timp solutia cu ajutorul unei baghete de sticla.

Dupa expirarea timpului, epruveta se clateste cu apa calda si rece si se stoarce la centrifuga. Apoi, se aduce in forma plana, fara a se intinde si se calca cu fierul, prin presare. Dupa uscare, se masoara reperele, cu o precizie de 1 mm si se compara cu cele initiale.

Pentru fiecare epruveta se calculeaza separat modificarea dimensionala a fiecarei perechi de repere, se face media aritmetica a celor 6 masuratori si se calculeaza modificarea dimensionala separat, pe directia urzelii si a bataturii, folosind relatia:

x 100, in care:

λ = modificarea dimensionala la spalat, in %;

l₀ = distanta dintre repere inainte de spalare, in mm;

l₁ = distanta dintre repere dupa spalare, in mm.

Rezultatul se exprima cu semnul +, daca dimensiunile epruvetei s-au marit, sau cu - , daca dimensiunile s-au micsorat.

Pentru metodele prin spalare cu agitare mecanica la masina automata sau simpla de spalat, principiul de determinare este acelasi, urmarindu-se in permanenta mentinerea temperaturii dorite a apei (40C, 60C sau cca. 95C) pe toata durata determinarii (cca. 60 min.). Pentru a se evita destramarea si innodarea firelor ce se desprind in timpul spalarii, epruvetele se cresteaza pe laturile fara margine originala, din 8 in 8 cm si pe o adancime de cca. 1,5 mm. Clatirea se face cu apa rece (pentru spalarea la 40C) sau cu apa calda la 60C (pentru spalarea la cca. 95C), timp de 5 minute.

La tesaturile din bumbac, contractia este cuprinsa intre 3-9%, tesaturile din celofibra si viscoza au o contractie la spalare de 5% iar la cele din lana, contractia nu trebuie sa depaseasca 4% (la postavuri si tesaturi de lana groasa, contractia are loc in timp mai indelungat decat la cele din lana pieptanata si cu desime mai mica).

Determinarea modificarii dimensionale la calcat (contractia dirijata) se efectueaza in special pentru tesaturile de lana si tip lana. Din tesatura de analizat se preleveaza epruvete de 500 x 500 mm, astfel ca marginile sa fie paralele cu firele de urzeala si de batatura ale tesaturii, pe care se traseaza cate trei perechi de repere, pe directia urzelii si pe cea a bataturii. Epruvetele se supun conditionarii in atmosfera standard, timp de 24 sau 48 de ore, si se masoara distanta dintre repere, facandu-se media artimetica a celor trei distante marcate pe fiecare directie.

Epruveta este apoi acoperita cu unul sau doua straturi de carpa umezita si se supune calcarii si presarii, la anumite temperaturi si durate de timp, in functie de natura fibroasa a tesaturii si de masa ei pe m². Dupa calcare, se masoara distantele dintre repere, separat pe directia urzelii si a bataturii, iar modificarea dimensionala la calcat se determina aplicand relatia:

M_d = x 100, in care:

M_d = modificarea dimensionala la calcat, in %;

l_i = distanta medie intre repere, inainte de calcare, in mm;

l_c = distanta medie intre repere, dupa calcare, in mm.

Rezultatul se exprima separat pe directia urzelii si a bataturii , fiind cu semnul +, daca dimensiunile epruvetei s-au marit sau cu - , daca dimensiunile s-au micsorat.