Sợi Tự Nhiên

Sợi tự nhiên được chia thành 4 loại chính, như sau:

1. Sợi Cellulose Tự Nhiên (Natural cellulose fibers)

   Đây là nhóm sợi thu được từ thực vật, chẳng hạn như bông, lanh, gai dầu, đay, và cỏ lác (một loại cói). Cấu trúc phân tử bao gồm các đơn vị anhydroglucose liên kết với nhau thành chuỗi dài, tạo thành các phân tử lớn. Một số lượng lớn các chuỗi phân tử này kết hợp lại để tạo thành sợi, và chuỗi càng dài thì độ bền của cellulose càng cao. Chiều dài của chuỗi phân tử phụ thuộc vào số lượng phân tử glucose. Mỗi đơn vị glucose bao gồm 44,4% carbon, 1,2% hydro và 49,4% oxy.

   Sự sắp xếp của các phân tử cellulose, ở một số đoạn, song song và có trật tự, được gọi là Crystalline (kết tinh); ở những đoạn khác thì lộn xộn, rối vào nhau một cách ngẫu nhiên, được gọi là Amorphous (vô định hình). Sự sắp xếp lộn xộn của các phân tử cellulose tạo ra khoảng trống giữa các phân tử, dẫn đến liên kết giữa chúng yếu hơn và độ bền của sợi thấp hơn. Các phân tử cellulose được sắp xếp có trật tự mang lại cho sợi độ cứng tốt với độ giãn dài thấp, với liên kết giữa các phân tử lân cận được tạo ra bởi liên kết hydro. Chiều dài của các đơn vị phân tử cellulose liên kết với nhau phụ thuộc vào loại và nguồn gốc ban đầu của cellulose.

   Từ cấu trúc phân tử của glucose, liên kết với nhau để tạo thành chuỗi phân tử cellulose, có thể thấy rằng phân tử glucose có một số nhóm -OH ở nhiều vị trí, đây là những vị trí xảy ra phản ứng hóa học với sợi, chẳng hạn như phản ứng với thuốc nhuộm và chất hoàn tất, cũng như hấp thụ độ ẩm, nơi các nhóm -OH dễ dàng liên kết với các phân tử nước đi vào trong sợi.

2. Sợi Protein Tự Nhiên (Protein Fibers)

   Sợi protein tự nhiên (Natural protein fibers) Sợi protein tự nhiên là sợi thu được từ động vật, bao gồm sợi lông và sợi tơ tằm. Sợi lông là sợi thu được từ lông bao phủ cơ thể động vật, chẳng hạn như cừu, dê, lạc đà, lạc đà không bướu llama, alpaca và vicuña. Lông từ các loài động vật này được gọi là sợi lông (hair fiber) và còn có một loại lông động vật khác từ các loài động vật có thân hình nhỏ hơn, chẳng hạn như chồn vizon, thỏ và hải ly, cho ra loại sợi mềm hơn loại đầu tiên; loại này được gọi là sợi lông tơ (fur fiber)

   Còn sợi tơ tằm là sợi thu được từ con tằm, loài tiết ra một chất từ một tuyến gần miệng để nhả tơ tạo kén bao quanh cơ thể, giúp nó tồn tại qua một giai đoạn nhất định trong vòng đời. Kén phải được sử dụng trước khi nhộng tằm đục thủng và chui ra ngoài, vì làm như vậy sẽ khiến sợi tơ bị đứt thành từng đoạn ngắn, làm giảm chất lượng của sợi tơ.

   Sợi protein tự nhiên hấp thụ độ ẩm tốt và giữ ấm tốt hơn sợi cellulose. Chúng dẫn điện kém, có thể sinh ra tĩnh điện. Chúng không chịu được kiềm, sẽ tan trong dung dịch natri hydroxit 5% khi đun sôi, và không chịu được các chất tẩy trắng gốc clo. Chúng khá chịu được axit; tuy nhiên, sợi tơ tằm không chịu được khi hòa tan trong axit khoáng đậm đặc và không chịu được ánh nắng mặt trời — tiếp xúc lâu với ánh nắng sẽ khiến nó chuyển từ màu trắng sang màu vàng. Độ bền giảm khi sợi bị ướt. Khi đốt, nó cháy chậm và tự tắt khi đưa ra khỏi ngọn lửa. Tro tạo thành những hạt tròn nhỏ, cứng, giòn, có mùi khét giống như mùi tóc/lông người cháy hoặc thịt cháy.

   Sợi protein tự nhiên bao gồm các axit amin liên kết với nhau thành chuỗi dưới dạng chuỗi polypeptide, có khối lượng phân tử tương đối cao, được cấu tạo từ các nguyên tố carbon, hydro, oxy và nitơ. Sợi len còn chứa lưu huỳnh như một thành phần. Sự sắp xếp của Alpha Amino Acid được phân bố khắp sợi.

   Cấu trúc của sợi thu được từ lông tơ động vật khác với cấu trúc thu được từ lông thường. Sợi từ lông tơ, khi quan sát dưới kính hiển vi, có một lớp tế bào bên ngoài xếp chồng lên nhau như vảy cá. Sợi từ lông thường có bề ngoài thẳng, mịn, bóng, không co giãn nhiều và có bề mặt mịn đồng đều. Các loài động vật có lông được dùng để làm vải len bao gồm cừu; ngoài ra, sợi còn được lấy từ lông lạc đà, dê angora, dê cashmere, lạc đà không bướu llama, alpaca và vicuña, được xếp vào loại lông động vật đặc biệt, rất đắt tiền và tương đối hiếm.

   Sợi protein tự nhiên có mật độ thấp hơn sợi cellulose tự nhiên, khiến chúng nhẹ hơn so với cùng một lượng sợi cellulose. Sợi protein có độ đàn hồi và khả năng phục hồi tốt. Hiện nay, việc sử dụng sợi protein tự nhiên chưa tăng lên đáng kể, do một lượng lớn sợi tổng hợp như nylon, polyester và acrylic đã được sản xuất, và các loại sợi này cũng có thể được xử lý và hoàn thiện để có tính chất tương tự sợi protein tự nhiên. Tuy nhiên, việc sử dụng sợi protein, đặc biệt là loại thu được từ lông tơ và lông động vật, vẫn còn được ưa chuộng ở các quốc gia có khí hậu lạnh.

3. Sợi Khoáng Tự Nhiên (Mineral Fibers)

   Sợi Đá (Amiăng)

   Sợi amiăng là sợi tự nhiên được tách ra từ một loại đá màu xanh lục gọi là Serpentine hoặc đá amphibole, có kết cấu dạng lớp, trơn trượt như xà phòng. Loại đá này đã được biết đến từ thời Hy Lạp cổ đại và La Mã sơ khai. Asbestos là một từ tiếng Hy Lạp.

   Sợi amiăng thu được sẽ được làm sạch, phân loại theo chiều dài, rồi chuyển đến các nhà máy dệt. Để biến sợi amiăng thành sợi vải, cần phải pha trộn với 5-20% sợi bông, hoặc pha trộn với rayon và lông động vật, để có thể kéo thành sợi và dệt thành vải. Vải được sản xuất từ sợi amiăng có tính chất chống cháy và có thể được dệt thành nhiều loại vải khác nhau, dùng để làm rèm chống cháy, quần áo chống cháy cho lính cứu hỏa, vải cách điện, v.v.

   
   Hình ảnh sợi amiăng từ đá. Nguồn: https://en.wikipedia.org/wiki/Asbestos
   

   Tính Chất Của Sợi Amiăng

   Sợi amiăng bền và chắc, có thể chịu được nhiệt độ cao lên đến 6.000F trong thời gian ngắn. Sợi amiăng có khả năng chống chịu hóa chất rất tốt.

   Vệ Sinh Vải Amiăng

   Cần thận trọng khi giặt. Nếu không quá bẩn, không nên giặt cả tấm vải; thay vào đó, hãy lau sạch bằng miếng bọt biển ẩm ở khu vực bị bẩn, có thể dễ dàng lau sạch.

   Sợi Kim Loại

   Đây là loại sợi đã được biết đến từ hàng nghìn năm trước, có trước cả rayon và nylon. Sợi kim loại là một loại sợi đơn (monofilament), còn được gọi là Metallic Yarns, vì nó có dạng một sợi dài, dẹt như dải ruy băng, có thể được sản xuất với bất kỳ kích thước mong muốn nào, và có thể được quấn xen kẽ với sợi khác để tạo hình dạng tròn. Nó thường được làm từ kim loại thật, chẳng hạn như vàng — rất đắt tiền — bạc, đồng và nhôm. Còn sợi kim loại tổng hợp được làm từ kim loại nhôm hoặc kim loại phủ nhựa. Các chất được phun lên bề mặt kim loại bao gồm các hợp chất polyester như Mylar, hoặc cellulose acetate-butyrate, có nhiều màu sắc sáng, lấp lánh và bắt mắt, chẳng hạn như xanh dương và vàng, được sản xuất để mô phỏng kim loại thật. Sợi kim loại phủ nhựa có lợi ở chỗ không bị xỉn màu khi tiếp xúc với không khí, độ mặn, hoặc clo trong nước, và phản ứng khác đi với chất tẩy rửa giặt là.

   Tính Chất Của Sợi Kim Loại

   Tính chất của sợi kim loại là không quá bền chắc; nó được làm để trang trí quần áo hơn là để dệt thành cả tấm vải. Nếu sợi kim loại được phủ hoặc mạ polyester, sợi sẽ trở nên bền và chắc hơn. Nếu được phủ acetate butyrate, nó được dùng để làm váy dạ hội, và màu sắc sẽ không bị phai hoặc loang khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời hoặc trong quá trình giặt và ủi.

4. Sợi Cao Su Tự Nhiên (Natural Rubber Fiber)

   Sợi cao su đàn hồi được thu được từ cả cao su tự nhiên và cao su tổng hợp. Việc sử dụng sợi cao su trong may mặc thường ở dạng dây thun, được bọc bên ngoài bằng sợi hoặc các loại sợi khác như bông, rayon hoặc nylon để bổ sung các tính chất phù hợp với mục đích sử dụng của vải, và để ngăn sợi cao su xuống cấp nhanh chóng khi tiếp xúc với nhiệt và ánh nắng mặt trời.

   Những Tính Chất Có Lợi Của Sợi Cao Su Trong Thực Tế Sử Dụng

   Nó co giãn và phục hồi tốt, uốn cong tốt, giữ được hình dạng ở mức độ vừa phải, và bền chắc. Nó chống nước và không khí, khó cắt hoặc xé rách, và chống chịu được nhiều loại hóa chất. Nó có nhiều công dụng, bao gồm làm đồ bơi, băng hỗ trợ cơ, vải lót giày, cổ tất, găng tay, và dây thun lưng quần, v.v.

   Nhược Điểm Của Sợi Cao Su Trong Thực Tế Sử Dụng

   Dầu cơ thể hoặc mồ hôi và ánh nắng mặt trời sẽ làm cao su xuống cấp, khiến nó bị giãn mất hình dạng. Sợi cao su không chịu được nhiệt độ cao — ở nhiệt độ trên 93°C, nó bắt đầu bị phân hủy. Khi được bảo quản trong thời gian dài, độ bền của nó giảm đi, độ đàn hồi mất dần theo thời gian, và một số loại chất tẩy rửa cũng có thể khiến sợi bị xuống cấp.