Tekstiilitööstus põhineb mitmesugustel kiududel, millest igaühel on oma ainulaadsed omadused, mis muudavad nad sobivaks mitmesuguste rakenduste jaoks. Olenemata sellest, kas kiud on saadud taimedest või loomadest või toodetud sünteetiliselt, on kiud igapäevaselt kasutatavate kangaste selgroog, aga ka erivaldkondades, nagu meditsiinitekstiilid, tööstuslikud rakendused ja kõrgtehnoloogiad. Erinevate kiutüüpide - looduslike, sünteetiliste ja eriotstarbeliste kiudude - tundmine annab väärtusliku ülevaate sellest, kuidas tekstiilid valmistatakse ja miks nad nii toimivad, nagu nad toimivad. Käesolevas artiklis uurime nende kiudude keemiat, omadusi ja kasutusviise ning esilekerkivaid uuendusi, mis võivad kujundada tekstiili tulevikku.
Looduslikke kiude on kasutatud tuhandeid aastaid, pakkudes sünteetilistele materjalidele keskkonnasõbralikke, biolagunevaid ja taastuvaid alternatiive. Need kiud pärinevad peamiselt taimedest, loomadest ja isegi mineraalidest ning neid hinnatakse nende loomuliku mugavuse, hingavuse ja esteetiliste omaduste tõttu. Kõige sagedamini kasutatakse taimseid (tselluloos), loomseid (valk) ja mineraalseid kiude.
Taimsed kiud koosnevad peamiselt tselluloosist, mis on polüsahhariid, mis koosneb glükoosiühikutest, mis on omavahel seotud pikkade kiudsete ahelatega. Tselluloosi struktuur muudab need kiud tugevaks, kuid samas suhteliselt kergesti lõngaks keeratavaks, mis võimaldab neid kududa või kududa kangasteks. Üks tuntumaid näiteid on puuvill, mida on sajandeid kasutatud pehmete ja hingavate kangaste valmistamiseks. Puuvillakiud on eriti hinnatud oma niiskust absorbeerivate omaduste tõttu, mistõttu on need ideaalsed riieteks, voodipesuks ja rätikuteks. Puuvilla tselluloosisisaldus on umbes 90%, mis aitab kaasa selle tugevusele ja pehmusele. Lõngaks kedratud puuvillakiududest saadakse kangas, mis on vastupidav, kuid samas mugav ja suurepärase imavusega. Puuvillaseid kangaid on ka lihtne värvida, mistõttu sobivad need mitmesuguste värvide kasutamiseks.
Lina, mis on saadud linataimest, on puuvillaga sarnane, kuid sellel on erinevad eelised. See on tugevam kui puuvill, pakkudes suurepärast vastupidavust, eriti niiskes keskkonnas. Linale omane loomulik läikivus annab sellele ka karge ja värske välimuse, mistõttu on see väga soovitav suviste rõivaste ja kodutekstiilide, näiteks laudlinade ja voodipesu valmistamiseks. Siiski kipub lina kortsuma, mida mõned tarbijad peavad igapäevaseks kandmiseks vähem soovitavaks.
Kanepi, teine taimne kiud, on oma keskkonnahüvede tõttu üha enam populaarsust kogumas. Kanep on väga vastupidav hallitusele ja kahjuritele, mis teeb sellest jätkusuutliku põllukultuuri. Kiud on tugev ja vastupidav ning vajab vähem pestitsiide ja väetisi kui teised põllukultuurid. Kanepikangas sobib ideaalselt tööstuslikuks kasutuseks, näiteks köiedeks, kangasteks ja keskkonnasõbralikeks rõivasteks.
Loomsed kiud on valmistatud peamiselt valkudest, eriti keratiinist, mis on sama valk, mida leidub ka inimjuustes. Näiteks villa saadakse lammaste villast ja see on tuntud oma isoleerivate omaduste poolest. Villakiudude ainulaadne kortsus aitab õhku kinni hoida, pakkudes soojust isegi märjalt. See teeb villast suurepärase materjali talviste rõivaste, näiteks kampsunite, mantlite ja sallide valmistamiseks. Lisaks sellele aitab villa soojusele ja mugavusele kaasa ka tema võime imada niiskust - kuni 30% oma kaalust, ilma et ta end niiskena tunneks. Vill on ka looduslikult tulekindel, mis lisab sellest valmistatud rõivastele ohutust. Siiski võib vill mõnikord tundlikule nahale olla kriimuline ja võib vajada erilist hoolt, et vältida kokkutõmbumist.
Siidi, mida toodavad siidiusside vastsed, peetakse luksuse kehastuseks. Tuntud oma sileda tekstuuri ja läikiva läike poolest, on siid kuivades kõige tugevam looduslik kiud, mõnel juhul isegi tugevam kui teras. Seda õrna kiudu hinnatakse selle võime tõttu reguleerida kehatemperatuuri, hoides kandja talvel soojana ja suvel jahedana. Seda kasutatakse peamiselt kõrgekvaliteedilistes rõivastes, nagu õhtukleidid, lipsud ja pesu, samuti luksuslikes voodipesuainetes. Siid on siiski suhteliselt õrn ja kipub päikesevalguse, higistamise ja karmide puhastusprotsesside tõttu kahjustuma.
Kašmiir, mida saadakse kasmiirkitse aluskarvast, on teine kõrgekvaliteediline kiud. Kassmiir on tuntud oma pehmuse, soojuse ja kerguse poolest ning on peenem kui meriinovill ning seda kasutatakse luksuslike rõivaste, näiteks kampsunite ja sallide valmistamiseks. Tänu oma isoleerivatele omadustele on see suurepärane valik külma ilmaga kasutamiseks, samas kui selle õrn tekstuur annab elegantsi ja mugavust.
Mineraalkiud on olulised erirakendustes, mis nõuavad vastupidavust kõrgetele temperatuuridele või keemilisele keskkonnale, kuigi neid ei kasutata nii laialdaselt. Vulkaanilisest kivimist valmistatud basaltkiud on tuntud oma uskumatu tugevuse ja kuumakindlusega. Neid kasutatakse tulekindlates rõivastes, tööstuslikus isolatsioonis ja tugevdatud komposiitides ehitustööstuses. Basalti kõrge ränidioksiidisisaldus annab sellele märkimisväärse vastupidavuse ja korrosioonikindluse, mistõttu on see ideaalne rakendustes, kus pikaealisus ja kõrge kuumuskindlus on üliolulised.
Kuigi looduslikud kiud on sajandeid olnud tekstiilitootmise nurgakiviks, on sünteetiliste kiudude kasutuselevõtt teinud selles tööstusharus revolutsiooni. Sünteetilised kiud on inimtekkelised, tavaliselt naftakeemiatoodetest, ning need pakuvad kontrolli ja kohandamise taset, millega looduslikud kiud ei saa alati võrreldagi. Nende kiudude arendamine on toonud kaasa tekstiilide mitmekesisuse suurenemise, pakkudes lahendusi igapäeva rõivastest kuni kõrgtehnoloogiliste tööstuslike materjalideni.
Polüester on üks kõige laialdasemalt kasutatavaid sünteetilisi kiude. See on tuntud oma vastupidavuse, lihtsa hooldatavuse ning kortsumis- ja kokkutõmbumiskindluse poolest. Polüester on valmistatud polüetüleentereftalaadist (PET), mis on polümeer, mis tekib etüleenglükooli ja tereftaalhappe polümerisatsioonil. Polüester on hüdrofoobne, mis tähendab, et see ei ima niiskust, mistõttu on see vähem hingav kui looduslikud kiud. Kuid selle vähese hooldatavuse ja taskukohasuse tõttu on see ideaalne valik masstoodanguna valmistatud rõivaste ja kodutekstiilide, näiteks kardinate ja voodipesu jaoks.
Polüesterkangaid saab segada ka looduslike kiududega, näiteks puuvillaga, et luua materjale, mis pakuvad mõlemast maailmast parimat - kombineerides puuvilla hingavuse ja pehmuse polüestri vastupidavuse ja lihtsa hooldusega. Kangas on ka väga hästi värvitav, võimaldades laia värvi- ja disainivalikut.
Nailon, üks esimesi sünteetilisi kiude, mis on kunagi välja töötatud, on valmistatud polüamiidpolümeeridest ja on tuntud oma tugevuse, elastsuse ja kulumiskindluse poolest. Tänu oma venimisvõimele ja algse kuju taastamisele sobib see ideaalselt aktiivrõivaste, ujumisriiete ja kasutusrõivaste valmistamiseks. Tänu oma suurele tõmbetugevusele kasutatakse nailonit ka tööstuslikes rakendustes, näiteks turvapadjad, köied ja langevarjud.
Vaatamata suurepärasele vastupidavusele on nailonil mõned puudused, sealhulgas vähene niiskuseimavus ja kalduvus tõmmata ligi staatilist elektrit. Need omadused võivad muuta nailoni teatud rõivaste puhul vähem mugavaks, kuid selle vastupidavus ja mitmekülgsus on taganud selle laialdase kasutamise mitmesugustes rakendustes.
Spandex, tuntud ka kui lükra või elastaan, on sünteetiline kiud, mis on tuntud oma uskumatu elastsuse poolest. Spandex on võimeline venima kuni viiekordselt oma algsest pikkusest ja seda kasutatakse peamiselt aktiivrõivastes, kostüümides ja kompressioonirõivastes. Selle võime pakkuda mugavat, toetavat istuvust, ilma et see piiraks liikumist, muudab selle ideaalseks spordirõivaste, näiteks joogapükste, ujumisriiete ja jalgrattaspordipükste jaoks. Spandexi segatakse sageli ka teiste kiududega, näiteks puuvilla ja polüestriga, et tagada lisajõudu ja mugavust.
Tekstiilitööstuse arenedes töötatakse kiudusid välja väga spetsiifiliste funktsioonide jaoks. Need kiud ei ole mõeldud mitte ainult traditsioonilisteks kasutusviisideks, vaid ka spetsiaalseteks rakendusteks, mis nõuavad unikaalseid omadusi, nagu tule- ja UV-kiirguskindlus ning isegi kuulikindlus. Uurime üksikasjalikult mõnda neist uuenduslikest kiududest:
UV-kaitsekiud on loodud spetsiaalsete katetega või keemilise töötlemisega, mis neelavad või blokeerivad ultraviolettkiirgust (UV). Neid töötlemisviise saab kasutada nii looduslikele kui ka sünteetilistele kiududele, mis pakuvad täiendavat kaitset välirõivastele ja -aksessuaaridele. UV-kaitsekiudude kasutamine muutub üha populaarsemaks aktiiv- ja rannarõivaste ning isegi lasterõivaste puhul, kuna need pakuvad kaitset päikesekiirguse kahjulike mõjude, sealhulgas nahavähi ja enneaegse vananemise eest.
UV-kaitsekiud on sageli valmistatud polüestrist või nailonist ja töödeldud UV-kiirgust absorbeerivate ainetega. Näiteks lisatakse kiududele sageli tsinkoksiidi, et suurendada nende UV-blokeerivaid omadusi. UV-blokeerivate lisaainete lisamine aitab säilitada kanga terviklikkust, pakkudes samal ajal päikesekaitset.
Tulekindlad kiud on kavandatud taluma kõrgeid temperatuure, ilma et need süttiksid. Üks tuntumaid tulekindlaid kiude on Nomex, mis on aramiidkiu tüüp, mida kasutatakse laialdaselt tuletõrjujate, sõjaväelaste ja kõrge temperatuuriga kokkupuutuvate tööstustöötajate kaitseriietuse valmistamisel. Kiud sisaldab aromaatseid polüamiidahelaid, mis on väga kuumakindlad ja ei lagune kergesti. Need peavad vastu äärmuslikes tingimustes, pakkudes elupäästvat kaitset ohtlikes keskkondades.
Teine tulekindel kiud, mis kogub üha enam tähelepanu, on PBI (polübenzimidazool), mis on tuntud oma suurepärase tulekindluse ja termilise stabiilsuse poolest. PBI-kiudu kasutatakse kõrgtehnoloogilises kaitseriietuses, näiteks tulekindlates ülikondades, ja tööstuslikes rakendustes, näiteks soojusisolatsioonis.
Aramiidkiud, näiteks Kevlar, on loodud selleks, et neelata ja hajutada suure löögi all olevate objektide, näiteks kuulide kineetilist energiat. Need kiud on uskumatult tugevad, kerged ja deformatsioonikindlad, mistõttu sobivad need ideaalselt kasutamiseks kuulikindlates vestides ja soomusvestides. Aramiidkiudude ainulaadne molekulaarstruktuur võimaldab neil absorbeerida kuuli jõudu ja hajutada seda kogu kanga pinnal, vähendades kandja vigastuste ohtu. Kevlari vastupidavus ja võime taluda suuri löögijõude on muutnud selle üheks kõige laialdasemalt kasutatavaks materjaliks isikukaitsevahendites.
Tekstiiliuuenduste uus piir on juhtivad ja nutikad kiud, mis suudavad muutuda või kohaneda oma keskkonnaga. Need kiud on mõeldud elektrisignaalide edastamiseks, mis muudab need kasulikuks mitmesugustes rakendustes, alates tervishoiust kuni kantava elektroonikani. Juhtivad kiud on sageli varustatud süsiniknanotorude või metallniitidega, mis võimaldavad kangastelgedel elektrit edasi kanda. See on eriti kasulik integreeritud anduritega, temperatuuri reguleerimise või isegi tervisekontrolli funktsioonidega rõivaste loomisel.
Näiteks saab juhtivast kiust valmistatud kangaid kasutada e-tekstiilides, mis jälgivad inimese elutähtsaid näitajaid, näiteks südame löögisagedust või kehatemperatuuri. Selliseid arukaid tekstiile kasutatakse üha enam spordirõivastes, tervishoius ja sõjalistes rakendustes, kus füüsiliste tingimuste reaalajas jälgimine on väga oluline.
Lisaks nende funktsionaalsetele rakendustele on olemas kiud, mis on spetsiaalselt loodud hügieeni parandamiseks ja kahjulike mikroorganismide kasvu vältimiseks. Mikroobivastased kiud on töödeldud keemiliste ainetega, mis hävitavad või takistavad bakterite, seente ja viiruste kasvu. Neid kiude kasutatakse laialdaselt meditsiinitekstiilides, näiteks haavasidemetes, kirurgilistes rõivastes ja haiglapesu, samuti spordirõivastes, kus hügieen on oluline.
Nende kiudude antimikroobseid omadusi saab kasutada ka igapäevarõivaste, näiteks sokkide ja aluspesu puhul, et vältida lõhna tekkimist ja pikendada kanga kasutusiga. Need kiud sisaldavad tavaliselt hõbeda nanoosakesi või vasepõhiseid ühendeid, mis on tuntud oma antibakteriaalsete ja seenevastaste omaduste poolest.
Teine näide spetsialiseeritud kiududest on need, mis on mõeldud vett tõrjuvaks ja veekindlaks. Kui veekindlad kangad on tavaliselt töödeldud hüdrofoobse kattega, siis tõelised veekindlad kiud on molekulaarsel tasandil konstrueeritud nii, et need on veele vastupidavad. Näiteks Gore-Tex on tuntud kaubamärk, mis kasutab laiendatud polütetrafluoroetüleeni (ePTFE) kiude, mis on poorsed, kuid veekindlad, mistõttu on need ideaalsed vihmariiete ja vabaõhurõivaste jaoks. Need kiud lasevad niiskuse aurul väljuda, hoides kandja higist kuivana, kuid takistades samal ajal vee tungimist kangasse.
Kiud on tekstiilitööstuse selgroog, kusjuures saadaval on lai valik materjale, mis vastavad nii igapäevaelu kui ka erirakenduste nõudmistele. Looduslikud kiud, nagu puuvill, vill ja siid, pakuvad jätkuvalt võrratut mugavust, hingavust ja jätkusuutlikkust, samas kui sünteetilised kiud, nagu polüester, nailon ja spandex, pakuvad vastupidavust, tugevust ja jõudlust. Lisaks sellele näitab erikiudude arendamine UV-kaitseks, tulekindluseks, kuulikindluseks ja muudeks funktsioonideks tööstuse pühendumist innovatsioonile. Kuna nõudlus funktsionaalsemate, jätkusuutlikumate ja kõrgtehnoloogiliste materjalide järele kasvab, jätkab tekstiilitööstus kiudude võimaluste piiride avardamist, mis viib veelgi rohkemate spetsialiseeritud materjalide loomisele, mis on loodud tänapäeva maailma väljakutsetele vastamiseks.
