เส้นใยจากธรรมชาติ

เส้นใยจากธรรมชาตินั้นมี 4 ประเภทหลักๆได้แก่

1. เส้นใยเซลลูโลสธรรมชาติ (Natural cellulose fibers)

       เป็นกลุ่มเส้นใยที่ได้จาก พืช เช่น ฝัาย ลินิน ป่าน ปอ กระจูด โครงสร้างของโมเลกุลประกอบด้วยกลุ่ม แอนไฮโดรกลูโคส เกาะ เกี่ยวกันเป็นสายโซ่ยาว โมเลกุลใหญู่ สายโมเลกุลนี้รวมกันจำนวนมากจะเกิดเป็นเส้นใยและยิ่ง มีความยาวมาก จะมีผลทำให้เซลลูโลสมีความเหนียวมากขึ้น โซ่โมเลกุลจะยาวมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ จำนวนโมเลกุลกลูโคส กลูโคสแต่ละหน่วยประกอบด้วยคาร์บอน 44.4% ไฮโดรเจน 1.2% และอ๊อกซิเจน 49.4%

       การจัดเรียงตัวของโมเลกุลเซลลุโลสนั้นบางตอนก็ขนานกัน เป็นระเบียบเรียกว่า Crytalline บางตอนเรียงกันไม่เป็นระเบียบ พันกันสะเปะสะปะไปมาเรียกว่า Amophous การเรียงตัวไม่เป็นระเบียบ ของโมเลกุลเซลลูโลสจะทำให้เกิดช่องว่างแทรกอยู่ระหว่างโมเลกุลกันละกันทำให้การยึตเกาะกันระหว่างโมเลกลุล มีน้อย เส้นใยขาดความแข็งแรง ส่วนโมเลกุลเซลลูโลสที่เรียงตัวกันเป็นระเบียบ จะทำให้เส้นใย มีความแข็งดี ยืดตัวออกได้น้อย มีแรงยึดเกาะระหว่างโมเลกุลข้างเคียงด้วย Hydrogen bond ความยาวของหน่วยโมเลกลเซลลูโลสที่ต่อกันขื้นอยู่กับชนิดและพื้นฐานดั้งเดิมของเซลลูโลส

       จากโครงสร้างโมเลกุลกลูโคส ซึ่งยึดเกาะกันเป็นสายโมเลกลเซลลูโลส จะเห็นว่าโมเลกุลกลูโคสจะมีหมู่ - OH อยู่หลายแห่ง ซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาเคมีกับเส้นใยได้ เช่น ปฏิกริยากับสีย้อมสารตกแต่ง การดูดความซื้น โดยหมู่ - OH จะยืดจับกับโมเลกุลของน้ำที่ ผ่านเข้ามาในเส้นใยได้ดี

2. เส้นใยโปรตีนจากธรรมชาติ (Protein Fibers)

       เส้นใยโปรตีนธรรมชาติ (Natural protein fibers) เส้นใยโปรตีนธรรมชาติเป็น เส้นใยที่ได้จากสัตว์ ได้แก่ใยขนสัตว์และใยไหม เส้นใยขนสัตว์คือใยที่ได้จากขนสัตว์ ที่ปกคลุมตัวสัตว์ ได้จากพวกขนแกะ แพะ อูฐ ลามา แอลปาคา วิคินา ขนจากสัตว์เหล่านี้เรียกว่า hair fiber และยังมีขนสัตว์อีกประเภทหนึ่งที มีขนาดลำตัวเล็ก เช่น ขนมิงค์ กระต่าย บีเวอร์ จะให้เส้นใยที่อ่อนนุ่มกว่าขนสัตว์ประเภทแรก จะเรียกว่า fur fiber

       ส่วนเส้นใยไหม เป็นเส้นใยที่ได้จากตัวไหมซึ่งขับสารชนิดหนื่งออกมาจากต่อมใกล้ปาก เพื่อสร้างรังห่อหุ้มให้กับตัวเอง เพื่อให้สามารถมีชีวิตอยู่ในช่วงวัฏจักรหนื่งของตัวไหม การนำรังไหมมาใช้นั้นจะต้องนำ มาใช้ก่อนที่ตัวหนอนไหมจะเจาะทะลุรังออกมา เพราะจะทำให้เส้นใยไหมขาดเป็นท่อน ๆ จะได้เส้นใยไหมที่คุณภาพต่ำ

       เส้นใยโปรตีนธรรมชาติ เป็นส้นใยที่ดูดความชื้นได้ดี ให้ความอบอุ่น มากกวาเสันใย เซลลูโลส เป็นตัวนำไฟฟ้าไม่ดี ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตขึ้นได้ ไม่ทนต่อสารด่างละลายได้ในโซเดียมไฮดรอกไซด์ 5% เมื่อเดือดและไม่ทนต่อการฟอกขาวจากสารประเภทคลอรีน ทนต่อกรตได้ดี แต่เส้นใยไหมไม่ทนต่อการละลาย กรดโลหะเข้มข้นและไม่ทนต่อแสงแดด เมื่อถูกแสงแดดนาน ๆ จะเปลี่ยนจากสีขาวเป็น สีเหลือง ความเหนียวจะลดลงเมื่อเส้นใยเปียกชื้น การติดไฟนั้น จะลุกไหม้ได้ช้าๆ และจะดับไปเองเมื่อเอาออกจากไฟ ขี้เถ้าเป็นเม็ดก้อนกลมๆแข็งเปราะง่าย มีกลิ่นไหม้คล้ายเส้นผม/ขนของคน หรือเนื้อไหม้ไฟ

       เส้นใยโปรตีนธรรมชาติประกอบด้วย กรดอมิโนซื่งจับกันเป็นใซ่ในรูปของโพลิเปปไทค์ (polypeptide chains) มีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างสูง ประกอบด้วยธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน เส้นใยขนสัตว์จะมีกำมะถันเป็นส่วนประกอบอยู่ด้วย การเรียงตัวของกรดอัลฟาอมิโน (Alpha Amino Acid) จะเป็นกากตกอยู่ทั่วไปในระหว่างเส้นใย

       โครงสร้างของเส้นใยขนสัตว์ที่ได้จากขนสัตว์จะแตกต่างจากที่ได้จากเส้นผม ถ้าเป็นเส้นใย ที่ได้จากขนเมื่อดูด้วยกล้องจุลทัศน์ จะมีเซลล์ชั้นนอกห้มซ้อนกันอยู่เหมือนเกล็ดปลา ถ้าเป็นเส้นใย ที่ได้จากผม จะมีลักษณะภายนอกเป็นเส้นตรงเป็นมันลื่น ไมค่อยยืดหยุน ผิวเรียบสม่ำเสมอ สัตว์ที ใช้ขนมาทำเป็นผ้าขนสัตว์ ได้แก่ ขนแกะ นอกจากนั้นได้จากขนหรือผมของอูฐ แพะแองกอร่า แพะแคชฌียร์ ลามา อัลปาก้า และไวคูน่า จัดเป็นขนสัตว์ชนิดพิเศษราคาแพงมากและค่อนข้างหายาก

       เส้นใยโปรตีนธรรมชาตินั้น มีความหนาแน่นน้อยกว่าเส้นใยเซลลูโลสธรรมชาติ จึงทำให้ มีน้ำหนักเบากว่า ใยเซลลูโลสในปริมาณที่เท่าๆกัน เส้นใยโปรตีนคืนตัว และยืดหยุ่นใด้ดี ในปัจจุบันเส้นใย โปรตีนธรรมชาติมีปริมาณการใช้ไม่เพิ่มมากนัก เนื่องจากมีการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ เช่น ไนลอน โพลิเอสเตอร์ อะคริลิค เกิดขึ้นมาอย่างมากมาย และยังสามารถสังเคาระห์ตกแต่งใหม่ ให้คุณสมบัติที่คล้ายคลึงกับ เส้นใยโปรตีนจากธรรมชาติได้ด้วย อย่างไรก็ตามปริมาณการใช้เส้นใยโปรตีนโดยเฉพาะใยที่ได้จาก ขนและผมของสัตว์ ยังคงเป็นที่ต้องการในประเทศที่มีอากาศหนาว

3. เส้นใยธรรมชาติจากแร่ (Mineral Fibers)

   เส้นใยหิน (Asbestos)

       ใยหินเป็นใยธรรมชาติที่แยกจากหินชนิดหนึ่งที่มีสีเขียวที่เรียกว่า Serpentine หรือ amphibole rock มีลักษณะเป็นชั้นลื่นเหมือนสบู่ หินชนิดนี้รู้จักกันมาตั้งแต่ในสมัยกรีก และโรมันตอนต้น Asbestos เป็นภาษากรีก

       ใยหินที่ได้มานั้นจะถูกนำไปทำความสะอาด แยกประเภทตามความยาวแล้วจึงนำไปส่งต่อไปยังโรงงานสิ่งทอ เส้นใยหินที่จะทำเป็นเส้นใยผ้านั้นจะต้องผสมกับใยผ้าฝ้าย 5-20% หรือไม่ก็เรยอน และขนสัตว์ เพื่อปั่นให้เป็นเส้นด้ายและทอเป็นผ้าต่อไป ผ้าที่ผลิตจากใยหินนั้นมีคุณสมบัติคือทนไฟ สามารถทอเป็นผ้าได้หลากหลายชนิด ใช้ทำผ้าม่ากันไฟ ชุดเสื้อผ้ากันไฟที่ใช้สำหรับพนักงานดับเพลิง ผ้าฉนวนป้องกันไฟฟ้า เป็นต้น

   
   รูปใยหินจากก้อนหิน ที่มา: https://en.wikipedia.org/wiki/Asbestos
    

   คุณสมบัติของใยหิน

       ใยหินมีความเหนียว แข็งแรง ทนความร้อนได้สูงในช่วงระละเวลาสั้นๆได้ถึง 6,000F ใยหินทนต่อสารเคมีได้ดี

   การทำความสะอาดผ้าใยหิน

       เวลาซักต้องระมัดระวัง ถ้าไม่สกปรกมากไม่ควรซักทั้งชิ้น ควรทำความสะอาดโดยการใช้ฟองน้ำชุบน้ำเช็ดบริเวณที่เปรอะเปื้อน ก็จะสามารถเช็ดออกไปได้อย่างง่ายดาย

    

   เส้นใยโลหะ (Metallic Fibers)

       เป็นเส้นใยที่รู้จักกันมานับพันปีก่อนที่จะรู้จักใยเรยอน และไนลอน ใยโลหะเป็นใยเดี่ยว อาจเรียกว่าด้ายโลหะ (Metallic Yarns) ก็ได้ เพราะมีลักษณะเป็นใยยาวเดี่ยว แบบคล้ายริบบิ้น สามารถผลิตใหม่ขนาดตามต้องการ อาจใช้พันสลับกับเส้นด้ายจะมีลักษณะกลม นิยมทำด้วยโลหะแท้ เช่น ทองซึ่งมีราคาแพงมาก เงิน ทองแดง อลูมเนียม ส่วนใยโลหะสังเคราะห์ทำจากโลหะอลูมิเนียม หรือโลหะหุ้มพลาสติก สารที่พ่นทับโลหะ ได้แก่ สารโพลีเอสเตอร์ เช่น Mylar หรือสารเซลลูโลส อาซิเตท-บิวไทเรท มีหลายสีสดใสแวววาว สวยงาม เช่น สีน้ำเงิน สีทอง ผลิตขึ้นเพื่อเลียนแบบโลหะแท้ ใยโลหะหุ้มพลาสติกใช้ประโยชนได้ดีไม่ดำเมื่อถูกอากาศ ความเค็ม คลอรีน จากน้ำและต่างจากผงซักฟอก

   คุณสมบัติของเส้นใยโลหะ

       คุณสมบัติของเส้นใยโลหะนั้นไม่ค่อยเหนียว ทำขึ้นเพื่อใช้ในการตกเเต่งเสื้อผ้า มากกว่าทอเป็นผืนผ้าทั้งผืน ใยโลหะถ้าหุ้มหรือชุบด้วยโพลีเอสเตอร์ ใยจะเหนียว และทนทานมากขื้น ถ้าหุ้มด้วยอาซีเตท บิวไทเรท ใช้สำหรับตัดชุดราตรี สีจะไม่ตกไม่ซีดเมื่อถูกแสงแดดหรือเมื่อซักรีด

4. เส้นใยยางธรรมชาติ (Natural Rubber Fiber)

       เส้นใยยางยืดนั้นได้จากทั้งยางธรรมชาติและจากการสังเคราะห์ การนำเส้นใยยางมาใช้ในเสื้อผ้านั้นมักจะใช้เป็นเส้นเเถบยางยืด โดยภายในมีเส้นด้ายหรือเส้นใยประเภทอื่นๆ เช่นเส้นใยฝ้าย, เรยอน หรือไนลอน มาหุ้มอยู่โดยรอบเพื่อเพิ่มคุณสมบัติที่เหมาะสมกับงานที่ผ้าที่ใช้ และปัองกันไม่ให้ใยยางเสื่อมคุณภาพเร็วเมื่อถูกความร้อนและแสงแดด

   คุณสมบัติที่ดีของเส้นใยยางต่อการนำมาใช้ประโยชน์

       สามารถยืดหดได้ดี มีความโค้งงอดี มีความคงรูปปลานกลาง เหนียวแข็งแรง ทนต่อน้ำและอากาศได้ดี ตัดหรือฉีกขาดยาก ทนต่อสารเคมีได้หลายชนิด ใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง ใช้ตัดทำชุดอาบน้ำ ผ้าพันกล้ามเนื้อ ผ้าบุรองในรองเท้า ขอบถุงเท้า ถุงมือ แถบขอบยางยืด เป็นต้น

   คุณสมบัติที่ไม่ดีของเส้นใยยางต่อการนำมาใช้ประโยชน์

       น้ำมันหรือเหงื่อไคลจากร่างกายและแสงแดด จะทำให้ยางเสื่อมคุณภาพจะยืดเสียรูปทรง ใยยางนั้นไม่ทนความร้อนสูง ถ้าความร้อนสูงเกิน 93C จะเริ่มสลายตัว เมื่อเก็บไว้นานความๆนั้นเหนียวจะลดลง การยืดหยุ่นจะเสียไปตามกาลเวลา และสารซักฟอกบางชนิดทำให้เส้นใยเสื่อมคุณภาพได้