Włókno - podstawowa jednostka struktury wielu materiałów, która charakteryzuje się znaczną długością i niewielkim przekrojem. Zwykle przyjmuje się, że włóknem jest struktura, której długość jest minimum 100 razy większa od jej przekroju. Włókna występują zarówno w materiałach naturalnych jak i produkowanych przez człowiekia. Niektóre materiały są wykonane prawie wyłącznie z włókien, podczas gdy w innych włókna stanowią tylko jeden z elementów wzmacniających ich strukturę.Podstawowym składnikiem włókien roślinnych jest celuloza zaś zwierzęcych białka.
PODZIAŁ WŁÓKIEN
WŁÓKNA NATURALNE
WŁÓKNA ROŚLINNE
Włókna roślinne otrzymuje się z roślin włóknistych i roślin włóknodajnych - rośliny, które dostarczają naturalnych włókien do wyrobu tkanin, dywanów, mat, szczotek, papieru, pilśni, filcu. Większość włóknistych roślin dostarcza także innych cennych produktów, np. tłuszczów, saponin. Obejmują ok. 2 tysięcy gatunków, z których wykorzystuje się ok. 1 tysiąca.
Włókna otrzymuje się z:
- włosków na owocach i nasionach (bawełna, palma kokosowa).
- liści (agawa, len nowozelandzki, juka włóknista).
- łodyg (len, konopie, juta biała, juta kolorowa, szczmiel biały).
Do roślin włóknistych zalicza się:
- banan manilski
- bawełna
- juka włóknista
- juta biała
- juta kolorowa
- konopie
- len
- len nowozelandzki
- palma kokosowa
- piasawa
- rafia
- serecznik
- szczmiel biały (rami, ramia)
WŁÓKNA ZWIERZĘCE
Włókna uzyskiwane ze zwierząt. Przykładami włókien zwierzęcych są:
Wełna - okrywa włosowa owiec, kóz, wielbłądów, lam i in., zawiera włókna (włosy) nadające się do przerobu.
Jedwab naturalny-tkanina z naturalnego włókna uzyskiwanego z kokonu jedwabnika morwowego (Bombyx mori - gatunek nocnego motyla z rodziny jedwabnikowatych. Ciało duże, owłosione, kolor białawy. Odżywia się liśćmi morwy. Kokony jedwabnika zbudowane są z niezwykle długich nici ,do 3 km z pojedynczego oprzędu, o szczególnych właściwościach fizycznych i wielkiej wytrzymałości.)
WŁÓKNA CHEMICZNE
Włókna otrzymywane z org. polimerów syntet. lub naturalnych oraz substancji nieorg.; cząsteczki polimerów włóknotwórczych są liniowe, ich długość jest kilka lub kilkanaście tysięcy razy większa od średnicy; włókna chemiczne dzieli się na: włókna sztuczne, wytwarzane z naturalnych surowców org. (celuloza, białka, kauczuk) lub z surowców nieorg., np. ze szkła, metali, tlenków, węglików, oraz włókna syntetyczne, otrzymywane w wyniku polimeryzacji (polikondensacji i poliaddycji).
WŁÓKNA SZTUCZNE
Wytwarzane z naturalnych surowców org.:
- celuloza- jest to nierozgałęziony biopolimer o cząsteczkach złożonych z kilkuset do kilkunastu tysięcy jednostek glukozy połączonych wiązaniami β-1,4-glikozydowymi.
- białko- jest to naturalny polipeptyd czyli polimer aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi.
- jedwab sztuczny (wiskoza)- sztuczne włókno ciągłe, z którego wyroby są podobne do wyrobów z jedwabiu naturalnego. Jedwab sztuczny wiskozowy, otrzymywany podobnie jak inne włókna wiskozowe jest odporny na działanie alkaliów, kwasów i bardziej wytrzymały na zerwanie niż cięte włókna wiskozowe wytwarzane z surowców nieorganicznych:
- włókno szklane - włókna chemiczne otrzymywane ze szkła wodnego i czasami też ze stopionego szkła.
WŁÓKNA SYNTETYCZNE
Otrzymywane w wyniku polimeryzacji (polikondensacji i poliaddycji)
Przykłady włókien syntetycznych:
- nylon-syntetyczny polimer, rodzaj poliamidu służący do wytwarzania włókna o bardzo dużej wytrzymałości na rozciąganie i łatwo dający się barwić. Stosowany przede wszystkim do produkcji dzianin i tkanin.
- włókna akrylowe- włókna syntet., których gł. składnikiem jest akrylonitryl; gdy zawierają co najmniej 85% masowych akrylonitrylu noszą nazwę poliakrylonitrylowych, gdy zawartość akrylonitrylu jest mniejsza, mówi się o włóknach kopoliakrylonitrylowych lub modakrylowych (włókna te otrzymuje się w wyniku kopolimeryzacji akrylonitrylu, najczęściej z chlorkiem winylu lub chlorkiem winylidenu).
ZASTOSOWANIE WŁÓKIEN
Włókien produkuje się m.in:
- tkaniny - stosowane w ubraniach, okładzinach tapicerskich i wielu innych zastosowaniach
Tkaniny wytwarza się z surowców naturalnych (wełna, bawełna, len, jedwab) lub z włókien sztucznych.
- liny- Liny mogą być wykonane z różnych materiałów i najczęściej to są:
- liny włókienne z materiałów pochodzenia roślinnego - surowcem zazwyczaj są włókna pochodzące z rośliny włóknistych takich jak - len, konopie, juta, sizal i inne;
- liny włókienne z tworzyw sztucznych - skręcane lub plecione - zwykle poliamidowe, poliestrowe, nylonowe lub z innego tworzywa;
- nici- wyrób włók. o znacznej długości i małej w stosunku do niej grubości; nitka jest utworzona z włókien pszennych zespolonych siłami tarcia przez ich wzajemne skręcenie; rozróżnia się 2 rodzaje nitek: przędza wytworzona z włókien odcinkowych i jedwab — z włókien ciągłych; nitki bywają pojedyncze lub wielokrotne (uzyskane przez wzajemne skręcanie,głównie nitki wyrabia się z bawełny i wełny.
- laminaty - tworzywa kompozytowe, w których włókna występują luzem lub w formie warstw tkaninowych
Tworzywa zbrojone - w których włókno wymieszane ze stopami polimerów tworzy materiały konstrukcyjne o bardzo dużej wytrzymałości (np: karbon)