फाइबर और उनके सामान्य गुणों का वर्गीकरण

वस्त्र  तंतुओं का उपयोग हजारों वर्षों से कपड़ा बनाने के लिए किया जाता रहा है। 1885 में पहले मानव निर्मित फाइबर का व्यावसायिक रूप से उत्पादन किया गया था उससे पहले पौधों और जानवरों से प्राप्त तन्तुओं जैसे ऊन, सन, कपास और रेशम का उपयोग कपड़ा बनाने में किया जाता था | अपने अनुप्रस्थ आयाम की तुलना में  वस्त्र तंतु का लचीलापन, सुंदरता और लंबाई उसकी विशेषता है। 

तंतुओं को उनकी प्राप्ति के आधार पर मोटे तौर पर तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

1. प्राकृतिक तन्तु : तन्तु जो पौधे या जानवरों जैसे प्राकृतिक संसाधनों से विकसित या विकसित होते हैं।

2. निर्मित (या मानव निर्मित) तन्तु : औद्योगिक प्रक्रियाओं द्वारा उत्पादित तन्तु , चाहे प्राकृतिक पॉलिमर से रासायनिक अभिकर्मकों की रास्यानिक क्रिया से या रासायनिक संश्लेषण (सिंथेटिक फाइबर) द्वारा प्राप्त पॉलिमर के माध्यम से परिवर्तित हो।

3.खनिज फाइबर: अभ्रक केवल प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाला खनिज फाइबर है जिसका उपयोग औद्योगिक उत्पादों को बनाने के लिए बड़े पैमाने पर किया जाता था लेकिन अब यह इसके संदिग्ध कार्सिनोजेनिक प्रभाव के कारण प्रतिबंधित है।

तन्तुओं के सामान्य गुण 

तन्तुओं के सामान्य गुणों को जानने के लिए हमें तन्तुओं को उनकी विशेषताओं की पृष्ठभूमि में समझना होगा |

तन्तु  का आकृति विज्ञान (fiber morphology)

टेक्सटाइल फाइबर की आकृति विज्ञान या भौतिक संरचना में टेक्सटाइल फाइबर के आकार (साइज़) , आकृति  (शेप ) और संरचना ( स्काट्रक्चर ) का अध्ययन शामिल है | माइक्रोस्कोप का उपयोग करके फाइबर/रेशों  का निरीक्षण कर हम इन गुणों के बीच के संबंध को जान सकते हैं । फाइबर की आकृति , कपड़े की विशेषताओं, उसके काम करने की विशेषताओं और उस प्रक्रिया को प्रभावित करती है जिसका उपयोग तैयार कपड़े के उत्पादन में किया जाता है |

Fig1: तंतुओं का वर्गीकरण 

A. फाइबर की लंबाई

फाइबर को स्टेपल, फिलामेंट या फिलामेंट टो के रूप में बनाया जाता है। इनके बीच बुनियादी अंतर नीचे दिए गए हैं:

• स्टेपल फाइबर पदार्थ की एक इकाई है जो आमतौर पर उसकी चौडाई की तुलना में कम से कम 100 गुना अधिक है। उन्हें इंच या सेंटीमीटर में 2 से 46 सेमी (3/4 इंच से 18 इंच) की लंबाई में मापा जाता है। सभी प्राकृतिक तंतुओं में रेशम एक अपवाद है ,जिसकी  मोटाई की तुलना में लम्बाई कई  हजार गुना अधिक हैं। तंतुओं की मोटाई लगभग 10μm से 50μm तक होती है।

• फिलामेंट अनिश्चित लंबाई का एक बहुत लंबा, निरंतर फाइबर स्ट्रैंड है। फिलामेंट्स की लंबाई कुछ सौ मीटर तक हो सकती है, जैसे रेशम के मामले में, या मानव निर्मित फाइबर के मामले में लम्बाई कई  किलोमीटर तक हो सकती है । वे या तो मोनोफिलामेंट या मल्टीफिलामेंट के रूप में काम में लिए जाते हैं ।
• फिलामेंट टो कई हजार तंतुओं की एक ढीली रस्सी है जिसमें फिलामेंट को काट कर लम्बाई कम कर दी जाती है |

लगभग 10μm से अधिक महीन रेशे कपड़ा बनाने  के लिए बहुत नरम हो  जाते हैं जबकि लगभग 50μm से अधिक के रेशे होते हैं, धागा बनाने आसान होते हैं | ऐसे रेशे  परिधान के रूप में उपयोग किए जाने पर मोटे महसूस होते हैं और आरामदेह भी होते हैं 

B. व्यास

फाइबर व्यास एक कपड़े की कार्य करने की क्षमता और उसकी छुअन को प्रभावित करता है। बड़े व्यास के फाइबर से निर्मित कपड़े  खुरदरे और कड़े होते हैं। महीन रेशे मुलायम होते हैं और इनसे बने कपड़े अधिक आसानी से आकार में ढल जाते हैं। प्राकृतिक तंतुओं में रेशे की महीनता  कपड़े की उत्तम गुणवत्ता को सुनिश्चित  करती है । महीनता को माइक्रोमीटर में नापा जाता है  (एक माइक्रोमीटर 1/1000 मिलीमीटर या 1 / 25,400 इंच होते हैं )। प्राकृतिक रेशों के लिए व्यास की सीमा, कपास के लिए 16 से 20 माइक्रोमीटर, सन के लिए 12 से 16, ऊन के लिए 10 से 50 और रेशम के लिए 11 से 12 माइक्रोमीटर होती है।

C. फाइबर की लंबाई -चौड़ाई (व्यास) का अनुपात 

यह अनुपात यार्न में कताई के लिए तन्तु की उपयुक्तता तय करता है |  फाइबर की चौड़ाई (मोटाई) के लिए फाइबर लंबाई का सबसे छोटा और उपयुक्त अनुपात लगभग 350: 1 है। इससे कम अनुपात के फाइबर को यार्न बनाने के लिए आवश्यक एंठन नहीं दी जा सकती है | एक उपयोगी यार्न में 1000: 1 या उससे अधिक के अनुपात का होता है । निर्मित तंतुओं की महीनता को डेनियर या टेक्स के रूप में मापा जाता है ।

• डेनियर 9000 मीटर फाइबर का वजन है। सामान्य शब्दों में 9000 मीटर लम्बे धागे का वजन जितना है वो उसका डेनियर है | इससे पता चलता है कि तन्तु कितना मोटा अथवा पतला है | जितना कम डेनियर होगा धागा  उतना महीन होगा , जितना अधिक डेनियर होगा धागा उतना खुरदरा होगा | डेनियर कितना काम में लेना है यह यार्न के अंतिम उपयोग पर निर्भर करेगा |

• टेक्स 1000 मीटर फाइबर या यार्न के ग्राम में वजन है।

 फाइबर 1 से 7 डेनियर तक होता है। कालीन फाइबर 15 से 24 डेनियर तक होते हैं। औद्योगिक फाइबर उपयोग के आधार पर 5 से कई हजार तक व्यापक रेंज दिखाते हैं। रेशा प्रति घना (dpf) फाइबर आकार का वर्णन करता है; इसका उपयोग अक्सर यार्न का वर्णन या निर्दिष्ट करते समय किया जाता है। डीएमएफ की गणना फिलामेंट की संख्या से यार्न के आकार को विभाजित करके की जाती है: 80 डेनिअर यार्न / 20 फिलामेंट्स 4 फिलायर प्रति फिलामेंट के बराबर होता है। ठीक कपास, ऊन में 5 से 8 डेनिम होते हैं; कालीन ऊन 15 डेनियर है।

D. रंग 

 रेशे और तंतु सफेद या रंगहीन पसंद किए जाते हैं। प्राकृतिक तंतुओं का रंग और मानव निर्मित तंतुओं का रंग सफेद से हल्का सफेद होता है। चमक वाले मानव निर्मित फाइबर और तंतु रंगहीन होते हैं क्योंकि वे पारभासी (Translucent)  होते हैं। तन्तुओं को सफेद या हल्का सफेद रखने का कारण यह है कि उन पर फिर कोई भी अन्य रंग चढाया जा सकता है |

E.चमक

सतह से प्रकाश जिस प्रकार परिलक्षित होता है, चमक उसी का परिणाम होती है या हम यह भी कह सकते हैं कि चमक  फाइबर, फिलामेंट या कपड़ा पर गिरने वाले प्रकाश के परावर्तन की प्रतिक्रिया है । अधिक चमकदार फाइबर, प्रकाश को पूर्णतः परावर्तित कर देता है जबकि कम चमकदार फाइबर या फिलामेंट  प्रकाश को असमान रूप  से परावर्तित कर देता है | कपास की संरचना में घुमाव होते हैं , ऊन की सतह में  सांप के शल्क की समान  होती है, इसके  परिणामस्वरूप  यह तन्तु प्रकाश को बिखेरते हैं, और इस कारण ऊनी और सूती कपड़े की चमक रेशम की तुलना में बहुत कम होती है |

 चमक कम करने वाले कारक तन्तुओं में प्रविष्ट कर उनकी प्रकाश को पूर्ण परावर्तित करने की क्षमता को प्रभावित करते हैं | जिन चमकदार रेशों को इस प्रकार के de lusturing agents से उपचारित किया जाता है वे गैर उपचारित रेशों की तुलना में फीके दिखाई देते हैं |

F. परिकाट आकृति 

i.Circular cross section of fiber

पूर्ण गोलाकार अनुप्रस्थ काट रेशों को अधिक चमक देती हैं क्यूंकि उनकी सतह एक समान होती है और प्रकाश को पूर्ण परावर्तित कर देती है |

रेशे में लचीलापन आ जाता है | फिसलने और मोम के समान छुअन आ जाती है |

ii.Oval, dog- bone or bean type and triangular type cross section

   

इस प्रकार की अनुप्रस्थ काट की आकृति वाले रेशे कम चमकदार होते हैं क्यूंकि सतह आसमान होती है और प्रकाश पूर्ण रूप से परावर्तित नहीं हो पाता|  सतह खुरदरी होती है  | कम लचीलापन होता है |

iii. Trilobal or multilobal shaped cross section

ये पार-अनुभागीय आकार  के रेशे  प्रकाश को आसमान रूप से परावर्तित करते  हैं। तन्तु लचीला होता है और फिसलन महसूस होती है |

विभिन्न परिकाट वाले रेशे 

v टाइटेनियम डाइऑक्साइड

चित्र 6: टाइटेनियम डाइऑक्साइड [2]

टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक सफेद ,महीन पाउडर होता है जिसमें एक माइक्रोमीटर से  भी कम आकार के  कण होते हैं। इसका उपयोग मानव-निर्मित तंतुओं के कताई समाधान में एक चमक कम करने वाले कारक ( DELUSTURING AGENT) के रूप में किया जाता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड के विभिन्कन आकार के कणों के कारण  प्रकाश फ़ैल जाता है । ये कण फिलामेंट के भीतर होते हैं। कताई के समय 2% तक टाइटेनियम डाइऑक्साइड फिलामेंट के घोल में मिलाया जा सकता है |

संदर्भ

http://textlnfo.wordpress.com/2011/10/24/classification-of-textile-fibers-according/ (20 अक्टूबर 2013 को एक्सेस किया गया)

ईपीजी गोहल, एलडी विलेन्स्की, वस्त्र विज्ञान, लॉन्गमैन चेशायर प्राइवेट लिमिटेड, 1980