Kirjoittaja Aihe: Kuitujen lyhyt historia  (Luettu 33982 kertaa)

Mangrove

  • Flanööri
  • **
  • Viestejä: 301
    • Profiili
Kuitujen lyhyt historia
« : 22.10.12 - klo:20:50 »
Keskustelupalstalla on aikaisemmin keskusteltu pukukankaista, mutta haluaisin keskustella hieman myös kuiduista itsestään. Usein näkee väitettävän, että jokin kuitu on niin ja niin monta kertaa lämpimämpi kuin toinen tai että tämä kuitu kestää hyvin käyttöä. Kuinka moni mahtaa todella tietää mitä näillä myyntipuheilla tarkoitetaan?

Minkä tahansa kuidun vastustuskyky kulutusta vastaan riippuu lähinnä sen vetolujuudesta sekä elastisuudesta. Esimerkiksi silkillä on suuri vetolujuus, mutta huomattavan pieni palautumiskyky. Siksi se ei kestä hankauksen aiheuttamaa kulutusta yhtä hyvin kuin esimerkiksi villa. Kuitujen vetolujuus on yksilöllinen, mutta pientä vaihtelua löytyy eri kuitulaatujen välillä johtuen eri laatujen kuitupituuksista. Esimerkiksi merinovilla on hienompaa ja lyhyempää, mutta samalla vetolujuudeltaan pienempää kuin esimerkiksi suomenlampaasta keskimäärin saatava villalaatu. Puuvillaa lukuunottamatta kaikkien yleisimpien luonnonkuitujen vetolujuus laskee kosteuden määrän lisääntyessä kuidun sisällä. Joidenkin luonnonkuitujen keskimääräisiä vetopituuksia alla olevien lähteiden mukaan:

- Manilla: 8100 - 11000 kg/cm²
- Pellava: 3500 - 10500 kg/cm²
- Hamppu: 7700 - 9100 kg/cm²
- Sea Island -puuvilla = 6750-6860 kg/cm²
- Half and half -puuvilla = 4790 kg/cm²
- Silkki = 4700 kg/cm²
- Mohair = 2138-2231 kg/cm²
- Villa, hyvin karkea = 2124 kg/cm²
- Kameli = 1808 kg/cm²
- Alpakka = 1682-1820 kg/cm²
- Kashmir = 1444 kg/cm²
- Villa, merino = 1243 kg/cm²

Kasvikuitujen suuremmilla vetolujuuksilla ei ole arkipäiväisessä käytössä suurtakaan merkitystä. Eräässä yhdysvaltalaisessa sukkien kestokykyä mittaavassa tutkimuksissa todettiin, että samalla tekniikalla kudotut puuvilla- ja villasukat kestävät suunnilleen yhtä kauan käyttöä. Huomionarvoista on kuitenkin, että viskoosi ja muut perinteiset muuntokuidut pärjäävät huomattavasti huonommin vertailussa edellisiin nähden.

Eläinkuidut voidaan eristävyydeltään järjestää "lämpimimmästä" "kylmimpään" niiden kuitukoon mukaisesti. Hienoin kuitu eristää lämpöä parhaiten, mutta on siis myös heikoin vetolujuudeltaan! Kuitukoon lisäksi kankaan lämpimyyteen vaikuttaa sen rakenne ja paksuus, mutta en puutu niihin tässä. Kasvikuituihin tämä sama muistisääntö ei päde. Tämä johtuu ilmeisesti siitä, että niiden rakenne ei vangitse ilmaa yhtä tehokkaasti kuin proteiini- l. eläinkuidut. Lämmöneristävyyttä voidaan ilmaista monella eri yksiköllä, mutta en vaivaa teitä sen enempää vaan olen alle järjestänyt osapuilleen erilaisia kuituja parhaiten eristävästä vähiten eristävään:

- Angora/Silkki/Vikunja
- Kashmir
- Villa/Kameli/Alpakka
- Asetaatti
- Viskoosi
- Puuvilla/Pellava

Monikaan ei luultavasti miellä silkkiä hyväksi eristeeksi, mutta tämä johtunee siitä, että silkkikankaat ovat usein hyvin ohuita verrattuna esimerkiksi villakankaisiin. Toivottavasti tekstini selvensi joillekin epäselviä seikkoja ja väitteitä kuitujen ominaisuuksista. Vastaan mielelläni täsmentäviin kysymyksiin. Olen perustanut sen seuraaviin kirjoihin ja tutkimuksiin:

Backer, S. 1949. The Relationship between the Structural Geometry of Textile Fabrics and Their Physical Properties. Part II: Abrasion Resistance. The Office of Technical Servies, U. S. Department of Commerce.
Kaswell, E. R. 1953. Textile Fibers, Yarns, and Fabrics: A Comparative Survey of Their Behavior With Special Reference to Wool. Reinhold Publishing Corporation, New York.
Kaswell, E. R. 1963. Wellington Sears handbook of industrial textiles. Wellington Sears, New York.
Mauersberger, H. R (toim.). 1949. Matthew's Textile Fibers: Their Physical, Microscopical, and Chemical Properties. 5th Edition. John Wiley & Sons Inc., New York.

Jussi

  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 4166
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #1 : 22.10.12 - klo:20:54 »
Puuvillaa lukuunottamatta kaikkien yleisimpien luonnonkuitujen vetolujuus laskee kosteuden määrän lisääntyessä kuidun sisällä.

Hyvä teksti, mutta tuon pitäisi olla pellava, ei puuvilla. Puuvillan vetolujuus heikkenee kastuessa.
Kaikki villa tottelee rautaa.

Mangrove

  • Flanööri
  • **
  • Viestejä: 301
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #2 : 22.10.12 - klo:21:10 »
Puuvillan vetolujuus heikkenee kastuessa.

Lähteissäni mainitaan yksiselitteisesti, että puuvillan vetolujuus kasvaa jopa 10 % kuitujen kastuessa. Manillakuidut käyttäytyvät samoin, mutta pellavan ja hampun ominaisuuksista ei mainita yleensä mitään. Kylläkin yhden ainoan lähteen ("Fibres, plastics and rubbers") mukaan pellavan vetolujuus kasvaisi muutaman prosentin märkänä.

Jussi

  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 4166
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #3 : 22.10.12 - klo:21:12 »
Puuvillan vetolujuus heikkenee kastuessa.

Lähteissäni mainitaan yksiselitteisesti, että puuvillan vetolujuus kasvaa jopa 10 % kuitujen kastuessa. Manillakuidut käyttäytyvät samoin, mutta pellavan ja hampun ominaisuuksista ei mainita yleensä mitään. Kylläkin yhden ainoan lähteen ("Fibres, plastics and rubbers") mukaan pellavan vetolujuus kasvaisi muutaman prosentin märkänä.

Intressanttia. Pitääkin pistättää jokunen kuitu vetomasiinaan, aiemmin kun muistan lukeneeni nimenomaisesti sen, että pellavan vetolujuus kasvaisi ja puuvillan hitusen vähenisi.
Kaikki villa tottelee rautaa.

Tommi

  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 3815
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #4 : 22.10.12 - klo:21:36 »
Mangrove yrittää selkeästi kalastella Vuoden foorumisti -titteliä näillä Hall of Fame -postauksillaan! Loistavaa!

Kamelinkarvan parempi kestävyys suhteessa tavalliseen villaan yllätti. Olen aiemmin luullut, että se olisi kulutusherkkä materiaali.
Myydään valkoisia pellavaliinoja.

Tuukka

  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 1127
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #5 : 23.10.12 - klo:08:02 »
Mielenkiintoinen teksti. Mainitset etta elastisuus on toinen vastustuskyvyn osatekijoista. Onko sinulla jotain faktaa siita? Esimerkiksi miten mohairin ja karhean villan elastisuus eroaa? Tai onko merino-villan elastisuus jotenkin huomattavaa, en heti ajattelisi etta se on kashmiriakin heikompaa kulutuskestossa.

Miten super-luvut vaikuttavat vetolujuuteen? Eli jos kangas on vaikka s80 tai s150 mutta painoltaan ja kudonnaltaan identtista, miten kestavyys eroaa?

Lahteesi ovat muuten aika iakkaita, eiko uudempaa tutkimusta ole vai ovatko noi jotain alan klassikoita?
Great minds think alike - fools never differ.

Mangrove

  • Flanööri
  • **
  • Viestejä: 301
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #6 : 23.10.12 - klo:11:49 »
Siirrytään kuiduista hieman kankaiden puolelle, koska uskon, että monia kiinnostaa tietää mistä seikoista riippuu niiden mukavuus kesällä. Lämpimällä säällä auringonvalossa vaatteen viileyteen vaikuttaa luonnollisesti sen väri. Viilein väri on valkoinen, sitten vaaleansininen tai khaki ja lopuksi tummansininen, vihreä ja musta. Huomaa kuitenkin, että sisätiloissa helteellä on parasta pukeutua tummaan. Tämä johtuu siitä, että itseään viileämässä ympäristössä musta haihduttaa lämpöä ympäristöönsä samalla tapaa kuten valkoinen hylkii sitä ulkoilmassa.

Hyttyset ovat aina ikävä yllätys kesällä paitasillaan ollessa. Meillä tämä on lähinnä vain kosmeettinen ja psykologinen ongelma, mutta tropiikissa ollessa olisi hyvä välttyä taudinkantajilta. Yhdysvaltain asevoimat ovat tutkineet tätä asiaa paljon ja he tulivat siihen lopputulokseen, että lämpimässä ja kosteassa ilmastossa olisi hyvä pukeutua 100-170 g/m² painavasta kankaasta valmistettuun puuvilla-nailonpopliinipaitaan. Se on kestävä, ei hiosta, kuivuu nopeasti eikä päästä hyttysiä puremaan. Mitä väreihin tulee, Suomessakin tavattavan Aedes-suvun hyttyset karttavat eniten valkoista ja keltaista väriä. Vihreä on neutraali väri, mutta tummat värit kuten sininen, punainen ja musta houkuttelevat hyttysiä ihmisen kimppuun.

Lähteitä:
Barker, M. E. 1954. Heat transmission through fabrics. University of Arkansas, Fayetteville.
Breckenridge, J. R., Pratt, R. L. 1961. Effect of clothing color on solar heat load. U. S. Army.
Dill, B. D. 1961. History of World War II: Development of Jungle Warfare Uniform. U. S. Army.
MacDonald, C. Problems of Naval Warfare under Climatic Extremes. British Medical Journal 11.8.1945: 173-177
Mast, G. W. 1943. The hygiene of clothing. U. S. Goverment, Washington D. C.

Miten super-luvut vaikuttavat vetolujuuteen? Eli jos kangas on vaikka s80 tai s150 mutta painoltaan ja kudonnaltaan identtista, miten kestavyys eroaa?

S-luku on vain yhdysvaltalainen tapa ilmoittaa kankaassa käytetyn kuidun hienous. Muualla maailmassa ilmoitetaan yksiselitteisesti keskimääräinen kuidun halkaisija mikrometreissä. S-luvun kasvaessa kuidun koko pienenee, eli pienemmän S-luvun kangas on periaatteessa vetolujuudeltaan kestävämpi kuin suuremman luvun kangas. Sekoitekankaisiin tämä nyrkkisääntö ei luonnollisesti päde. Kaikki linkissä ilmoitetut S-sarjan kuituhalkaisijat ovat merinolampaille tyypillisiä. Nopeasti laskettuna voidaan sanoa, että jatkamalla tätä sarjaa selviäisi esimerkiksi, että suomenlampaan hienompi villa sijoittuisi Super 0:n paikkeilla.

Kestävyydestä vielä sen verran, etttä kampavillalanka on karstalankaa kestävämpi vetolujuudeltaan. Sama kuitu voi kestää toisessa paikassa hyvinkin kauan verrattuna toiseen. Esimerkiksi takeissa 100 % puuvillan ja 50 % puuvillan sekä 50 % nailonin sekoite ei eroa kulutuskestävyydessä tilastollisesti. Housuissa sen sijaan huomattava ero nailonin hyväksi. 

Esimerkiksi miten mohairin ja karhean villan elastisuus eroaa? Tai onko merino-villan elastisuus jotenkin huomattavaa, en heti ajattelisi etta se on kashmiriakin heikompaa kulutuskestossa.

Tässä on pieni lista siitä, miten eri kuidut kykenevät venymään prosenteissa alkuperäisestä pituudestaan ennen katkeamistaan. Ensimmäinen luku ilmoittaa elastisuuden mitattuna 65 % suhteellisessa ilmankosteudessa ja jälkimmäinen märkänä. Lähteenä Fibres, plastics and rubbers vuodelta 1956.

Villa: 30-40 % - kasvaa
Asetaatti: 25-30 % - kasvaa
Viskoosi: 20-25 - 35 %
Silkki: 20-25 % - kasvaa
Puuvilla: 6-8 - 10 %
Pellava: 2 - 2,2 %

Pellavalla on pieni elastisuus ja siksi se rypistyy helposti. Eräässä kokeessa osapuilleen karkeata suomenlampaan villaa vastaava villakuitu kykeni venymään 31,0 % ennen katkeamistaan. Vastaavasti mohairkuitu venyi 35,0 prosenttia. Muista yksittäisistä villalajeista minulla ei valitettavasti ole tietoja. Näiden tulosten perusteella väittäisin kuitenkin, että mohair on kankaanakin mitä tahansa villalaatua kestävämpi käytössä. Yllättävää kyllä vertailussa ihmisen hius on paljon vahvempi ja elastisempi kuin mikään vaatteissa käytetty eläinkuitu! Ihmisen hiuksen vetolujuus vähenee henkilön iän myötä, joten on luultavaa, että näin tapahtuisi myös vanhoille lampaille ja niiden villalle?

Lahteesi ovat muuten aika iakkaita, eiko uudempaa tutkimusta ole vai ovatko noi jotain alan klassikoita?

Kuitujen mittaamisessa käytetyt menetelmät ovat pysyneet samoina jo lähes 100 vuotta, joten nykytutkimuksessa on nähdäkseni keskitytty lähinnä keinokuitujen kehittämiseen ja niiden ominaisuuksiin. Monet lainaamistani kirjoista ovat hyvin laajoja, suurimmassa on sivuja yli 1000!

Ville

  • Satraappi
  • Ylläpitäjä
  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 9276
    • Profiili
    • http://www.keikari.com
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #7 : 23.10.12 - klo:12:20 »
Eihän tätä vaivannäön määrää voi kuin kehua, vaikka lähteet vanhoja ovatkin. Tervetuloa vielä foorumille!
Pukimo Raivio: miesten käytetyt vaatteet - laatua järkihinnalla.
/

Tuukka

  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 1127
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #8 : 23.10.12 - klo:14:02 »
Erinomaista tekstia. Kirjoitin toisaalle jokin aika sitten omia kokemuksia lampiman saan pukeutumisesta:

Oma kokemukseni Australian auringosta sanoo etta viileyteen vaikuttaa seuraavat asiat:
- vari
- materiaali
- kankaan paino
- kankaan kudonta
- rakenne

Sanoisin, etta suurin tekija on luonnollisesti kankaan paino, mutta kun se on maltillisissa luokissa, on vari toiseksi suurin tekija. Tummassa puvussa vaan kuumenee nopeammin kuin vaaleassa, varsinkin jos on paikoillaan. Jos liikkuu, on henkittavyys tarkeaa, jolloin vuoraus, materiaali ja kudonta muuttuvat tarkeiksi.

Ja kun lampotila muuttuu todella totiseksi, ei noista millaan ole valia, celciuksia 30+ ja se wattimaara mita aurinko taalla tarjoaa tekee takin paallapitamisen ikavaksi. Varsinkin jos liikkuu auringonpaisteessa.

Taman kun yhdistaa sinun hieman tieteellisempaan lahestymistapaan, voisi sanoa etta optimaalisessa lampiman ilmaston puvu on vaalea pellavapuku, pellavasssa ilmava kudonta, kevyt kangas ja maltillinen viskoosivuori. Tama taitaa olla aika yleisesti hyvaksytty fakta toisaalta jo, joten uutta tiedetta ei tainnut tulla. Lisaksi kosteuden noustessa kasvipohjaiset ovat parempia, ainakaan villa ei ole hyva vaihtoehto, se hiostaa enemman ja saattaa alkaa haista lampaalta.

Tässä on pieni lista siitä, miten eri kuidut kykenevät venymään prosenteissa alkuperäisestä pituudestaan ennen katkeamistaan. Ensimmäinen luku ilmoittaa elastisuuden mitattuna 65 % suhteellisessa ilmankosteudessa ja jälkimmäinen märkänä. Lähteenä Fibres, plastics and rubbers vuodelta 1956.

Jokainen joka on kokeillut istuvaa pellavatakkia lienee huomannut etta se ei veny ollenkaan. Villasta tehdyt takit asettuvat ja elavat kantajan mukaan, pellava on sellainen kun se on.


Yksi mielenkiintoinen asia kankaiden kayttokestavyydessa on miten ne ikaantyvat. Jotku kankaat kehittavat kiiltoa, toiset eivat. Oletko nahnyt mitaan tutkimusta missa sivuttaisiin mista kiilto syntyy? Jos puhutaan siis 100% villasta, samankaltaisesti kudotuista?
Great minds think alike - fools never differ.

Mangrove

  • Flanööri
  • **
  • Viestejä: 301
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #9 : 23.10.12 - klo:20:22 »
Yksi mielenkiintoinen asia kankaiden kayttokestavyydessa on miten ne ikaantyvat. Jotku kankaat kehittavat kiiltoa, toiset eivat. Oletko nahnyt mitaan tutkimusta missa sivuttaisiin mista kiilto syntyy? Jos puhutaan siis 100% villasta, samankaltaisesti kudotuista?

En ole törmännyt varsinaiseen tutkimukseen, mutta esimerkiksi Buying men's suits -nimisessä teoksessa vuodelta 1949 on kerrottu mitkä kankaat kehittävät kiillon ja mitkä eivät. Kiiltäviksi muuttuvat sen mukaan esimerkiksi gabardiini ja muut sileät kangaslaadut. Flanelli, serge, seviotti sekä muut nukatut kankaat eivät taas kiillä. Pinnaltaan sileät kuidut (esim. silkki) voivat olla myös luonnostaan kiiltäviä.

Jussi

  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 4166
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #10 : 23.10.12 - klo:20:37 »
Yksi mielenkiintoinen asia kankaiden kayttokestavyydessa on miten ne ikaantyvat. Jotku kankaat kehittavat kiiltoa, toiset eivat. Oletko nahnyt mitaan tutkimusta missa sivuttaisiin mista kiilto syntyy? Jos puhutaan siis 100% villasta, samankaltaisesti kudotuista?

En ole törmännyt varsinaiseen tutkimukseen, mutta esimerkiksi Buying men's suits -nimisessä teoksessa vuodelta 1949 on kerrottu mitkä kankaat kehittävät kiillon ja mitkä eivät. Kiiltäviksi muuttuvat sen mukaan esimerkiksi gabardiini ja muut sileät kangaslaadut. Flanelli, serge, seviotti sekä muut nukatut kankaat eivät taas kiillä. Pinnaltaan sileät kuidut (esim. silkki) voivat olla myös luonnostaan kiiltäviä.

Käytännössä sileäpintaiset kankaat loogisesti kehittävät kiillon karvan pintasuomujen painuessa kiinni (silitessä) lämmön ja paineen vaikutuksesta tai suomujen kuluessa pois jopa tyystin (jolloin pinta kiillottuu kovin). Nukkapintaiset ja karkeat kankaat ovat tässä suhteessa kestävämpiä ja tyylinsä paremmin säilyttäviä.
« Viimeksi muokattu: 23.10.12 - klo:20:45 kirjoittanut Jussi »
Kaikki villa tottelee rautaa.

Ville

  • Satraappi
  • Ylläpitäjä
  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 9276
    • Profiili
    • http://www.keikari.com
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #11 : 23.10.12 - klo:22:30 »
Käytännössä sileäpintaiset kankaat loogisesti kehittävät kiillon karvan pintasuomujen painuessa kiinni (silitessä) lämmön ja paineen vaikutuksesta tai suomujen kuluessa pois jopa tyystin (jolloin pinta kiillottuu kovin). Nukkapintaiset ja karkeat kankaat ovat tässä suhteessa kestävämpiä ja tyylinsä paremmin säilyttäviä.

Ilman muuta näin. Olen viettänyt kirpputoreilla reilusti aikaa ja huomannut vahvimman (eli rumimman) kiillon kehittyvän erityisesti kaikkein sileimpiin ja ohuimpiin kankaisiin. Tämä - yhdessä em. surkean kestävyyden sekä kurjan laskeutuvuuden kanssa - on vakuuttanut minut karheapintaisten, paksumpien ja nukkaisten kankaiden ylivertaisuudesta. Onhan näillä ohuilla versioilla käyttökohteensa erityisesti hellekankaina, muutoin en niitä suosi.
Pukimo Raivio: miesten käytetyt vaatteet - laatua järkihinnalla.
/

Mangrove

  • Flanööri
  • **
  • Viestejä: 301
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #12 : 10.11.12 - klo:10:03 »
Oma kokemukseni Australian auringosta sanoo etta viileyteen vaikuttaa seuraavat asiat:
- vari
- materiaali
- kankaan paino
- kankaan kudonta
- rakenne

Eräässä Indianan yliopiston tutkimuksessa on todettu, että pukeutumisen aiheuttaman hien erittymisen määrää tropiikissa kasvattavat seuraavat tekijät:

- Kankaan paksuuden suurentuminen
- Kankaan painon suurentuminen
- Kankaan imemän veden enimmäismäärän suurentuminen
- Kankaan kuivumisajan suurentuminen

Hikoilua vähentävät seuraavat tekijät:

- Ilmava leikkaus
- Vaatteiden peittämän ihon pinta-alan väheneminen

Kankaan värillä ei ole suurta vaikutusta kolmen viileimmän värin kesken (valkoinen-vaaleansininen-khaki), mutta enemmän verrattaessa esimerkiksi valkoista mustaan ulkoilmassa. Kankaan vedenimevyyteen ja kuivumisaikaan vaikuttavat lähinnä käytetty kuitu, esimerkiksi villa imee paljon vettä itsensä ja kuivuu hitaasti. Täten se on huomattavasti huonompi vaihtoehto tropiikkiin kuin esimerkiksi spektrin toisessa päässä oleva nailon. Huomattakoon kuitenkin, että tässä esitetyt tulokset pätevät suoraan vain tropiikin hyvin lämpimään ja kosteaan ilmastoon.

timatti

  • Kisälli
  • Viestejä: 22
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #13 : 10.11.12 - klo:13:16 »
Tasokasta insinööritason analyysia, jossa ketjun aloittaja on selvästi omistautunut asialle.

Tuukka

  • Legenda
  • *****
  • Viestejä: 1127
    • Profiili
Vs: Kuitujen lyhyt historia
« Vastaus #14 : 12.11.12 - klo:04:42 »
Huomattakoon kuitenkin, että tässä esitetyt tulokset pätevät suoraan vain tropiikin hyvin lämpimään ja kosteaan ilmastoon.

Tropiikissa villa ei ole mielestani paras vaihtoehto silla kosteus pureutuu villaan ikavasti: lampaanhaju saattaa tulla esiin ja ihotuntuma on huomattavasti ikavampi kuin puuvillassa tai pellavassa.

Lisaksi kannattaa huomioida etta puvuntakki ei koostu pelkastaan yhdesta kerroksesta paalliskangasta. Tukirakenne ja vuori vaikuttavat myos.
Great minds think alike - fools never differ.