Tugevus


Kiu tugevus on kiu omadus vastu pidada staatilisele jõule. Kiu tugevus sõltub eelkõige kiu molekulaarsest struktuurist (molekulide orientatsioonist, kristalliseerumise astmest, polümerisatsiooni astmest).
Kiu tugevusest sõltub tekstiilmaterjali vastupidavus, rebimistugevus, pilling.

Et määrata kiudude sobivust ettenähtud otstarbel kasutamiseks, tuleb hinnata kiumaterjali erisuguseid tugevusomadusi. Tekstiilmaterjali kasutamisel seda venitatakse, väänatakse, painutatakse, hõõrutakse, rebitakse, kortsutatakse jm. Kiu käitumist nendes eritingimustes väljendatakse erinevate tugevusnäitajate abil.

Põhiliseks tugevusnäitajaks on tõmbetugevus /tensile strength/ - vastupanu, mida kiud osutab katkivenitamisel. Tõmbetugevust väljendab jõud, mida on tarvis rakendada kiu katkirebimiseks.
Tõmbetugevus on väga oluline omadus tekstiiltoodete valmistamisel, kuna mitmes töötlusstaadiumis (ketramine, kudumine jm) venitatakse materjali päris suure jõuga. Kiu tõmbetugevus peaks olema vähemalt 20 cN/tex (sentinjuutonit teksi kohta).

Kiudude tugevust mõjutab ka niiskus. Taimsed kiud (nt puuvill, lina jt) tugevnevad niiskuse suurenedes (nt puuvilla tugevus märjas olekus suureneb kuni 30%), teiste hügroskoopsete kiudude (nt vill, viskoos) tugevus niiskuse mõjul väheneb (nt viskoos võib kaotada oma tugevusest 40 - 70%, samas kuivades tugevus taastub). Sünteeskiudude tugevusomadusi niiskus reeglina ei mõjuta. Ainult polüamiidi tugevus väheneb märjas olekus umbes 10% ja mõnede akrüülide tugevus võib väheneda kuni 20%.

Tõmbetugevus on nn kuivtugevus. Märgtugevust väljendatakse %-des kuivtugevusest. Märgtugevus on oluline tekstiili värvimisel, viimistlemisel, pesemisel ja kasutamisel.

Kiudude tugevus sõltub ka kiudude pikkusest. Staapelkiud on reeglina nõrgemad kui samast kiust filament. Looduslike kiudude tugevus oleneb nende jämedusest ja tihedusest. Mida peenem ja tihedam on kiud, seda tugevam ta on. Loodusliku siidi on peetud läbi aegade üheks tugevamaks kiuks. Toorsiidi kiu tõmbetugevus on umbes 1/3 sama peenusega metalltraadi tõmbetugevusest.

Kiudude tinglik jaotus tugevuse järgi:

  • tugevad kiud - klaaskiud, aramiidid, lyocell, siid
  • keskmise tugevusega kiud - polüamiid, lina, puuvill, polüester, akrüül
  • nõrgad kiud - modakrüül, vill, atsetaat, viskoos, elastaan

Suuremat tugevust nõutakse tehnilise otstarbega kiumaterjalidelt. Ülitugevate kiudude saamiseks muudetakse keemiliste kiudude molekulide ehitust (modifitseeritakse). Modifitseerimine halvendab sageli muid kiuomadusi (nt värvitavust). Näiteks valmistatakse ülitugevaid kiudusid aramiidist (kaubandusliku nimetusega - Kevlar) ja viskoosist (kaubandusliku nimetusega - Fortisan). Teine moodus ülitugevate kiudude saamiseks on täiesti uute kiudude väljatöötamine (nt Alfa-kiud).

Litsenseeritud: Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike 3.0 License

Diana Tuulik, 2011