الألياف الدقيقة

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "الألياف الدقيقة" - الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( مارس 2023 ) ( تعرف على كيفية ومتى تزيل هذه الرسالة )

الألياف الدقيقة ( الألياف الدقيقة في اللغة الإنجليزية الأمريكية) هي ألياف صناعية أدق من دينير واحد أو ديسيتكس /خيط، ويبلغ قطرها أقل من عشرة ميكرومتر .

تُصنع أكثر أنواع الألياف الدقيقة شيوعًا من البوليستر ؛ والبولي أميد (مثل النايلون والكيفلار والنومكس )؛ ومجموعات من البوليستر والبولي أميد والبولي بروبيلين . تُستخدم الألياف الدقيقة في صناعة الحصائر والمنسوجات والأقمشة، والملابس، والمفروشات، والمرشحات الصناعية، ومنتجات التنظيف. يتم اختيار شكل وحجم ومجموعات الألياف الاصطناعية وفقًا لخصائص محددة، بما في ذلك النعومة والصلابة والامتصاص وطرد الماء والكهرباء الساكنة والقدرة على الترشيح.

تُستخدم عادةً لتنظيف الأسطح المعرضة للخدش مثل الشاشات والزجاج والعدسات . تستخدم قطعة القماش المصنوعة من الألياف الدقيقة قوة فان دير فالس لإزالة الأوساخ دون خدوش.

يعود تاريخ إنتاج الألياف فائقة الدقة (أدق من 0.7 دينير ) إلى أواخر الخمسينيات من القرن الماضي، باستخدام تقنيات الغزل بالنفخ المنصهر والغزل السريع. في البداية، لم يكن من الممكن تصنيع سوى الدبابيس الدقيقة ذات الطول العشوائي ولم يتم العثور على سوى عدد قليل جدًا من التطبيقات. ^[1] ثم جاءت التجارب لإنتاج ألياف فائقة الدقة من نوع الخيوط المستمرة: أجريت التجارب الأكثر واعدة في اليابان في الستينيات، بواسطة ميوشي أوكاموتو، وهو عالم في شركة توراي إندستريز. ^[2] أدت اكتشافات أوكاموتو واكتشافات تويوهيكو هيكوتا إلى العديد من التطبيقات الصناعية، بما في ذلك Ultrasuede ، أحد أول الألياف الدقيقة الاصطناعية الناجحة، والتي دخلت السوق في السبعينيات. ثم توسع استخدام الألياف الدقيقة في صناعة النسيج. تم الإعلان عن الألياف الدقيقة لأول مرة في أوائل التسعينيات، في السويد ، وشهدت نجاحًا كمنتج في أوروبا على مدار العقد.

الأقمشة المصنوعة من الألياف الدقيقة هي من صنع الإنسان وتستخدم بشكل متكرر في الملابس الرياضية، مثل قمصان ركوب الدراجات ، لأن مادة الألياف الدقيقة تعمل على امتصاص الرطوبة ( العرق ) بعيدًا عن الجسم؛ والتبخر اللاحق يبرد مرتديها.

يمكن استخدام الألياف الدقيقة في صناعة أقمشة متينة وناعمة للغاية للملابس، والتي تُستخدم غالبًا في صناعة التنانير والسترات وأردية الحمام وملابس السباحة. ويمكن استخدام الألياف الدقيقة في صناعة جلد الغزال الصناعي، وهو تقليد صناعي لجلد الغزال، وهو أرخص وأسهل في التنظيف والخياطة من جلد الغزال الطبيعي.

تُستخدم الألياف الدقيقة في صناعة العديد من الإكسسوارات التي كانت تُصنع تقليديًا من الجلد : المحافظ، وحقائب اليد، وحقائب الظهر، وأغلفة الكتب، والأحذية، وحافظات الهواتف المحمولة، ومحافظ العملات المعدنية. نسيج الألياف الدقيقة خفيف الوزن ومتين ومقاوم للماء إلى حد ما، لذا فهو بديل جيد.

من بين المزايا الأخرى لأقمشة الألياف الدقيقة (مقارنة بالجلد) إمكانية طلائها بطبقات نهائية مختلفة ومعالجتها بمواد كيميائية مضادة للبكتيريا . كما يمكن طباعة الأقمشة بتصاميم مختلفة وتطريزها بخيوط ملونة ونقشها بالحرارة.

في منتجات التنظيف ، يمكن أن تكون الألياف الدقيقة مصنوعة من البوليستر بنسبة 100%، أو مزيج من البوليستر والبولي أميد (النايلون). ويمكن أن تكون إما منتجًا منسوجًا أو منتجًا غير منسوج، وغالبًا ما يستخدم الأخير في الاستخدام المحدود أو الأقمشة التي تُستعمل لمرة واحدة. في الأقمشة عالية الجودة لتطبيقات التنظيف، يتم تقسيم الألياف أثناء عملية التصنيع لإنتاج ألياف متعددة الخيوط. سيبدو المقطع العرضي لنسيج الألياف الدقيقة المقسم تحت التكبير العالي وكأنه علامة نجمية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تجعل الألياف المنقسمة وحجم الخيوط الفردية الأقمشة أكثر فعالية من الأقمشة الأخرى لأغراض التنظيف. يحبس الهيكل الأوساخ ويحتفظ بها ويمتص السوائل أيضًا. على عكس القطن، لا تترك الألياف الدقيقة أي وبر ، باستثناء بعض مخاليط الجلد المدبوغ الدقيق، حيث تتم معالجة السطح ميكانيكيًا لإنتاج ملمس مخملي ناعم. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

لكي تكون الألياف الدقيقة أكثر فعالية كمنتج تنظيف، وخاصة للتربة القابلة للذوبان في الماء والشمع، يجب أن تكون من الألياف الدقيقة المشقوقة. الألياف الدقيقة غير المشقوقة ليست أكثر من قطعة قماش ناعمة للغاية. الاستثناء الرئيسي هو الأقمشة المستخدمة لتنظيف الوجه وإزالة زيوت الجلد (الدهون) وكريمات الوقاية من الشمس وطاردات البعوض من الأسطح البصرية مثل الكاميرات والهواتف والنظارات حيث تمتص الأقمشة المنسوجة ذات الملكية الخاصة الأعلى جودة، المصنوعة من البوليستر بنسبة 100% باستخدام خيوط 2  ميكرومتر ، هذه الأنواع من الزيوت دون تلطيخ. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

الألياف الدقيقة المستخدمة في الملابس غير الرياضية والأثاث والتطبيقات الأخرى ليست مقسمة لأنها ليست مصممة لتكون ماصة، بل ناعمة فقط. عند الشراء، قد لا يتم وضع ملصق على الألياف الدقيقة لتحديد ما إذا كانت مقسمة أم لا. إحدى الطرق لتحديد نوع الألياف الدقيقة هي تمرير القماش على راحة اليد. تلتصق الألياف الدقيقة المقسمة بعيوب الجلد ويمكن سماعها أو الشعور بها أثناء حدوثها. بدلاً من ذلك، يمكن سكب كمية صغيرة من الماء على سطح صلب ومستوٍ ودفعها باستخدام الألياف الدقيقة. إذا تم دفع الماء بدلاً من امتصاصه، فلن تكون أليافًا دقيقة مقسمة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يمكن شحن الألياف الدقيقة كهربائيًا لأغراض خاصة مثل الترشيح. ^{[3] [ مصدر أفضل مطلوب ]}

تُصنع منتجات الألياف الدقيقة المستخدمة في التنظيف الاستهلاكي بشكل عام من ألياف مترافقة من البوليستر والبولي أميد. كما تشمل الألياف الدقيقة المستخدمة في منتجات التنظيف التجارية العديد من المنتجات المصنوعة من البوليستر بنسبة 100%. تتمتع منتجات الألياف الدقيقة بالقدرة على امتصاص الزيوت بشكل جيد بشكل خاص وليست صلبة بما يكفي لخدش الطلاء ما لم تحتفظ بالحصى أو الجزيئات الصلبة من الاستخدام السابق. وبسبب الرابطة الهيدروجينية ، تمتص قطعة القماش المصنوعة من الألياف الدقيقة المحتوية على البولي أميد وتحتفظ بكمية أكبر من الماء مقارنة بأنواع أخرى من الألياف.

تُستخدم الألياف الدقيقة على نطاق واسع من قبل خبراء تنظيف السيارات للتعامل مع مهام مثل إزالة الشمع من الطلاء، والتنظيف السريع، وتنظيف الجزء الداخلي، وتنظيف الزجاج، والتجفيف. نظرًا لأليافها الدقيقة التي لا تترك أي وبر أو غبار ، يستخدم خبراء تنظيف السيارات والمتحمسون لها مناشف الألياف الدقيقة بطريقة مماثلة لجلد الشامواه .

تُستخدم الألياف الدقيقة في العديد من تطبيقات التنظيف الاحترافية، على سبيل المثال في المماسح وأقمشة التنظيف. وعلى الرغم من أن تكلفة المماسح المصنوعة من الألياف الدقيقة أعلى من تكلفة المماسح غير المصنوعة من الألياف الدقيقة، إلا أنها قد تكون أكثر اقتصادًا لأنها تدوم لفترة أطول وتتطلب جهدًا أقل في الاستخدام. ^{[4] [5]}

المنسوجات المصنوعة من الألياف الدقيقة المصممة للتنظيف تنظف على نطاق مجهري. وفقًا للاختبارات، فإن استخدام مواد الألياف الدقيقة لتنظيف السطح يقلل من البكتيريا بنسبة 99%، في حين أن مواد التنظيف التقليدية تقلل البكتيريا بنسبة 33% فقط. ^[6] كما تمتص أدوات التنظيف المصنوعة من الألياف الدقيقة الدهون والشحوم وتسمح لها خصائصها الكهروستاتيكية بجذب الغبار بقوة.

تُستخدم أيضًا أقمشة الألياف الدقيقة لتنظيف عدسات التصوير الفوتوغرافي لأنها تمتص المواد الزيتية دون أن تكون كاشطة أو تترك بقايا، وتبيعها شركات تصنيع كبرى مثل Sinar و ZEISS و Nikon و Canon . تُباع أقمشة التنظيف الصغيرة المصنوعة من الألياف الدقيقة عادةً لتنظيف شاشات الكمبيوتر والكاميرات والهواتف والنظارات .

لا تصلح الألياف الدقيقة لبعض تطبيقات التنظيف لأنها تتراكم عليها الغبار والحطام والجسيمات. يمكن أن تتلف الأسطح الحساسة (مثل جميع الأسطح المطلية عالية التقنية مثل CRT و LCD وشاشات البلازما ) بسهولة بواسطة قطعة قماش من الألياف الدقيقة إذا التقطت الحصى أو جزيئات كاشطة أخرى أثناء الاستخدام. إحدى الطرق لتقليل مخاطر تلف الأسطح المستوية هي استخدام قطعة قماش من الألياف الدقيقة غير الخشنة، حيث تميل هذه الأقمشة إلى أن تكون أقل عرضة للاحتفاظ بالحصى.

يجب غسل الخرق المصنوعة من الألياف الدقيقة فقط باستخدام منظف الغسيل العادي، وليس المنظفات الزيتية التي تعمل على تليين الأقمشة والتي تعتمد على الصابون . يجب عدم استخدام منعم الأقمشة ؛ ^[7] حيث تعمل الزيوت والمواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية الموجودة في منعم الأقمشة والمنظفات التي تعمل على تليين الأقمشة على انسداد الألياف وجعلها أقل امتصاصًا حتى يتم غسل الزيوت. كما قد تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في ذوبان قطعة قماش الألياف الدقيقة أو تجعدها. ^[7]

تُستخدم مواد الألياف الدقيقة مثل PrimaLoft للعزل الحراري كبديل لعزل الريش في أكياس النوم والمعدات الخارجية، نظرًا لقدرتها على الاحتفاظ بالحرارة بشكل أفضل عند الرطوبة أو البلل. تُستخدم الألياف الدقيقة أيضًا لعزل المياه في أغطية السيارات. اعتمادًا على التكنولوجيا التي يستخدمها مصنع الألياف، قد تحتوي هذه المادة على من 2 إلى 5 طبقات رقيقة مدمجة. يضمن هذا المزيج ليس فقط عامل امتصاص عالي، ولكن أيضًا قابلية نفاذ الهواء للمادة، مما يمنع تأثير الاحتباس الحراري .

مع استخدام الاتحاد الدولي لكرة السلة لكرات السلة المغطاة بألياف دقيقة بالفعل ، قدمت رابطة كرة السلة الوطنية كرة من الألياف الدقيقة لموسم 2006-2007. ^[8] لا تتطلب الكرة، التي تصنعها شركة Spalding ، فترة "تكيف" مع الاستخدام كما تفعل الكرات الجلدية ولديها القدرة على امتصاص الماء والزيوت، مما يعني أن العرق الناتج عن ملامسة اللاعبين للكرة يمتص بشكل أفضل، مما يجعل الكرة أقل انزلاقًا. ^[8] على مدار الموسم، تلقت الرابطة العديد من الشكاوى من اللاعبين الذين وجدوا أن الكرة ترتد بشكل مختلف عن الكرات الجلدية، وأنها تركت جروحًا على أيديهم. ^[9] في 1 يناير 2007، ألغت الرابطة استخدام جميع كرات الألياف الدقيقة وعادت إلى كرات السلة الجلدية. ^[9]

تم تصميم الألياف الدقيقة المستخدمة في مفارش المائدة والأثاث وداخل السيارات لطرد البلل وبالتالي يصعب تلطيخها. في الأثاث، تعد الألياف الدقيقة بديلاً قريبًا للجلد نظرًا للصيانة البسيطة لخصائص المادة. يسهل مسح السوائل وهي مناسبة بشكل أفضل للأفراد الذين لديهم حيوانات أليفة. ستتجمع السوائل على مفارش المائدة المصنوعة من الألياف الدقيقة حتى يتم إزالتها ويتم الإعلان عنها أحيانًا مع عرض نبيذ أحمر على مفرش طاولة أبيض يمكن مسحه بمنشفة ورقية. هذا والقدرة على تقليد الجلد المدبوغ اقتصاديًا هي نقاط بيع شائعة لأقمشة التنجيد المصنوعة من الألياف الدقيقة (على سبيل المثال، للأرائك ). ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تُستخدم الألياف الدقيقة في صناعة المناشف، وخاصة تلك التي تُستخدم في حمامات السباحة، حيث إن حتى المنشفة الصغيرة تجفف الجسم بسرعة. كما تجف بسرعة وهي أقل عرضة للتلف من المناشف القطنية إذا لم تجفف على الفور. يجب نقع مناشف الألياف الدقيقة في الماء وكيها قبل الاستخدام، لأنها تطرد الماء بخلاف ذلك كما تفعل مفارش المائدة المصنوعة من الألياف الدقيقة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تُستخدم الألياف الدقيقة أيضًا في تطبيقات أخرى مثل صناعة الفوط الشهرية، وحشوات الحفاضات القماشية، ومنظفات الجسم، وقفازات الوجه، ومنظفات السبورة البيضاء، والسلع المختلفة التي تحتاج إلى امتصاص الماء و/أو جذب الجزيئات الصغيرة.

في العالم الطبي، يتم استخدام خصائص الألياف الدقيقة في طلاء بعض صفائح الأقمشة المستخدمة لتقوية المادة الأصلية. ^[10]

تميل منسوجات الألياف الدقيقة إلى أن تكون قابلة للاشتعال إذا تم تصنيعها من الهيدروكربونات ( البوليستر ) أو الكربوهيدرات ( السليلوز ) وتنبعث منها غازات سامة عند الاحتراق، وخاصة إذا كانت عطرية ( PET ، PS ، ABS ) أو تمت معالجتها بمثبطات اللهب الهالوجينية والأصباغ الآزوية . ^[11] يتم تصنيع مخزون البوليستر والنايلون من البتروكيماويات ، وهي ليست موردًا متجددًا وغير قابلة للتحلل البيولوجي .

بالنسبة لمعظم تطبيقات التنظيف، فهي مصممة للاستخدام المتكرر بدلاً من التخلص منها بعد الاستخدام. ^[12] الاستثناء من ذلك هو التنظيف الدقيق للمكونات البصرية حيث يتم سحب قطعة قماش مبللة مرة واحدة عبر الكائن ويجب عدم استخدامها مرة أخرى حيث يتم الآن تضمين الحطام الذي تم جمعه في القماش وقد يخدش السطح البصري.

تدخل منتجات الألياف الدقيقة أيضًا إلى إمدادات المياه المحيطية وسلسلة الغذاء على غرار المواد البلاستيكية الدقيقة الأخرى . ^[13] تطلق الملابس الاصطناعية المصنوعة من الألياف الدقيقة المغسولة مواد وتنتقل إلى محطات معالجة مياه الصرف الصحي المحلية، مما يساهم في تلوث البلاستيك في الماء. وجدت دراسة أجرتها شركة الملابس باتاجونيا وجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا أنه عند غسل السترات الاصطناعية المصنوعة من الألياف الدقيقة، يتم إطلاق 1.7 جرام (0.060 أونصة) من الألياف الدقيقة في المتوسط ​​من الغسالة . تنتقل هذه الألياف الدقيقة بعد ذلك إلى محطات معالجة مياه الصرف الصحي المحلية، حيث يدخل ما يصل إلى 40٪ منها إلى الأنهار والبحيرات والمحيطات حيث تساهم في تلوث البلاستيك الإجمالي. ^{[14] [15]} تمثل الألياف الدقيقة 85٪ من الحطام من صنع الإنسان الموجود على الشواطئ في جميع أنحاء العالم. ^{[16] [13]} يمكن أن تستمر الألياف المحتجزة في حمأة معالجة مياه الصرف الصحي (الرواسب الحيوية) التي يتم تطبيقها على الأرض في التربة. ^[17]

• بولي أميد
• البوليستر
• صوف قطبي