اين درس در مورد انواع مختلف الياف، خواص و روش توليد آن‌ها بحث مي‌کند. در مورد برخي از مباحث اين درس پيوندها و گريزهايي ارائه شده است.

دسته بندي الياف مصنوعي و الياف طبيعي

الياف به دو دسته مصنوعي و طبيعي تقسيم مي‌شوند. که هرکدام از اين دسته‌ها داراي زير شاخه‌هاي متعددي بوده و داراي خصوصيات متفاوتي هستند.

از مهم ترين الياف گياهي، پنبه،‌ كتان،‌ كنف، خرما،‌ نارگيل،‌ سيسال و مانيلا و همپ هستند. از الياف مهم در گروه حيواني مي توان پشم، ‌ابريشم،‌ مو، كرك لاما و كرك آنغوره را نام برد. از الياف معدني نيز مي توان به الياف پنبه نسوز، كربن، شيشه، سراميك و الياف فلزي اشاره كرد.

از مهم ترين الياف بازيافتي، الياف ويسكوز و استات (اوليه و ثانويه) هستند. الياف مصنوعي عبارتند از پلي‌استرها، پلي اولفين‌ها، اكريليك،‌ پلي آميد يا نايلون ها، آراميدها و غيره. در الياف طبيعي ويژگي‌هايي وجود دارد که آن را نسبت به الياف مصنوعي متمايز کرده است.[1]

 در توليد خيلي از الياف بشر ساخت سعي شده است از الياف طبيعي که آفريده خداوند است الگوبرداري شود. چنانچه در راستاي اين تلاش‌ها توانسته اند خواص الياف اكريليك را به الياف پشم و الياف ويسكوز را به الياف پنبه نزديک نمايند.

الياف گياهي، منشاء سلولزي و الياف حيواني، منشاء پروتئيني دارند. الياف طبيعي از الگوهاي ژنتيكي خاص تبعيت مي كنند در حالي كه خواص الياف بشر ساخت بستگي به شرايط فرآيند توليد و شكل رشته ساز آن‌ها دارد. [2]

همچنين در طبيعت بطور طبيعي و منظم و مستمر گونه‌هاي گياهي و حيواني در حال حرکت به سمت افزايش سازگاري هستند و در اين زمينه الگوريتم‌هاي متعدد مثل الگوريتم ژنتيک را داريم. همان‌گونه که در عالم معنوي نيز انسان از آن جهت که کمال طلب است مي‌خواهد  به سوي کمال و خوبي مطلق حرکت کند.

در ضمن الياف حاصل از سلول زنده با بدن موجود زنده سازگاري بيشتر داشته در حالي كه موارد بيشتري از ايجاد حساسيت در مورد الياف مصنوعي گزارش شده است.

الياف طبيعي قابل بازيافت و بازگشت به چرخه طبيعت هستند. در حالي كه براي بازگشت به چرخه طبيعت برخي از الياف مصنوعي صدها سال نياز است.

ساختار الياف

هر چه به ساختار ميكروسكوپي الياف طبيعي به ويژه در مقياس هاي ميكرو و نانو و غيره ورود پيدا كنيم با نظم خاص و تعريف شده اي مواجه مي شويم. در حالي كه در الياف بشر ساخت اين گونه نبوده و از يك حد ريزتر، امكان كنترل فرآيند وجود ندارد. حال اين كه الياف طبيعي در بدو خلقت وجود داشته در حالي كه الياف مصنوعي در دهه هاي اخير و با تكيه بر آخرين فناوري‌هاي ساخت بشر توليد شده است. اين خود نشاني از عظمت و علم خداوند است که با پيشرفت ابزارهاي علمي، باز شگفتي‌هاي آن بيشتر نمايان مي‌گردد.

در بررسي ساختار ميكروسكوپي الياف طبيعي، مشاهده مي شود كه اين الياف كه از طبيعت به دست مي آيند از همان زمان كه خداوند آن‌ها را خلق نموده،  از نظم و الگوي ژنتيكي خاصي تبعيت كرده و آن را حفظ نموده اند. به عنوان مثال پنبه را در هر كجا كشت كنند سطح مقطع طولي آن تابدار بوده و سطح مقطع عرضي لوبيايي شكل و ميان تهي و داراي كانال لومن است. اين نيز نشانه ديگري از عظمت و بزرگي خداوند در خلقت مخلوقات است. أَأَنْتُمْ تَزْرَعُونَهُ أَمْ نَحْنُ الزَّارِعُونَ[3] آيا شما آن‌ها را مي‌رويانيد يا ما آن‌ها را مي‌رويانيم؟

پنبه (يکي از پرمصرف ترين الياف در دنيا) از پيچيده ترين ساختارهاي فيزيکي در بين الياف برخوردار بوده و از بهترين نوع الياف به لحاظ سازگاري با بدن انسان است و تاکنون هيچ ليفي توسط بشر عيناً مانند پنبه توليد نشده است هرچند که تحقيقات بسيار زيادي انجام شده است.

با توجه به اين که هنوز بعضي از ابهامات علمي در ساختار پنبه وجود دارد که توسط بشر کشف نشده است، دو نتيجه گرفته مي‌شود:

الف: عظمت آفريدگار بزرگ

ب: ناتواني بشر در تمام ابعاد حتي علم

در يک عدل الياف پنبه که شامل تعداد زيادي الياف است هيچ دو ليفي را نمي‌توان پيدا کرد که خصوصيات آن عيناً مثل هم باشد و اين گوناگوني الياف نشان از قدرت و عظمت خداست. همان‌گونه که هيچ دو انساني در دنيا وجود ندارند که عيناً مثل هم باشند. اين تفاوت‌ها در دنياي بيرون (مثل چهره، اثر انگشت و قرنيه چشم) و در دنياي درون (مثل خلقيات، تفکرات و احساسات) انسان‌ها ديده مي‌شود. نوآوري و خلاقيت (آفرينش‌هاي نو به نو) در همه هستي ديده مي‌شود.

هُوَ الْخَلَّاقُ الْعَلِيمُ[4]؛ او خدايي خلّاقِ دانا است.

ميكروسكوپي

هدف در اين بحث مطالعه ساختار ريز و شکل ظاهري الياف نساجي توسط ميکروسکوپ‌هاي متداول در اين رشته است. انواع ميکروسکوپ‌هاي نوري با توجه به طول موج آن‌ها داراي کاربردهاي متفاوت هستند.

بسياري از خصوصيات مهم الياف و شکل ظاهري آن‌ها از طريق ميکروسکوپ‌ها شناخته شده است و براي شناسايي بهتر الياف بايد به کوچکترين اجزاي سازنده آن توجه نمود. با شناسايي اجزاي سازنده الياف مي‌توان در شناخت و پيش بيني رفتار و خواص آن‌ها بهره گرفت.

اگر اين ريزبيني در مورد هر چيزي به کار رود مي‌تواند به بالا بردن کيفيت و رفع موانع پيشرفت کمک کند. مثلاًً براي شناختن انسان و درک درست از آن بايد با ميکروسکوپ ايمان و معنويت به روح بلند او که نشأت گرفته از روح مورد عنايت خداست[5] نگاه شود و به جايگاه وجوديش که خليفه اللهي است[6] و به  دنياي درونش توجه شود. چرا که در حقيقت، روح و دنياي معنوي انسان هاست که فنا ناپذير است و به سوي حق باز مي‌گردد[7].

انسان بايد به درون خود توجه کند که اشرف مخلوقات است و اين به دليل علم يا ظاهرش نيست بلکه به دليل دنياي درونش است و اين عشق و علاقه به خود و ديگران و در نهايت عشق به خدا است که انسانيت را از بعد مادي و حيوانيتش جدا مي‌کند.

طول و ظرافت الياف

طول و ظرافت (عرض) الياف از خصوصيات مهم الياف طبيعي است به صورتي که در اکثر خواص نخ اهميت عرض نسبت به طول که يکي از فاکتورهاي مهم کيفيت نخ است بيشتر است به خصوص در نايکنواختي نخ نقش بسزايي دارد.

در مورد زندگي نيز عرض زندگي به مراتب مهمتر از طول آن (طول عمر) است. منظور از عرض زندگي آثار و کارهاي مثبت و ماندگاري است که از انسان براي رضاي خدا از خود به جا مي‌گذارد. به عنوان مثال علم به عرض زندگي انسان مي‌افزايد. از همين رو است که حضرت علي g مي‌فرمايند: «تا زماني كه روزگار پايدار است ياد و نام دانشمندان نيزپايدار هست، بدن هايشان از ميان رفته امّا سيمايشان در دل‌ها برقرار است[8] ».

بزرگاني مانند حضرت فاطمه h و حضرت معصومه h، امام جواد و امام هادي g و حضرت علي اکبر g از طول عمر کوتاهي برخوردار بودند اما عرض زندگي آن‌ها به پهناي همه تاريخ است.

جرم مخصوص الياف (چگالي حجمي)    

جرم واحد حجم را جرم مخصوص الياف مي‌گويند. الياف نساجي داراي جرم مخصوص‌هاي متفاوت هستند که در خواص هم با يکديگر فرق مي‌کنند. به عنوان مثال ليف پنبه با جرم مخصوص 52/1 گرم بر سانتيمتر مکعب نسبت به الياف پلي استر با 31/1 گرم بر سانتيمتر مکعب در خواص با هم متفاوتند.[9] پنبه از نظر راحتي  و سازگاري  با بدن انسان به عنوان يک ليف الگو پذيرفته شده است. بديهي است در منسوجات هر چه سهم الياف پنبه در مخلوط الياف بيشتر باشد، راحتي و سازگاري آن نيز بيشتر است.

مشاهده مي‌شود که در پنبه به دليل داشتن جرم مخصوص بيشتر و ساختار ويژه، جايگاه و خواص آن هم بهتر است. اين را مي‌توان به زندگي انسان تشبيه کرد که هر قدر درجه انسانيت، ايمان و معنويت بالاتري داشته باشند فايده آن‌ها به بشريت هم بيشتر است. زيرا از دستورات مهم دين، مسئوليت پذيري، کمک رساني و عدم آزار و اذيت به ديگران است. همان‌طورکه حضرت علي g مي‌فرمايند:« اِتَّقُوا اللهَ فِي عباده و َبِلادِه ِفَاِنَّکُم مَسئُولُ و نَحَتّي عَنِ البِقاعِ وَ البَهائِمِ و َاَطِيعوا اللهَ وَ لا تَعصُوهُ؛[10] از خدا نسبت (به ضرر رساندن) به بندگان  و شهرهايش پروا کنيد  زيرا حتي نسبت به زمين‌ها و حيوانات داراي مسئوليت هستيد پس اطاعت خداوند کنيد و عصيان و گناه نکنيد.»

اهميت  رطوبت در الياف

بحث رطوبت الياف يکي از مبحث‌هاي مهم الياف است، چه در مراحل توليد چه در کيفيت نهايي محصول و حتي در مصرف و کاربرد آن نيز از اهميت زيادي برخوردار است. اليافي که رطوبت بيشتري جذب کنند نقش مهمتري خواهند داشت. الياف پشم و پنبه  بيشترين رطوبت را جذب مي‌کنند.

بعنوان مثال اين نوع لباس‌ها در زمستان، گرم(پشم) و در تابستان خنک (پنبه) هستند چون در تابستان عرق بدن را جذب مي‌کنند که باعث احساس خنکي و راحتي بدن مي‌شود و در زمستان نيز بعنوان عايق حرارتي عمل مي‌کند.

به طور کلي، الياف پشم و پنبه در برخي خواص متضاد هم هستند. به عنوان مثال منحني‌هاي مياني رطوبت پنبه طولاني‌ترين و پشم کوتاه‌ترين است. يعني پنبه منحني برگشت آن در هر رطوبت نسبي با هم متفاوت است ولي پشم تقريباً متضاد آن است. از طرف ديگر پنبه، مقاومت کششي زياد و ازدياد طول کم، ولي پشم، مقاومت کششي کم و ازدياد طول زياد دارد. همچنين استحکام پنبه با جذب رطوبت زياد مي‌شود ولي در پشم با جذب رطوبت، استحکام کم مي‌شود. [11]

خدا نيز برخي مخلوقات را بصورت متضاد (و مکمل يکديگر) آفريده است که يکي ديگر از اسرار و رموز خداوند است. مانند زن و مرد « انا خلقناکم من ذکر و انثي؛ ما شما را مذکر و مونث آفريديم»[12]، تابستان و زمستان، شب و روز، غم و شادي، خوب و بد، زشت و زيبا، تاريکي و روشنايي[13].

جالب اينجاست که همه اين مخلوقات بسيار حساب شده و بر اساس هدف خاصي خلق شده اند و همه آن‌ها از نعمت‌هاي بزرگ خدا به بشر بوده و لازمه زندگي انسان‌ها است. حتي غم و اندوه و تاريکي‌ها و گرفتاري‌ها و مصيبت‌هاي وارد شده به انسان‌ها نيز از لطف و کرم خداوند است و داراي هدفي است که نياز به چشم بصيرت دارد تا انسان بتواند آن را درک نمايد. اگر انسان‌ها همه چيز را از الطاف خدا بدانند به آرامش کامل مي‌رسند و ديگر غم و غصه‌اي وجود نخواهد داشت.

قابليت بازگشت به طول اوليه

قابليت بازگشت، به دو دسته الاستيک و پلاستيک تقسيم بندي مي‌گردد. در حالت الاستيک، پيوندها و اتصالات فقط کشيده شده و بازگشت پذير است ولي در حالت پلاستيک اتصالات وپيوندها پاره مي‌شوند و بازگشت ناپذير هستند و به شکل اوليه خود برنمي گردند و مقداري ازدياد طول دائم در آن‌ها باقي مي‌ماند.[14]

گاهي انسان گناهان و خطاهايي را انجام مي‌دهد و هرگاه که توبه کند خداوند آن را مي‌بخشد و در اين حال عذاب اخروي آن گناه از بين مي‌رود و در زمينه آثار و عذاب اخروي و برخي آثار دنيوي مانند کسي است که گناهي انجام نداده است[15] و به حالت اول باز مي‌گردد.

اما اگر شخص از گناه خود پشيمان نشد و توبه نکرد و استمرار و لحاجت در گناه داشت ديگر توفيق توبه پيدا نمي‌کند و به حالت اول باز نمي‌گردد. همان‌ها که خداوند در موردشان مي‌فرمايد: «وَجَعَلْنَا عَلَىٰ قُلُوبِهِمْ أَكِنَّةً  وَفِي آذَانِهِمْ وَقْرًا [16]؛ بر قلب‌هايشان قفل زديم و گوش‌هايشان را سنگين کرديم». انسان‌ها بايد تا حالت الاستيک دارند فکر بازگشت و توبه باشند و نگذارند تا حالت پلاستيکي و شکنندگي پيدا کنند. همان‌طور که امام صادق g در اين زمينه فرمودند: بر حذر باشيد از گناهان کوچک شمرده شده، عرض کردم: کوچک شمرده شدگان کدام اند؟ فرمودند: کسي گناه مي‌کند پس مي‌گويد خوشا به حال من اگر غير از اين گناه، گناه ديگري نداشته باشم[17] .

خواص کششي

خواص کششي از مهم‌ترين خواص مکانيکي است و مهمترين شاخص براي نشان دادن رفتار کششي الياف، منحني‌هاي تنش-کرنش هستند. اين منحني‌ها داراي يک سري پارامترهاي اصلي (نيرو، ازدياد طول، کار تا حد پارگي، نقطه تسليم و مدول اوليه) هستند. هر منحني داراي سه منطقه اصلي است: منطقه اول که فقط اتصالات کشيده مي‌شوند و تقريباً بصورت خطي است. منطقه دوم که بعضي از اتصالات ضعيف پاره مي‌شوند و منحني تقريباً حالت افقي دارد و بالاخره منطقه نهايي که اتصالات قوي نيز تحت نيرو قرار مي‌گيرند و همه اتصالات به تدريج پاره مي‌شوند تا به نقطه پارگي برسند.[18]

اتصال انسان‌ها به تعلقات دنيايي نيز شامل سه بخش است: ابتدا انسان فکر مي‌کند که علت پيشرفت و مزيت‌هايش فقط خودش هست و اين باعث غرور و خودبيني و جاه طلبي او مي‌شود و به قول معروف خدا را بنده نيست (مرحله اول: حبّ الدنيا). اما بعد از تجربه‌ها و اتفاقات مختلفي که در زندگيش مي‌افتد و اگر چشم بصيرت داشته باشد به نقطه تسليم مي‌رسد يعني اين‌که متوجه مي‌شود کاره‌اي نيست و هرچه هست خدا و جلوه‌هاي خداست. در اين مرحله است که بيشتر انعطاف پذير مي‌شود و غرور و خودبيني او شروع به کاهش مي‌کند (مرحله دوم: تسليم الي الله). اگر اين مرحله را با آگاهي به جلو ببرد به مرحله نهايي خواهد رسيد. در اين مرحله نهايي، تمام اتصالات غرور و خودبيني پاره مي‌شود و انسان از خود تهي مي‌شود تا نور خدا در درون او بتابد و تسليم محض خدا شود و در همه چيز، خدا و جلوه‌هاي خدا را ببيند (مرحله سوم: انقطاع الي الله).

مکانيک دسته الياف

رفتار نيرو - ازدياد طول دسته الياف، به رفتار نيرو - ازدياد طول تک تک اجزا و شکل قرار گرفتن آن‌ها در دسته الياف بستگي دارد. بعنوان مثال در حالت موازي نيروي وارد شده به دسته الياف برابر با مجموع نيروهاي وارد شده به تک تک الياف است ولي ازدياد طول وارد شده به دسته الياف با ازدياد طول تک تک الياف برابر است و اگر ازدياد طول تک تک الياف متفاوت باشد در هنگام اعمال نيرو ليفي که ازدياد طول کمتري دارد زودتر پاره مي‌شود و نيروي آن به بقيه الياف اعمال مي‌گردد.[19]

انسان‌ها نيز شبيه الياف عمل مي‌کنند آن‌ها در شرايط سخت و مشکلات زندگي (نيرو) داراي آسيب پذيري‌هاي متفاوت (ازدياد طول) هستند. آن‌هايي که داراي قدرت تحمل و صبر (ازدياد طول) کمتري هستند زودتر آسيب مي‌بينند و آن‌هايي که قدرت تحمل و صبر (ازدياد طول) بيشتري دارند ديرتر آسيب مي‌بينند و اين آسيب پذيربودن يک فرد در خانواده باعث تضعيف روحيه در بقيه خانواده مي‌شود و مشکلاتي در پي خواهد داشت. از اين جهت است که خداوند بندگانش را سفارش به صبر و پايداري مي‌کند «وَ اسْتَعِينُوا بِالصَّبْرِ وَ الصَّلاةِ »؛ و از صبر و نماز مدد بگيريد.[20] و مي‌فرمايد کساني که در زندگي صبر پيشه نکنند در خسران و زيان هستند «وَالْعَصْرِ ، إِنَّ الْإِنْسَانَ لَفِي خُسْرٍ »؛ قسم به عصر و زمان، انسان در خسران و زيان است.[21]

[1]. خصوصيات الياف نساجي، ص 4-8.

[2]. همان.

[3]. سوره واقعه، آيه 64.

[4]. سوره يس آيه 81.

[5]. «نفخت‏ فيه‏ من روحي»؛ از روحم ( يعني روح مورد عنايتم) در او دميدم. ( الحجر: 29).

[6]. « اني جاعل في الارض خليفه»؛ به يقين من جانشيني در زمين قرار مي‌دهم. (بقره 30).

[7]. «انا لله و انا اليه راجعون»؛ ما براي خداييم و به سوي او باز مي‌گرديم. (بقره 156).

[8]. نهج البلاغه،‌ حکمت147.

[9]. Physical properties of textile fibers،p 62.

[10].  نهج البلاغه خطبه 166.

[11]. Physical properties of textile fibers ،p 63.

[12]. سوره حجرات، آيه 13.

[13]. اصولا هرچيزي غير دارد و فقط حق تعالي است که غير ندارد. هرچيز هر قدر هم که وسيع باشد چون حدّ و اندازه‌اي دارد پس بي نهايت و در نتيجه کامل نيست لذا وراي حدّ و اندازه او، غيري وجود دارد. اما خداوند عالم، حدّ و اندازه ندارد و بي نهايت است، پس غير هم ندارد. و نياز به مکمل هم ندارد. (ر.ک: الرسائل التوحيديه).

[14]. Physical properties of textile fibers ،p 64.

[15]. البته برخي آثار وضعي و گرفتاري‌هاي دنيوي گناه ممکن است باقي بماند مثل اين‌که : حداقل اثر گناه در قلب، حب گناه است که رفع آن سال‌ها مجاهدت و ممارست مي‌طلبد.

[16]. انعام، آيه 25.

[17]. قال ابو عبد الله g: اتقوا المحقرات من الذنوب فانها لا تغفر. قلت و ما المحقرات؟ قال: الرجل يذنب الذنب فيقول طوبي لي لو لم يکن لي غير ذلک. (الکافي ، ج2، ص 287) .

[18]. Physical properties of textile fibers ، p 65.

[19]. Physical properties of textile fibers ،p 66.

[20]. بقره: 45.

[21]. عصر:1و2.