Muuntokuidut

Amk.fi -sivuston mukaan muuntokuidut ovat teollisesti valmistettuja kuituja ja ne kuuluvat tekokuituihin. Muuntokuitujen raaka-ainemolekyylit saadaan luonnosta (esim. puuselluloosa ja proteiini). Kuitumuodossa muuntokuituja ei ole luonnossa. Pääosa muuntokuiduista on selluloosapohjaisia. Sopiakseen tekstiilikuidun raaka-aineeksi molekyylien tulee olla riittävän pitkiä ja haarautumattomia. Sopivista molekyyleistä valmistetaan kuituja tekokuitujen kehruumenetelmiä käyttäen.

Selluloosasta valmistetaan selluloosamuuntokuituja (viskoosi, modaali, kupro, lyocell) sekä selluloosayhdistemuuntokuituja (asetaatti, triasetaatti). Viskoosin ja kupron valmistusmenetelmiä on kehitetty 1800-luvun lopulta saakka. Silloin löydettiin menetelmä, jolla selluloosa voitiin liuottaa. 1930-luvulla kehitettiin modaali, jonka märkälujuus ja mittapysyvyys ovat paremmat kuin viskoosilla. 1900-luvun lopulla kehitettiin uusi selluloosamuuntokuitujen valmistusmenetelmä, joka teki mahdolliseksi lyocellkuidun valmistuksen.

Muuntokuitujen raaka-aineena on yleensä puuselluloosa, jonka valmistus voi olla raskas taakka ilmalle ja vesistöille. Länsimaissa muuntokuiduista aiheutuvat rikki- ja jätevesipäästöt ovat vähentyneet ja kloorivalkaisusta on luovuttu, mutta esimerkiksi Venäjällä, joka on merkittävä tuottaja, valvonta voi olla heikompaa.

 Muuntokuidut jaetaan erikseen alaluokkiin, jotka on esitetty seuraavassa taulukossa:

Muuntokuitujen jaottelu. (Lähde: J.Niiranen, opinnäytetyö 2012)

Viskoosi (CV tai VI)

Viskoosin aikaisempia suomenkielisiä nimiä ovat silla, säteri ja raion.

Viskoosi on selluloosamuuntokuitu eli sen raaka-aine on lähtöisin luonnosta, mutta se jalostetaan pitkälle ennen kuin se on tekstiilikuitu. Raaka-aineina ovat yleensä erilaiset puulajit, kuten koivu, kuusi ja mänty.

Suomessa viskoosikuitu tehtiin ulkomaisesta liukoselluloosasta. Valmistusprosessissa selluloosa ajetaan pulpperiin, jossa se sekoitetaan natriumhydroksidiin (NaOH). Sen jälkeen massaan lisätään rikkihiili (CS2). Rikityksen jälkeen massa liuotetaan oranssin väriseksi siirappimaiseksi liuokseksi. Sitten liuos ruiskutetaan kymmeniä tuhansia reikiä sisältävän kehruusuulakkeen eli suuttimen läpi nesteeseen, joka sisältää muun muassa rikkihappoa (H2SO4). Suuttimen läpi kulkiessa muodostuneet ohuet langat jähmettyvät laimeassa rikkihappoliuoksessa. Sen jälkeen happo huuhdellaan langoista ja ne valkaistaan sekä lopuksi kuivataan.

Viskoosikankaan lähikuva. (Lähde: Wikipedia)

Viskoosilla on kohtalainen kulutuksenkesto ja se imee hyvin kosteutta. Viskoosilla on kohtalainen mittapysyvyys ja sillä on tyypillistä kutistua sekä rypistyä hieman pesussa. Pesun jälkeinen kuosittelu on erityisen tärkeää viskoosille, joka tulisi muistaa kaikkien neulosten pesun yhteydessä. Tällöin viskoosituotteet saadaan pysymään kauniina ja pitämään muotonsa mahdollisimman hyvin.


Modaali (CMD tai MD)

Modaali on viskoosista johdettu selluloosapohjainen muuntokuitu. Se on ominaisuuksiltaan lähellä puuvillaa ja sen muoto- ja mittapysyvyys ovat parempia kuin viskoosilla. Modaalia sekoitetaan usein puuvillan kanssa

Viskoosin ja modaalin tuottaminen

Viskoosin ja modaalin raaka-aine valmistetaan tyypillisellä muuntokuitujen valmistustenetelmällä, kuidun kehruu on tyypillinen tekokuitujen kehruumenetelmä (märkäkehruu). Hyvin puhdas puuselluloosa liuotetaan juoksevaan muotoon. Raaka-aine joudutaan käsittelemään useassa eri vaiheessa ennenkuin saadaan sopiva liuos kuidun kehruuta varten. Kehruuliemi pumpataan suulakkeiden läpi halutunlaisiksi filamenttikuiduiksi. Kehruuliemeen voidaan lisätä haluttua lisäainetta tai väriä, kuidun poikkileikkaus riippuu suulakkeen muodosta ja koosta. Kehruun jälkeen kuidut venytetään, puhdistetaan ja viimeistellään esim. alennetaan kuidun pintakitkaa. Syntyneet kuidut voidaan käyttää filamentteina tai ne voidaan katkoa halutun mittaisiksi esim. sekoitettaviksi muihin kuituihin tai käytettäväksi sellaisenaan.

Valmistusprosessi. (Lähde: www.lenzing.com/en/fibers/)

Modaalikuidun valmistusprosessi on pääpiirteittäin sama kuin viskoosin. Modaalikuitu on kehitetty, jotta saataisiin parannettua viskoosin huonoja ominaisuuksia (rypistyminen, kutistuminen, huono märkälujuus). Molekyyliketjut pyritään pitämään mahdollisimman pitkinä, jolloin kehruuliemen valmistusprosessin jotkut vaiheet ovat erilaisia kuin viskoosilla

Kuidun rakenne

Viskoosikuitu voidaan tehdä halutunlaiseksi. Poikkileikkauskuva voi vaihdella valmistusmenetelmän mukaan, mutta yleensä se on ”piparkakkureunainen” soikio. Kuidussa ei voi erottaa sisäkkäisiä kerroksia kuten luonnonkuiduissa. Pintakerros saattaa erottua, mutta sekin on samaa raaka-ainetta kuin muu kuitu. Pinta hyytyy ennen sisäosia. Luonnon selluloosakuituihin verrattuna viskoosin molekyyliketjut ovat paljon lyhyempiä. Niiden kiteisyysaste (molekyyliketjujen yhdensuuntaisuus) on vain noin puolet puuvillan vastaavasta. Näistä syistä viskoosi on heikompaa kuin puuvilla lujuudeltaan, mittapysyvyydeltään ja oikenevuudeltaan. Viskoosi imee kosteutta enemmän kun puuvilla.

Modaalikuidun molekyyliketjut ovat pitempiä kuin tavallisen viskoosin, kiteisyysaste on suurempi kuin viskoosin. Näin modaali on lujempaa kuin viskoosi, märkälujuus on parempi, venymä pienempi, samoin kosteudenimukyky. Modaalikuidun poikkileikkaus on lähinnä pyöreä ja pinta tasainen.

Modaalikuitu uutena ja käytön jälkeen. (Lähde: www.jbrulee.com)

Viskoosin ja modaalin ominaisuuksia

Viskoosia ja modaalia voidaan valmistaa ja viimeistellä käyttötarkoituksen mukaan. Vaatetuskäyttöön tarkoitettujen kuitujen lisäksi viskoosista valmistetaan mm. onttoja kuituja ja palosuojakuituja, kuituja kuitukangasteollisuudelle, vanuteollisuudelle ja autonrenkaisiin. Tällöin valitaan sopiva kuituhienous ja –pituus sekä viimeistely. Kuituja valmistetaan sekä kirkkaan läpikuultavia että mattapintaisia. Modaalikuiduista voidaan valmistaa kiharrettuja kuituja, mikrokuituja ja onttoja kuituja.

Viskoosin märkälujuus on huomattavasti alhaisempi kuin kuivalujuus, toisin kuin luonnon selluloosakuiduilla. Viskoosin heikkoja ominaisuuksia ovat huono hankauslujuus, rypistyvyys, heikko oikenevuus, huono muoto- ja mittapysyvyys. Modaalilla nämä ominaisuudet ovat paremmat. Tuotekehityksen myötä näitä ominaisuuksia on voitu parantaa ja erityisesti kuitusekoituksia käytettäessä viskoosin ja modaalin hyvät ominaisuudet on saatu esille.

Lämpökäyttäytymiseltään viskoosi ja modaali ovat puuvillan kaltaisia, koska kaikki ovat selluloosaa sisältäviä, palavat kuin paperi, kestävät suhteellisen korkeita lämpötiloja, pitkäaikainen säilytys lämpimässä kuitenkin haurastuttaa ja alentaa lujuutta. Viskoosista valmistetaan Suomessa palosuojakuitua (Visil), joka syttyy vaikeasti eikä ylläpidä palamista. Viskoosi- ja modaalikuidut voidaan myös palosuojata.

Erityisesti viskoosi, mutta myös modaali, imevät kosteutta hyvin. Viskoosin ja modaalin lämmönjohtokyky on hyvä. Viskoosi- tai modaalitasorakenteen lämmöneristävyys riippuu materiaalin sitomasta ilmamäärästä, joka toimii lämmöneristeenä. Viskoosi ja modaali eivät varaudu sähköisesti, koska ne imevät hyvin kosteutta.

Viskoosin ja modaalin käyttö

Viskoosia käytetään kuituna, lankoina (mm. ompelulangat), kuitukankaina, kudottuina kankaina, neuloksina. Hyvin kosteutta imevänä kuituna viskoosia käytetään vaippojen ja siteiden raaka-aineina sekä kosmetiikassa puhdistusvanuina. Brodeerauslangat ovat kiiltäviä ja kirkkaan värisiä, filamenttilangoilla saadaan kuvioihin hyvä peitto. Viskoosikuitukankaita käytetään sairaalatarvikkeisiin ja kertakäyttötuotteisiin. Suurin osa viskoosikuiduista käytetään vaatetustarkoituksiin naisten puseroiksi, housuiksi, hameiksi ja vuorimateriaaleiksi. Vuorimateriaalina viskoosin etuna on sen sähköistymättömyys. Viskoosia palosuojattuna tai palosuojakuituna käytetään verhoihin, huonekalukankaisiin ja mattoihin.
Modaalikuitua käytetään puuvillan kanssa sekoitteena erityisesti trikootuotteissa. Käyttökohteina ovat yöasut, T-paidat, alusasut sekä puseromateriaalit. Modaali antaa tuotteelle kiiltoa, sileyttä ja kampapuuvillamaista tuntua. Mikromodaalituotteet ovat erityisen kauniita, tunnultaan sileitä ja keveitä.

Viskoosin ja modaalin hoito ja säilytys

Viskoosituotteelle sopii vesipesu, pesulämpötila korkeintaan 60 ºC. Mekaanista muokkausta pitäisi välttää kutistumisen ja rypistymisen vuoksi. Voimakasta linkousta ja rumpukuivausta ei suositella. Paras silitystulos saadaan, kun tuote silitetään kosteana nurjalta tai kostean vaatteen läpi.
Modaalisekoitetuottelle sopivat samat pesuohjeet. Modaali ei kutistu eikä rypisty yhtä paljon kuin viskoosi.

Hoito

40 ºC, 60 ºC
kevyt linkous
rumpukuivaus hoito-ohjeen mukaan
kloorivalkaisu sallittu valkoisille
silitys kosteana 150 ºC
kemiallinen pesu sallittu

Viskoosi- ja modaalituotteet tulisi säilyttää kuivassa tilassa. Kosteassa saattaa syntyä hometta, joka vaurioittaa kuituja.


Viskoosibambu

Viskoosibambu on selluloosamuuntokuitu ja sitä valmistetaan viskoosin kehruumenetelmällä, mutta raaka-aineena käytetään nopeasti uusiutuvaa, kasvatettua bambua. Bambu on materiaalina kestävä, stabiili ja luja. Se on erittäin imukykyinen ja hengittävä. Antistaattisuutensa ja pehmeytensä vuoksi se on erittäin miellyttävä käytössä, mutta saattaa nyppyyntyä hieman. Bambu sopii herkkäihoisille käyttäjille ja allergisoimaton sekä biologisesti hajoava. Hengittävyytensä ja mukavuutensa vuoksi bambu sopii erinomaisesti myös urheilu- ja alusvaatetukseen.

Bambu on herättänyt keskustelua mm. Yle-fi -sivustolla vuonna 2011. Bambua on markkinoitu melko ekologisena materiaalina, vaikka sen tuottamisessa käytetään myös myrkyllisiä kemikaaleja. Lisää bambusta Kemikaalikimara.blogspot.fi -sivustolta.

Bambua. (Lähde: pixabay.com)

Lyocell  (kauppanimenä useimmiten Tencel, CLY) 

Lyocell on muuntokuitu, jonka valmistukseen tarvitaan erittäin puhdasta selluloosaa, jotta lopputuote olisi mahdollisimman korkealaatuinen. Lyocellkuitu tuli markkinoille 1990-luvun alussa. Lyocell tunnetaan nykyään paremmin kauppanimellä Tencel (valmistaja Courtaulds). Tencel on myös selluloosamuuntokuitu. Raaka-aine Tenceliin saadaan eukalyptuksesta. Tencelin valmistusprosessi on ekologisempi kuin muilla selluloosamuuntokuiduilla. Lyocellin tuotanto on melko ympäristöystävällistä, koska sen tuotanto perustuu suljettuun kiertoon, jossa vettä ja energiaa kuluu vähemmän kuin muiden selluloosakuitujen tuotannossa.

Tencel on luja kuitu, jolla on hyvä mittapysyvyys. Se on tunnultaan pehmeä ja silkkimäinen. Tencelillä on hyvä kosteuden imukyky ja se haihduttaa kosteuden iholta pois. Tencel ei rypisty helposti ja on materiaalina kauniisti laskeutuva. Se on luonnostaan antibakteerinen ja tuntuu pehmeältä ihoa vasten.

Ominaisuudet ja käyttö

Lyocellillä on monia hyviä ominaisuuksia verrattuna muihin tekokuituihin. Kuidussa yhdistyvät luonnon- ja tekokuitujen hyvät ominaisuudet. Kuiva- ja märkälujuudet ovat hyvät. Lyocell on laskeutuva ja hengittävä kuitu, joka sopii moniin käyttötarkoituksiin. Se ei kutistu kovin paljon, eikä nyppyynny. Useimmat lyocellvaatetusmateriaalit ovat saaneet Biotouch-viimeistyksen. Biotouch-viimeistystä käytetään puuvilla- ja muuntokuitukankaille ja –neuloksille. Viimeistys on entsyymikäsittely ja se toimii materiaalin pinnalla puhdistaen, rikkomatta materiaalin pintaa ja heikentämättä materiaalin lujuutta. Biotouch-viimeistys pehmentää alunperin jäykän ja kovan lyocellin iholle miellyttäväksi ja tekee siitä laskeutuvan, helposti rypyistä oikenevan materiaalin. Pesun jälkeen lyocell on erittäin jäykkä, mutta pehmenee silityksen jälkeen miellyttävän tuntuiseksi.

Lyocellia käytetään kudottuina kankaina denimtyyppisissä tuotteissa, jakuissa, housuissa, hameissa, puseroissa. Siitä voidaan valmistaa myös ohutta, silkkiä jäljittelevää materiaalia. Lyocellia voidaan käyttää sellaisenaan tai sekoitettuna puuvillaan tai synteettisiin kuituihin. Lujuutensa vuoksi lyocellilla on myös teknisiä käyttökohteita.

Lyocell. (Lähde: usedbritishindia.blogspot.com)

Lyocellia voidaan pestä jopa 60 ºC:ssa värjäyksestä riippuen. Voimakkaat värit saattavat päästää irtoväriä sekä kuivana että märkänä. Uusi tuote yleensä pestäänkin väljässä vedessä yksistään nurinpäin käännettynä, jolloin väri säilyy tasaisempana tuotteen pinnassa. Valmistajan antamia pesuohjeita kannattaa noudattaa. Tahranpoistoaineet saattavat irrottaa lyocellista väriä, varsinkin jos tahrakohtaa hangataan. Tahran ilmestyttyä vaate kannattaa pestä heti, jotta vaate säilyy kauemmin hyväkuntoisena. Pesty tuote oiotaan kosteana ja silitetään hieman kosteana nurjalta puolelta.


Kupro, cupro (CUP tai CU)

Kuprokuidun valmistusmenetelmä keksittiin 1800-luvun lopulla. Tätä muuntokuitua valmistettiin kupari-ammoniakkimenetelmällä. Kuprokuitu unohtui moneksi vuosikymmeneksi. Kuprokuituja valmistetaan samoin kuin viskoosikuituja, mutta kuprokuidut valmistetaan puuvillan lintteristä. Lintteri on puuvillan siemeniin kuitujen erotuksen jälkeen jäävää lyhyttä kuitua joka ei sovellu normaaliksi kehruukuiduksi. Kemiallisesti se voidaan muuntaa hienoksi kuiduksi.

1990-luvulla kuprosta on tullut suosittu vaatetusmateriaali. Kuidut ovat, kuten jo mainittu, hyvin hienoja, poikkileikkaukseltaan pyöreitä. Kupro on silkkimäistä, värit tulevat esille kauniin kirkkaina, materiaali on pehmeää. Valmistusmenetelmä on kallis, koska mukana tarvitaan kuparia. Nyt kupari voidaan ottaa talteen ja käyttää uudelleen.

Silkkimäinen kupro. (Lähde: www.finefabricsofharrogate.co.uk)

Kuprokuitujen märkälujuus on suurempi kuin viskoosin. Kuprokuidut imevät myös paljon kosteutta. Kuprokuidut ovat hyvin hienoja filamenttikuituja. Kuproa käytetään mm. alusasuissa ja sifonkityyppisissä kankaissa. Pesu- ja hoito-ohjeet ovat samat kuin viskoosilla, eli

pesulämpötila 40 ºC, 60 ºC
kevyt linkous
rumpukuivaus hoito-ohjeen mukaan
kloorivalkaisu sallittu valkoisille
silitys kosteana 150 ºC
kemiallinen pesu sallittu.


Asetaatti (CA tai AC)

Asetaattikuitujen raaka-aineena käytetään puuvillan lintteriä tai puhdasta selluloosaa. Asetaatti voidaan kehrätä hyvin hienoksi (ohuiksi) kuiduiksi. Asetaattia käytetään paljon vuorimateriaalina, koska sen kosteudenimukyky on luonnonkuitujen veroinen ja sillä on silkkimäisen himmeä kiilto. Monesti asetaattia käytetäänkin esimerkiksi silkin korvikkeena. Asetaattia käytetään jonkin verran myös alusvaatteissa  Asetaatin ei ole myöskään havaittu aiheuttavan terveysongelmia, kuten ihon ärsyyntymistä tai allergioita. Asetaatti kutistuu ja venyy vähemmän kuin viskoosi ja kupro. Se kestää myös paremmin auringonvaloa ja on kevyempi.

Asetaattia. (Lähde: www.trurofabrics.com)

Asetaatin lujuus on pienempi, mutta elastisuus suurempi kuin viskoosin. Asetaattikuidut eivät myöskään ime kosteutta niin paljon kuin viskoosi- ja kuprokuidut, siksi ne eivät veny eivätkä kutistu yhtä paljon kuin nämä toiset kuidut. Märkänä lujuus on noin 60 - 70% kuivalujuudesta. Elastisuudesta johtuen asetaatti ei rypisty niin helposti kuin viskoosi. Asetaatti on termoplastinen. Kuitu siis pehmenee lämpötilan noustessa. pehmeneminen tapahtuu +175 C-asteessa. Asetaatti liukenee mm. asetoniin.

Asetaatti pesuohje

Asetaatin pesuohjeet vaihtelevat hieman materiaalin valmistajasta ja käytetyistä seoksista riippuen; joten kannattaa varmistaa asetaattikankaan pesumerkinnöistä onko kyseinen tekstiili vesipestävä vai tarvitseeko vaate kemiallisen pesun. Tahrojen poistossa on varottava käyttämästä kuitua liuottavia aineita, kuten asetonia, jota on esim. kynsilakan poistoaineissa. Asetaatille suositellaan yleensä hienopesua ja mahdollisimman lyhyttä linkousta rypistymisalttiuden vuoksi.

Asetaatin silittäminen

Ennen kuin asetaattikangasta silitetään, tulee varmistaa tekstiilin merkinnöistä valmistajan antamat suositukset silityslämpötilasta, sillä tyypillisesti asetaattia ei tule altistaa yli 100-120 asteen lämmölle, eli mikäli silitys on mahdollista suorittaa se tulisi tehdä melko matalaa silityslämpötilaa käyttäen. Silityslämpötilaa koskevien suositusten noudattaminen on erittäin tärkeää, sillä silityksen aikana tekokuituun tulevat vauriot eivät ole korjattavissa – eli liian suuri silityslämpötila on varma tapa pilata asetaattitekstiili.


Triasetaatti (CTA tai TA)

Triasetaattikuidut valmistetaan hyvin samaan tapaan kuin asetaattikuidut. Siksi ominaisuudetkin ovat hyvin paljon samat näillä kuiduilla. (Kehruussa käytetään kuitenkin eri liuotinta). Kosteutta triasetaatti imee vielä vähemmän kuin asetaatti. Se ei kutistu eikä rypisty ja se on helppo pestä. Sitä käytetään yleisimmin mekoissa, hameissa ja urheiluvaatteissa.

Triasetaattikankaita. (Lähde: 

Pehmeneminen tapahtuu +225 C-asteessa. Sulamispiste on +300 C-astetta. Tämä mahdollistaa erilaiset lämpökäsittelyt mm. pliseerauksen. Sen voi pestä ja kuivata koneessa sekä silittää, ja se kestää hyvin korkeita lämpötiloja. Käytetään kuten asetaattia.

 

-----

Lähteet:


https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/50342/tekokuit.pdf?sequence=1
http://www2.amk.fi/digma.fi/www.amk.fi/opintojaksot/030507/1086702266491/1146637829041/1146653628455/1146653838190.html
http://fi.wikipedia.org/wiki/Viskoosi
http://kuidut.omasivu.fi/kuitutietoutta/muuntokuidut/
http://luonto.v-smol.fi/kulutusvalinnat/synteettisetkuidut.html   
http://www.eymm.com/2015/04/10/knits-101-week-common-blends-of-knit-fabrics/
http://www.jbrulee.com/about_micro_modal.cfm#gsc.tab=0
http://www.orneule.fi/?p=tietoa:kuidut:viskoosi-bambu
http://pixabay.com/fi/bambu-mets%C3%A4-vihre%C3%A4-kasvi-puu-20936/
http://yle.fi/aihe/artikkeli/2011/11/11/bambun-ekologisuus-markkinapuhetta
http://kemikaalikimara.blogspot.fi/2011/12/bambu-ekologinen-vai-vahemman-paha.html
http://www.orneule.fi/?p=tietoa:kuidut:tencel
http://usedbritishindia.blogspot.fi/2010/05/british-india-new-classics-lyocell.html
http://www.orneule.fi/?p=tietoa:kuidut:modaali
http://www2.amk.fi/digma.fi/www.amk.fi/opintojaksot/030507/1086702266491/1146637829041/1146653714789/1146656374328.html
http://www.finefabricsofharrogate.co.uk/fabrics/bridal-and-evening-fabrics.html
http://www.trurofabrics.com/linings/quality-dress-lining-fabric.html
http://www2.amk.fi/digma.fi/www.amk.fi/opintojaksot/030507/1086702266491/1146637829041/1146653679479/1146655786704.html
http://www.modelia.fi/hoito-ohjeet/3tekokui.htm
http://www.siivous.info/pyykinpesu/asetaatti-ac-pesu-hoito
http://linnan-pala.fi/index.php?sivu=hae_sisalto&id=18&tt=1421550715
http://www.fabricresource.com/fabrics/img/Choosing-the-Best-Upholstery-Fabric-Houston-Tx.jpg