การคัดเลือกเส้นใยเคมีชนิดพิเศษ

เส้นใยเคมีแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักๆ ได้แก่ เส้นใยที่สร้างใหม่ (เส้นใยกึ่งสังเคราะห์) และเส้นใยสังเคราะห์ โดยขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของวัตถุดิบ การจำแนกประเภทนี้มีความจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจกระบวนการผลิต ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และความเหมาะสมในการใช้งาน เนื่องจากแต่ละหมวดหมู่มีลักษณะพิเศษเฉพาะที่ได้มาจากแหล่งที่มา​

เส้นใยที่สร้างใหม่ผลิตจากโพลีเมอร์ธรรมชาติที่สกัดจากทรัพยากรหมุนเวียน โดยทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างเส้นใยธรรมชาติและเส้นใยสังเคราะห์ทั้งหมด วัตถุดิบทั่วไป ได้แก่ เยื่อไม้ (ได้มาจากป่าสน ต้นเบิร์ช หรือยูคาลิปตัสที่มีการจัดการอย่างยั่งยืน) ใยฝ้าย (เส้นใยสั้นที่ตกค้างบนเมล็ดฝ้ายหลังการจิน) เยื่อไผ่ และแม้แต่สาหร่าย กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับการแยกวัสดุธรรมชาติเหล่านี้ให้อยู่ในรูปแบบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ จากนั้นปั่นให้เป็นเส้นใยต่อเนื่องโดยใช้เทคนิค เช่น การปั่นแบบเปียกหรือการปั่นแบบแห้ง​

วิสโคสเรยอนเป็นหนึ่งในเส้นใยที่สร้างใหม่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย การผลิตเริ่มต้นด้วยเยื่อไม้ที่ได้รับการบำบัดด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้นเพื่อกำจัดส่วนประกอบที่ไม่ใช่เซลลูโลส (เช่นลิกนินและเฮมิเซลลูโลส) และก่อตัวเป็นเซลลูโลสอัลคาไล จากนั้นเซลลูโลสอัลคาไลนี้จะถูกทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดซัลไฟด์เพื่อสร้างเซลลูโลสแซนเทต ซึ่งเป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้ ซึ่งจะละลายในโซเดียมไฮดรอกไซด์เจือจางเพื่อสร้าง "สารโดปปั่น" ที่มีความหนืด สารเจือปนจะถูกอัดลงในอ่างแข็งตัว (โดยทั่วไปจะมีกรดซัลฟิวริก) เพื่อแข็งตัวเป็นเส้นใย วิสโคสเรยอนมีคุณค่าในด้านเนื้อสัมผัสที่นุ่ม การระบายอากาศ และความคล้ายคลึงกับผ้าฝ้ายในมือ ทำให้เหมาะสำหรับเสื้อผ้า (เสื้อเชิ้ต ชุดเดรส) สิ่งทอที่บ้าน (ผ้าปูเตียง ผ้าม่าน) และแม้แต่ผ้าปิดแผลทางการแพทย์​

Lyocell ซึ่งเป็นเส้นใยที่สร้างใหม่ขั้นสูงกว่า จัดการกับความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตวิสโคสแบบดั้งเดิม ใช้กระบวนการวงปิดโดยละลายเยื่อไม้ในตัวทำละลายอินทรีย์ (N-methylmorpholine N-ออกไซด์หรือ NMMO) ซึ่งถูกรีไซเคิลในอัตรามากกว่า 95% ซึ่งช่วยลดของเสียทางเคมีและการใช้น้ำได้อย่างมากเมื่อเทียบกับวิสโคส เส้นใยไลโอเซลล์มีความแข็งแรง ดูดซับความชื้น และย่อยสลายได้ทางชีวภาพภายใต้สภาวะแบบแอโรบิก ทำให้เส้นใยเหล่านี้ได้รับความนิยมในแฟชั่นที่ยั่งยืน (เครื่องแต่งกายที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม) ชุดออกกำลังกาย (กางเกงโยคะ เสื้อวิ่ง) และเสื้อผ้าเด็ก (เนื่องจากเนื้อสัมผัสที่อ่อนโยน) เส้นใยที่สร้างใหม่อีกชนิดหนึ่งคือคิวโปร ซึ่งทำจากสำลีที่ละลายในสารละลายคอปเปอร์แอมโมเนีย มีความแวววาวเรียบเนียนเหมือนผ้าไหม และมักใช้ในซับในเครื่องแต่งกายระดับไฮเอนด์ (สำหรับชุดสูท ชุดเดรส) และเสื้อผ้าที่บอบบาง (ชุดชั้นใน)​

ในทางตรงกันข้าม เส้นใยสังเคราะห์ได้มาจากโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่สังเคราะห์จากทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน เช่น ปิโตรเลียม ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน กระบวนการผลิตเริ่มต้นด้วยการกลั่นเชื้อเพลิงฟอสซิลเหล่านี้ให้เป็นโมโนเมอร์ (หน่วยโมเลกุลขนาดเล็ก) ซึ่งจากนั้นจะถูกโพลิเมอไรซ์เป็นโพลีเมอร์สายโซ่ยาวผ่านปฏิกิริยาทางเคมี เช่น พอลิเมอไรเซชันแบบควบแน่น (สำหรับโพลีเอสเตอร์) หรือการเติมพอลิเมอไรเซชัน (สำหรับพอลิโพรพิลีน) จากนั้นโพลีเมอร์เหล่านี้จะถูกละลายหรือละลายและปั่นเป็นเส้นใย​.

โพลีเอสเตอร์เป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่ผลิตกันอย่างแพร่หลายทั่วโลก คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 50% ของการผลิตเส้นใยเคมีทั้งหมด มันถูกสังเคราะห์จากโมโนเมอร์ เช่น กรดเทเรฟทาลิกและเอทิลีนไกลคอล ซึ่งรวมตัวเป็นโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) เส้นใยโพลีเอสเตอร์มีความแข็งแรง ทนต่อรอยยับ แห้งเร็ว และทนทานต่อการซีดจาง ทำให้นำไปใช้ในเสื้อผ้า (เสื้อยืด เสื้อแจ็คเก็ต ชุดที่เป็นทางการ) เบาะ (ผ้าโซฟา ผ้าคลุมเก้าอี้) ผ้าอุตสาหกรรม (สายพานลำเลียง วัสดุกรอง) และแม้แต่ขวดพลาสติกรีไซเคิล (แปรรูปเป็นเส้นใยโพลีเอสเตอร์รีไซเคิลเพื่อเครื่องแต่งกายที่ยั่งยืน)​

ไนลอน (โพลีเอไมด์) เป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่สำคัญอีกชนิดหนึ่ง มีชื่อเสียงในด้านความยืดหยุ่นและความทนทานเป็นพิเศษ ผลิตจากโมโนเมอร์เช่นเฮกซาเมทิลีนไดเอมีนและกรดอะดิปิก (สำหรับไนลอน 6,6) หรือคาโปรแลคตัม (สำหรับไนลอน 6) เส้นใยไนลอนมีความต้านทานแรงดึงและความทนทานต่อการเสียดสีสูง ทำให้เหมาะสำหรับชุดกีฬา (กางเกงเลกกิ้ง ชุดว่ายน้ำ ถุงเท้ากีฬา) ร้านขายชุดชั้นใน (ถุงน่อง กางเกงรัดรูป) เชือก (เชือกเดินทะเล เชือกปีนเขา) และส่วนประกอบทางกล (ฟันเกียร์ สายพานลำเลียง) อะคริลิก หรือที่มักเรียกกันว่า "ขนสัตว์เทียม" ทำจากโมโนเมอร์อะคริโลไนไตรล์ มันเลียนแบบความอบอุ่นและความนุ่มนวลของขนสัตว์ แต่มีราคาไม่แพงกว่าและทนทานต่อความเสียหายของมอด ทำให้เหมาะสำหรับเสื้อสเวตเตอร์ ผ้าห่ม เสื้อผ้าที่ใช้กลางแจ้ง (เสื้อคลุม ถุงมือ) และของเล่นยัดไส้​

โพรพิลีนเป็นเส้นใยสังเคราะห์น้ำหนักเบาได้มาจากโพรพิลีนโมโนเมอร์ มีการดูดซับความชื้นต่ำมาก (น้อยกว่า 0.1% ของน้ำหนัก) และทนทานต่อสารเคมีส่วนใหญ่ ทำให้นำไปใช้ในชุดออกกำลังกาย (เสื้อกีฬา ชั้นซับใน) สิ่งทอทางการแพทย์ (หน้ากากผ่าตัด เสื้อคลุม ถุงมือแบบใช้แล้วทิ้ง) ผ้าใยสังเคราะห์ (ผ้าปรับสภาพดิน เสื่อระบายน้ำ) และวัสดุบรรจุภัณฑ์ (ถุงผ้าไม่ทอ ฟิล์มห่อ) สแปนเด็กซ์ (อีลาสเทน) ซึ่งเป็นเส้นใยสังเคราะห์ชนิดพิเศษ มีความยืดหยุ่นเป็นพิเศษ โดยสามารถยืดได้ถึง 600% ของความยาวเดิมและคืนสภาพได้ทันที ทำให้ขาดไม่ได้ในการแต่งกายเข้ารูป (เลกกิ้ง ชุดชั้นใน ชุดกีฬารัดรูป)​

การจำแนกประเภทตามวัตถุดิบนี้ให้กรอบการทำงานที่ชัดเจนในการเลือกเส้นใยเคมีที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะ: เส้นใยที่สร้างใหม่จะดีกว่าเมื่อให้ความสำคัญกับความยั่งยืนและความสวยงามตามธรรมชาติ ในขณะที่เส้นใยสังเคราะห์เป็นเลิศในสถานการณ์ที่ต้องการความแข็งแรงสูง ความทนทาน และคุณสมบัติการทำงานเฉพาะด้าน เส้นใยสังเคราะห์ เส้นใยอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม