Kuidut ja langat > Luonnonkuidut > Villa (WO) > Villakuidun ominaisuuksia
1 2 3 4 5 6 7 8

Villakuidun ominaisuuksia

Villakuidun ominaisuuksia

Fysikaaliset kuituominaisuudet

Kuitupituus ja hienous
Kuitupituuteen vaikuttavat rotu, kasvunopeus ja keritsemisväli. Villan kuitupituus vaihtelee välillä 25 – 400 mm. Lampaan vuodan eri kohdissa villan kasvu on erilaista, mutta samassakin kohdassa yksityiset kuidut kasvavat eri tavalla. Villa sisältää aina eripituisia kuituja. Kuitumateriaalin pituus valitaan käyttötarkoituksen mukaan. Esim. nukattavaan materiaaliin valitaan lyhytkuituisempi villa, sen sijaan sileäpintainen kampalankakangas vaatii pitkäkuituisempaa raaka-ainetta.

Kuituhienous on tärkeimpiä tekijöitä arvosteltaessa villan arvoa ja soveltuvuutta erilaisiin käyttötarkoituksiin. Hienoista villakuiduista voidaan kehrätä ohutta lankaa. Hieno villa on yleensä kiharampaa ja siitä saadaan joustavampaa lankaa, josta valmistetut tuotteet ovat lämpimämpiä ja pehmeämpiä kuin karkeammasta ja vähemmän kiharasta villasta tehdyt. Hienot villat ovat kalliimpia kuin karkeat. Lajittelusta riippuu, paljonko kuituhienous villaerässä vaihtelee. Eri maissa käytetään erilaisia villanhienousasteikkoja. Yleisesti luokittelu suoritetaan englantilaisen järjestelmän mukaan, jossa hienous ilmoitetaan counts –yksiköissä (esim. 56´s = 56:n pisteen villa). Hienousmitta tarkoitti alkujaan sitä, että numeron osoittamasta villasta voitiin kampavillakehruussa kehrätä numeron vahvuista lankaa. Langanvahvuus ilmaistiin englantilaisen kampavillalangan numerorointijärjestelmän mukaan. Nykyään merino ja crossbred eivät enää ilmoita vain lammasrotua. Merino tarkoittaa hienoa villaa (60´s ja hienommat). Crossbred taas tarkoittaa karkeampia villalaatuja.

Kuidun mikroskooppikuvat
Villakuidun poikkileikkauskuva on lähes pyöreä. Kuidut ovat halkaisijaltaan erilaisia, koska luonnonkuidusta on kyse. Saman kuidun eri kohdissa paksuus saattaa olla erilainen johtuen vaihteluista kasvuprosessissa. Ravinnon laadun vaihtelu, sairaudet, sisä-/ulkoruokinta saattavat vaikuttaa vaihteluihin kuidussa. Villan pituuskuvassa näkyy kuidun suomuinen pinta.

Tiheys ja kemiallinen koostumus
Villan tiheys on 1,3 g/cm3. Luonnon selluloosakuituihin verrattuna villa on kevyempää, mutta kuitenkin painavampaa kuin akryyli. Villakuitu on lähes kokonaan valkuaisainetta. Molekyylien rakenne ja koko kuiduissa vaihtelevat tietyissä rajoissa, siten myös kuitujen ominaisuudet.

Kiharuus ja puhtaus
Villakuitujen kasvaessa kiharuus muodostuu samanlaiseksi vierekkäisissä kuiduissa, jolloin syntyy tapuleita. Vuota pysyy koossa juuri villan kiharuuden ansiosta. Villan kiharuus ilmoitetaan aaltojen lukumääränä 1 cm:ä kohti. Joskus kiharuus ilmoitetaan suoristamattoman ja suoristetun kuidun pituuksien suhteena prosentteina.

Väri ja kiilto
Suurin osa tuotetusta villasta on valkoisen eri sävyjä; puhtaanvalkoista, kellertävää ja harmahtavaa. Lammasroduissa on myös värillistä villaa tuottavia yksilöitä. Villa on lampaanmustaa, ruskehtava tai harmaata.
Suomujen tasaisuus ja niiden pintojen yhdensuuntaisuus villakuidun pinnassa vaikuttavat villan kiiltoon, samoin villan kiharuus. Kiilto lisääntyy, jos suomut poistetaan kuidun pinnasta. Villatuotteen kiiltäminen saattaa johtua kulumisesta. Suomurakenne on ohut tai kulunut pois kokonaan. Tällöin kuitujen pyöreä pinta on tasainen ja valo heijastuu siitä.

Lujuus, venymä, joustavuus
Villakuitujen lujuus on alhainen verrattuna muihin tekstiilikuituihin. Kuidun hienoudella ja laadulla on vaikutusta lujuuteen. Murtolujuus on 10 – 15 cN/tex. Tekstiilikuitujen lujuuden alarajana pidetään 20 cN/tex. Märkänä villan lujuus on noin 70 % kuivalujuudesta. Villakuidun venymä on melko suuri. Murtovenymä on 30 – 50 %. Villan murtovenymä märkänä on noin kaksinkertainen kuivaan verrattuna.

Villan hankauslujuus ei ole hyvä verrattuna muihin tekstiilikuituihin. Tämän vuoksi villaan sekoitetaan usein sellaisia kuituja, joiden hankauslujuus on parempi, esim. polyesteri ja polyamidi. Villatuotteesta voidaan saada kestävämpi myös, kun kiinnitetään huomiota lankojen kierteisiin ja sidoksien tiveyteen.

Villakuitu on erittäin joustava. Villatuotteesta tulee joustava myös villan kiharuuden ansiosta. Villa on myös kimmoisa, jonka takia villatuotteen rypyt oikenevat helposti. Villakuitua voi taivuttaa jopa 160 000 kertaa ennenkuin se katkeaa. Taivutuslujuus on jopa kolme kertaa parempi kuin puuvillan taivutuslujuus.

Vanuvuus
Villalla ja muilla suomupeitteisillä eläinkuiduilla on ominaisuus, jossa kuidut tarttuvat tietyisä olosuhteissa kiinni toisiinsa. Tätä kutsutaan vanumiseksi tai huopumiseksi, johon liittyy materiaalin kutistuminen ja paksuneminen. Suomurakenteella on tärkeä merkitys vanumisessa. Vanuminen voi olla hyvä tai huono ominaisuus. Kun valmistetaan huopatossuja, huopahattuja tai takkikankaita, vanuminen on haluttu ominaisuus. Villaneuleen vanuminen ja kutistuminen pesussa ei taas ole haluttu ominaisuus.

Vanuttaminen, joka on mekaanista muokkausta, suoritetaan emäksisen tai happaman liuoksen avulla, jolloin kuitujen suomut aukeavat ja kuidut liikkuvat toisiinsa nähden. Suomut takertuvat toisiinsa ja materiaali vanuu. Parhaiten vanuvat suhteellisen hienot ja loivakiharaiset kuidut. Lämpötilalla on myös vaikutusta vanumistulokseen. Villatuotteita ei pestä korkeissa lämpötiloissa. Vain erityisesti konepestäviksi viimeisteltyjä tuotteita voi pestä koneessa.

Villa voidaan käsitellä vanumattomaksi kahdella tavalla. Suomut kuidun pinnassa voidaan peittää niin, että ne eivät pääse aukeamaan. Toinen tapa on poistaa suomukerros, mutta tämä heikentää kuitua entisestään.

Lämpökäyttäytyminen
Villa vioittuu helposti kuivana korkeammissa lämpötiloissa. Kuitu kellastuu ja hajoaa myöhemmin, lujuus, pehmeys ja joustavuus vähenevät. Villatuotetta ei pidä kuivata yli 70 ºC:ssa. Palo-ominaisuuksiltaan villa on paloturvallinen kuitu. Se syttyy vaikeasti eikä ylläpidä palamista, syntyvä haju on palavan hiuksen haju.

Kosteuskäyttäytyminen, muovautuvuus
Villa on hyvin hygroskooppinen kuitu eli imee kosteutta. Villa voi imeä kosteutta jopa 30 % massastaan kuitenkaan tuntumatta märältä. Sitoessaan kosteutta villa vapauttaa lämpöä, mistä johtuu osaksi villavaatteen lämmittävä vaikutus.

Proteiinikuituja voidaan muovata kosteuden ja lämmön avulla. Kun villatuotetta puristetaan lämmön ja kosteuden alaisena ja annetaan sitten jäähtyä, aiheutetut muodonmuutokset jäävät tuotteeseen, mutta ne eivät ole pysyviä. Näin voidaan prässätä housuja, muotoilla huopahattuja, prässätä vekkejä hameisiin. ”Permanent press” –viimeistystä käyttäen saadaan aikaan pysyviä muutoksia, esim. prässejä, villatuotteisiin. Tällöin tarvitaan pitempiaikaista kuumavesi- tai
höyrykäsittelyä. Muovattaessa tuotetta kuitumolekyylien väliset sidokset katkeavat lämmön ja kosteuden vaikutuksesta ja muodostuvat uusiin asemiin jäähdytettäessä.

Kemialliset kuituominaisuudet

Villakuidut ovat suurelta osin proteiineja. Kosteuden ja lämmön avulla villaa voidaan muovata. Villa kestää hyvin huonosti alkaleja. Laimeita alkaleja pesuaineita voidaan käyttää alhaisissa lämpötiloissa. Villa kestää happoja suhteellisen hyvin. Tätä ominaisuutta käytetään hyväksi värjäyksissä.

Biologiset kuituominaisuudet

Koiperhosen toukat ja turkiskuoriaiset ovat villan tuholaisia. Villa voidaan käsitellä koinsuoja-aineilla. Suojaus on myrkyllistä ainetta koiperhosen toukalle. Suojaus kestää pesuja. Jos villa on kauan kosteana ilman riittävää ilmanvaihtoa, mikrobit alkavat tuhota kuituja. Villa mätänee ja homehtuu. Epäpuhtaudet vielä tehostavat homehtumista.

Fysiologiset kuituominaisuudet

Kuitujen kiharuuden vuoksi villatuotteeseen sitoutuu ilmaa, joka toimii tuotteessa lämmöneristeenä. Villakuitu sinänsä on huono lämmönjohde. Villakuidulla on kyky sitoa itseensä runsaasti kosteutta. Kosteutta sitoessaan villa vapauttaa lämpöä ja saa villatuotteen tuntumaan lämpimältä. Villakuidun pintakerros suojaa kuitua. Sen huokoisuuden läpi mahtuu vain höyrymuodossa oleva kosteus. Tämä ja villamateriaalin riittävän tiivis rakenne tekevät villatuotteesta jossain määrin vettähylkivän. Villan sähkönjohtokyky on huono. Kun ilman suhteellinen kosteus on alhainen, villaan saattaa syntyä hankauksen seurauksena staattinen varaus. Huuhteluveteen suositellaan lisättäväksi huuhteluainetta.