ליוסל

ממוזער|תווית של מעיל המכיל טנסל (מותג של ליוסל)
ליוסל (LYOCELL) הוא סיב סינתטי למחצה המשמש לייצור טקסטיל לבגדים ולמטרות אחרות. זוהי צורה של תאית ממוחזרת המיוצרת על ידי המסת עיסה וטוויה יבשה בסילון רטוב. בשונה מיצור ויסקוזה (זהורית), הנפוץ יותר, ייצור ליוסל אינו משתמש בפחמן דו-גופרי, שהוא רעיל לעובדים ולסביבה. ליוסל נרשם ב-1992 כסימן מסחרי טנסל (Tencel).

"ליוסל" הפך לשם גנרי המשמש לתהליך לייצור סיבי תאית. ועדת הסחר הפדרלית של ארצות הברית מגדירה ליוסל כ"סיב המורכב מתאית ששקעה מתמיסה אורגנית שבה לא מתרחשת החלפה של קבוצות הידרוקסיות, ולא נוצרים חומרי ביניים כימיים". היא מסווגת את הסיב כתת-קטגוריה של ריון (זהורית).

 שמות 
שמות מסחריים נוספים של סיבי ליוסל הם Tencel (Lenzing AG), Nwcell (Akzo Nobel) ו-Seacell (Zimmer AG). קבוצת Aditya Birla מוכרת אותו גם תחת שם המותג Excel. ישנם יצרנים אחרים כמו Sateri שמוכרים את מוצריהם תחת השם הגנרי Lyocell

 היסטוריה 
פיתוח הטנסל הונע על ידי חששות סביבתיים; חוקרים ביקשו לייצר ריון באמצעים פחות מזיקים משיטת הוויסקוזה.

תהליך הליוסל פותח בשנת 1972 על ידי צוות במפעל הסיבים של אמריקן אנקה, שכבר אינו קיים באנקה, צפון קרוליינה. ב-2003 הוענק לניל א. פרנקס  פרס הנרי א. מילסון מטעם האיגוד האמריקאי לכימאי וצבעני טקסטיל (AATCC) על המצאת ליוסל. בשנים 1966–1968, די.אל. ג'ונסון מחברת איסטמן קודאק בע"מ חקר תמיסות NMMO. בין השנים 1969 ל-1979, ניסתה אמריקן אנקה ללא הצלחה למסחר את התהליך. שם הפעילות של הסיבים בתוך ארגון אנקה היה "Newcell", והפיתוח בוצע בקנה מידה של מפעל פיילוט לפני שהעבודה הופסקה.

התהליך הבסיסי של המסת תאית ב-NMMO (N- מתילמורפולין N- אוקסיד) תואר לראשונה בפטנט משנת 1981 על ידי מקורסלי עבור Akzona Incorporated (חברת האחזקות של Akzo). בשנות ה-80 הפטנט אושר על ידי Akzo לקורטולדס ולנזינג.

הסיבים פותחו על ידי חברת Courtaulds Fibres תחת שם המותג "Tencel" בשנות ה-80. בשנת 1982 נבנה מפעל פיילוט בקובנטרי, בריטניה, בנפח יצור של 100 ק"ג לשבוע, והייצור גדל פי עשרה (לטונה לשבוע) בשנת 1984. בשנת 1988 נפתח קו ייצור חצי-מסחרי בנפח 25 טון לשבוע במפעל הפיילוט בגרימסבי, בריטניה.

התהליך הופץ לראשונה במפעלי הריון של קורטולדס במוביל, אלבמה (1990), ובמפעל גרימסבי (1998). בינואר 1993, מפעל הטנסל במובייל הגיע לרמות ייצור מלאות של 20,000 טון בשנה, ובאותה תקופה קורטולדס השקיעה 100 מיליון ליש"ט ו-10 שנים בפיתוח הטנסל. הכנסות הטנסל לשנת 1993 הוערכו כ-50 מיליון ליש"ט. המפעל השני במוביל תוכנן. עד שנת 2004, הייצור גדל פי ארבעה ל-80,000 טון.

לנצינג החלה מפעל פיילוט בשנת 1990, וייצור מסחרי בשנת 1997, עם 12 טון לשנה שיוצרו במפעל בהייליגנקרויץ אים לאפניצטל, אוסטריה. כאשר פיצוץ פגע במפעל בשנת 2003 הוא ייצר 20,000 טון לשנה, ותכנן להכפיל את הקיבולת עד סוף השנה. בשנת 2004 ייצרה לנצינג 40,000 טון. בשנת 1998, הגיעו לפשרה בסכסוך פטנטים.

בשנת 1998, חברת Courtaulds נרכשה על ידי המתחרה Akzo Nobel, אשר שילבה את חטיבת ה-Tencel עם חטיבות סיבים אחרות תחת השם Accordis, ולאחר מכן מכרה אותן לחברת ההשקעות הפרטית CVC Partners. בשנת 2000, CVC מכרה את חטיבת ה-Tencel לחברת Lenzing AG, אשר שילבה אותה עם עסקי "Lenzing Lyocell" שלה, אך שמרה על שם המותג Tencel. הם השתלטו על המפעלים במוביל ובגרימסבי, ובשנת 2015 היו יצרניות ה-Lyocell הגדולות ביותר עם 130,000 טון לשנה.

 שימושים 
ממוזער|חולצה עשויה מליוסל
אריג מסיבי ליוסל משמש בבדים רבים לשימוש יומיומי. סיבים בסיסיים משמשים בבגדים כמו ג'ינס, צ'ינו, תחתונים, ביגוד יומיומי ומגבות. סיבי פילמנט, שהם בדרך כלל ארוכים וחלקים יותר מסיבים בסיסיים, משמשים בפריטים בעלי מראה משיי יותר כמו בגדי נשים וחולצות גברים. ניתן לערבב ליוסל עם מגוון סיבים אחרים כמו משי, כותנה, ריון, פוליאסטר, פשתן, ניילון וצמר. כאשר מערבבים אותו עם סיבים אחרים, הבד המתקבל חזק הרבה יותר ועמיד יותר בפני בלאי, וקרעים. ליוסל משמש גם ליצור ניירות מיוחדים וחבישות רפואיות.

 תכונות 
ממוזער|סיבי ליוסל יכולים ליצור תחושה של "פלומת אפרסק".
ליוסל חולק תכונות רבות עם סיבים אחרים כמו כותנה, פשתן, משי, קנבס וויסקוזה (שאליהם הוא קרוב מאוד מבחינה כימית). ליוסל סופג ב-50% יותר מכותנה, ויש לו טווח ספיגה ארוך יותר בהשוואה לבדים מודאליים בעלי אריגה דומה.

בהשוואה לכותנה, צרכנים אומרים לעיתים קרובות שסיבי ליוסל מרגישים רכים ו"אווריריים" יותר, בשל יכולתם הטובה יותר לספוג לחות. טענות התעשייה על עמידות גבוהה יותר לקמטים עדיין אינן מבוססות. בד ליוסל ניתן לכביסה במכונה או לניקוי יבש. הוא נשפך היטב וניתן לצבוע אותו בצבעים רבים, כאשר נדרש מעט פחות צבע מכותנה כדי להשיג את אותו עומק צבע.

 תהליך הייצור 
תהליך הליוסל משתמש בממס ישיר ולא בהמסה עקיפה כמו במסלול הקסנטציה-רגנרציה בתהליך הוויסקוזה. סיבי ליוסל מיוצרים מעיסה מתמוססת, המכילה תאית בטוהר גבוה עם מעט המיצלולוז וללא ליגנין. בולי עץ קשה (כגון אלון וליבנה) נחתכים לריבועים בגודל של בולי דואר. השבבים עוברים עיכול כימי, בין אם בתהליך קדם-הידרוליזה – קראפט או בתהליך סולפיט, כדי להסיר את הליגנין וההמיצלולוז. העיסה מולבנת כדי להסיר את שאריות הליגנין הנותרות, מיובשת ליריעה רציפה ומגולגלת על סלילים. לעיסה יש מרקם של נייר פוסטרים עבה והיא מסופקת בגלילים במשקל של כ-500 ליברה (230 ק"ג).

ימין|ממוזער|208x208 פיקסלים|N- מתילמורפולין N- אוקסיד הוא ממס מרכזי בתהליך הליוסל

במפעל ליוסל, גלילי עיסת נייר נחתכים לריבועים של אינץ' אחד ומומסים ב-N- מתילמורפולין N- אוקסיד (NMMO), מה שנותן תמיסה הנקראת "סיבים". תמיסת התאית המסוננת נשאבת לאחר מכן דרך ספינרים, מכשירים המשמשים עם מגוון סיבים סינתטיים. בספינר מנוקבים חורים קטנים בדומה לראש מקלחת; כאשר התמיסה נדחפת דרכה, יוצאים גדילים רציפים של סיבים. הסיבים נמשכים באוויר כדי ליישר את מולקולות התאית, מה שמעניק לסיבי הליוסל את חוזקם הגבוה האופייני. לאחר מכן, הסיבים טובלים באמבט מים, שם פירוק התאית מקבע את גדילי הסיבים. האמבט מכיל מעט תחמוצת אמין מדוללת בריכוז יציב. לאחר מכן, הסיבים נשטפים במים נטולים. לבסוף, סיב הליוסל עובר לאזור ייבוש, שם המים מתאדים ממנו.

בשלב הבא, הייצור עובר מסלול דומה לשל יצור סיבים אחרים כמו ויסקוזה. הגדילים עוברים לאזור גימור, שם מיושם חומר סיכה, שיכול להיות סבון, סיליקון או חומרים אחרים, בהתאם לשימוש העתידי של הסיב. שלב זה הוא החלקת הסיב והתרת קשרים, לפני הקרד והטוויה לחוט. בשלב זה, הסיבים המיובשים והמוגמרים הם צרור גדול ולא מפותל של אורכים רציפים של חוט. הם מועברים למכונה לחיצה, מכונה הדוחסת את הסיב, ומעניקה לו מרקם ונפח. לאחר מכן, הסיבים המגולגלים מקורדים על ידי מכונות לחיצה מכניות, המבצעות פעולת סירוק כדי להפריד ולסדר את הגדילים. לאחר מכן, הגדילים המגולפים נחתכים ונארזים למשלוח למפעל בדים. כל תהליך הייצור, החל מפרישת התאית הגולמית ועד לכריכת הסיבים, אורך כשעתיים. לאחר מכן, ניתן לעבד את הליוסל בדרכים רבות. ניתן לטוות אותו עם סיב אחר, כגון כותנה או צמר. ניתן לארוג או לסרוג את החוט המתקבל כמו כל בד אחר, וניתן לתת לו מגוון גימורים, החל מרך ודמוי זמש ועד משיי.

תחמוצת האמין המשמשת להמסת התאית ולקיבוע הסיבים לאחר הטוויה (NMMO) ממוחזרת. בדרך כלל, 99 אחוזים מתחמוצת האמין ממוחזרים. NMMO מתפרק ביולוגית מבלי לייצר מוצרים מזיקים. מכיוון שיש מעט פסולת, תהליך זה ידידותי יחסית לסביבה, אם כי הוא עתיר אנרגיה.

 מחקר עתידי 
היעדר תכונות אנטיבקטריאליות של ליוסל מגביל את השימושים בו בתחום הרפואי. בשל יכולתו הביולוגית להתכלות, רעילותו הנמוכה ונוחותו, ליוסל עשוי להפוך לחומר שימושי לבגדים אנטיבקטריאליים. נבדקו מספר גישות כדי להכניס יכולות אנטיבקטריאליות. שלוש גישות כלליות נחקרו כדי להשיג זאת: ערבוב פיזיקלי, תגובה כימית וטיפול לאחר. שיטות ערבוב פיזיקליות מכניסות חומרים אנטיבקטריאליים לחומר הספיגה. בשיטות תגובה כימית, תוספים אנטיבקטריאליים מקושרים אל סיבי ליוסל ולכן מעניקים תכונות אנטי-מיקרוביאליות. בשיטות טיפול אחרות, לאחר יצור הסיב, מצפים בתוספים אנטיבקטריאליים את סיבי ליוסל באמצעות ציפוי פיזיקלי, ריפוד או תהליכי הספגה. שיטות ערבוב פיזיקלי וטיפול לאחר יצור נראות מבטיחות ביותר לייצור בקנה מידה גדול. נדרשים שיקול דעת מדוקדק של עלות, זמן הכנה ויעילות אנטיבקטריאלית כדי לבחור את השיטה הטובה ביותר. יצירת שינוי מוצלח של סיבי ליוסל לשיפור תכונות אנטיבקטריאליות תאפשר ייצור מוצרים לטיפול רפואי (כגון חלוקי מעבדה, כובעים, חלוקים), מוצרי היגיינה (סקראבים, תחבושות היגייניות) ובגדים (גרביים, תחתונים).

 לקריאה נוספת 

 קישורים חיצוניים 

 מקורות 


 הערות שוליים 

קטגוריה:דפים עם תרגומים שלא נסקרו
קטגוריה:סיבים
קטגוריה:בדים