kuitumuotoon

Kuitumuotoon viittaa materiales tilaan, jossa rakenne koostuu pitkiä, ohuita kuiduja tai kuitujen muodostamasta verkosta. Kuitumuotoinen materiaali eroaa massan tai rakeisen rakenteen omaavasta muodosta, ja sen ominaisuudet ovat vahvasti riippuvaisia kuidun pituudesta, paksuudesta ja järjestäytymisestä. Kuituja voivat olla luonnonkuidut (esimerkiksi puuvilla, pellava), keinokuidut (polymeerikuituja kuten nylon ja polyesteri) sekä mineraaliset kuidut (lasikuitu, basaltikuitu).

Kuitumuotoon päästään monin tavoin riippuen materiaalista. Luonnonkuidut käsitellään usein mekaanisesti ja kemiallisesti, jotta kuidun erottuvuus ja suorakulmaisuus paranevat. Keinokuidut valmistetaan yleensä muottimaisilla prosesseilla kuten melt-spinning, dry-spinning ja wet-spinning. Nanokuidut voidaan tuottaa elektrospinningillä, jolloin saavutetaan erittäin ohuita kuituja. Kuitujen rakennetta ja laatua ohjataan erilaisilla jälkikäsittelyillä sekä lisäaineilla.

Ominaisuudet ja mittaukset: Kuitumuotoisen materiaalin ominaisuuksiin vaikuttavat kuidun pituus, halkaisija ja rakennemateriaali sekä ympäristötekijät kuten kosteudenkäyttö. Tärkeimpiä suorituskykymittareita ovat vetolujuus, moduli sekä kestävyyden ja kosteuden kanssa toimimisen kyky. Kuituja ja niiden verkkoja tutkitaan muun muassa mikroskopian (optinen ja SEM) sekä muiden kuvantamismenetelmien avulla ja mitataan pituusjakautumia sekä halkaisijakäyriä.

Käyttökohteet: Kuitumuotoa hyödynnetään laajasti tekstiileissä ja paperissa sekä komposiittimateriaaleissa. Lisäksi kuiturakenteita käytetään suodatus- ja bio-/lääketieteellisissä sovelluksissa. Kuitujen ominaisuudet mahdollistavat korkean vahvuuden ja keveyden sekä suuremman pinta-alan, mutta käsittely sekä kosteuden vaikutukset asettavat käytännön rajoituksia.