סיבי פחמן 101: הבנת אריגה ובדים

לאחר ייצור ועיצוב סיבי פחמן, הוא נארג לרוב לתוך בד. כדי להתחיל לייצר בד, יצרנים יוצרים חבילות של סיבי פחמן הנקראים גרירות. גרירות מדורגות על סמך תכולת הסיבים או החוטים שלהן והן מכונות בדרך כלל 3k, 6k, 12k ו-15k. ה-k מייצג "אלף", מציין שגרר של 3k מורכב מ-3,000 חוטי פחמן. מאחר שגדיל בודד של סיבי פחמן הוא בעובי של כ-5-10 מיקרון בלבד, עובי של גרר של 3k הוא רק כ-0.125 אינץ'. גרר של 6 אלף הוא עובי בערך פי שניים מגרר של 3 אלף, עובי פי ארבעה מגרר של 12 אלף, וכן הלאה. הכמות הגדולה של סיבי פחמן חזקים בחלל כה קומפקטי מעניקה לחומר חוזק מדהים.

צמת סיבי פחמן
סלילים של סיבי פחמן שזורים לתוך בד על נול. האריגים הנפוצים ביותר הם אריגה רגילה, אריג אריג ואריגת גבעות.

אריגה רגילה או 1x1 בד סיבי פחמן הוא סימטרי ומזכיר לוח דמקה. הגרירים ארוגים בתבנית מעל/תחתית, המספקים סיבים יציבים במיוחד, שזורים בחוזקה. יציבות הבד מתייחסת ליכולת של חומר לשמור על כיוון הסיבים ועל זווית האריגה שלו. בשל יציבות הבד הגבוהה שלו, בד סיבי פחמן רגיל פחות מתאים לקווי מתאר מורכבים מכיוון שהוא אינו גמיש במיוחד. עם זאת, קל יותר לטפל בו ואינו גורם לעיוות בד. לכן, הוא אידיאלי עבור יריעות שטוחות, צינורות ועקומות דו-ממדיות.

כיווץ הוא העקמומיות של הסיבים הבודדים באריגה, ולבדים של סיבי פחמן רגילים יש כיווץ מחוספס בשל השזירה ההדוקה של גדילי הנימה. עם הזמן, הסלסול הקשה הזה יוצר נקודות לחץ שמובילות לאזורים חלשים.

אריג אריג, המורכב מדוגמא של 2x2 או 4x4, הוא הסוג הנפוץ ביותר של בד סיבי פחמן. בצמה 2x2, כל גדיל מועבר על פני שני גדילים ולאחר מכן מתחת לשני הגדילים. הגיוני, אם כן, שצמה 4x4 מורכבת מכל גרר שעובר דרך ארבע גרירות ולאחר מכן עוד ארבעה גררים. אריגה מעל/תחתית זו יוצרת דפוס אלכסוני מובהק. המרחק בין חוטי השזירה באריג אריג ארוך יותר מאשר באריגה פשוטה. כתוצאה מכך מתרחשת פחות סלסול, מה שמפחית את הסיכוי לפתח נקודות לחץ.

אריג טוויל גמיש ויכול ליצור קווי מתאר מורכבים תוך שמירה על יציבות טובה. יש לטפל בו בזהירות רבה יותר מאשר באריגה פשוטה כדי למנוע עיוות מוגבר של רקמות. קל יותר ליצור את המארג 4x4 מאשר מארג 2x2, אך הבד גם פחות יציב.

מארג סאטן שימש במשך אלפי שנים כדי להעניק לבדי משי וילון יפה תוך הפיכת הבד לחלק וללא תפרים. בשימוש בחומרים מרוכבים של סיבי פחמן, אריגי סאטן יכולים ליצור בקלות קווי מתאר מורכבים. ברור שמשמעות הדבר היא שהיציבות של אריג סאטן נמוכה גם מזו של אריגה אחרת.

אריגות הסאטן הנפוצות ביותר הן סאטן עם ארבע חזיתות (4HS), סאטן חמש גבעות (5HS) וסאטן עם שמונה חזיתות (8HS). מספר זה מייצג את המספר הכולל של גרירות שעברו ולאחר מכן עברו. לדוגמה, לרקמת 4HS יש שלושה חוטי נימה שעוברים דרכה ואז חוט נימה אחד עובר דרכה. עם ה-5HS חוצים ארבע גרירות ואז אחד מתחת, בעוד שב-8HS חוצים שבעה גרירות ואז אחד מתחת. ככל שמספר מארג הסאטן גבוה יותר, יכולת הצורה טובה יותר, אך היציבות גרועה יותר.

ישנן שיטות אריגה רבות אחרות המשמשות ליצירת בדי סיבי פחמן. אלה כוללים צמת דגים, פריסת גרר, צמה, צמה חד כיוונית וצמה מותאמת אישית. כל אריגה מכילה תכונות ייחודיות שהופכות אותה לאידיאלית לשימוש בעיצובים מסוימים, אך לא לבחירה טובה עבור אחרים. ישנם גורמים רבים שיש לקחת בחשבון כאשר קובעים באיזו צמת סיבי פחמן יש להשתמש לביצוע פונקציה ספציפית. גורמים אלה כוללים חוזק, יכולת צורה, יציבות ותלתל. יצרני סיבי פחמן מומחים לדעת באיזה בד יש להשתמש לאיזה עיצוב.