پلی استر مصرفی در دو فرم الیاف و فیلامنت درکارخانه تولید می شود که بیشترین مقدار پلی استر به فرم الیاف است. این الیاف دارای مزایا و معایبی می باشد و الیاف رشته های در هم پیچیده ای است.
انواع الیاف پلی استر
که از آن به عنوان ماده اولیه در کارخانجات نساجی استفاده میشود و همچنین درتولید نخ و پارچه از اهمیت زیادی برخوردار است به طورکلی الیاف ها به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم بندی می شود.
کاربرد الیاف پلی استر در صنایع مختلف
الیاف طبیعی از پشم و موی حیوانات ساخته میشود و مستقیم به الیاف تبدیل شده و هیچ تغییری روی آن انجام نمی شود.
الیاف مصنوعی کاملا ساخته دست بشر است و بوسیله ماشین آلات صنعتی بوجود می آید.
منشأ الیاف طبیعی 1- گیاهی 2- حیوانی 3- معدنی منشأ الیاف مصنوعی 1- پلی استر 2- اکریلیک 3- پلی اتیلن 4- پلی امید 5- ویسکوز الیاف مصنوعی
- بیشتر بخوانید: الیاف سرامیک پتویی
پلی استر دو نوع الیاف پلی استر وجود دارد:
- هالو (تو خالی) که برای پرکردن کالای خواب، بالش و تشک کاربرد دارد.
- الیاف سالید (توپر) که حجیم و متراکم اند، این گونه الیاف درصنعت تولید فرش، موکت، عایق، فیلتر و...کاربرد دارد.
به طورکلی با افزایش سالانه جمعیت تامین پوشاک از الیاف طبیعی با محدودیت روبرو است هدف جایگزین کردن الیاف پلی استر به جای الیاف طبیعی است.
تولید انواع الیاف پلی استر
برای نزدیک کردن خواص الیاف مصنوعی به طبیعی باید طول الیاف مصنوعی را کاهش داد و به آنها حالت تجعد داد که به کمک تکسچرا ایزینگ این کار را انجام می دهند.
الیاف پلی استر مقاومت زیادی در برابرحرارت دارد و در دمای 260 درجه ذوب می شود.
فرآیند تولید الیاف پلی استر نوعی الیاف مصنوعی است که ازدی متیل ترفتالات یا اسید ترفتالیک و اتیلن (DMT) گلیکول ازطریق فرآیند ذوب ریسی بوجود می آید.
الیاف پلی استر به دو روش تک مرحله ای و دو مرحله ای تولید می شود.
- بیشتر بخوانید: الیاف پلی استر در ایران
تولید الیاف پلی استر به روش تک مرحله ای:
برای تولید الیاف ضخیم که از حساسیت کمتر و هزینه انرژی کمتر برخوردار است از روش تک مرحله ای استفاده می شود .
درفرآیند تولید الیاف ابتدا مرحله کریستالیزیشن و سپس مرحله خشک کردن انجام شده است. رطوبت چیپس خام بین 500 تا 600 پی پی ام است و جهت مصرف به کمتر از 35 پی پی ام رسیده می شود.
پس از خشک کردن چیپس پلی استر به اکسترود تغذیه می گردد و با ذوب کردن فشار مناسب برای فیلتراسیون و انتقال در خط را تأمین می کند.
فرآیند ریسندگی الیاف پلی استر
انتقال پلیمر به روش میترینگ پمپ های ریسندگی به پک ریسندگی پمپ می شود. وظیفه پک ها یکنواخت کردن، فیلترکردن و در آخر تبدیل پلیمر مذاب به الیاف است.
الیاف خروجی از پک ها به صورت مذاب است و درحین کشش سرد شده سپس حالت جامد در می آید. الیاف پس از خنک شدن به وسیله جت های فینیش با محلول آب و روغن پر می شود.
- بیشتر بخوانید: الیاف طبیعی معدنی
این فرآیند به دلیل کم کردن اصطکاک بین سطوح والیاف و هم چنین کاهش میزان عملکرد الکتریسیته ساکن و چسبندگی الیاف انجام میشود و در نهایت الیاف به شکل یک باند به ناحیه کشش فرستاده می شود.
با توجه به اینکه الیاف در این ناحیه درحالت مذاب و خمیری بوده و تحت تأثیر عواملی چون حرارت و نیروی مکانیکی غلتک ها کشیده می شود.
سپس الیاف گرم شده از دستگاه چین زن عبور میکند تا از حالت صاف به فرم چین درآید.
کارخانه تولید پلی استر
پس از آن نوار الیاف از آون گرمکن عبور داده می شود تا خواص کلی آن از جمله استحکام، رنگ پذیری، طول الیاف، تجعد تثبیت گردد و الیاف به صورت عدل بسته بندی شود.
فرآیند دو مرحله ای در این مرحله ریسندگی الیاف همانند مرحله قبل است با این تفاوت که الیاف پس از ریسیده شدن در کن ریسندگی جمع آوری می شود و تعدادی از کنها در ناحیه کشش قرار می گیرد و کشیده می شود.
این روش جهت کنترل پارامترهای ریسندگی انجام شده تا درصورت وجود هرنوع اشکال بتوانیم آن را اصلاح کنیم. در اینجا کشش در طی 3 مرحله انجام می شود تا الیاف ظریف دچار پارگی نشود.
- بیشتر بخوانید: الیاف پلی استر هالو
و معمولا کشش 3 مرحله با نسبت های 1.2/1.3/2.2/ انجام می شود و آخرین مرحله در غلتک تثبیت خواص الیاف در آون گرمکن الیاف بریده وبسته بندی می شود.
کارخانه پلی استر که بهترین گزینه به جای پنبه به شمار می رود درکارخانه استیپل پلی استر به طور میانگین باظرفیت 36000 تن درسال تولید می شود.
ویژگی الیاف مصنوعی پلی استر
ویژگی الیاف مصنوعی پلی استر از ویژگی های بارز این الیاف نرم، سبک، مقاوم، بهداشتی، قابل شستشو می باشد و رطوبت و بو نمی گیرد.
به خاطر خاصیت الاستیسیته مقاومت زیادی در برابر چروک شدن دارند، این پلیمرها که توسط پیوند کوالانت به یکدیگر متصل اند که همین امر موجب استحکام زیاد آنها می شود.
کاربرد الیاف پلی استر از مهمترین کاربردها به تولید مبل راحتی، فرش، موکت، عایق، فیلترسازی، کالای خواب و .... اشاره کرد.
خاصیت شیمیایی الیاف پلی استر این نوع الیاف به خاطر ساختمان شیمیایی خاص خود کریستالی است که با جذب کم رطوبت در مقابل مواد شیمیایی مقاومت خوبی دارد.
- بیشتر بخوانید: الیاف پلی استر بازیافتی
عوامل بیولوژیک (کپک و باکتری ها)، مواد اکسید کننده، سفید کننده ها، صابون، دترجنت ها، تأثیری بر روی الیاف پلی استر ندارند.
مواد الیافی الکتروریسی شده تکنیکهای معمول ریسندگی الیاف مانند: ریسندگی مرطوب، نخ ریسی خشک، نخ ریسی ذوب و نخ ریسی ژل می توانند الیاف پلیمری با قطرهای پایین تا محدوده میکرومتری تولیدکنند.
اگر قطر الیاف از میکرومتر به نانومتر کاهش یابدنسبت سطح بسیار بزرگ به حجم قابل دستیابی است.
خاصیت نانو الیاف پلیمری
این ویژگیهای منحصربه فرد نانو الیاف پلیمری رابه عنوان یک کاندید بهینه برای بسیاری ازکاربردهای مهم درصنعت تبدیل میکند.
الیاف پلیمری از یک جت الکترو استاتیک حاوی محلول پلیمری یا مذاب پلیمری تولید می شود این فرآیند که به الکتروریسی معروف است توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.
دردهه های اخیر به دلیل توانایی آن درایجاد پیوسته الیاف پلیمری بامحدوده 50 تا 500 نانومتر قطر به دلیل اندازه کوچک حفره و بالا مساحت سطح درونی در پارچه های الکتروریسی شده این پارچه ها نشان می دهند.
که برای بهره برداری در لباس های محافظ سربازی (برای جنگ هسته ای، بیولوژیکی وشیمیایی)
کمک به حداکثر رساندن بقا، پایداری و اثربخشی مبارزه سیستم سرباز فردی در برابرشرایط آب و هوایی شدید، بالیستیک فیلتراسیون غشا و تقویت کننده الیاف در موادکامپوزیتی کاربردهای نوری و الکترونیکی (پیزوالکتریک، حسگر اپتیکی) حوزه های دیگری هستند.
که میتوانند درکاربردهای بالقوه مورد استفاده قرارگیرند.
- بیشتر بخوانید: الیاف مصنوعی بالش
دارورسانی با نانو الیاف پلیمری براساس این اصل است که با افزایش سطح حامل دارو میزان انحلال یک ذره افزایش میابد.
بسیاری ازدستگاههای زیست پزشکی استفاده عملی (لوازم ارایشی-ترمیم پوست وپاکسازی پوست پانسمان انتقال دارو میتواند با نانو الیاف ساخته شود.
همچنین میتوان ازآنهایی به عنوان پشتیبانی برای آنزیم ها یا کاتالیزورها وداربست برای مهندسی بافت و قالبهایی برای تشکیل الیاف تو خالی با قطرداخلی درمحدوده نانومتری استفاده کرد.
محصولات صنعت پلی استر
نخ مصنوعی پلی استر یکی دیگر ازمحصولات اصلی درصنعت پلی استر نخ پلی استر میباشد که تقریبا نیمی ازتولید جهانی پلی استر رابه خود اختصاص میدهد.
کارخانه نخ پلی استر سالیانه باظرفیت 22000 تن نخ کشیده نشده دردیتکس های مختلف عرضه و تولیدمی شود.
- بیشتر بخوانید: الیاف پلی استر دلیجان
کاربرد نخ پلی استر بیشترین کاربرد نخ پلی استر درصنعت پارچه و لباس است. پارچه هایی که ازجنس پلی استراند برای دوخت لباس رسمی مناسب است.
که هم اتوکشی کمتردارد و شکل خود راحفظ می کند. استحکام زیادی داردکه درصنعت و تولید طناب استفاده زیادی می شود.
انواع فیلامنت پلی استر نخ پلی استر نیمه آرایش یافته:
- (POY)-1 نخ پلی استر کاملا کشیده شده
- (FDY)- 2 نخ پلی استر
- (ATY)- 3 نخ پلی استرتکس چره
- (DTY)- 4 از نخ پلی استر نیمه آرایش یافته در صنعت استفاده زیادی میشود.
این نخ به عنوان ماده اولیه نخ پلی استر و نخ تکسچره به کار می رود و همچنین در تولید پارچه مبلی، پرده ای انواغ لباس جوراب و فیلتر و پارچه های کش بافت بکار می رود.