الياف اكريليك اليافي هستند كه بيش ار 85% وزن آن را واحدهاي اكريلونيتريل (-CH2-CH[CN]-)x به صورت زنجيره پليمري تشكيل داده اند.
اصول اساسي توليد الياف اكريليك
الياف اكريليك از اكريلونيتريل كه يك ماده پتروشيميايي است تشكيل شده است. معمولاً اكريلونيتريل با مقادير كمي از ساير مواد شيميايي، تركيب مي گردد تا قابليت جذب رنگ الياف توليدي افزايش يابد. الياف اكريليك به دو روش خشك ريسي Dry spun و روش تر ريسيWet spun توليد مي گردد.
اغلب الياف سلو لزي و سنتيتيك به روش اكستروژن كه عبارت است از خروج با فشار يك محلول غليظ (با غلطتي مانند عسل) از سوراخهاي كوچكي به نام رشته ساز يا Spinneret توليد مي گردند كه رشته هاي يكسره نيمه جامد پليمري را ايجاد مي كنند.
در مراحل اوليه پليمر تشكيل دهنده الياف به صورت جامد است كه براي اكستروژن بايد مايع گردد. اين كار معمولا اگر پليمر ترموپلاستيك سنتتيك ( كه نرم بوده و با حرارت ذوب مي شوند) باشد با ذوب كردن و اگر سلولوزيك غير ترموپلاستيك باشد با حل كردن در يك حلال مناسب، انجام مي پذيرد.اگر اين مواد پليمري قابليت ذوب شدن و يا حل گشتن نداشته باشند بايد به صورت شيميايي آماده سازي شده تا فرم قابل حل شدن و يا مشتقات ترموپلاستيك آن بدست آيد.
با تكنولوژيهاي جديد روشهاي خاصي براي موادي كه نه ذوب شده، نه حل مي شوند و نه به صورت مشتقات مناسب در مي آيند ابداع شده است. براي اين مواد، مقدار كمي از مولكولهاي مايع مخلوط شده و واكنش مي دهند تا فرآيند اكستروژن بخوبي صورت گيرد.
- پیشنهاد سردبیر : اشتباهات رایج در شستشوی شلوار جین
رشته ساز Spinneret
Spinneret در اغلب الياف توليدي مشابه هم هستند و مانند دوش حمام عمل مي كنند. يكSpinneret ممكن است از يك تا صدها سوراخ داشته باشد. اين سوراخها بشدت به ناخالصي و خوردگي حساس هستند. مايع كه از اين سوراخها مي گذرد بايد بدقت فيلتره شود (كه اين كار در مورد محلولي بسيار غليظ راحت نيست)و در بعضي موارد Spinneret بايد از آلياژهاي فلزي بسيار گران قيمت مقاوم در برابر خوردگي ساخته شود. تعمير و نگهداري آنها نيز اهميت ويژه اي دارد و براي پيشگيري از بسته شدن سوراخهايش بايد بطور دوره اي باز شده و تميز شود.
همانطور كه رشته ها از سوراخهاي Spinneret خارج مي شوند پليمر مايع ابتدا به شكل لاستيكي درآنده و در نهايت جامد مي شود. اين فرآيند اكستروژن و جامد شدن رشته هاي بي پايان را ريسندگي Spinning مي گويند كه البته نبايد با ريسندگيSpinning در صنايع نساجي كه الياف تابيده شده به صورت نخ در مي آيند اشتباه گرفت. چهار روش Spinning رشته ها براي توليد الياف وجود دارد: تر، خشك، مذاب و ژل.
Wet Spinning
روش ترريسي قديمي ترين فرآيند توليد الیاف اکریلیک مي باشد. اين روش براي مواد تشكيل دهنده الياف كه در حلال حل گشته اند استفاده مي شود. رشته ساز Spinneret در يك حمام شيميايي فرو مي رود و هنگامي كه رشته ها در آن غوطه مي خورند از ماده شيميايي حمام جدا شده به صورت جامد در مي آيند.
چون محلول مستقيما در داخل مايع مجزا كننده اكسترود مي شود اين فرايند توليد الياف wet spinning نام دارد. اكريليك، ريون، آراميد، موداكريليك و اسپاندكس مي توانند با اين روش توليد شوند.
Dry Spinning
روش خشك ريسي نيز براي مواد تشكيل دهنده الياف در داخل محلول استفاده مي شود. منتها بجاي اينكه جداسازي پليمر با رقيق سازي و يا واكنش شيميايي انجام شود، سفت كردن مواد با تبخير حلال در جريان هوا و يا گاز انجام مي پذيرد.
رشته ها در تماس با مايع جدا كننده قرار نمي گيرند بنابراين نياز به خشك كردن و بازيافت حلال را به حداقل مي رسانند. اين فرآيند مي تواند در توليد استات، تري استات، اكريليك، موداكريليك، PBI، اسپاندكس و وينيون Vinyon استفاده شود.
Melt spinning
در روش مذاب ريسي، ماده تشكيل دهنده الياف براي عبور از سوراخهاي رشته ساز Spinneret به صورت مذاب درآمده و سپس مستقيماً با سرد كردن به صورت جامد در مي آيد. نايلون، الفين، پلي استر، Saran و Sulfar با اين متد توليد مي شوند.
در اين روش الياف را مي توان با سطح مقطع هاي مختلف (گرد، تريلوبالTrilobal، پنج ضلعي، هشت ضلعي و غيره) از رشته ساز Spinneret اكسترود كرد. الياف با سطح مقطع Trilobal نور بيشتري را منعكس ميكنندو به منسوج مربوطه تلالو جذابي مي دهند.
الياف توخالي Hollow و پنج ضلعي Pantagonal وقتي در فرش استفاده مي شوند خاك و كثيفي را كمتر نشان مي دهند. الياف هشت ضلعي Octagonal خواص بدون درخشش دارند. الياف توخالي Hollow هوا را در خود به تله مي اندازند و باعث خواص عايق و پرزدار بودنLoft مي شود.
Gel Spinning
ژل ريسي فرآيند خاصي براي بدست آوردن الياف با استحكام زياد و يا خواص ويژه الياف است. در طي اكستروژن پليمر به صورت حالت محلول واقعي نيست. مولكولهاي پليمر مانند يك محلول واقعي كاملاً گسسته نيستند بلكه رشته هاي آنها با يكديگر در نقاط زيادي به هم متصلند تا حالتي از مايع كريستال را بسازند. اين مسئله منجر به نيروي زياد داخل زنجيره اي شده كه باعث مي شود استحكام و Tensile strength رشته حاصله بطور مشهودي افزايش يابد. علاوه براين، با نيروي كشش در طي اكستروژن كريستالهاي مايع در طول محور الياف در يك خط قرار مي گيرند.
در نتيجه رشته ها با درجه بالايي از همسويي غير معمول با يكديگر از رشته ساز خارج مي شوند كه اين نيز باعث تقويت استحكام آنها مي شود. اين روش مي تواند تحت عنوان خشك-تر ريسي نيز تعريف شود چون رشته ها ابتدا از هوا و سپس براي خنك كردن بيشتر از حمام مايع عبور داده مي شوند . بعضي از الياف پلي اتيلن و آراميد با استحكام بالا با روش ژل ريسي توليد مي شوند.
كشيدن و نظم دادن
در حين اينكه الياف اكسترود شده جامد مي شوند يا در بعضي از موارد حتي بعد از سخت شدن آنها، ممكن است رشته ها كشيده مي شوند تا از استحكام بهره مند گردند. اين كشش زنجيره مولكولها را در جهت محور الياف بيرون كشيده و همسو مي سازد. در نتيجه قدرت نخ حاصل از آن به ميزان قابل توجهي افزايش مي يابد.
ارسال مقالات و ترجمه جهت انتشار در سایت : info@kohanjournal.com
فرم ثبت نام سریع
جهت دریافت آخرین اخبار و رویدادهای نساجی و فرش ماشینی ایران و جهان در فرم زیر ثبت نام کنید
اشتراک رایگان سالانه مجله کهن
جهت دریافت اشتراک رایگان سالانه مجله نساجی و فرش ماشینی کهن در فرم زیر ثبت نام کنید
