الیاف پلی پروپیلن و پلی استر و مقایسه آن ها در منسوج سوزن زنی شده

 الیاف پلی پروپیلن و پلی استر

امروزه برای تولید منسوجات بی بافت از الیاف مختلفی استفاده می شود که انتخاب الیاف بستگی به ویژگی های آن ها و همچنین خواص و کاربرد  محصول نهایی دارد. در بین الیاف مصنوعی موجود، الیاف پلی پروپیلن و پلی استر مصرف بیشتری دارند. به عبارتت دیگر خواص موجود در این نوع الیاف، راحتی پروسه تولید و همچنین ویژگی های مطلوب در محصول نهایی تولید شده از این نوع الیاف که تامین کننده نیازهای مصرف کننده از جهات مختلف می باشد، باعث شده تا تولید کنندگان منسوجات بی بافت سوزن زنی شده رویکرد بیشتری به این دو نوع لیف داشته باشند.

اصولاً منسوجات بی بافت سوزن زنی شده که توسط این الیاف تولید می شوند کاربردهای مشترک ‏در حوزه های مختلف دارند اما به دلیل تفاوت هایی که در خصوصیات هر دو لیف وجود دارد منسوج تولیدی نیز متاثر از همین ویژگی ها، خواص منحصر بفردی از خود نشان می دهد.‏
در این مجال و به طور خیلی خلاصه به بررسی و مقایسه اجمالی هر دو گروه الیاف مورد استفاده پرداخته، مزایا و معایب آن را در تولید منسوج سوزن زنی شده بر می شماریم.

‏
الف) ویژگی ها و خصوصیات الیاف پلی پروپیلن:
از مزایای الیاف پلی پروپیلن، حجم مخصوص زیاد آن می باشد که باعث می شود تا منسوج سوزن زنی شده از آن حجیم تر بوده و خصوصیات عایقی مناسب پیدا کند. مقاومت زیادی که این نوع لیف در مقابل مواد شیمیایی، شرایط آب و هوایی و باکتری ها از خود نشان می دهد نیز باعث شده تا دامنه کاربرد محصولات تولیدی از این نوع الیاف گسترش یابد.

مقاومت مناسب در برابر خاک مثال خوبی است که گستردگی استفاده از این الیاف را در محصولات ژئوتکستایل تولیدی نشان می دهد. از جمله خواص مهم دیگر الیاف پلی پروپیلن می توان به استحکام و مقاومت سایشی بالای آن اشاره کرد که آن را برای استفاده به عنوان کفپوش مستعد می سازد. همچنین خصوصیات کشسانی و انعطاف پذیری این لیف به گونه ای است که منسوج بی بافت تولیدی به راحتی فرم قالب مورد نظر را پیدا می کند و به همین دلیل در قسمت های مختلف خودرو کاربرد دارد. بازگشت پذیری زیاد و سریع این لیف باعث می شود در کفپوش های سوزن زنی شده که معمولاً بر اثر پاخوردگی، طرح ها (عموماً طرح هایی که به صورت الیاف لوپ شده در آمده اند) تغییر شکل می یابند، سریعاً به حالت اولیه خود برگشته و شکل خود را بازیابند. ‏

ب) ویژگی ها و خصوصیات الیاف پلی استر:
خصوصیات الیاف پلی استر نیز باعث شده است تا این نوع لیف در منسوجات بی بافت سوزن زنی شده مورد استفاده زیادی قرار بگیرد. استحکام بالا، مقاومت سایشی خیلی زیاد و مقاومت مناسب آن در برابر مواد شیمیایی و نور خورشید از جمله مزایای این نوع لیف محسوب می شود. استحکام و مقاومت سایشی از جمله عواملی است که باعث شده تا منسوج سوزن زنی شده از الیاف پلی استر به عنوان یک نمد صنعتی در کف خودرو که همواره در معرض سائیدگی قرار دارد مورد استفاده قرار بگیرد. البته در اثر پاخوردگی بازگشت الیاف به حالت اولیه انجام نگرفته و یا به کندی انجام می گیرد که این مساله یکی از نارسایی های آن محسوب می شود. برخی از دلایلی که می توان برای این امر برشمرد عبارتند از:
۱- تثبیت سریع
۲- تغیر شکل پلاستیک در اثر اعمال نیرو
۳- مقاومت خزشی زیاد یا حفظ خواص کششی بعد از مدت طولانی پس از اعمال نیرو
از سوی دیگر کاستی هایی که الیاف پلی پروپیلن در مواجهه با حرارت از خود نشان می دهد در مورد الیاف پلی استر مشاهده نمی شود. این لیف در مقابل تغییرات دمایی در حین فرآیند تولید منسوج انعطاف پذیری زیادی از خود نشان می دهد. در این حالت چنانچه این لیف به مدت زیاد در معرض حرارت بالا قرار بگیرد، مثلاً مواجهه طولانی مدت با پوشش های خاردار دستگاه کاردینگ و در حین پروسه تولید تار عنکبوتی، نه تنها باعث ذوب شدن توده الیاف بر سطح نوارهای فلزی کاردینگ نمی گردد که در سرعت های متفاوت ماشین نیز بر خلاف الیاف پلی پروپیلن وضعیت تولید بهینه ای از نظر کیفی خواهد داشت.

‏
ج) بررسی و مقایسه رفتار الیاف پلی پروپیلن و پلی استر در پروسه تولید:
اما رفتاری که این دو نوع لیف در حین پروسه سوزن زنی از خود بروز می دهند نیز دارای تفاوت هایی است. در جریان عملیات سوزن زنی، باز وارده از طرف الیاف پلی استر به سوزن ها به دلیل مقاومت بالاتر این الیاف بیشتر از الیاف پلی پروپیلن بوده که موجب افزایش احتمال سوزن شکستگی می شود. همچنین به نظر می رسد اثر سایندگی الیاف پلی استر بر روی خارهای سوزن نمد زنی بیشتر از الیاف پلی پروپیلن باشد که این مسئله می تواند برروی عمر مفید سوزن های مورد استفاده در ماشین سوزن زنی تاثیر بگذارد. نکته دیگر آنکه با توجه به ارتجاعیت و ازدیاد طول تا حد پارگی الیاف پلی استر در اثر تنش های ناشی از سوزن در منطقه سوزن زنی نسبت به الیاف پلی پروپیلن بیشتر است. اما در خصوص ثبات ابعادی در طول و عرض نمد که حاصل کشش در قسمت های مختلف پروسه تولید است در نمدهای پلی استر کمتر از نمدهای پلی پروپیلن می باشد.‏

د) بررسی پارامترهای ماشین های تولید کننده و خواص فیزیکی منسوجات تولیدی:
با توجه به رفتاری که الیاف در گذر از قسمت های مختلف خط تولید از خود نشان می دهند تنظیمات مربوط به ماشین آلات تولیدی نیز تغییر می کنند که در این بین و در ماشین های سوزن زنی، تراکم پانچ و عمق نفوذ سوزن از درجه اهمیت بیشتری برخوردارند.

جدا از خصوصیات الیاف و رفتاری که در پروسه تولید از خود نشان می دهند، خواص فیزیکی نمد تولید شده نیز از درجه اهمیت زیادی برخوردار است. در واقع خواص و ویژگی های مورد نظر در محصول نهایی از دید مصرف کننده نیز بسیار مهم است. بررسی نمدهای تولید شده توسط ماشین سوزن زنی که با استفاده از الیاف پلی پروپیلن و پلی استر به صورت جداگانه تولید شده اند و مقایسه برخی خواص فیزیکی آنها با یکدیگر در تحقیقات علمی جداگانه در شرکت بازرگانی و تولیدی پارس مورد بررسی قرار گرفته است

در این تحقیقات دو نوع الیاف پلی پروپیلن و پلی استر با طول ۹۰ میلیمتر و ظرافت ۱۵ دنیر هر کدام به طور جداگانه از مراحل حلاجی، کاردینگ و کراس لپر و ماشین های سوزن زنی دو طرفه (سوزن زنی از رو و زیر) با تنظیمات ثابت و یکسان عبور داده شده و نمدهای تولیدی با یکدیگر مقایسه شده اند. مقایسه نمونه ها نشان داد که چنانچه وزن نمد تولیدی از الیاف پلی پروپیلن بیشتر از ضخامت نمد تولیدی از الیاف پلی استر بوده که به دلیل حجم مخصوص بیشتر الیاف پلی پروپیلن نسبت به الیاف پلی استر می باشد. همچنین نفوذ پذیری نمد پلی استر بیشتر از نمد پلی پروپیلن بوده که دلیل آن وجود فضاهای خالی بیشتر در نمد پلی استر نسبت به نمد پلی پروپیلن است.
در مورد استحکام کششی و ازدیاد طول تا حد پارگی نمدها نیز تفاوت قابل ملاحظه ای وجود نداشت اما استحکام نمد در هر دو نمونه در جهت عمود بر ماشین ‏‎(CD)‎‏ نسبت به راستای ‏‎(MD)‎‏ بیشتر بود که به دلیل آرایش یافتگی بیشتر الیاف در جهت عمود بر ماشین به دلیل عملکرد ماشین کراس لپر می باشد.‏

همچنین به دلیل کشش وارده بر نمد در نوع ریزش لایه الیاف در ماشین کراس لپر و نیز ماشین سوزن زنی حجم الیاف در کناره های نمد تولیدی در هر دو نمونه نسبت به حجم الیاف در وسط نمونه بیشتر بوده و در نتیجه استحکام نمد در کناره ها نسبت به وسط بیشتر بود که البته با ارائه راهکارهای جدید از سوی سازندگان ماشین کراس لپر، این مشکل به حداقل رسیده است.

۵) نتیجه گیری
انتخاب محصول تولیدی مناسب با ویژگی های مورد نظر بستگی به حوزه کاربرد آن دارد، لذا جهت یک کاربرد خاص، اطلاعات لازم از مواد اولیه، نحوه پروسه تولید و خواص محصول نهایی از اهمیت بسزایی برخوردارند. به عنوان مثال نمدهای پلی پروپیلن و پلی استر به دلیل خصوصیات استحکام و مقاومت سایشی زیاد و همچنین مقاومت آنها در برابر مواد شیمیایی و جذب رطوبت ناچیز آنها، به عنوان فیلتر گازها و مایعات کاربرد زیادی دارند. از رایج ترین کاربردهای دیگر نمدهای مورد نیاز قسمت های مختلف خودرو است.
‏

شرکت بازرگانی و تولیدی پارس
محمد مهدی علاقبند- مدیر کارخانه
امیر فراتی- سرپرست تولید

تحریریه مجله نساجی کهن

ارسال مقالات و ترجه جهت انتشار در سایت : info@kohanjournal.com

جهت دریافت آخرین خبرها و به روز ترین نمایشگاه های نساجی و فرش ماشینی ایران و جهان در فرم زیر ثبت نام کنید