پلی استر ; مقایسه خواص و ویژگی ها با الیاف مصنوعی دیگر

الیاف پلی استر

تهیه کننده : خشایار مهاجرشجاعی ، مدیر تحقیق و توسعه شرکت صنایع فرخ سپهر کاشان ( فرش فرهی)

۱- تاریخچه تولید پلی استر

الیاف پلی استر برای اولین بار توسط آقای کاروترز در سال ۱۹۲۸ تولید گردید. از جمله خواص بارز پلی استر در آن زمان می توان به مقاومت بالا در برابر حرارت و رطوبت اشاره نمود. از سال ۱۹۲۸ به بعد تحقیقات و مطالعات وسیعی در زمینه بهبود خواص الیاف پلی استر صورت گرفته که دارای تاثیر بسزا در بهبود خواص الیاف پلی استر بود.

۱-۱ ساختار پلی استر و نحوه سنتز پلی استر

پلی استر به عنوان نوعی ماده پلیمری متشکل از واحد های مونومری تحت عنوان اتیلن ترفتالات بوده که جهت تولید آن از پروسه پلیمریزاسیون تراکمی “condensation polymerization” اسید ترفتالیک و اتیلن گلایکول استفاده می شود. ماده پلیمری حاصله به صورت چیپس و یا گرانول جهت تولید فیلامنت پلی استر مورد استفاده قرار می گیرد.

n+1) R(OH)2 + n R´(COOH)2 → HO[ROOCR´COO]nROH + 2n H2O)

۲-۱ نحوه تهیه فیلامنت پلی استر از چیپس PET

بطور کلی از روش های ذوب ریسی جهت تبدیل چیپس و یا گرانول پلی اتیلن ترفتالات به فیلامنت پلی استر استفاده می شود . در ابتدای پروسه چیپس PET تحت حرارت به صورت مذاب در آمده ، در ادامه مذاب پلیمری از اسپینرت (spinneret) یا ریسنده عبور نموده و تحت جریانات هوای سرد مذاب پلیمری به صورت جامد در می آید . در ادامه پروسه کششی بر روی فیلامنت اعمال شده ، فیلامنت های حاصله به دور بوبین پیچیده می شوند .

۳-۱- انواع فیلامنت پلی استر

بسته به میزان سرعت ریسندگی یا ذوب ریسی و میزان کشش اعمالی می توان انواع مختلف فیلامنت پلی استر را تهیه نموده که به ترتیب زیر می باشند

۱-   As spun : نخ ذوب ریسی شده و کشیده نشده
۲-   LOY (نخ دارای آرایش یافتگی پائین): میزان سرعت ریسندگی کمتر از ۲۰۰۰ متر بر دقیقه می باشد.
۳-   MOY (نخ دارای آرایش یافتگی متوسط): میزان سرعت ریسندگی در حدود ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ متر بر دقیقه می باشد.
۴-   POY و یا نخ های دارای آرایش یافتگی جزئی: سرعت ذوب ریسی در حدود ۵۰۰۰m/min و یا کمتر از آن می باشد.
۵-   FOY و یا نخ های دارای آرایش یافتگی کامل: سرعت ذوب ریسی بیشتر از ۷۰۰۰ m/min است.
۶-   FDY یا نخ دارای آرایش یافتگی کامل کشیده شده: در این موارد سزعت ریسندگی بالاتر از ۷۰۰۰ m/min بوده و در حین ذوب ریس نخ نخ تحت کشش می باشد. این نوع نخ عموما دارای براقیت بیشتری در قیاس با نخ های فیلامنت POY،LOY و FOY می باشد.

۴-۱- خواص و ویژگی های پلی استرفیلامنت

از جمله خواص و ویژگی های بارز پلی استر می توان به موارد زیر اشاره نمود:

۱-   عدم پرزدهی
۲-   عدم حساسیت زایی
۳-   براقیت یا Luster
۴-   ثبات شستشویی بالا
۵-   ثبات نوری بالا
۶-   ثبات سایشی بالا
۷-   نرمی و لطافت (زیر دست مطلوب)
۸-   عدم رشد قارچ و باکتری
۹-   ثبات بالای گرمایی و حرارتی
۱۰-   مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی
۱۱-   پایداری بالاتحت شرایط اسیدی
۱۲-   ایمن از لحاظ سلامت
۱۳-   فاقد تاثیر بر محیط زیست
۱۴-   قابل بازیافت

در جدول ۱ اقدام به مقایسه خواص و ویژگی های پلی استر ، اکریلیک و پلی پروپیلن گردیده است.

جدول ۱ : مقایسه خواص و ویژگی های نخ مصرفی در تولید فرش ماشینی

ردیف	ویژگی	پلی استر فیلامنت	اکریلیک	پلی پروپیلن
۱	پرزدهی	فاقد پرز	نسبتا زیاد	فاقد پرز
۲	براقیت	بالا	پائین	بهتر از اکریلیک
۳	درصد جذب رطوبت (%)	۰/۴	۱-۳	–
۴	دانسیته ( گرم بر متر مکعب)	۱/۳۸	۱/۱۸- ۱/۱۶	۰/۹۱
۵	دمای نرم شدن Tg	۲۳۰-۲۴۰ درجه سانتیگراد	۱۵۰درجه سانتیگراد	۱۴۰-۱۶۰ درجه سانتیگراد
۶	درصد ازدیاد طول (%)	۲۰-۳۲	۲۵-۴۵	۲۵-۶۰
۷	مقاومت در برابر مواد قلیایی	بالا	بالا	بالا
۸	مقاومت در برابر مواد اسیدی	بالا	بالا	بالا
۹	ثبات شستشویی	بالا	متوسط	بالا
۱۰	ثبات نوری	بالا	بالا	پائین
۱۱	برگشت پذیری تحت فشار	در حد استاندارد و مشابه الیاف ابریشم	بهتر از پلی استر	پائین تر از پلی استر
۱۲	تاثیر بر سلامت مصرف کننده	به علت عدم پرزدهی فاقد مشکل آلرژیک می باشد	به علت پرزدهی دارای مشکل آلرژیک می باشد	به علت عدم پرزدهی فاقد مشکل آلرژیک می باشد
۱۳	مقاومت پارگی	بالاتر از حد استاندارد	کمتر از پلی استر	تقریبا مشابه به پلی استر
۱۴	یکنواختی	کاملا یکنواخت	کمتر از پلی استر	کمتر از پلی استر
۱۵	مقوله های زیست محیطی	قابل بازیافت	غیر قابل بازیافت	قابل بازیافت
۱۶	مصارف	تار- پود= خاب	خاب	خاب
۱۷	محل تولید	داخل کشور	خارج کشور	داخل کشور

۲- نتیجه گیری

با توجه به عدم پرزدهی ، قابلیت استفاده مجدد در چرخه های تولیدی و در دسترس بودن مواد اولیه تولید فیلامنت پلی استر در داخل کشور ، پلی استر فیلامنت دارای مزیت های بالا از لحاظ تولید محصولات متنوع و صادرات می باشد که این نیز خود در آینده ای نزدیک منجر به انجام اقدامات ویژه ای جهت استفاده از این محصول در مقایسه با نخ اکریلیک و پلی پروپیلن می باشد.

ضمنا با توجه به وزن مخصوص نخ جوت ( معادل با ۵/۱ گرم بر متر مکعب) و نخ پنبه ( معادل با ۵۵/۱ گرم بر متر مکعب) ، استفاده از فیلامنت پلی استر از لحاظ کمی و کیفی مقرون به صرفه تر است.

منابع :

۱-   کتاب اطلاعات مهندسی نساجی ، نساجی امروز
۲-   کتاب علوم الیاف ، آقای دکتر سید اصفهانی ، انتشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر
۳-   کتاب تکنولوژی تولید الیاف ، آقای دکتر شوشتری، انتشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر

منبع : شماره ۳۴ مجله کهن

————————————————————————————