ماده پلی‌استر (پلی‌اتیلن ترفتالات) نوعی پلیمر مصنوعی است که حاصل پلیمریزاسیون تراکمی اسید ترفتالیک و‌اتیلن گلایکول می‌باشد و الیاف یا فیلامنت ان به روش ذوب ریسی تولید و به بازار عرضه می‌گردد. هدف اصلی از سیستم ذوب ریسی و تولید الیاف مصنوعی، جایگزینی یا بهبود خواص الیاف طبیعی به دلیل قیمت بالا و مشکلات تولید آن می‌باشد که الیاف پلی استر یکی از این الیاف غیر طبیعی به حساب می آید.
الیاف پلی استر چیست؟
الیاف پلی استر به دلیل کاهش مشکلات و مسائل زیست محیطی، راحت‌تر بودن فرایند تولید و همچنین بالا بودن خواص کیفی محصولات تولیدی ان، به عنوان یک رقیب جدی و رو به رشد مطرح شده است. الیاف پلی استر به دلیل جایگاه‌ایده‌آل آن، در صنایع متنوعی از جمله منسوجات، عایق‌های حرارتی و رطوبتی، کشاورزی، کیف و کفش و فیلتراسیون مورد مصرف قرار گرفته است.
منسوجات بافته شده از الیاف پلی استر دارای استحکام بالا، انعطاف‌پذیری زیاد، مقاومت سایشی مناسب، ثبات بسیار خوب نوری، ضد چروک و نمدی شدن بوده و به راحتی شستشو و به سرعت خشک می‌شوند.
مهم‌ترین الیاف پلی استر
از مهم ترین انواع الیاف پلی استر ها می‌توان به الیاف پلی‌اتیلن ترفتالات (الیاف تریلین و داكرون) اشاره کرد. الیاف پلی استر از چیپس PET تهیه می‌شوند. ساختمان شیمیایی پلیمر پلی‌اتیلن ترفتالات شامل یک اسید و یک الکل است.
برای ساختن داکرون از چیپس PET حاصل از اسید ترفتالیك و‌اتیلن گلیكول و برای ساختن تریلین به جای اسید ترفتالیك از دی متیل ترفتالات استفاده می‌شود. با توجه به سرعت تولید، انواع الیاف پلی استر به پنج گروه تقسیم می‌شوند که در ادامه این مقاله از وب سایت جهان الیاف به معرفی آنان خواهیم پرداخت.
کاربرد ها و انواع الیاف پلی استر
پلی استر با نظم کم
با سرعت‌های تا ۱۸۰۰ متر در دقیقه كه ساختار داخلی این الیاف دارای نظم قابل ملاحظه‌ای نبوده و باید سریعاً بعد از تولید كشیده شوند. براثر كشش گرم ساختاری نیمه بلورین شكل می‌گیرد.
پلی استر با نظم متوسط
با سرعت بین ۱۸۰۰ تا ۲۸۰۰ متر در دقیقه تولید می‌گردد.
پلی استر نیمه آرایش یافته (كامل كشیده نشده)
با سرعت‌های در محدوده ۲۸۰۰ تا ۴۲۰۰ متر در دقیقه تولید می‌گردند.
پلی استر با نظم زیاد
با سرعت بین ۴۰۰۰ تا ۶۰۰۰ متر در دقیقه تولید می‌گردد.
پلی استر با نظم کامل (الیاف کامل کشده شده)
با سرعت‌های بیش از ۶۰۰۰ متر در دقیقه تولید می‌شوند.
بخش قابل ملاحظه‌ای از مصرف پلی استر به صورت الیاف ریسیده می‌باشد كه در شاخه‌های مختلف نساجی كاربرد دارد. الیاف پلی استر سالید از دیگر نمونه های این الیاف به حساب می آید. عموماً هدف از استفاده از این كالا، جایگزین نمودن آن با الیاف طبیعی در پاسخ به نیاز روز افزون جمعیت در حال رشد جهان به پوشاك و محدودیت منابع طبیعی است.
این الیاف در سیستم ریسندگی الیاف كوتاه یا پنبه‌ای غالباً به منظور جایگزین شدن با پنبه استفاده می‌شوند. مشخصات پلی استری که در سیستم ریسندگی پنبه‌ای استفاده می‌شود، طولی در محدوده ۳۸ تا ۷۶ میلیمتر با نمره ۷/۱ تا ۳ دسی تکس با استحکام ۵ تا ۶ سانتی نیوتن بر تکس دارد. الیاف پلی استر در سیستم ریسندگی الیاف بلند جایگزین الیاف طبیعی پشم می‌شوند.
مشخصات پلی استر مورد استفاده در این سیستم، نمره ۳ تا ۶ دسی تکس و طول ۷۵ تا ۱۰۰ میلیمتر است. ساختار ملکولی الیاف بر خواص مکانیکی آن اثر دارد. عواملی که برای توصیف ساختار ملکولی بکار گرفته می‌شوند، عبارتند از:
درصد بلورینگی، اندازه بلور‌ها، آرایش یافتگی بلور‌ها و آرایش یافتگی زنجیرهای ملکولی. بلورینگی پلیمر‌ها یکی از خواص مهم پلیمرهاست و بر خواص الیاف تولیدی از جمله استحکام و ازدیاد طول اثر بسزایی دارد. در جداول ذیل استاندارد‌های جهانی و ملی مرتبط با الیاف پلی استر آورده شده است.
به طور کلی، مقاومت الیاف یک پارامتر کاملاً پیچیده است. با بالا رفتن درجه آرایش چین‌های زنجیرهای در بلور‌ها، کاهش می‌یابد. استحکام پلی استر کشش داده شده با نسبت کشش مشخص، با افزایش جرم مولکولی افزایش می‌یابد.
برای PET، چنین وابستگی به وزن مولکولی با جلوگیری گسیختگی و استراحت دادن به زنجیرهای مولکولی آرایش یافته، در طول تغییر شکل توضیح داده می‌شود. با رشد فاکتور آرایش یافتگی فاز آمورف در الیاف PET، مقاومت نیز رشد می‌کند.
الیاف پلی استر سطح صافی دارند و معمولاً گرد و یکنواخت هستند. این الیاف را می‌توان با توجه به شرایط ذوب ریسی و کشش، به نخ استحکام بالا تبدیل نمود. خواص بارز الیاف پلی استر به شرح ذیل است:
- الیاف پلی استر مقاومت خوبی در برابر چین و چروک از خود نشان می‌دهند.
- رطوبت بازیافتی الیاف پلی استر ۴/۰ درصد است، همچنین دارای خاصیت جذب فتیله‌ای ضعیفی است.
- وزن مخصوص پلی استر بسته به نوع آن بین ۲/۱ تا ۳۸/۱ است.
- پلی استر در محدودة دمای ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه ذوب می‌شود. در شعله، جمع و ذوب شده و مادة باقی مانده از آن سخت است.
- خواص مکانیکی الیاف پلی استر به کشش الیاف بستگی دارد، با افزایش آرایش یافتگی زنجیره‌های مولکولی، مقاومت کششی و مدول نیز افزایش می‌یابد.
- نشان دادن مقاومت خوب در برابر عوامل اکسید‌کننده.
- تثبیت حرارتی پلی استر می‌تواند شکل و مقاومت در برابر چین و چروک آن را بیشتر بهبود بخشد.
- پیوند‌های جانبی و پلیمریزاسیون در الیاف پلی استر از طریق واکنش‌های گرمازا امکان‌پذیر است.
جمع‌بندی
الیاف پلی استر به دلیل ویژگی‌های بالای که دارد مورد توجه بسیاری از تولید‌کنندگان داخلی و خارجی شده و بازار پر پولی برای خود بهم‌زده است. ویژگی‌های مهم و بارز الیاف پلی استر عبارتند از: الیاف پلی استر دارای سطح صاف و بدون چین خوردگی هستند. الیاف استحکام خوبی دارند. استحکام این الیاف در حالت خیس تقریباً مساوی با حالت خشک است.
پارچه‌های تهیه شده از پلی‌استر چروک را قبول نمی‌کنند و شکل خود را حفظ می‌نمایند. مقاومت زیاد در مقابل حرارت دارند و در حرارت ۲۵۰درجه سانتیگراد ذوب می‌شوند. اگر پلی استر برای مد تی طولانی در مقابل نور آفتاب قرار گیرد مقدار بسیار کمی از استحکام خود را از دست می‌دهد و رنگ آن تغییر نمی‌کند.
در این مقاله به معرفی مهم ترین انواع الیاف پلی استر و ویژگی‌های آن پرداختیم. امیدواریم از خواندن این مقاله نهایت لذت را برده باشید.