الیاف پلی‌استر را اولین‌بار آقای کاروترز در سال ۱۹۲۸ میلادی تولید کرد. از خواص بارز این الیاف در آن زمان مقاومت بالای آن در برابر حرارت و رطوبت بود. از سال ۱۹۲۸ به بعد مطالعات گسترده‌ای در زمینه‌ی بهبود خواص این الیاف صورت گرفته كه تاثير بسزایی در بهبود خواص الياف پلی‌استر داشته است. در این مقاله‌ی افرند قصد داریم شما را با این الیاف و ویژگی‌های آن آشنا کنیم.
مزایای الیاف پلی‌استر
- الیاف پلی‌استر به‌خاطر زیردست بسیار نرمی که در بافت‌های دارای ساختار کات پایل (خاب برش‌خورده) ضخیم دارند، مورد توجه هستند.
- این الیاف به‌سادگی تمیز شده و در برابر لکه‌های محلول در آب مقاومت خوبی دارند.
- الیاف پلی‌استر همانند سایر الیاف مصنوعی در محل‌های پررفت و آمد برگشت‌پذیری خوبی ندارند.
- پلی‌استر پلیمری با زیبایی و مقاومت در برابر سایش و شستشوی آسان است.
- کف‌پوش‌های پلی‌استری نسبت به پشم و نایلون دارای قیمت مناسب‌تری هستند.
ساختار پلي استر و نحوه‌ی سنتز آن
پلی‌استر به عنوان نوعی از ماده‌ی پلیمری متشکل از واحدهای مونومری مانند اتیلن ترفتالات بوده که جهت تولید آن از پروسه‌ی پلیمریزاسیون تراکمی اسید ترفتالیک و اتیلن گلیکول استفاده می‌شود. ماده‌ی پلمیری که طی این فرآیند حاصل می‌شود جهت تولید فلامنت پلی‌استر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
معادله‌ی استوکیومتری این واکنش به صورت زیر است:
n+1) R(OH)2 + n R´(COOH)2 → HO[ROOCR´COO]nROH + 2n H2O)
نحوه تهيه فلامنت پلي‌استر از چيپس PET
معمولا از روش‌های ذوب‌ریسی جهت تبدیل چیپس و یا گرانول پلی‌اتیلن ترفتالات به فلامنت پلی‌استر استفاده می‌شود. در ابتدای پروسه چیپس PET تحت حرارت به صورت مذاب در آمده و در ادامه‌ی این مذاب پلیمری از اسپینرت یا ریسنده عبور می‌کند. در همین حین تحت جریانات هوای سرد مذاب پلیمری به صورت جامد در می‌آید. در ادامه پروسه‌ی کششی بر روی فلامنت اعمال شده و این فلامنت‌هایی که تولید شدند به دور بوبین پیچیده می‌شوند.
انواع فلامنت پلي‌استر
بسته به اینکه سرعت ریسندگی و یا ذوب ریسی و میزان کشش چه اندازه باشد می‌توان انواع مختلف فلامنت پلی‌استر را تهیه نموده که به ترتیب زیر است:
POY يا نخ‌های داراي آرايش يافتگی جزئی:
سرعت ذوب‌ريسي حدودا ۵۰۰۰min/m و يا كمتر می‌باش.
FOY نخ‌های دارای آرايش يافتگی كامل:
سرعت ذوب‌ريسي بيشتر از ۷۰۰۰min/m است.
FDY یا نخ دارای آرایش یافتگی کامل کشیده شده:
در این موارد سرعت ریسندگی بالاتر از ۷۰۰۰min/m بوده و در حین ذوب‌ریس نخ نخ تحت کشش می‌باشد. این نوع نخ عموما دارای براقیت بیشتری در قیاس با نخ‌های فلامنت POY،LOY و FOY می باشد.
LOY و يا نخ دارای آرايش يافتگی پایين:
سرعت ذوب ريسي كمتر از m/min 3000 است.
خواص و ويژگی‌های انواع نخ فرش پلی‌استر
از جمله خواص و ويژگی‌های بارز پلی‌استر می‌توان به موارد زير اشاره نمود:
- عدم پرزدهي
- عدم حساسيت‌زايی
- براقیت يا Luster
- ثبات شستشويی بالا
- ثبات نوری بالا
- ثبات سايشی بالا
- نرمي و لطافت (زير دست مطلوب)
- عدم رشد قارچ و باكتری
- ثبات بالای گرمايی و حرارتی
- مقاومت بالا در برابر مواد شيميایی
- پايداري بالاتحت شرايط اسيدی
- فاقد ضرر بر سلامت
- از جمله مزیت‌های مهم فلامنت پلی‌استر می‌توان به داخلی بودن مواد اولیه‌ی مصرفی جهت تولید پلی‌استر و عدم نیاز به واردات مواد اولیه در این حوزه اشاره نمود.
میزان تولید پلی استر در دنیا و ایران
آماری که از سوی Fiber Year در سال ۲۰۱۳ ارائه شده است نشان می‌دهد میزان تولید الیاف مصنوعی با رشدی ۵/۶ درصدی به ۵۰/۸ میلیون تن در سال ۲۰۱۲ رسید. تولید الیاف مصنوعی استیپل و فلامنت به صورت یکسره به ترتیب رشد سالانه ۱/۹ و ۷/۶ درصدی نسبت به سال ۲۰۱۱ بوده است.
الیاف پلی استری(استیپل_فلامنت) بیشترین سهم را در تولید الیاف مصنوعی با سهم معادل ۴۱ میلیون تن را به خود اختصاص داده و الیاف نایلون و پروپیلن در رده‌های بعدی قرار گرفته‌اند. آماری که در سال ۲۰۱۲ ارائه شده نشان می‌دهد تولید فلامنت پلی‌استر افزایش ۹/۱ درصدی داشته و به ۲۷/۳ میلیون تن در سال رسیده که این خود حاکی از رشد مداوم متوسط ۸/۶ درصدی در تولید این نوع فلامنت در هفت سال اخیر است. چین عمده‌ی تولیدکننده‌ی فلامنت پلی‌استر در دنیاست. از جمله عمده مصارف فلامنت پلی‌استر می‌توان به صنايع فرش ماشينی ومنسوجات نساجی اشاره نمود.
با توجه به اینکه تولید فلامنت پلی‌استر و روند رو به صعود آن در ۲۷ سال اخیر (۱۹۸۵ تا ۲۰۱۲) بسیار بالا بوده می‌توان به اهمیت آن در دنیا پی برد. و اینکه مصارف آن در صنایع نساجی مانند صنایع فرش ماشینی، پوشاک و منسوجات بسیار زیاد است. با توجه به روند صعودی تولید فلامنت پلی‌استر در دنیا، طی چند سال اخیر شاهد روند رو به رشدی در تولید الیاف در ایران نیز بوده‌ایم. که این خود همراه با افزایش میزان اشتغال در این زمینه است.
مصارف مختلف پلی‌استر
امروزه از نخ پلی‌استر اسپان و فلامنت در مصارف خانگی مختلف من جمله فرش ماشینی، کف‌پوش‌ها، منسوجات، پوشاک کودک و بزرگسال و … استفاده می‌شود.