الیاف پلی‌پروپیلنی و نقش آنها در صنعت نساجی
پلي‌پروپيلن که از طريق پليمريزاسيون پروپيلن به صورت يک پليمر خطي تهيه مي گردد و به اختصار PP ناميده مي شود، بعد از پيدا شدن کاتاليست زيگلرناتا توليد شد. اين کاتاليست توليد پلي‌پروپيلن ايزو تاکتيک که قادر به متبلور شدن مي باشد را امکان پذير ساخت.
عدم امکان رنگررزي الياف پروپيلن به روش هاي متداول براي ديگر الياف ، باعث جلو گيري از رشد بيشتر اين ليف مصنوعي گرديده است. الياف و نخ هاي نواري که دو کاربرد پلي‌پروپيلن را تشکيل مي دهند نسبتاً به آساني به روش ذوب ريسي تهيه مي گردند و آسان بودن توليد اين نوع الياف و پائين بودن هزينه توليد استقبال بسيار گسترده اي از آن را به همراه داشته است.برای تولید پارچه‌ها و الیاف پلی‌پروپیلنی از مواد PPZ30S میتوان استفاده کرد. با بکار گيري مواد بالا برنده مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش سعي شده است عيب کم بودن مقاومت پلي‌پروپيلن PP در مقابل اين اشعه مرتفع گردد.
پلي‌پروپيلن PP داراي دماي ذوب بالا تر (175-165درجه سانتيگراد) در مقايسه با پلي‌اتيلن مي باشد. از نقطه نظر استحکام ومقاومت در مقابل سايش ، پلي‌پروپيلن PP با پلي‌اتيلن تفاوت زياد ندارد. همانطور که گفته شد پلي‌پروپيلن PP هم مثل پلي‌اتيلن با روش هاي معمول قابل رنگرزي نبوده و به روش رنگرز ي توده (Mass Coloration) که در آن گرانول رنگی قبل از تشکيل الياف، به پليمر مذاب اضافه مي شود رنگرزي می‌گردد.
توليد الیاف پلی‌پروپيلن
PP از پليمريزاسيون پروپيلن در شرايط دما و فشار نسبتاً ملايم و در حضور کاتاليست معروف زيگلر – ناتا تولید مي شود. وجود اين کاتاليست، پليمري به صورت ايزوتاکتيک را تشکيل مي دهد که قادر به متبلور شدن تا حدود 90 درصد مي باشد.
ديگر فرم هاي آتاکتيک و سيندو تاکتيک پلي‌پروپيلن PP داراي خواص مناسب جهت تشکيل الياف نمي باشند. با توجه به شرايط سرد شدن، ساختار بلورين پلی‌پروپيلن دو شکل متفاوت پيدا ميکند. با توجه به سرعت توليد و دماي پليمر مذاب، سرعت سرد شدن و کشش بعد از توليد ، الياف پلي‌پروپيلن ازنظر جهت گيري بلورهاي خود نسبت به محور ليف با يکديگر تفاوت دارند و افزايش سرعت ريسندگي اوليه و اعمال کشش بعد از توليد، جهت گيري بلورها را در جهت محور ليف افزايش مي دهد. پليمريزاسيون پروپيلن به سه روش امکان‌پذير مي باشد.
در روش تعليق که يک روش کلاسيک بحساب مي آيد پروپيلن در يک محيط رقيق‌کننده که معمولاً يک هيدرو کربن آليفاتيک مي باشد پليمريزه مي گردد مکمل اين روش ، پليمريزاسيون فاز گاز مي باشند. در ذوب ريسي پلي‌پروپيلن PP، مشابه ديگر الياف ترموپلاستيک مثل پلي‌استر و پلی‌آميد، وزن مولکولي متوسط، توزيع وزن مولکولي و همچنين شاخص جريان توده پليمري مذاب (MFI) و… خصوصيات الياف توليد شده را تحت تأثير خود قرار مي دهند.
بطور کلي افزايش وزن مولکولي پليمر، افزايش استحکام الياف توليد شده را به همراه دارد. براي الياف پلي‌پروپيلن که به منظور مصرف در صنعت نساجي توليد مي گردند وزن مولکولي متوسط و براي الياف پلي‌پروپيلن با استحکام زياد که به عنوان الياف با کارايي بالا توليد مي گردند وزن مولکولي بالا انتخاب مي گردد.
پديده‌های فيزيکی مهم در ذوب ريسی
- رفتار توده مذاب از نقطه نظر رئولوژي
- کاهش قطر جريان در روزنه رشته ساز
- سرمايش جريان
- تبلور وتشکيل ساختار ليف
الياف پلی‌پروپيلن با توجه به قيمت ارزانتر آن ها نسبت به الياف ديگر براي طيف گسترده اي از کاربرد ها مورد استفاده قرار گرفته اند. به عنوان مثال، نخ کفپوش هاي از نوع تافتينگ، نخ خامه قالي ، الياف کفپوش هاي نمدي و … کاربردهاي نساحي الياف پلي‌پروپيلن را تشکيل مي دهند.
کاربردهاي صنعتي پلي‌پروپيلن را طناب، منسوجات کشاورزي ، منسوجات عمراني (کاربرد در عمران)، گوني بافی، توري و موارد ديگري تشکيل مي دهند.در صنعت موکت بافی خرید مواد PP552R گزینه مناسبی است.
در صنعت گونی بافی استفاده ازمواد پلی‌پروپیلن PPC30S و یا PP510L استفاده میشود.
ضعف الیاف پلی‌پروپیلن
عليرغم مزاياي چشمگير، الياف پلي‌پروپيلن داراي سه مشکل عمده در رابطه با کاربرد خود بصورت زير مي باشند:
الف: دمای ذوب نسبتاً پائين
تفاوت زياد بين دماي ذوب الياف پلي‌پروپيلن و ديگر الياف مثل پلي‌استر و پلي‌آميد ، کاربرد وسيعتر پلي‌پروپيلن را محدود ساخته است.
ب: تخريب بر اثر اکسيداسيون
وجود پيوند C-H نوع سوم تخريب آنرا بر اثر اکسيداسيون شدت مي بخشد. گرما و نور به عنوان يک کاتاليست براي واکنش اکسيداسيون عمل مي نمايد. از اين رو ، مقاومت کم الياف پلي‌پروپيلن معمولي در مقابل نور و گرما ، عيب بزرگي براي آنها بشمار مي آيد.
جذب اکسيژن توسط اين پليمر ، باعث شکستن ماکرومولکول و در نتيجه کاهش درجه پليمريزاسيون مي شود.
ج: عدم امکان رنگرزی با روش‌ها متداول برای ديگر الياف
همان طور که قبلاً گفته شد با توجه به عدم وجود گروه هاي قطبي در پلي‌پروپيلن PP، اين ليف بدون اصلاح شدن قادر به قبول تعداد زيادي از رنگينه‌هاي مختلف نبوده و رنگرزي نوع معمولي آن امروزه به کمک رنگرزي توده انجام مي شود. براي کاهش کمبودهای پلي‌پروپيلن PP سعي شده است که اين نوع ليف ترموپلاستيک با توجه به هدف خاص اصلاح گردد . اين اصلاح ممکن است که خواص ديگري را نيز تحت تأثير خود قرار دهد. اصلاحات براي بهبود و حتی کسب خصوصيات ديگر ممکن است از طريق اصلاح شيميايي پليمر و يا اصلاح فيزيکي در مرحله توليد و يا بعد از آن انجام شود.
دیدگاهتان را بنویسید