الیاف پلی استر یکی از الیاف پرکاربرد در صنعت نساجی است که از ترکیب شیمیایی “پلی” به معنی زیاد و “استر” به عنوان یک ترکیب شیمیایی پایه، ساخته می‌شود. در این فرآیند، اتیلن ماده اصلی است که ساختار زنجیره پلیمری را تشکیل می‌دهد و از ترکیبات نفتی مشتق می‌شود. در ادامه به بررسی مراحل تولید انواع مختلف الیاف پلی استر از جمله فیلامنت و استیپل می‌پردازیم.
1. تولید الیاف فیلامنت پلی استر
پلیمریزاسیون:
در این مرحله، مونومرها با یکدیگر مخلوط می‌شوند. برای مثال، دی متیل ترفتالات (DMT) در حضور کاتالیزور و در دمای 150 تا 210 درجه سلسیوس با اتیلن گلایکول واکنش می‌دهد. این واکنش با ترفتالیک اسید ادامه می‌یابد و دمای واکنش به 280 درجه سلسیوس افزایش می‌یابد. در نتیجه محلولی شفاف و مذاب حاصل می‌شود که به اکسترودر منتقل می‌شود.
ذوب ریسی:
چیپس‌های پلیمری در دمای 260 تا 270 درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شوند تا محلول مذاب آماده تزریق شود. سپس این محلول به رشته‌ساز منتقل می‌شود و با توجه به ویژگی‌های روزنه‌ها، رشته‌های پلیمری تشکیل می‌شود. در این مرحله، ممکن است ترکیبات شیمیایی دیگری مانند ضد آتش و آنتی استاتیک به مذاب پلیمری اضافه شوند.
کشش الیاف:
رشته‌های فیلامنت پس از خروج از رشته‌ساز، نرم و قابل کشش هستند. برای افزایش استحکام، الیاف تحت کشش قرار می‌گیرند تا زنجیرهای پلیمری به صورت موازی درآیند. این کشش باعث می‌شود که الیاف به جای شکنندگی، استحکام و سختی بیشتری پیدا کنند. در نهایت، الیاف کشیده شده بر بوبین‌ها پیچیده شده و برای عرضه آماده می‌شوند.
2. تولید الیاف استیپل پلی استر
در تولید الیاف استیپل پلی استر، مراحل پلیمریزاسیون، خشک کردن و ذوب ریسی همانند تولید الیاف فیلامنت است، اما تفاوت اصلی در تعداد روزنه‌های رشته‌ساز است که در الیاف استیپل بیشتر است.
کشش تاو:
در تولید الیاف استیپل، ابتدا تاوهایی با طول‌های مختلف تهیه می‌شوند. این تاوها بر روی غلتک‌های داغ کشیده می‌شوند و می‌توانند تا 3 یا 4 برابر طول خود کشیده شوند. این کشش باعث افزایش استحکام الیاف می‌شود.
چین‌دار کردن:
در این مرحله، الیاف فشرده شده و حالت فنری به خود می‌گیرند. این ویژگی کمک می‌کند تا الیاف در مراحل بعدی درگیری بهتری پیدا کنند.
تثبیت‌سازی:
الیاف به منظور تثبیت چین داده‌شده تحت دمای 100 تا 150 درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرند. این مرحله باعث می‌شود که الیاف در حالت فنری خود ثابت شوند و از تغییر شکل آن‌ها در مراحل بعدی جلوگیری می‌شود.
برش:
در این مرحله، تاوها تحت برش قرار می‌گیرند و به قطعاتی با اندازه‌های مختلف تقسیم می‌شوند. این برش‌ها بستگی به نوع و کاربرد نهایی الیاف دارند.
کاربردهای مختلف الیاف پلی استر:
- فیلامنت: الیاف پلی استر در این حالت دارای طول ممتد بوده و پارچه‌ای نرم و یکدست ایجاد می‌کنند.
- استیپل: در این فرم، الیاف فیلامنت به قطعات کوچکتر بریده می‌شوند و به راحتی با دیگر الیاف مخلوط می‌شوند.
- تاو: این نوع الیاف به صورت دسته‌هایی از فیلامنت‌ها هستند که برای کاربردهای خاص استفاده می‌شوند.
- الیاف پرکن: این الیاف به شکل حجیمی هستند و به طور معمول در بالش‌ها، لحاف‌ها و سایر کاربردهای مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نتیجه‌گیری:
الیاف پلی استر با ویژگی‌هایی نظیر استحکام بالا، مقاومت در برابر چین و چروک، قابلیت شستشو و خشک شدن سریع، از جمله مواد پرکاربرد در صنعت نساجی به شمار می‌آیند. تولید این الیاف از طریق مراحل پیچیده پلیمریزاسیون، ذوب ریسی، کشش و تثبیت‌سازی امکان‌پذیر است و هر یک از این مراحل بر ویژگی‌های نهایی الیاف تأثیر می‌گذارد.
