3 محصول
مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش
مواد خام صنعت نساجی بر اساس منشا، به دو دسته اصلی الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی طبقهبندی میشوند. الیاف طبیعی الیافی هستند که توسط طبیعت آماده میشوند و فقط نیاز به استخراج دارند. درحالیکه الیاف مصنوعی، توسط انسان، در کارخانه با استفاده از مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش تولید میشوند؛ یعنی موادی که پیش از این به صورت الیاف نبودهاند.
الیاف طبیعی
الیاف طبیعی با توجه به ماهیت و منبع (منشا) به سه دسته اصلی تقسیم میشوند: الیاف گیاهی، الیاف حیوانی و الیاف معدنی. از نمونههای پرکاربرد الیاف طبیعی میتوان به ابریشم، پنبه، جوت، کتان، پشم، کنف، کناف و آزبست اشاره کرد. آنها در سالهای اخیر به دلایل زیست محیطی تقاضای قابل توجهی داشتهاند. علاوه بر امتیاز تجدیدپذیر بودن، الیاف طبیعی دارای چگالی کم، خواص مکانیکی و حرارتی بهتر و زیست تخریبپذیر هستند. ناگفته نماند که این الیاف قیمت بیشتری هم دارند.
الیاف مصنوعی
همانطور که در مقدمه اشاره کردیم، الیاف مصنوعی در کارنجات، از مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش تولید میشوند؛ یعنی از موادی که قبلا به صورت الیاف نبودهاند. فیبر ویسکوز، فیبر استات، نایلون، پلی الفینها، اکریلیکها، الاستین پلی استر، الیاف شیشه و فیبر کربن از برجستهترین مصنوعات نساجی هستند.
تکنیک های ریسندگی برای الیاف مصنوعی
برای ریسندگی الیاف مصنوعی، محلولها و مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش نقش آفرینی میکنند. به عبارتی پلیمرها در غلظتهای متغیر، با توجه به نوع پلیمر و حلال، حل میشوند تا مایعی چسبناک (دوپ) به دست آید. این مایع چسبناک کم کم به یک توده پلیمری تبدیل میشود. سپس در دستگاه اکسترودر با استخراج حلالها، فرآیند ریسندگی روی آن انجام میشود.
بسته به نوع محلول، ریسندگی الیاف مصنوعی به دو بخش خشک و مرطوب تقسیم میشود. در ریسندگی خشک، حلالها با جریان گاز گرم که به سمت رشتههای اکسترود شده هدایت میشود، حذف خواهند شد. درحالیکه در روش ریسندگی مرطوب، ویسکوز پلیمری اکسترود شده در معرض آب قرار میگیرد. به عبارتی آب به عنوان غیرحلال برای توده پلیمری عمل میکند.
انواع الیاف مصنوعی
الیاف مصنوعی نتیجه تحقیقات گسترده برای بهبود خواص الیاف حیوانی و گیاهی طبیعی است. این الیاف مصنوعی با اکستروژن یک ماده پلیمری با منشاء مصنوعی از طریق اسپینر رشته رشته شده و در معرض هوا و یا آب قرار میگیرند. پلیمرهای تشکیل دهنده این الیاف بیشتر، از مواد پتروشیمیایی به دست میآیند. بنابراین به این الیاف، الیاف مصنوعی میگویند. در اینجا، برجستهترین الیاف مصنوعی که در نتیجه فعل و انفعالات مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش به دست میآید را معرفی خواهیم کرد.
فیبر ویسکوز
الیاف ویسکوز حاصل واکنش هیدروکسید سدیم (NaOH) و دی سولفید کربن با سلولز است. محلول ویسکوز یک فرآیند ریسندگی مرطوب را طی خواهد کرد. به عبارتی، این محلول، برای رسیدن به نظم، در حالی که معرض آب قرار گرفته، کشیده و رشته رشته میشود. الیاف حاصله برای حذف ناخالصیها، افزایش درخشندگی، بهبود خواص چسبندگی و اصطکاک، دوباره پردازش میشوند. فرآیند پردازش مجدد ممکن است شامل شستوشو، سفید کردن و اضافه کردن بخش دیگری از مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش شود. پارامترهای فرآیند ریسندگی امکان دستکاری خواص را تا سطح وسیعتری فراهم میکند و در نتیجه آن، الیاف خاصی مانند ویسکوز با استحکام بالا، ویسکوز بسیار فشرده، الیاف توخالی و مودال به دست میآید.
فیبر استات
ماده اولیه تولید الیاف استات نیز سلولز است اما در واقع از استر سلولز تشکیل شده است. سلولز، با انیدرید استیک و اسید استیک به وسیله مواد شیمیایی تجزیه کننده مرطوب، مخلوط میشود. ریسندگی این فیبر طبق تکنیک ریسندگی خشک انجام میگیرد. محلول نخریسی به پمپ ریسندگی منتقل و از طریق اسپینر، اکسترود میشود. رشتههای خروجی از اسپینر از مجرای هوای گرم عبور کرده که منجر به تبخیر حلال استون و الکل و در نتیجه، انجماد رشتهها میشود. در طول مدت عبور، رشتهها کشیده، ترکیب و روغنکاری شده و در نهایت، روی بوبینها (استوانهها) پیچیده میشوند.
نایلون
الیاف نایلونی از ماکرومولکولهای خطی تشکیل شدهاند که واحدهای ساختاری آنها توسط گروه آمید (-NH-CO-) به هم مرتبط میشوند. بنابراین به این الیاف پلی آمید نیز میگویند. رایجترین روش برای تولید پلیمرهای نایلونی، تراکم دی آمینها با دی اسیدها است.
الیاف نایلون با اکستروژن پلیمر مذاب تولید میشوند و هیچ حلالی در آن دخالت ندارد. در ابتدا تراشههای پلیمری تا نقطه ذوب، حرارت میبینند. سپس پلیمر مذاب در دمای 280 تا 300 درجه سانتیگراد و در برابر فشار 50 تا 70 مگاپاسکال به اسپینر وارد میشود تا به صورت رشته درآید. پلیمری که از سوراخهای اسپینر بیرون میآید توسط یک قرقره جمعآوری به سمت پایین کشیده میشود. رشتههای به دست آمده در هوای خنک جامد میشوند. نایل به بسیاری از اسیدها و مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش حساس است، اما در اسید فرمیک غلیظ و فنلها حل میشود.
پلی استر
پلی اتیلن ترفتالات (PET) که به عنوان الیاف پلی استر نیز نامیده میشود، در صنعت الیاف مصنوعی جهان کاربرد بسیاری دارد. آنها ارزاناند؛ به راحتی از منابع پتروشیمی تولید میشوند و دارای طیف مطلوبی از خواص فیزیکی هستند. الیاف پلی استری قوی، سبک وزن و مقاوم در برابر چین و چروک هستند. به علاوه خاصیت شستوشو و سایش خوبی هم دارند. پلی استر از پلیمریزاسیون تراکمی یک اسید دی کربوکسیلیک با یک دیول تولید میشود.
الیاف شیشه
شیشه یک الیاف غیرفلزی است که امروزه به طور گسترده به عنوان ماده صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. به طور کلی حالت شیشه یخ زده و جامد تعریف میشود. مواد اولیه برای الیاف شیشه شامل انواع مواد معدنی طبیعی و مواد شیمیایی است. مواد اصلی شامل ماسه سیلیس، سنگ آهک و خاکستر سودا است. ماسه سیلیس به عنوان شکل دهنده شیشه استفاده میشود، در حالی که خاکستر سودا و سنگ آهک به کاهش دمای ذوب کمک میکنند. ضریب انبساط حرارتی پایین همراه با خواص هدایت حرارتی کم، فیبر شیشه را به یک ماده پایدار از نظر ابعاد تبدیل کرده که در مقایسه با آزبست و الیاف آلی، گرما را به سرعت دفع میکند.
الیاف شیشه تحت تاثیر برخی از مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش نظیر اسیدهای هیدروفلوئوریک، فسفریک داغ و مواد قلیایی قوی قرار میگیرد. از ویژگیهای مهم الیاف شیشه میتوان به جذب رطوبت کم، استحکام بالا و مقاومت در برابر حرارت و جریان الکتریکی اشاره کرد.
فیبر کربن
فیبر کربن رشتهای بلند و نازک به قطر 5 تا 10 میکرومتر بوده که بیشتر، از اتمهای کربن تشکیل شده است. اتمهای کربن در کریستالهای میکروسکوپی که کم و بیش موازی محور فیبر هستند به هم متصل میشوند. این همترازی کریستالی فیبر را به طرز باورنکردنیای قوی میکند. چراکه چندین هزار الیاف کربن به یکدیگر متصل میشوند تا یک نخ را تشکیل دهند.
در فرآیند ریسندگی، پودر آکریلونیتریل با مواد مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش مانند متیل آکریلات یا متیل متاکریلات مخلوط میشود. سپس با یک کاتالیزور در یک سوسپانسیون واکنش داده و پلاستیک PAN را تشکیل میدهد. سپس گرم میشود تا حلالها از آن تبخیر شده و فیبر جامد به دست آید. در پردازش مجدد، الیاف تثبیت شده تا دمای 1000 تا 3000 درجه سانتیگراد برای چند دقیقه در کورهای پر از مخلوط گاز، به غیر از اکسیژن، گرم میشوند. حذف اکسیژن از سوختن الیاف در دمای بسیار بالا جلوگیری میکند. الیاف گرم شده، اتمهای غیرکربنی خود را به شکل گازهای مختلف مانند بخار آب، آمونیاک، مونوکسید کربن، دی اکسید کربن، هیدروژن و نیتروژن از دست میدهند.
در حال حاضر، صنعت تولید فیبر و نخ بدون استفاده از مواد اولیه شیمیایی صنایع نساجی و فرش به خصوص سدیم متابی سولفیت، اسید سولفوریک، سدیم هیدروژن کربنات و اسید اگزالیک غیرقابل تصور است. چراکه الیاف مصنوعی هم قیمت پایینتر و هم طیف متنوعتری از رنگها را نسبت به الیاف طبیعی، ارائه میدهند.
مهرآزماشاپ طیف وسیعی از مواد اولیه کلیه صنایع را از جمله صنعت نساجی، داروسازی، غذایی و بهداشتی را با مناسبترین قیمت برای صاحبان صنایع فراهم آورده است. برای اطلاع از قیمتها و نحوه سفارش میتوانید به وبسایت ما مراجعه کنید.
منابع
https://fineotex.com/blog-chemicals-in-the-textile-industry/#:~:text=Sub%2Dsectors%20in%20the%20textile%20industry&text=The%20primary%20raw%20materials%20for,found%20in%20many%20natural%20minerals.
https://www.products.pcc.eu/en/k/textile-manufacture/
https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/psr-2016-0022/html?lang=en