همه چیز درباره الیاف ها

الیاف سلولزی

تاریخچه الیاف ها

دانشمند انگلیسی «رابرت هوک» در سال 1664 در جستجوی پاسخی برای این سؤال بود که چگونه می‌توان بدون دخالت کرم ابریشم به نخ ابریشمی دست پیدا کرد. اما آزمایش‌های او حاصلی به بار نیاورد. برای تولید نخ از هر ماده‌ خام، ابتدا باید سه مسئله حل شود: اولاً باید ماده‌ خاصی داشته باشیم که بتوان آن را ذوب یا حل کرد؛ ثانیاً باید بتوان این ماده ذوب یا حل‌شده را از سوراخ‌های بسیار ریز عبور داد و یا آن را از طریقی دیگر بصورت نخ‌های قابل انعقاد درآورد؛ ثالثاً، نخ‌ها باید بسیار قابل انعطاف و در عین حال محکم باشند، نباید در آب حل شوند. باید در مقابل گرما از خود مقاومت نشان دهند و ویژگی‌های لازم برای پارچه‌بافی را دارا باشند.

حوزه بسیار وسیع الیاف مصنوعی به دو گروه اصلی تقسیم می‌شود:‌ الیاف ساخته‌شده از سلولز، و الیاف حقیقتاً مصنوعی (صفحه 374). در هر دو گروه، رشته‌ها (فیلامنت‌ها) و الیاف ریسیده تولید می‌شود. رشته‌ها هزاران متر طول دارند (در حقیقت بی‌انتها هستند) در حالی که طول الیاف فقط به چند متر می‌رسد. آنها را به اندازه طول الیاف طبیعی می‌برند و غالباً نیز در ترکیب با این الیاف مورد استفاده قرار می‌دهند. الیاف دارای منشاء سلولزی، امروزه همچنان از لحاظ تجارتی نسبت به الیاف حقیقتاً مصنوعی کاربرد بیشتری دارند.

الیاف ها

الیاف مصنوعی سلولزی

امروزه این الیاف را از طریق سه فرانید مختلف تولید می‌کنند: فرایند «ویسکوز»، فرایند «کوپرآمونیم» و فرایند «استات».

فرایند ویسکوز

ماده‌ اولیه سلولز است که با روش‌های شیمیایی از چوب،‌ کاه و یا عناصر گیاهی دیگر ساخته می‌شود (صفحه 368). اگر سلولز تحت تأثیر سود سوزآور قرار گیرد، اجزای دارای ملکول سبک در این محلول حل می‌شوند، در حالی که اجزای ملکولی سنگین (که برای تولید الیاف مصنوعی مورد نیازند) نمکی تولید می‌کنند که می‌تواند در دمای 20 تا 25 درجه سانتیگراد با سولفور هیدروژن ترکیب شود و گرانتیت سلولز تولید کند. این ماده غلیظ زردرنگ در محلول 7درصد سود سوزآور (یا محلول هیدروکسید سدیم) در 15 تا 17 درجه سانتیگراد حل می‌شود و تشکیل یک محلول ویسکوز می‌دهد. سپس این محلول را صاف می‌کنند و با استفاده از خلأ، گازهای موجود در آن را می‌گیرند؛ زیرا حتی کوچکترین حباب گاز یا هوای موجود در آن باعث می‌شود که الیاف در موقع ریسیده‌شدن پاره شوند. محلول ریسندگی باید دو تا چهار روز قبل از تابیدن در دمای 12 تا 15 درجه سانتیگراد کاملاً جا بیفتد. سپس آن را از درون نازل‌های ریسندگی به درون حمام‌های ریسندگی پمپ می‌کنند. هر نازل دارای تعداد زیادی (تا 150 عدد) لوله بسیار باریک است که به آنها رشته‌ساز می‌گویند. قطر هر یک از این لوله‌ها  تا  میلیمتر است و از فلزاتی نظیر تانتالوم که در مقابل مواد شمیایی مقاومت دارند، ساخته می‌شوند. حمام ریسندگی حاوی محلول اسیدسولفوریک و نمک‌‌ها در آب است. گرانتیت سلولز در این محللو اسیدی تجزیه می‌شود و بصورت رشته‌های باریک از نازل‌ها بیرون می‌آید. سپس جهت شستشو، رنگ‌زدایی، استحکام بخشیدن و تصفیه از حمام‌های مختلف عبور داده می‌شود. پس از خشک شدن 10 تا 40 رشته را به هم می‌تابند و نخ ریون را بدست می‌آورند. نخ ریون، بسته به عملیاتی که قبل و بعد از تابیده شدن بر روی آ‌نها انجام می‌گیرد، بیرنگ یا رنگ‌شده (یک فرایند رنگرزی بسیار ثابت)، براق یا مات‌، و لطیف یا خشن است.

دسته‌های الیاف، پس از خروج از نازل‌های مختلف به هم می‌پیوندند و بصورت کابل درمی‌آیند. سپس کابل حاصل را به طول فقط چند سانتیمتر برش می‌دهند و فر می‌زنند و ماده‌ای که به پشم چوب (الیاف ریون) معروف است بدست می‌آورند.

ییک از محصولاتی که از پشم چوب درست می‌شود، زه لاستیک ماشین است که نسبت به زه ساخته‌شده از پنبه برتری دارد.

ریون و پشم چوب حاصل از فرایند فوق دارای همان عناصری است که جزء اصلی چوب به نام سلولز پلی‌ساکارین و با فرمول (???6H10O5)nرا می‌سازند.

الیاف مصنوعی سلولزی

فرایند کوپرآمونیم

در فرایند کوپرآمونیم و فرایند استات لازم است از لینترها (الیاف کوتاه پنبه) یا بخصوص از سلولز خالص چوب (خمیر پالایش‌شده) استفاده شود. اگر سلولز خالص را پس از عمل اولیه با سود سوزآور و محلول رنگ‌زدا در تماس با سولفات مس و آمونیاک قرار دهیم، سلولز دارای ملکول بزرگتر، در صورتی که از غلظت صحیح برخوردار باشد، بصورت آمیخته کوپرآمونیم سلولز در محلول قلیایی آبی حل می‌شود. این محلول ویسکوز را پس از عبور از صافی، از طریق رشته‌سازها با فشار به درون قیف ریسندگی می‌راند. سپس رشته‌های تولیدشده را از یک جریان نیرومند آب عبور می‌دهند (مرحله ریسندگی تر). به این ترتیب، سلولز به شکل رشته‌های چسبیده، از ترکیب مختلط جدا و در ته ظرف رسوب می‌کند و بلافاصله بصورت رشته‌های بسیار باریک ــ حتی باریک‌تر از رشته‌های ابریشم مصنوعی ــ بیرون کشیده می‌شود. محصول شسته‌شده را پس از خشک کردن به دور ماسوره می‌پیچند و پس از طی چند فرایند دیگر، محصول آماده بصورت نخ یا لیف بریده‌شده و آماده در دسترس قرار می‌گیرد.

روش استات

سلولز را می‌توان طی عملیات شیمیایی خاص به مشتقات متعددی تبدیل کرد. استات سلولز یکی از این مشتقات است که می‌تواند الیاف مصنوعی بسیار مناسبی بدست بدهد. برای بدست آوردن استات سلولز، سلولز خالص را به کمک اسید استیک و انیدرید استات، در مجاورت اسید سولفوریک، استیله می‌کنند تا استات شسته شده ولی خشک، در استون قابل حل شود. این محلول را پس از صاف کردن، با فشار از طریق رشته‌سازها به داخل هوای گرم می‌فرستند تا رشته‌ها شکل گیرند. در این جا استون از رشته‌ها خارج و بوسیله جریان هوای گرم حمل می‌شود تا پس از بازیابی، دوباره مورد استفاده قرار گیرد (فرایند ریسندگی خشک)، سپس رشته‌های خشک‌شده را دور ماسوره می‌پیچند و پس از طی چند فرایند، بصورت نخ با تار برش داده‌شده، آماده استفاده می‌کنند.

منبع: سندباد

بدون دیدگاه

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>