الیاف مصنوعی چیست

الیاف مصنوعی چیست

به گروهی از الیاف نساجی گفته می‌شود که توسط روش‌های خاص تولیدی و به صورت مصنوعی تولید می‌شوند و بطور معمول در طبیعت وجود ندارند ولی ممکن است ریشه طبیعی داشته یاشند.

الیاف زیر از الیاف نساجی مصنوعی شناخته می‌شوند:

• الیاف سلولز
• الیاف استات سلولز
• الیاف ویسکوز
• الیاف اکریلیک
• الیاف پلی پروپیلن
• الیاف پلی‌آمید (نایلون)
• الیاف پلی استر
• پلی‌وینیل الکل
• پلی اتیلن

الیاف مصنوعی

الیاف مصنوعی را بر اساس ماده‌اولیه آن‌ها به دو دستهٔ کلی تقسیم می‌کنند:

الف) الیاف مصنوعی بازیافته :

جهت تهیه آن‌ها از پلیمرهای طبیعی مانند سلولز و پروتئین به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. ویسکوز ریون (Viscose Rayon)، کوپر آمونیوم ریون (Cuprinonium Rayon) ، استات سلولز (Cellulose Acetate) را می‌توان به عنوان الیاف مصنوعی بازیافتی نام برد.

ب) الیاف مصنوعی س‍‍نتتیک :

از منومرهای مناسب برای تهیه پلیمر استفاده شده و پلیمرهای حاصل با ویژگی‌های معین برای تهیه الیاف سنتتیک به کار گرفته می‌شود.

الیاف مصنوعی سنتتیک

ماده اولیه الیاف مصنوعی سنتتیک از پلیمریزاسیون منومرهای مناسب بدست می‌آید و پلیمرها از لحاظ فعل و انفعالات شیمیایی به دو گروه تقسیم می‌گردد.

1. پلیمرهای افزایشی
2. پلیمرهای تراکمی یا کندانسه‌ای

پلیمرهای افزایشی (Addition Polymers)

پلیمرهای افزایشی در اثر ترکیب منومرهای ساده با یکدیگر و بدون از دست دادن هیچ مولکولی از خود به دست می‌آیند. منومرهای به کار رفته حاوی گروه‌های متیلن و باند دوگانه هستند. رادیکال‌های فعال شیمیایی حاصل از کاتالیزورها یا فتوشیمیایی حاصل از اشعه‌های مختلف (مانند اشعه گاما)در محیط مناسب به ترکیبات اتیلنی اثر کرده و با تبدیل اتصال دوگانه آن‌ها به اتصال ساده، یعنی فعال کردن منومرها، سبب ترکیب آن‌ها با یکدیگر شده و زنجیره بلند پلیمر بدست می‌آید.مهمترین منومرهایی که دارای پیوند دوگانه بوده و توانایی تشکیل چنین ترکیبی را دارند، عبارتند از : اتیلن Ethylene ، اکریلونیتریل Acrylonitrile یا وینیل سیانید Vinyl Cyanide ، وینیل استات Vinyl Acetate، متیل متاکریلات Methyl Methacrylate

در هر پلیمریزاسیون افزایشیبه منظور تشکیل زنجیر بلند پلیمر، پس از تشکیل رادیکال فعال شیمیایی یا فوتوشیمیایی، سه مرحله اساسی زیر روی منومرها انجام می‌گیرد.

1. آغاز فعل و انعالات در اثر فعال شدن منومر Initation
2. پیشروی فعل و انفعالات Propagation
3. پایان فعل و انفعالات Termination

پلیمر افزایشی را می‌توان با یکی از روش‌های پلیمریزاسیون زیر تهیه کرد:

الف)Bulk Polymerization : این روش آسانترین روش پلیمریزاسیون افزایشی می‌باشد. در این روش کاتالیزور مناسب را به محلول خالص از منومر اضافه می‌کنند و آن را در یک راکتور که درجه حرارت عملیات، قابل کنترل می‌باشد، بهم می‌زنند و به تدریج که فعل و انفعالات ادامه پیدا می‌کند، غلظت محلول در اثر پلیمریزاسیون، منومرها افزایش پیدا می‌کند، در صورتی‌که تمام منومرها تبدیل به پلیمر شوند یک جسم جامد حاصل خواهد شد.
ب)Solution Polymerization : در این روش منومر و کاتالیزور را در یک حلال بی‌اثر حل کرده و عمل پلیمریزاسیون در همان حلال انجام می‌گیرد و پلیمر حاصل به صورت محلول در حلال تهیه می‌شود. در صورتی‌که محلول پلیمر حاصل را بتوان مستقیما جهت عملیات ریسیدن الیاف بکار برد، یک روش مناسب و مقرون به صرفه خواهد بود، ولی در صورتی‌که لازم باشد می‌توان پلیمر تشکیل شده را از حلال آن جدا کرده و آن را بعدا به صورت‌های مناسب دیگر جهت ریسیدن الیاف استفاده کرد. در این صورت آثاری از حلال اول در پلیمر باقی خواهد ماند و همچنین بازیابی این حلال احتیاج به سرمایه‌گذاری دوباره خواهد داشت.
پ) Emulsion Polymerization : در این روش آب به عنوان ماده واسطه مصرف شده و ومنومر را به وسیلهٔ ماده امولسیون‌کننده به صورت امولسیون در آب درمی‌آورند، و سپس با اضافه کردن کاتالیزور مناسب به این امولسیون عمل پلیمریزاسیون را آغاز می‌کنند.پلیمر تشکیل شده از محیط عمل رسوب می‌کند.

ت) Suspansion Polymerization : در این روش منومر و کاتالیزور را به یک ماده واسطه که معمولاً آب می‌باشد اضافه می‍کنند و آن‌ها را در اثر بهم زدن همراه با مواد تثبیت‌کننده مانند نشاسته به صورت معلق نگه می‌دارند. وقتی عمل پلیمریزاسیون انجام می‌گیرد، ذرات پلیمر تشکیل شده به صورت روش پلیمریزاسیون بالک عمل می‌کند و عمل پلیمریزاسیون تکمیل شده و رسوب می‌شود.

پلیمرهای تراکمی Conensation Polymers

پلیمرهای تراکمی به سه روش قابل تهیه‌اند:

1. از ترکیب یک یا چند مولکول مختلف با یکدیگر و حذف یک مولکول ساده به شکل آب، آمونیاک یا اسید کلرئیدریک . مهم‌ترین آن‌ها شامل پلی‌آمید، پلی‌استر و فنل آلدئید
2. از ترکیب یک مولکول بسته با خودش ، در اثر باز شدن اتصال حلقوی آن، بدون حذف مولکول اضافی
3. از ترکیب یک یا چند مولکول مختلف با یکدیگر بدون حذف مولکول اضافی

بنابراین پلیمریزاسیون تراکمی عبارتست از پلیمریزاسیونی که در آن فعل و انفعالی مداوم بین دو گروه فعال از منومرهاانجام گرفته و گروه جدیدی به صورت اتصال بین مولکولی ایجاد می‌گردد که دیگر خاصیت گروه‌های اولیه را ندارد.