چیزهایی درباره نخ پروپیلن و ویژگی هایش

نخ پلی پروپیلن چیست؟

اگر بخواهیم به خاستگاه نخ پلی پروپیلن اشاره کنیم، باید بگوییم که این جنس نخ اولین بار در ایتالیا و در سال 1960 تولید شده و به عنوان یک محصول وارد بازار شد. ویژگی های مثبت و کاربرد نخ پلی پروپیلن باعث شد که خیلی زود مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته و در عرصه تولید استفاده شود.

الیاف پلی پروپیلن، پس از پلی استر، نایلون و اکرلیک، چهارمین الیاف مصنوعی در صنایع تولیدی مختلف هستند. پلی پروپیلن به دو صورت الیاف و نخ نواری و به صورت ذوب ریسی تولید می شود و یکی از جذابیت های آن، هزینه پایین آن است که به مذاق تولیدکنندگان صنایع دیگر و مصرف کنندگان خوش می آید.

ممکن است شنیده باشید که نخ پلی پروپیلن مقاومت کمی در برابر اشعه فرابنفش دارد، اما باید بدانید که این موضوع مربوط به گذشته است و پس از آزمایش های بسیار، محققان با اضافه کردن یکسری مواد، مقاومت آن را در برابر این اشعه بالا برده و این نقطه ضعف را هم از بین برده اند. پلی پروپیلن را به اختصار P-P می نامند.

کاربرد نخ پلی پروپیلن

نخ پلی پروپیلن کاربردهای زیادی دارد اما بیشترین استفاده آن در مصارف بهداشتی و تولید فیلترهای نخ تابیده میکرونی است. این نخ ها که از پلی پروپیلن درست شده اند، خود به عنوان یکی از تجهیزات پرکاربرد در تصفیه آب در صنعت اسمز معکوس و آب شیرین کن شناخته می شود. به این شکل که تراکم زیاد الیاف، باعث می شود که ذرات در سطح خارجی دستگاه باقی مانده و ذرات آبی که کمتر از 5 میکرون هستند، از سطح عبور کرده و وارد سیستم تصفیه آب شوند. به این فرآیند، فیلتراسیون میکرونی گفته می شود.

الیاف پلی پروپیلن همچنین در منسوجات بی بافت هم کاربرد زیادی دارند. این الیاف در فیلترهای هوا، فیلتر مایعات، فیلتر گاز، جاذب روغن در صنعت نفت جهت جدا کردن نفت از سطح آب دریا و فیلترهای تجهیزات تهویه هوا هم به کار می روند.

اما کاربرد عمومی تر این محصول در مواردی چون لباس های تابستانی (مناسب برای دفع عرق)، ماسک های صورت برای بیماران و بیمارستان ها، پوشش دیوار، بتن، رومیزی و دیگر موارد است.

الیاف پلی پروپلین و استفاده از آن در فرش ماشینی

پلی پروپیلن، یک لیف نسبتاً سازگار با پوست بدن انسان بوده ، استفاده از آن در فرش ماشینی مشکل بهداشتی چندانی به وجود نمی آورد.

استفاده ازالیاف پلی پروپیلن در نخ خاب فرش ماشینی ایران، از اوایل دهه ۷۰ شمسی آغاز شد. در آن زمان به دلیل کمبود الیاف اکریلیک و تقاضای بسیار بالا برای این الیاف، از پلی پروپیلن استیپل به عنوان جایگزین اکریلیک استفاده گردید.

فرش بافته شده با نخ خاب ریسیده شده پلی پروپیلن، ظاهری کاملاً شبیه فرش اکریلیک داشت. این سبب شد تا همان اوایل ، مصرف کنندگان متوجه تفاوت های فرش پلی پروپیلن و اکریلیک نشوند. چه بسا در برخی موارد ، مشتریان به علت عدم اگاهی، فرش پلی پروپیلن را که بسیار ارزان تر بود، به همان قیمت فرش اکریلیک خریداری می کردند.

این موضوع سبب شد تا در آن سال ها، سود سرشاری نصیب برخی کارخانجات تولید فرش ماشینی گردد. اما با گذشت حدود دو سال، واقعیت برملا شد.

فرش پلی پروپیلن دارای بازگشت پذیری بسیار ضعیف بود و در اثر پاخوردن سفت و سخت می شد. مصرف کنندگان این مووضع را متوجه شدند و لطمه بسیار شدیدی به وجهه فرش های پلی پروپیلن وارد آمد. اگر چه بعدها با ورود نخ فیلامنت پلی پروپیلن بی سی اف (BCF) به صنعت فرش ماشینی ایران، استفاده گسترده از این نوع لیف به ویژه در فرش های با تراکم پایین (۲۸۰ و ۳۵۰ شانه)، ارزان قیمت و حتی صادراتی به کشور های اطراف (عمدتاً افغانستان ، پاکستان و عراق) به امری متداول تبدیل شد، لیکن مصرف کننده داخلی هنوز به فرش پلی پروپیلن به دیده تردیدآمیز نگاه می کند.

در دهه ۸۰ شمسی و با ورود ماشین آلات بافت «گلیم» ماشینی،فرش های «شگی» و … استفاده از الیاف فیلامنتی پلی پروپیلن از نوع «تثبیت حرارتی شده» و «فریز» رایج شد.

در حال حاضر، تعداد زیادی خط تولید الیاف پلی پروپیلن، مخصوصاً از نوع بی سی اف (BCF) در شهرهای مختلف کشور در حال فعالیت می باشند. بنابراین، می توان گفت کشور ایران ظرفیت بسیار خوبی در زمینه تولید الیاف پلی پروپیلن دارد. دسترسی آسان به مواد اولیه داخلی ، خط تولید کوچک و ارزان قیمت در مقایسه با سایر الیاف،تعداد نیروی انسانی کم و آسانی فرآیند تولید جملگی عواملی هستند که سبب شده اند تا تولید این نوع الیاف طی ۲۰ سال گذشته در ایران رشد بالایی داشته باشد.

به نظر می رسد با توجه به عوامل ذکر شده و در صورت انجام یک برنامه ریزی مناسب و کارآمد و توجه ویژه به کیفیت، ایران بتواند از مزیت رقابتی تولید الیاف پلی پروپیلن خود در سطح بین المللی استفاده و این الیاف را به بسیاری از کشورهای جهان صادر نماید.

نحوه تولید الیاف پلی پروپیلن

الیاف پلی پروپیلن به روش پلیمریزاسیون پروپیلن به صورت یک پلیمر خطی تولید می شود. ماده اوليه توليد الياف پلي پروپيلن را پروپيلن (3CH2=CHCH) تشکيل مي دهد که به صورت يک توليد جانبي در توليد اتيلن و از طریق شکستن مولکول نفت در صنعت پتروشيمي شکل مي گيرد. گازهاي مایع حاوي پروپيلن، ديگر ماده اين منبع هستند.

در مورد الیاف پلی پروپیلنی که برای استفاده در صنعت نساجی تولید می شوند، وزن مولکولی متوسط و برای الیاف پلی پروپیلن با استحکام بالا که به عنوان الياف با کارايي بالا توليد مي شوند، وزن مولکولي بالا انتخاب مي گردد. باتوجه به مربوط بودن شاخص جريان مذاب و وزن مولکولي متوسط به يک ديگر، شاخص جريان مذاب مناسب درتوليد الياف نساجي 25-15 گرم بر 10 دقيقه و براي الياف با کارايي بالا 5-3 گرم بر10 دقيقه عنوان شده است.

نخ پلی پروپیلن از زوایای دیگر

این نخ ها کاملا مصنوعی هستند و همانطور که پیداست از مونومری به نام پلی پروپیلن تشکیل شده اند که از مشتقات نفتی است. پلی پروپیلن، یک پلیمر ترموپلاست است و با ذوب ریسی چیپس آن، تبدیل به لیف می شود.

در لیف پلی پروپیلن، هم نواحی بلوری وجود دارد و هم نواحی آمورف. میزان بلورینگی و آمورف بودن به میزان و نحوه کشش در فرآیند ریسندگی بستگی دارد. این به این دلیل است که در ناحیه کشش، میزان آرایش یافتگی و جهت یابی زنجیره های مولکولی تغییر پیدا کرده و با محور اصلی لیف، موازی خواهند شد.

ویژگی های مکانیکی پلی پروپیلن

برای آشنایی بیشتر شما با پلی پروپیلن، برخی از ویژگی های اصلی آن در ادامه آورده شده است. الیاف پلی پروپیلن همان طور که در جدول زیر آورده شده، دمای ذوب بالایی داشته و در مقابل حرارت و گرما استحکام بیشتری دارند و بنابراین دیرتر ذوب می شوند. در مورد مقاوت در مقابل سائیدگی می توان گفت که تفاوت چندانی با دیگر الیاف مصنوعی ندارند و تقریبا در یک حدود هستند.

اما یکی از ویژگی های پلی پروپیلن، عدم قابلیت رنگ زدن (رنگ رزی) آن است که در دیگر الیاف مصنوعی به چشم نمی خورد. البته پلی اتیلن هم به همین صورت است. اگرچه راهکارهایی برای این موضوع وجود دارد و چون قابل رنگ نبودن پلی پروپیلن به موضوع مهمی تبدیل شده بود، پس از تحقیقات کافی، محققان به این نتیجه رسیدند که می توان رنگ را در مرحله پیش از تشکیل الیاف و زمانی که پلیمر به حالت مذاب است، اضافه کرد. این روش، این عیب را هم برطرف کرده است. از دیگر ویژگی های پلی پروپیلن می توان به شفافیت بالا، مقاومت کششی زیاد، مقاومت در برابر اسیدها و خوردگی، ضد آلرژی بودن و حساسیت بدن اشاره کرد.

با توجه به سرعت تولید و دمای پلیمر مذاب، سرعت سرد شدن و کشش بعد از تولید، الیاف پلی پروپیلن از نظر جهت گیری بلورهای خود نسبت به محور لیف با یکدیگر فرق دارند. افزایش سرعت ریسندگی اولیه و اعمال کشش پس از تولید، سبب افزایش جهت گیری بلورها در جهت محور لیف می شود.

در صورتی که پلي پروپيلن مذاب به آرامي سرد گردد، ساختار بلورين معروفی به نام منوکلينيک به وجود مي آيد. حرارت دادن پلي پروپيلن ازنوع پاراکريستالين به بيش از 80 درجه سانتي گراد منجر به تغيير ساختار بلورين آن به شکل منوکلينيک مي شود.

ویژگی های کیفی الیاف پلی پروپیلن

الیاف پلی پروپیلن دمای ذوب بالایی دارند و در مقایسه با پلی اتیلن در مقابل حرارت و گرما مستحکم تر هستند و دیرتر ذوب می شوند. مقاومت این الیاف در برابر سائیدگی چندان تفاوتی با الیاف مصنوعی دیگر ندارد و تقریبا با هم مشابه هستند. یک ویژگی خاص که در این لیف دیده شده و در سایر الیاف مصنوعی دیگر وجود ندارد اینکه قابل رنگرزی نیست البته پلی اتیلن هم همین ویژگی را دارد. در ابتدای تولید این محصول قابل رنگ نبودن آن یک عیب محسوب می شد اما در ادامه و انجام تحقیقات مختلف محققان توانستند با اضافه کردن رنگ در مرحله ای قبل از تشکیل الیاف و وقتی پلیمر به حالت مذاب است، آن را رنگ کنند و در واقع این نقص و عیب هم برطرف شد. در مورد مقاوت در مقابل سائیدگی می توان گفت که تفاوت چندانی با دیگر الیاف مصنوعی ندارند و تقریبا در یک حدود هستند. از دیگر ویژگی های پلی پروپیلن می توان به شفافیت بالا، مقاومت کششی زیاد، مقاومت در برابر اسیدها و خوردگی، ضد آلرژی بودن و حساسیت بدن اشاره کرد.با توجه به سرعت تولید و دمای پلیمر مذاب، سرعت سرد شدن و کشش بعد از تولید، الیاف پلی پروپیلن از نظر جهت گیری بلورهای خود نسبت به محور لیف با یکدیگر فرق دارند. افزایش سرعت ریسندگی اولیه و اعمال کشش پس از تولید، سبب افزایش جهت گیری بلورها در جهت محور لیف می شود.در صورتی که پلي پروپيلن مذاب به آرامي سرد گردد، ساختار بلورين معروفی به نام منوکلينيک به وجود مي آيد. حرارت دادن پلي پروپيلن ازنوع پاراکريستالين به بيش از 80 درجه سانتي گراد منجر به تغيير ساختار بلورين آن به شکل منوکلينيک مي شود. یک مدل از الیاف پلی پروپیلن مورد اصطلاح ساختاری قرار گرفته و می توان آن را مانند سایر الیاف رنگ کرد. البته این نوع رنگرزی زیاد مقرون به صرفه نیست و تولید کنندگان ترجیح می دهند به روش توده ای این لیف مصنوعی را رنگ کنند. از ویژگی های دیگر این لیف مصنوعی می توان به شفافیت زیاد، مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر اسیدها و خوردگی و ضد آلرژی و حساسیت بدن آن، اشاره کرد.

چه نوع الیاف پلی پروپیلن در صنایع نساجی و ریسندگی استفاده می شوند ؟

الیاف مصنوعی پروپیلن اگر قرار باشد در صنعت نساجی و ریسندگی مورد استفاده قرار بگیرد، باید وزن ملکولی پایینی داشته باشد. البته در مواردی که نیاز به الیافی با استحکام بالا است، پروپیلن را با وزن مولکولی بالا تولید می کنند. برای همین این الیاف در تولید پارچه های نرم و پارچه ها و محصولاتی که برای جذب آب تولید می شوند، کاربرد فراوانی دارند.

ویژگی های نخ مرینوس، کاربرد و انواع آن