روش های مختلف تولید الیاف مصنوعی
- تر ریسی (Wet Spinning)
تر ریسی اغلب برای پلیمرهایی مورد استفاده قرار میگیرد که در حلال های غیر فرار یا گرما ناپایدار حل میشوند. این فرآیند برای تولیدِ الیاف پلی آکریلونیتریل، پلی وینیل کلراید، پلی وینیل الکل و سلولز استفاده میشود.
در این روش، ابتدا پلیمر به صورت گرانول و یا چیپس در حلال مناسب حل میشود. به دلیلِ قرار گرفتنِ رشته ساز (Spinneret) در داخل حمام انعقاد که حاوی ضد حلال است (مایعی که میتواند در حلالِ محلول پلیمری حل شود، اما نمیتواند پلیمر را حل کند)، حلال از درون الیاف خارج میگردد. گاهی اوقات مراحلی مانندِ کشش، شستشو، خشک کردن و تنظیم گرما نیز با فرایند تر ریسی ترکیب میشوند. در انتها، الیاف به منظور استفاده در مراحل بعدی، دورِ بسته ی مناسبی پیچیده میشوند.
این فرآیند در مقایسه با ذوب ریسی و خشک ریسی، سرعت بسیار کم تری (از ۵۰ تا ۳۰۰ متر در دقیقه) دارد. این امر عمدتاً به این دلیل است که رشته ها در حمام های مایع، نیروهای کششی بسیار بزرگ تری را تحمل می کنند.
- ژل ریسی (Gel Spinning)
این روش که به عنوان خشک-تر ریسی شناخته میشود، میتواند برای تولید الیاف پلیمری با کارایی بالا از پلیمرهای با زنجیرهای پلیمری قابل انعطاف مانند پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا استفاده شود. اشکال مختلفی از این فرایند وجود دارد.
در ابتدا محلول پلیمری با غلظتِ کم (برای UHMW-PE در حدود 1 تا 2 درصد) به داخل رشته ساز پمپ میشود تا یک شکاف هوای کوتاه ایجاد شود. رشته های اکسترود شده از شکاف هوا عبور کرده (مشابه فرایند خشک ریسی) و بعد به داخل حمام میروند (مانند تر ریسی). این فرایند امکان تشکیل رشته های ژل به وسیله انعقاد گرمایی برگشت پذیر را فراهم میکند. این رشته ها از پایداری مکانیکیِ کافی برخوردار بوده و به داخل اجاق منتقل میشوند تا با کشیده شدن به الیافی با کارایی بالا تبدیل شوند. در سه روش قبل، مرحله کشش برای دستیابی به جهت گیری مولکولی بالا و خواص مکانیکی خوب ضروری است. اما در این فرایند نقشی ضروری دارد. به طور کلی، رشته های ژل هنوز حاوی مقدار زیادی حلال هستند و شبکه های متورم را تشکیل می دهند که به مناطق بلوری کوچک متصل هستند. کشیدن چنین رشته هایی به طور معمول با درجه حرارت بالا در اجاق انجام میشود. اگرچه پس از حذف کامل حلال نیز کشیدن امکان پذیر است، وجود حلال در هنگام کشیده شدن میتواند به تسهیل حرکت زنجیرهای پلیمری کمک کند و منجر به جهت گیری مولکولی بسیار بالا در الیاف ژل ریسی شده گردد.
آخرین دیدگاهها