معلومات عن تاريخ صناعة البوليستر

البوليستر هو ألياف اصطناعية مشتقة من الفحم والهواء والماء والنفط، وتتشكل ألياف البوليستر في مختبر من القرن العشرين من تفاعل كيميائي بين حمض وكحول، وفي هذا التفاعل، يتحد جزيئان أو أكثر لصنع جزيء كبير، ويمكن لألياف البوليستر أن تشكل جزيئات أيون شديدة الثبات والقوة .

استخدام البوليستر

يتم استخدام البوليستر في صناعة العديد من المنتجات، بما في ذلك الملابس والمفروشات المنزلية والأقمشة الصناعية والكمبيوتر وأشرطة التسجيل والعزل الكهربائي. للبوليستر العديد من المزايا على الأقمشة التقليدية مثل القطن، فهو لا يمتص الرطوبة، ولكنه يمتص الزيوت، وهذه الخاصية تجعل البوليستر مثاليا لتطبيقات مقاومة للماء والأتربة والحريق. كما أن قدرته المنخفضة على الامتصاص يجعله مقاوما طبيعيا للبقع. يمكن إعادة تدوير الملابس المصنوعة من البوليستر في عملية التشطيب، وبعد ذلك يحافظ القماش على شكله ولا يتمدد. تعتبر الألياف المزخرفة من البوليستر مادة عازلة فعالة وغير مسببة للحساسية، لذلك يتم استخدامها في ملء الوسائد والبطانيات والأغطية الخارجية وأكياس الوسائد .

تاريخ صناعة البوليستر

في عام 1926، بدأ دو بونت دي نيمور وشركاؤه بحثا في الولايات المتحدة عن جزيئات كبيرة جدا وألياف. وقاد هذا البحث المبكر الذي قام به W.H. Carothers إلى اكتشاف النايلون والألياف الاصطناعية الأولى. وفي الفترة من 1939 إلى 1941، بدأ الكيميائيون البريطانيون بدراسة أبحاث دو بونت وأجروا أبحاثهم في مختبرات نقابة كاليكو للطابعات المحدودة، مما أدى إلى إنشاء ألياف البوليستر المعروفة في إنجلترا باسم تيريليني  .

في عام 1946، اشترت شركة دو بونت حق إنتاج ألياف البوليستر في الولايات المتحدة، وقامت بتطوير هذا المنتج. وفي عام 1951، بدأت الشركة في تسويق الألياف تحت اسم دكرون. وخلال السنوات التالية، أصبحت العديد من الشركات مهتمة بألياف البوليستر وأنتجت نسخا خاصة بها من المنتج للاستخدامات المختلفة. واليوم، يوجد نوعان أساسيان من البوليستر: البولي إيثيلين تيريفثاليت والبولي سيكلو هكسين. ويتم استخدام البولي تيريفثاليت، النوع الأكثر شيوعا، في مجموعة متنوعة من الاستخدامات، لأنه أقوى من البولي سيكلو. وعلى الرغم من أن البولي سيكلو أكثر مرونة وتناسب مع الاستخدامات الثقيلة للمستهلكين، مثل الستائر وأغطية الأثاث، إلا أن البولي تيريفثاليت يفضل استخدامه في الأقمشة لأنه يقاوم التجاعيد والبقع ويحتفظ بشكله .

المواد الأولية للبوليستر

البوليستر هو مصطلح كيميائي يمكن تقسيمه إلى بولي (كثير) وواستر (مركب كيميائي عضوي أساسي)، والعنصر الرئيسي المستخدم في صناعة البوليستر هو الإيثيلين الذي يتم استخلاصه من البترول، ويتكون البوليستر من الإيثيلين الذي يعتبر البوليمر الأساسي في بناء البوليستر، وتسمى العملية الكيميائية التي تنتج البوليستر النهائي بالبلمرة .

تصنيع البوليستر

يتم إنتاج البوليستر باستخدام إحدى الطرق المختلفة ، وتعتمد هذه الطريقة على الشكل النهائي المطلوب للبوليستر. وتتمثل الأشكال الأساسية الأربعة في الخيوط والدبابيس والسحب والليفدفيل. في شكل الخيوط ، تتكون كل خيطة من ألياف البوليستر من طول محدد وتقطع الخيوط إلى أطوال قصيرة ومحددة مسبقا. وفي هذا الشكل ، يكون خليط البوليستر أكثر سهولة في الاندماج مع الألياف الأخرى. أما السحب ، فيتم رسم الألياف المستمرة بطريقة فضفاضة ، ويستخدم الشكل الضخم Fiberfill في صناعة البطانيات والوسائد والملابس الخارجية. الأشكال الأكثر شيوعا هما الخيوط والدبابيس .

تصنيع خيوط الغزل للبوليستر

1- التبلمر

يتم تكوين البوليستر عن طريق تفاعل ثنائي ميثيل تريفثاليت مع جلايكول الإثيلين بوجود محفز عند درجة حرارة تتراوح بين 302 و 410 درجة فهرنهايت، ثم يتم دمج المونومر الذي نتج مع حمض تيرفثاليك وتسخينه إلى درجة حرارة تصل إلى 472 درجة فهرنهايت، ويتم بثق البوليستر الذي تم تشكيله حديثا عبر فتحة لتشكيل شرائط طويلة، وبعد خروج البوليستر من البلمرة، تتمكن الشرائط المنصهرة الطويلة من التبريد حتى تصبح هشة، وبعد ذلك يتم قطع المواد إلى رقائق صغيرة وتجفيفها بالكامل لمنع حدوث انحرافات في الاتساق .

2- تذويب الغزل

يتم صهر 4 رقائق البوليمر في 500 إلى 518 درجة فهرنهايت، لتشكيل حل شبيهة بالشراب ويتم وضع المحلول في حاوية معدنية تدعى spinneret ويتم إجبارها من خلال ثقوبها الصغيرة ، والتي عادة ما تكون مستديرة ، ولكنها قد تكون خماسية الشكل أو أي شكل آخر لإنتاج ألياف خاصة، ويحدد عدد الثقوب في المغزل حجم الغزل ، حيث يتم جمع الألياف الناشئة لتشكل خيطًا واحدًا، وفي مرحلة الدوران ، يمكن إضافة مواد كيميائية أخرى إلى المحلول لجعل المواد الناتجة أسهل للصباغة .

تصنيع الالياف الأساسية للبوليستر

في صنع ألياف البوليستر الأساسية ، تكون البلمرة ، والتجفيف ، والغزل الذائب متشابهين إلى حد كبير في تصنيع خيوط الخيوط، ومع ذلك ، في عملية غزل الذوبان ، يكون لدى المغزل العديد من الثقوب عندما يكون المنتج أليافًا أساسية، ويطلق على حزم البوليستر الذي تظهر اسم الحبل، لتشابهها مع الحبال .

بعد أن أدخل في الولايات المتحدة في عام 1951، أصبح البوليستر بسرعة هو الألياف الأسرع نموا في البلاد، وسهولة العناية بالأقمشة المصنوعة منه جعلته شديد الشهرة في أواخر الستينات. ومع ذلك، عانى البوليستر من مشكلة في الصورة، ومنذ ذلك الحين قلت قيمة الملابس المصنوعة منه. ولكن ظهرت أشكال جديدة من البوليستر في أوائل التسعينات لإعادة تنشيط صورته، حيث تم تقديم شكل جديد من ألياف البوليستر يعرف بالميكروفايبر للجمهور في عام 1991، وكان أكثر فخامة وتنوعا من البوليستر التقليدي .