סיבי פוליפרופילן: הרכב, תכונות, יישום

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

פולימרים המסונתזים ממוצרי עיבוד נפט, גז ופחם יכולים לשמש, בין היתר, לייצור סוג מיוחד של חומר - סיבים סינתטיים. מוצרים כאלה משמשים בייצור של חוט המשמש לייצור בדים למטרות שונות. ניילון ופוליאסטר הם דוגמאות לסוגים נפוצים של חומר זה.

לאחרונה, מדענים פיתחו כמה סוגים חדשים של סיבים סינתטיים. לכל הזנים הללו יש מאפייני ביצועים מצוינים וניתן להשתמש בהם באופן נרחב מאוד. לדוגמה, אחד הסוגים הפופולריים ביותר של חומר כזה כרגע הוא סיבי פוליפרופילן לא יקרים.

מה זה

חומר מודרני זה שייך לקבוצת הפוליאולפינים - פחמימנים גבוהים מולקולריים מהסדרה האליפטית. סוג זה של סיבים הוא הרבה יותר עמיד בפני כיפוף כפול ואלסטי מאשר פוליאמיד. נקודת ההתכה של חומר זה היא 165 מעלות צלזיוס, הצתה - 325-385 מעלות צלזיוס. צְפִיפוּתסיבי פוליפרופילן הם 900-910 ק"ג/מ"ר3.

מהם היתרונות והחסרונות

היתרונות של חומר זה, בנוסף לרמת גמישות גבוהה מספיק, כוללים:

• התנגדות לחומצות, ממיסים אורגניים, אלקליות;
• strength;
• איכויות בידוד תרמי מעולות.

החיסרון העיקרי של סיבי פוליפרופילן הוא יציבות אור נמוכה. בהשפעת קרני UV, חומר כזה מתחיל להתפרק מהר מאוד. כמו כן, החיסרון של סוג זה של סיבים סינתטיים אינו רמה גבוהה במיוחד של עמידות בפני שחיקה. בנוסף, חומר כזה, למרבה הצער, אינו מתאים לצביעת פני השטח.

מה ההרכב של

החומר המודרני הזה עשוי, כפי ששמו מרמז, מפוליפרופילן. כמו כן, ניתן להוסיף חומרים מייצבים מיוחדים להרכב של חוטים סינתטיים כאלה, שנועדו להגדיל אותם:

• עמידות בפני שחיקה;
• יציבות קלה.

איך זה עשוי

פרופילן הוא חומר זול, אבל מאוד תכליתי מבחינת תכונות פיזיקליות וכימיות. הוא מיוצר באמצעות ציוד מודרני מורכב למדי מבחינה מבנית. במקביל, ישנן שתי דרכים למתוח את סיב הפוליפרופילן עצמו:

• from solution;
• מלהמיס.

עשוי מרגמה

לשיטת ייצור זו יש מספר חסרונות. בתנאים תעשייתיים משתמשים בו, אך לעתים רחוקות למדי. בטכניקה זו מסתובבים הסיבים מתמיסות מרוכזות של פרופילן, הידוע כמתמוסס בטמפרטורות גבוהות בתכשירים נוזליים אורגניים רבים. זה יכול להיות, למשל, שמן מינרלי או בנזין. בעת שימוש בטכנולוגיה זו, ניתן לדחוף פתרון מחומם דרך מסנן ולצרוך חורים צרים על ידי משאבת מינון מיוחדת:

• לתוך פיר המפוח לכיוון הקיטור המחומם;
• לתוך תמיסה של בוטילן או אלכוהול פרופיל על כל נוזל.

במקרה האחרון, זרמי פוליפרופילן דקים מועפים באוויר לפני הכניסה לנוזל באזור של כ-10 ס מ. בתערובת אלכוהול, הם משוחררים משאריות ממס.

בעת שימוש בשיטת הייצור הראשונה, הנקראת יבשה, חוטים מוגמרים נכרכים תחילה לסלילים. לאחר מכן מניחים את החומר באמבטיות כביסה עם מים רותחים. פעולה זו נחוצה גם כדי להסיר שאריות ממס.

ייצור המסה נמס

באמצעות טכניקת ייצור זו, סיבי פוליפרופילן מיוצרים במכונות אקסטרוזיה מיוחדות. המרכיבים המבניים העיקריים של ציוד כזה הם:

• מכבש בורג;
• משאבת ציוד מסתובב.

פוליפרופילן בעל צמיגות גבוהה נמס בכזההמכונה מוזנת למשאבה בעזרת תולעת, המאפשרת להפחית את הטמפרטורה שלה. לאחר מכן, החומר מועבר דרך ספינר. החוטים היוצאים מהחוט האחרון מפוצצים באופן שווה על ידי זרימת חומר קירור (לרוב אוויר עם לחות וטמפרטורה קבועים).

שיטה זו לייצור סיבי פוליפרופילן, בהשוואה לזו שתוארה לעיל, מאופיינת בעיקר בפריון רב יותר. לכן, הוא זה המשמש לרוב בעת שחרור חומר כזה.

מאפיינים של סיבי פוליפרופילן

בין היתר, לחומר של זן זה יש את המפרטים הבאים:

• עוצמה - 35-80 gs/tex;
• דרגת התארכות במצב רטוב ויבש (אותו מחוון) - 30-40%;
• density - 0.91 גרם/ס"מ3;
• דרגת עמידות לכפור - עד -70 מעלות צלזיוס;
• hygroscopicity - 0.01-0.02%.

למוצרים העשויים מחומר כזה, בתורם, יש:

• lightweight;
• התנגדות לשחיקה;
• שיעור קטן של עלייה נימית של לחות;
• ייבוש במהירות גבוהה.

משקל הבד הארוג מסיבי פוליפרופילן כל כך קל שהוא לא שוקע במים. מבחינת עמידות בפני שחיקה, בד העשוי מחוטים כאלה, למשל, נחות במידה מסוימת מאותו פוליאמיד. אבל יחד עם זאת, זה עדיין יכול לשרת במשך זמן רב.

בין היתר חומרים עשוייםסיבי פוליפרופילן, עמידים בפני זיהום על ידי פטריות וחיידקים. בהתאם, יש להם גם תכונות היגייניות טובות. פוליפרופילן עמיד גם בפני חומצות, אלקליות ואפילו אקווה רג'יה. יתרון נוסף שאין עוררין בבדים העשויים מחומר זה הוא שהם אינם מחושמלים ובעלי תכונות דוחות אבק ולכלוך.

יישום של סיבי פוליפרופילן

30% מכל הפוליפרופילן המיוצר על ידי התעשייה המודרנית משמש היום לייצור סיבים. חומר זה הוא למעשה מאוד פופולרי. זה יכול לשמש לייצור:

• בדים עמידים;
• מברשות (רכב) המיועדות לניקוי רחובות;
• נעליים ותיקים;
• מרגמה מלט;
• רשתות דיג;
• חבלים, חבלים, סרטים;
• גבי שטיחים ותיקים.

בגדים מחומר זה, מכיוון שקשה לצבוע אותם ואינם סופגים היטב לחות, מיוצרים לעתים רחוקות. בעיקרון, חוטים כאלה משמשים לייצור בדים טכניים. בנוסף למצעים, ניתן להשתמש בסיבי פוליפרופילן לייצור:

• בד דקורטיבי לריפוד רהיטים;
• גמר בדים;
• תפרים ורקמות כירורגיות;
• בדים מסננים.

עלות מברשות מכוניות בסיבי פוליפרופילןיקר יותר מאלה העשויים מזיפים. אבל באותו זמן הם עמידים פי 10-20. מבחינת חוזק, זיפי פוליפרופילן גבוהים פי 5 מהפוליסטירן הנפוץ למדי. נדיר מאוד להחליף מברשות שנעשו איתו.

איפה עוד אפשר להשתמש בו

בבנייה, סיבי פוליפרופילן משמשים לעתים קרובות למדי בהכנת מלט. השימוש בו במקרה זה מאפשר להשיג חלוקה אחידה של מתחים על פני כל מסת החומר.

ניתן להשתמש בחומר זה גם לייצור חומרי מילוי. כותנה סינטטית מסתובבת מסיבי פוליפרופילן. בעתיד, הוא משמש למילוי רהיטים מרופדים. כמו כן, חומר מילוי העשוי מסיבי פוליפרופילן עבים קשיחים משמש לעתים קרובות לייצור מעמדי סכינים. במקרה זה, ה"זיפים" העבים פשוט מוכנסים לקופסת פלסטיק גבוהה וצרה. סיבי פוליפרופילן במעמדים אלה מחזיקים בקלות סכינים זקופים.