منتديات كلية الهندسة البتروكيميائية

هل تريد التفاعل مع هذه المساهمة؟ كل ما عليك هو إنشاء حساب جديد ببضع خطوات أو تسجيل الدخول للمتابعة.

ساحة جامعية للنقاش والتحدث بشفافية فيما يتعلق بالكلية والمجتمع


4 مشترك

    ألياف البولستر

    عاشق الفردوس
    عاشق الفردوس
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ


    ذكر
    عدد الرسائل : 92
    العمر : 34
    Localisation : جسدي هنا و روحي في دمشق
    الأوسمة : ألياف البولستر Empty
    تاريخ التسجيل : 16/08/2009
    التنبيهات : ألياف البولستر Empty

    ألياف البولستر Empty ألياف البولستر

    مُساهمة من طرف عاشق الفردوس السبت 27 نوفمبر 2010 - 0:52

    ألياف البوليستر :

    أُعلن اكتشاف البوليستر بعد نجاح البولي أميد بثلاث سنوات أي عام 1941 و ذلك في بريطانيا , و قد أخذ الاسم التجاري تيرلين ( Terrylene ) , و بعدها اشترت شركة ( du-point ) الأمريكية حق الإنتاج ليظهر البوليستر باسم تجاري جديد عام 1950 هو الداكرون (Dacron ) .
    و نتيجةً لخصائصه المميزة فقد انتشر إنتاج البوليستر ليحتل مركز الصدارة في إنتاج الألياف عالمياً .
    و أما المادة المكونة لهذه الشعيرات الصنعية فهي سلاسل بوليميرية خطية تركيبية طويلة , حيث تحتوي على نسبة لا تقل عن 85% من وزنها من استر ثنائي الهيدروكسيل ) ( و حمض التريفتاليك .
    و تتم البلمرة بعملية التكاثف المتعدد و ذلك في درجات حرارة عالية و بطرق مختلفة ( مستمرة - متقطعة - حالة صلبة ... ) و غالباً ما تكون البلمرة مستمرة مع مرحلة الغزل الانصهاري .
    أما تشكل البوليمر الخطي فيتم بلمرته بإحدى الطريقتين :

    1- طريقة تبادل أسترة : حيث يكون المونيمر الأول دي ميتيل (أو ايتيل) تريفتاليت
    ( di methyl or etheyl trephthalate ) والثاني هو الايتيلن غليكول (etheylen glycol ) و الذي يمكن استبداله بمركب :( dihydric alcohol ) .

    2- الطريقة الايتيرية المباشرة : و يكون المونيمر المتفاعل مع الايتيلن غليكول هو حمض التريفتاليك terephthalic acid ) ).

    و هناك مركبات مختلفة تعطي في الناتج النهائي لبلمرتها البوليستر ولكن الأكثر انتشاراً هو البولي ايتيلن تريفتاليت و الذي يرمز له PET







    و في حال استخدام دي ميتيل تريفتالات و الذي يوجد بشكل أوفر و بحالة أكثر نقاءً من حمض التريفتاليك فإن ناتج البلمرة الثانوي سيكون مركب الميتانول :




    إن درجة بلمرة البوليستر و التي يتم التحكم بها تعتمد على استعماله النهائي ؛ حيث أن المنتج الخاص بالاستخدامات الصناعية يكون له درجة بلمرة أكبر و وزن جزيئي أعلى و كذلك لزوجة أعلى و تتم العملية في حرارة أعلى , و هذا سينتج عنه زيادة في مستوى البلورية و التي تلعب الدور الأساسي في خصائص العزل لبنية الليف الناتج , إضافة إلى انخفاض ملحوظ في مرونة و استطالة البوليستر الناتج .
    تقع الحدود العادية للوزن الجزيئي بين : 15000 – 20000 و تكون درجة حرارة البثق عادةً ما بين ْ280 c – 290 أما لزوجة القص للبوليمر فتكون منخفضة أي حوالي : 1000 – 3000 بواز (poise ) .
    و من أهم الخواص المتعلقة بالبنية الداخلية هي درجة التوجّه أو الترتيب للبلورات و التي تتناسب مع سرعة التدوير في عمليات الغزل , و لكن ما تلبث أن تعطي السرعة الزائدة عن 7000 m/min تأثيرات معاكسة .
    و تعطي عملية السحب البنية البلورية الفراغية النهائية للبوليمر و التي يتم تطبيقها في حرارة أعلى من درجة الانتقال البلوري أي بين ْ80 c –90 . كما أنها تسبب توجه أو ترتيب إضافي للبلورات .
    و تتناسب كمية السحب مع الاستخدام النهائي و تتراوح بين : 6 - 3 مرات و يمكن أن تزيد عن ذلك في الألياف ذات المتانة العالية . و يمكن أن نضيف تحسناً في الخاصة البلورية أثناء الشد في مجال حرارة بين : .و من العوامل المؤثرة على الخاصة البلورية : كيفية توضع حلقات البنزن فراغياً.





    2-2- عملية التشكيل الانصهاري للبوليستر :
    بعد إجراء عملية البلمرة يتم ضخ السائل البوليميري المصهور إلى خزانات خاصة لتخليصه من فقاعات الهواء و من ثم إلى أجهزة البثق التي تنتهي بفونيات مؤلفة من ثقوب دقيقة تحدد أقطارها نمرة الشعيرات الناتجة , و التي تخرج على شكل حزمة من الشعيرات المستمرة حيث تتجمد تحت تأثير تيار من الهواء البارد يدفع عليها بعد خروجها من الفونية مباشرة .
    و بعدها تجري عمليات المعالجة المتضمنة السحب على عدة مراحل و التجعيد لتعطي الشعيرات المستمرة و التي يمكن إجراء عملية تقطيع لها بحسب طول التيلة المطلوب .

    طرق تشكيل البولي استر








    2-3- البنية التركيبية للبوليستر :
    إن أحد الخصائص المميزة للبوليستر تعود إلى حلقات البنزن في السلسلة البوليميرية , و يؤدي وجود الجزيء العطري إلى قوة في السلسلة و التي تمنع التشوه في المناطق الغير منتظمة و التي تنتج عن فعل ضعيف لقوى فاندرفالس بين السلاسل , و لهذا السبب فإن ألياف البوليستر من الصعب أن تكون بلورية تماماً و إنما يمكن اعتبارها أنها مكونة من مناطق بلورية و أخرى نصف موجهة وثالثة غير بلورية المجموعات العطرية و الكربوكسيلية و الجزيئات الاليفاتية متساوية تقريباً في الترتيب و تتواجد بشكل متلازم جانبي ,و عادة ما تكون مسافات الاستقرار بين الذرات في الجزيئات المتجاور عبارة عن مسافات اتصال بقوة فاندرفالس و ليس هناك أي دليل بنيوي على وجود روابط قوية بين الجزيئات .
    إن درجة الانصهار العالية للبوليستر PET ( مقارنة مع البوليستر الأليفاتي ) كنتيجة لوجود الروابط الاستيرية .

    و أما الترابط بين السلاسل فهو ناتج عن روابط هيدروجينية إضافة إلى قوى فاندرفالس و القوى الناتجة عن التفاعلات ثنائية القطبية , و نشوء القوى بين السلاسل يعزز القدرة على تشكيل شعيرات جيدة و على الميل إلى التبلور( ترتيب السلاسل الجزيئية ) , و هذه القوى التفاعلية تخلق قوى ربط متينة و تؤدي إلى مقاومة عالية للشد و الرطوبة و المحاليل و الصبغات .

    أما المرونة الموجودة في الجزيئات فتعود بشكل أساسي إلى مجموعات الايتيلن .
    و تتأثر بنية الشعيرات بشكل كبير ببارامترات عملية التشكيل كسرعة الغزل و عمليات السحب و سرعة و درجة التثبيت الحراري ....

    فكلما ازداد الإجهاد المطبق على الشعيرات بزيادة السرعة في الغزل الانصهاري كلما تمددت الجزيئات بشكل أكبر مؤديةً إلى انتظامية بنية أعلى و قوة شد أكبر و استطالة أقل و توجّه بلوري بشكل أكبر .
    و التأثير ذاته ينجزه السحب الحراري و الذي هو عبارة عن إطلاق الإجهاد الداخلي للجزيئات و التي تخفض الانكماش في الألياف و التي تؤمن ضبط بنية الجزيئات و بالتالي تقليل تغيرات الأبعاد .








    2-4- الخصائص الميكانيكية :
    تؤدي زيادة الوزن الجزيئي إلى زيادة في خصائص المتانة و الاستطالة المتبقية و مقاومة التقصف , و بوجود خصائص المرونة و النعومة و مقاومة الاحتكاك فإنه سيظهر في الليف قابلية تشابك الشعيرات مع بعضها بحيث تشكل كرات صغيرة على سطح الأقمشة ( الحبحبة ) و التي تعتبر مشكلة حقيقية تسئ إلى مظهرية القماش .

    و لحل هذه المشكلة يمكن تعديل خصائص الألياف, إذ أن تخفيض الوزن الجزيئي سيؤثر على المتانة و المرونة و مقاومة الاحتكاك و بالتالي سيؤدي إلى تخفيض قابلية البوليستر لتشكيل الحبحبة , إلا أن انخفاض الوزن الجزيئي سيؤدي إلى انخفاض لزوجة الانصهار و بالتالي تقليل انتظامية الشعيرات الناتجة .

    و يمكن رفع لزوجة الانصهار بإضافة مركبات ذات ارتباطات عرضية و غالباً ما تكون مجموعات هيدروكسيلية . كما أنه يمكن تقليل ارتباط السلاسل الجزيئية مع بعضها من خلال تقليل الشد بحيث أن ظاهرة التكور تقل أيضاً .

    و من الخصائص التي يمكن إضافتها أيضاً : الثباتية ضد التجعد و التي تتحقق بزيادة حرارة التسخين أو تقليل نسبة السحب .
    و يبين الجدول التالي الخصائص الفيزيائية و الميكانيكية للبوليستر :

    شعيرات مستمرة شعيرات قصيرة
    الخصائص متانة عادية
    ( a ) متانة عالية
    ( b ) متانة عادية
    ( c ) متانة عالية
    ( d )
    متانة القطع N/tex 0.35-0.5 0.62-0.85 0.35-0.47 0.48-0.61
    الاستطالة % 24-50 10-20 35-60 17-40
    الرجوعية %, عند استطالة 5% 88-93 90 75-85 75-85
    درجة التبلور الأولي N/texf 6.6-8.8 10.2-10.6 2.2-3.5 4.0-4.9
    الوزن النوعي 1.38 1.39 1.38 1.38
    الرطوبة المكتسبة % 0.4 0.4 0.5 0.4
    حرارة الانصهار oC 258-263 260-265 258-263 258-263

    2-5- الخصائص الحرارية و الضوئية :
    و تعتمد على طرق الصناعة و على وجود المناطق البلورية و غير البلورية , و تقع نقطة الانتقال الحراري عند درجة 75 oC , أما مجال البلورة فهو عند الدرجة130 oC و الانصهار عند الدرجة 260 oC .
    يتميز البوليستر بمقاومة جيدة للتحلل الحراري , و عند عمليات حرارية عادية يمكن أن تدخل نسبة محددة من مجموعات الكربوكسيل في بنية البوليمير , إلا أن استمرار تعريضه للحرارة العالية سيؤدي إلى ظهور اللون الأصفر نتيجة تشكل بولي ان الدهيد (poly enaldehydes ) من الإست ألدهيد ومن التحطم المتقدم للبولي فينيل استر و بعدها يستمر التحلل الحراري بفعل ميكانزمات جزيئية و جذرية مع دوران السلسلة عند مواضع الربط الاستيري .

    كما أن تعرض الألياف لدرجة حرارة 150 oC لفترة طويلة من الزمن يفقدها 20 % من متانتها .
    و بالإضافة إلى الثبات الحراري يتمتع البوليستر بمقاومة جيدة للأشعة الضوئية و ذلك نتيجة لوجود حلقة عطرية في بنيته الداخلية , و هذا ما يميزه عن غيره من البوليميرات كالبولي أوليفين , إلا أن تعرضه لفترات طويلة مع وجود رطوبة في الوسط سيفقده جزءاً من متانته نتيجة حدوث الأكسدة .

    2-6- الخصائص الكيميائية :
    تبدي ألياف البوليستر مقاومة جيدة للأحماض المعدنية الضعيفة حتى في درجة حرارة الغليان و لمعظم الأحماض القوية في درجة الحرارة العادية , و لكنها تنحل بشكل جزئي في حمض الكبريت المركز في الحرارة العادية و تذوب بشكل تام في الحرارة العالية .

    أما مقاومته للقلويات الضعيفة فهي جيدة و لكنه حساس للقلويات القوية مثل هيدروكسيد الصوديوم الذي يعمل على تحفيز تفاعلات التميؤ و الميتيل أمين الذي يخترق البنية أولياً عبر المناطق الغير بلورية مسبباً إضعاف للروابط الاستيرية و بالتالي فقدان في الخصائص الفيزيائية .

    و تستخدم سهولة التأثر هذه بالهجوم القلوي للتعديل الجمالي على الأقمشة في مراحل الإنهاء , حيث أنه يمكن إنتاج البنية المسامية على سطح الليف بهذه التقنية و التي تساهم في قابلية بلل أعلى و بالتالي خصائص استخدام أفضل .

    يبدي البوليستر مقاومة جيدة للعوامل المؤكسدة كالمواد القاصرة (ماء أوكسجيني) و مقاومة لمركبات التنظيف و العناية و هو غير قابل للذوبان في أغلب المحلات كالبنزن و الأسيتون إلا أنه يذوب في الفينولات و في حمض الخل الهالوجيني .
    كما أنه ينتبج في المحاليل المركزة من حمض البنزويك و الفينيل فينول و حمض السيلسيك .

    تعتبر ألياف البوليستر من الألياف ضعيفة الألفة للماء و ذلك بسبب بنيتها الداخلية المنتظمة و عدم احتوائها على مجموعات هيدروفيلية , و هذا يعني محتواها من الرطوبة أقل و بالتالي قدرة على التجفيف بشكل أسرع و عزل أكبر و صعوبة الصباغة و ظهور الكهربائية الساكنة التي تسبب مشاكل أثناء التشغيل التكنولوجي ( سواء أثناء غزلها على شكل Staple fibers) ) أي شعيرات خصلية أو أثناء النسيج .

    و لا تختلف خصائص المتانة بين الشعيرات الرطبة و الجافة و حتى المبتلة .
    و يعتمد تأثر البوليستر بالتميؤ بشكل كبير على درجة الحرارة حيث أنه تم نقع مجموعات مختلفة من ألياف البوليستر التقليدية في الماء بدرجة حرارة 70 oC لعدة أسابيع و لم تبدي أي فقد في المتانة .
    و لكن بعد أسبوع واحد في حرارة 100 oC المتانة انخفضت بمقدار : 20 % .
    و يجدر بالذكر أن ألياف البوليستر محبة للزيوت مما يجعل تنظيفها أصعب و يساعد في ذلك وجود خاصية الكهربائية الساكنة .
    و إضافة إلى ما ذكر فإن البوليستر يتمتع بمقاومة ممتازة للتعفن و الهجوم البكتيري.








    Most Wanted
    Most Wanted
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ


    ذكر
    عدد الرسائل : 11406
    العمر : 35
    Localisation : ATTACK
    الأوسمة : ألياف البولستر Ouuoo110
    تاريخ التسجيل : 22/01/2009
    التنبيهات : ألياف البولستر Empty

    ألياف البولستر Empty رد: ألياف البولستر

    مُساهمة من طرف Most Wanted السبت 27 نوفمبر 2010 - 18:32


    الله يعطيك العافية

    مشكووور

    AbO 3dNaN
    AbO 3dNaN
    مشرف قسم "الصناعات البتروكيميائية"
    مشرف قسم


    ذكر
    عدد الرسائل : 2575
    العمر : 33
    Localisation : AL 3MMAL
    الأوسمة : ألياف البولستر Uoou-o10
    تاريخ التسجيل : 23/09/2008
    التنبيهات : ألياف البولستر Empty

    ألياف البولستر Empty رد: ألياف البولستر

    مُساهمة من طرف AbO 3dNaN الإثنين 29 نوفمبر 2010 - 15:25



    مشكوووور على جهودك
    ZEZO
    ZEZO
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ


    ذكر
    عدد الرسائل : 94
    العمر : 34
    Localisation : مع كل كتلوني متعصب
    الأوسمة : ألياف البولستر Empty
    تاريخ التسجيل : 01/01/2010
    التنبيهات : ألياف البولستر Empty

    ألياف البولستر Empty رد: ألياف البولستر

    مُساهمة من طرف ZEZO الجمعة 17 ديسمبر 2010 - 1:48

    يول يا عامر هاي حلقة البحث تبعي بالبوليرات
    على كل حال حلوة
    عاشق الفردوس
    عاشق الفردوس
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ


    ذكر
    عدد الرسائل : 92
    العمر : 34
    Localisation : جسدي هنا و روحي في دمشق
    الأوسمة : ألياف البولستر Empty
    تاريخ التسجيل : 16/08/2009
    التنبيهات : ألياف البولستر Empty

    ألياف البولستر Empty رد: ألياف البولستر

    مُساهمة من طرف عاشق الفردوس الأربعاء 22 ديسمبر 2010 - 5:39

    الله يعافيكم...........
    يا أبو الزوز الصدفة هيا الجمعتنا بأنو نكتب نفس حلقة البحث وزادين لأنو القلوب عند بعضها

      الوقت/التاريخ الآن هو الجمعة 10 مايو 2024 - 4:08