الیاف بی بافت سری 1

محصولات بیبافت درسالهای اخیر به طور چشمگیری افزایش پیداکرده است.درحال حاضر تولید سالیانه جهانی بیش از2/1 میلیون تن میباشدو تولید محصولات سالیانه بیبافت در زاپن تقریبا نزدیک به 16/0 میلیون تن درسال 1989 رسید.  

کاربردمحصولات بیبافت دامنه وسیعی رادربرمیگیرد که این دامنه ازکشاورزی مهندسی راه وساخت وساز واتومبیل سازی ومواد صنعتی تا محصولات پزشکی وبهداشتی راشامل میشود همچنین فرایندها زیادی بری ساخت انها وجوددارد.که این فرایندهاشامل فرایندهای بیبافتی صفحه های خشک ومرطوب  ریسندگی زنجیره است دمشی و  ذوبی ریسندگی جهشی میباشد.

هرمرحله از ساخت که منحصر به تولید محصولات بی بافت میشود ویزگی خاص خودراداردومحصول به صورت های متفاوتی استفاده میشود مخصوصا براساس همان ویزگی که ساخته شده است.فرایند درهم بافتن درمعنای دقیق کلمه (به معنایی که دراینجابه کاررفته) روش ساختی است که 3 مرحله دریک عملکردپیچیده دربرمیگیرد ریسیدن مذاب پلیمر قابل ارتجاع جمع اوری رشته های مداوم برروی کمربند توده ای درحال حرکت برای تشکیل شبکه واتصال تارها درشبکه برای تولید محصولات بی بافت میباشد.ازانجائیکه این فرایند باروری بالایی دارد ومحصولات بی بافت باحداکثرامکانات مکانیکی راتولید میکند.نقشه هایی برای گسترش امکانات تولیدی برای این فرایند هرساله درصنعت محصولات بیبافتی گزارش میشود.همچنین فرایندهای ریسندگی دمشی –ذوبی وریسندگی دمشی میتواننددرمعنای وسیعتر واژه بصورت فرایندهای ریسندگی زنجیره ای نامیده شوند زیرا این فرایندها تنهایک مرحله ازدرهم بافته شدن تا مرحله تثبیت رادربرمیگیرندهمانطور که درفرایند ریسندگی زنجیره ای  دربالاشرح داده شد.گرچه فرایندهای ریسندگی دمشی ذوبی وریسندگی جهشی ازفرایندریسندگی زنجیره ای دراصل مرحله به هم بافته شدن باهم متفاوت میباشندامادران پلیمرهابرای ساختن تارهانازک میشوند. بدین معناکه ویژگی ها وشکل تارها که درهرمرحله ساخته میشوند باهم متفاوت هستند وبه طورکلی اینکه محصولات بیبافتی هرفرایند ازنظر ویزگیهایشان به طور کلی باهم متفاوت میباشند.

فرایندریسندگی جهشی به طور ویژه ای درمرحله به هم بافته شدن متفاوت بادوفرایند دیگر میباشد.

درفرایند های ریسندگی زنجیره ای دمشی-ذوبی پلیمر مذاب ازقالب دراورده به صورت تارهاوفیبرهای پیوسته به هم بافته شده وبنابراین این مرحله ازبافتن راریسندگی ذوبی میگوئیم .ازسوی دیگراین مرحله بافته شدن درفرایند ریسندگی جهشی بافته شدن مذاب نیست. درفرایند ریسندگی جهشی تارها ازمحلول پلیمرباریک حلال ارگانیک که دارای نقطه جوش پایین میباشدونسبت به پلیمر غیرفعال وپلیمررادرهوای اتاق حل نمیکند امادردما وفشاربالاحل میکندبدست می اید ترکیبی ازپلیمر وحلال باگرم کردن برای بدست اوردن یک محلول منجربه تولید دما وفشاربالامیشود.

محلول به دست امده ازمیان یک روزنه کوچک درهوایی بادمای اتاق شعله ورمیشود تاتارهارابه وجوداورد بنابراین  این یک نمونه ازدرهم تنیدگی خشک میباشد.درفرایندهای ریسندگی زنجیره ای ودمشی –ذوبی وهمچنین دریکدرهم تنیدگی خشک معمولی یانرمال تنهایک تارازهر روزنه منتشرمیشود.گرچه که ریسندگی جهشی متفاوت است امامحلول پلیمرراقادرمیسازدتاتارهای بیشتری راازیک سوراخ یاروزنه به وجود اورد.این تارها شبه تارنامیده میشوند وساختار3بعدی راشکل میدهند.این بخش به بررسی روش های ریسندگی ذوبی به ویزه فرایندهای ریسندگی زنجیره ای ودمشی-ذوبی میپردازد

فرایندریسندگی زنجیره ای:

 فرایندریسندگی زنجیره ای اولین بارتوسط DUPONT درسال 1959 تجاری شددرواقع زمانی که این شرکت شروع به فروش الیاف های بی بافت زنجیره ای PET تحت عنوان تجاری Reemay کرد.شکل 1-4 ارائه نموداری ازفرایندریسندگی زنجیره ای است که به طوررایج توسطبسیاری ازتولیدکنندگان استفاده میشدواین نمودارتارها راکه متوسط منافذ هوایی بازپس گرفته میشودنشان میدهد.امااین تارها میتوانندبه جای منافذ هوایی ازلوله هابازپس گرفته شوند.دونوع غده تارسازوجودداردکه در تجارت هم استفاده میشود: یکی غده دایره ای ودیگری غده مستعطیلی. شکل 2-4 مثالهایی ازدستگاه ریسندگی که دارای حق اختراع ثبت شده هستندرانشان میدهد.نکته بسیارمهم درتولیدمحصولات بی بافت بازکردن ونظم دادن تارها بصورت شبکه هایی ازتارهای منسجم است.

ترکیب معینی ازغده تارسازوهمچنین ابزاری برای بازپس گرفتن تارها تابه دست اوردن یک شبکه ای ازتارهای منسجم وجودندارد. تولیدکنندگان تکنولوزیهای زیادی رابرای پیشرفت وبهبودگشایش مناسب تاروبرای ساخت وتولیدشبکه هایی ازتارهاباشکلی به ظاهر منسجم کسب کرده اند:پخش کننده های هوایی که درمنافذی درمنافذ هوایی قراردارند.الکتریسیته ساکن که توسط سایش برروی صفحات فلزی ایجاد میشود وهاله که دراثرعبورتارهاازمیان ان شارز میشود بعنوان مثال ابزارهای افقی راخالی میکندهرتاری که پلیمرهارا میسازد میتوانددرفرایندریسندگی زنجیره ای وبرای ساخت ساختارهای زنجیره ای استفاده میشود.

دراین میان پلیمرهاشامل پلی اتیلن ترفتالات یا PET  پلی فنیلها پلی فنیل سولفید SPP پلی بوتیلن ترفتالات PBT وپلی امیدهامیباشدسرعت رسیدن معمولا3000 تا 6000 متردردقیقه میباشد.همچنین انتخاب پلیمرهابه کاربردمحدودانها بستگی دارد.درموردترکیبات پلیمرهاباهم همچنین مذاب شدن بانیازهای = متفاوت والیاف بی بافت باعملکردبالا بستگی دارد.

بعنوان مثال بافت زنجیره ای unitika تحت عنوان نام تجاری ELEveS وجودداردکه دارای استحکام  ولطافت ونرمی خاصی میباشد .این بافت زنجیره ای از PET وپلی اتیلن PE ساخته میشود وموجب استفاده ازویژگی های خاص این دومولفه می شود:استحکام بالای PET ونرمی ولطافتPE .

ELEves تارهای دومولفه  ای مداومی راشامل میشود که یک مولفه هسته ای ساخته شده ازPETویک مولفه غلافی متشکل ازPE میباشد. برخی ازتولیدکنندگان درحال ساخت ورقه های جدیدی ازتارهای spunbonded متشکل ازپلیمرهای متفاوت میباشند. یکی ازاین محصولات ELFIT شرکت unitika میباشد.که اولین باردربهار سال1991 عمومیت یافت که شامل ورقه ای ازدونوع تارزنجیره ای میباشد.

که یک طرف ورقه تار PET و spunbonded وسمت دیگرآن ELEves میباشد که شامل تارهای دومولفه ای باهسته ی PET وغلاف PE میباشد واین پلیمرها درهرطرف دمای ذوب متفاوتی دارند بنابراین ELFIT قابلیت اجرارادرترکیب بادیگرموادافزایش می دهد وتولید ترکیبات رادرمقایسه بانیازهای چندکارالیافبی بافت تسهیل میکند الیاف بی بافت وجوددارندکه تارهای بسیارنازکی که باریکی انهابه 5/0 دینایر(واحداندازه گیری الیاف)ویاکمترمیرسد این الیاف بی بافت ازشبکه تارهای که ازتارهای چند مولفه ای تشکیل  شده اند مانندنمونه دریایی جزیره است ویا ازنوع جداپذیری که ازدونوع پلیمرمخلوط نشدنی تشکیل میشوند ,تولید میشوند این الیاف بیبافت متشکل ازتارهای بسیارنازک یاتوسط تارهای چندمولفه ای جدا پذیربه شکل الیاف بیبافت خام بعد از تثبیت شبکه تارهاتشکیل میشود براثرتقسیم تارهاوتثبیت شبکه تارها به طورهمزمان تولید میشوند.