بوليستر: أنواع، خصائص، وتطبيقاته في الصناعات المختلفة

Language: AR

أنواع البوليستر

البوليستر من أهمّ أنواع البوليمرات اقتصاديًا، خصوصًا بولي إيثيلين تيريفثالات (PET). 🚀 في عام 2000، تجاوز الإنتاج العالمي 30 مليون طن! تتنوع خصائصه بناءً على تركيبه الكيميائي، كما هو موضح في الشكل الأول (أضف الشكل هنا). 🖼️

تشمل أنواع البوليستر:

  • البوليستر الخطي الأليفاتي عالي الوزن الجزيئي (Mn > 10000): بوليمرات شبه بلورية، منخفضة الذوبان (40-80 درجة مئوية) وذات خصائص ميكانيكية متوسطة. مناسبة للتعبئة والتغليف، والمواد القابلة للتحلل، وأغشية النشارة الزراعية، وبعض التطبيقات الطبية والصيدلانية. 🔬
  • البوليستر الخطي الأليفاتي منخفض الوزن الجزيئي (Mn < 10000): مكوّن رئيسي في إنتاج البولي يوريثان. 🔄

يستخدم البوليستر كمُعدّل ريولوجي في اللدائن الحرارية، أو كوصلة في الطلاءات، بسبب لزوجته المنخفضة وسهولة ذوبانه. أما البوليستر الأليفاتي العطري (مثل PET و بولي بوتيلين تيريفثاليت) فهو شبه بلوري (160-280 درجة مئوية) ذو ذوبان عالي، مُستخدم في صناعة اللدائن الهندسية. 💪

  • البوليستر الخطي العطري يمنح خصائص ميكانيكية عالية ومقاومة للحرارة، مثالي للتطبيقات عالية الأداء. 🚀
  • البوليستر غير المشبع من كحول متعدد الوظائف وأحماض ثنائية القاعدة غير المشبعة، يُستخدم كمصفوفة في المواد المركبة. راتنجات الألكيد، المستخدمة في الطلاءات والمواد المركبة، تُصنّع من الكحوليات متعددة الوظائف والأحماض الدهنية. كما يوجد بوليستر شبيه بالمطاط (لدائن حرارية). 🧪

يتدرج البوليستر من لدن بالحرارة إلى بالحرارة حسب التركيب الكيميائي. 🌡️ عادة ما يكون البوليستر من اللدائن الحرارية.
تُستخدم ألياف البوليستر في الملابس بسبب مقاومتها العالية، وانخفاض امتصاصها للماء، وقلة انكماشها. 💡

خصائص ألياف البوليستر

تتميز ألياف البوليستر بمتانتها ومرونتها، تختلف هذه الخصائص حسب شد الغزل. 🧶 تمتص الألياف في الظروف العادية رطوبة بنسبة 0.5%، ولا تتجاوز نسبة التشبع 0.8%، ولا تنتفخ في الماء بشكل كبير.💧

تتحمل ألياف البوليستر درجات حرارة عالية دون تفكك ملموس، حيث تبلغ درجة انصهارها 249 درجة مئوية، وهو أعلى من الألياف الكيميائية الأخرى.🔥

صباغة ألياف البوليستر صعبة بسبب عدم انتفاخها وفتحها، تحتاج إلى مُساعدات خاصة للانتفاخ أو الصباغة عند درجات حرارة عالية. 🎨

تطبيقات البوليستر

ألياف البوليستر من أكثر الألياف الاصطناعية استخدامًا في الملابس والمفروشات (أغطية الأسرة، الملاءات، الستائر). 🛏️ تُستخدم أيضًا في صناعة السيارات (دواليب السيارات، السيور الناقلة، أحزمة الأمان)، والأقمشة المطلية، واللدائن الداعمة. يُستخدم أيضًا كمُلّيء في الوسائد والحشوات. 💺

على الرغم من أن البوليستر أقلّ راحةً من الألياف الطبيعية مثل القطن، إلا أنه يتميز بمقاومة الاهتراء والتجاعيد. يُنتَج غزل مختلط من ألياف طبيعية وصناعية لتحقيق مزيج من الخصائص. 🌿

يُستخدم البوليستر في صناعة القوارير، والأغشية الرقيقة، والمشمع، والمصافي، والأغشية العازلة كهربائيًا، وأغلفة الأسلاك الكهربائية. 🔌

يُستخدم البوليستر المقسى حرارياً في المواد المركبة، كمواد تقوية أو مواد أساسية في صناعة هيكل القوارب والسيارات. 🚢

الصناعة

أساسيات

بولي إيثيلين تيريفثالات (PET) هو البوليستر الأكثر شيوعًا في السوق. يُصنع من حمض التريفثاليك المنقى (PTA) أو ثنائي ميثيل إستر التريفثاليت (DMT).