Ίνες πολυπροπυλενίου: σύνθεση, ιδιότητες, εφαρμογή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Πολυμερή που συντίθενται από προϊόντα επεξεργασίας πετρελαίου, φυσικού αερίου και άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν, μεταξύ άλλων, για την κατασκευή ενός ειδικού τύπου υλικού - συνθετικών ινών. Τέτοια προϊόντα χρησιμοποιούνται στην παραγωγή νημάτων που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή υφασμάτων για διάφορους σκοπούς. Το νάιλον και ο πολυεστέρας είναι παραδείγματα κοινών τύπων αυτού του υλικού.

Πρόσφατα, οι επιστήμονες ανέπτυξαν αρκετούς νέους τύπους συνθετικών ινών. Όλες αυτές οι ποικιλίες έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά απόδοσης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ευρέως. Για παράδειγμα, ένας από τους πιο δημοφιλείς τύπους τέτοιου υλικού αυτή τη στιγμή είναι οι φθηνές ίνες πολυπροπυλενίου.

Τι είναι

Αυτό το σύγχρονο υλικό ανήκει στην ομάδα των πολυολεφινών - υψηλομοριακών υδρογονανθράκων της αλειφατικής σειράς. Αυτός ο τύπος ίνας είναι πολύ πιο ανθεκτικός στη διπλή κάμψη και ελαστικότητα από το πολυαμίδιο. Το σημείο τήξης αυτού του υλικού είναι 165 °C, ανάφλεξη - 325-385 °C. ΠυκνότηταΟι ίνες πολυπροπυλενίου είναι 900-910 kg/m3.

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα αυτού του υλικού, εκτός από τον αρκετά υψηλό βαθμό ελαστικότητας, περιλαμβάνουν:

• αντοχή σε οξέα, οργανικούς διαλύτες, αλκάλια;

• δύναμη;
• εξαιρετικές θερμομονωτικές ιδιότητες.

Το κύριο μειονέκτημα των ινών πολυπροπυλενίου είναι η χαμηλή αντοχή στο φως. Υπό την επίδραση των ακτίνων UV, τέτοιο υλικό αρχίζει να διασπάται πολύ γρήγορα. Επίσης, το μειονέκτημα αυτού του τύπου συνθετικών ινών δεν είναι ο πολύ υψηλός βαθμός αντοχής στη φθορά. Επιπλέον, τέτοιο υλικό, δυστυχώς, δεν προσφέρεται καλά για επιφανειακή χρώση.

Ποια είναι η σύνθεση του

Αυτό το σύγχρονο υλικό είναι κατασκευασμένο, όπως υποδηλώνει το όνομά του, από πολυπροπυλένιο. Επίσης, στη σύνθεση τέτοιων συνθετικών νημάτων μπορούν να προστεθούν ειδικές σταθεροποιητικές ουσίες, σχεδιασμένες να τις αυξάνουν:

• αντοχή στη φθορά;
• αντοχή φωτός.

Πώς φτιάχνεται

Το προπυλένιο είναι ένα φθηνό υλικό, αλλά πολύ ευέλικτο όσον αφορά τις φυσικές και χημικές ιδιότητες. Παράγεται χρησιμοποιώντας μάλλον πολύπλοκο δομικά σύγχρονο εξοπλισμό. Ταυτόχρονα, υπάρχουν δύο τρόποι για να τεντώσετε την ίδια την ίνα πολυπροπυλενίου:

• από διάλυμα;
• απόλιώστε.

Φτιαγμένο από κονίαμα

Αυτή η μέθοδος κατασκευής έχει μια σειρά από μειονεκτήματα. Σε βιομηχανικές συνθήκες, χρησιμοποιείται, αλλά αρκετά σπάνια. Χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνική, οι ίνες περιστρέφονται από συμπυκνωμένα διαλύματα προπυλενίου, το οποίο είναι γνωστό ότι διαλύεται σε υψηλές θερμοκρασίες σε πολλές οργανικές υγρές συνθέσεις. Μπορεί να είναι, για παράδειγμα, ορυκτέλαιο ή βενζίνη. Κατά τη χρήση αυτής της τεχνολογίας, ένα θερμαινόμενο διάλυμα μπορεί να εξαναγκαστεί να περάσει μέσα από ένα φίλτρο και να στενέψει τρύπες μήτρας με μια ειδική δοσομετρική αντλία:

• στον άξονα του φυσητήρα προς τον υπέρθερμο ατμό,
• σε διάλυμα βουτυλενίου ή προπυλικής αλκοόλης σε οποιοδήποτε υγρό.

Στην τελευταία περίπτωση, τα λεπτά ρεύματα πολυπροπυλενίου εμφυσούνται με αέρα πριν εισέλθουν στο υγρό σε μια περιοχή περίπου 10 cm. Σε ένα μείγμα αλκοόλης, απελευθερώνονται από υπολείμματα διαλύτη.

Όταν χρησιμοποιείται η πρώτη μέθοδος κατασκευής, που ονομάζεται ξηρά, τελειωμένα νήματα τυλίγονται πρώτα σε μπομπίνες. Στη συνέχεια το υλικό τοποθετείται σε λουτρά πλύσης με βραστό νερό. Αυτή η λειτουργία είναι επίσης απαραίτητη για την απομάκρυνση του υπολειμματικού διαλύτη.

Παραγωγή λιωμένου τήγματος

Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική παραγωγής, οι ίνες πολυπροπυλενίου κατασκευάζονται σε ειδικές μηχανές περιδίνησης. Τα κύρια δομικά στοιχεία αυτού του εξοπλισμού είναι:

• εξωθητήρας βιδών;
• αντλία περιστρεφόμενου γραναζιού.

Λήκωμα πολυπροπυλενίου υψηλού ιξώδους σε τέτοιατο μηχάνημα τροφοδοτείται στην αντλία με τη βοήθεια ενός σκουληκιού, το οποίο επιτρέπει τη μείωση της θερμοκρασίας του. Στη συνέχεια, το υλικό περνά μέσα από ένα κλωστήρα. Τα νήματα που βγαίνουν από το τελευταίο νήμα διοχετεύονται ομοιόμορφα από τη ροή ενός ψυκτικού παράγοντα (τις περισσότερες φορές αέρας με σταθερή υγρασία και θερμοκρασία).

Αυτή η μέθοδος κατασκευής ινών πολυπροπυλενίου, σε σύγκριση με αυτήν που περιγράφηκε παραπάνω, χαρακτηρίζεται κυρίως από μεγαλύτερη παραγωγικότητα. Επομένως, είναι αυτός που χρησιμοποιείται συχνότερα κατά την απελευθέρωση τέτοιου υλικού.

Ιδιότητες των ινών πολυπροπυλενίου

Μεταξύ άλλων, το υλικό αυτής της ποικιλίας έχει τις ακόλουθες προδιαγραφές:

• δύναμη - 35-80 gr/tex;
• βαθμός επιμήκυνσης σε υγρή και ξηρή κατάσταση (ο ίδιος δείκτης) - 30-40%;
• πυκνότητα - 0,91 g/cm3;
• βαθμός αντοχής στον παγετό - έως -70 °С;
• υγροσκοπικότητα - 0,01-0,02%.

Τα προϊόντα που κατασκευάζονται από τέτοιο υλικό, με τη σειρά τους, έχουν:

• ελαφρύ;
• αντοχή στην τριβή;
• μικρός ρυθμός τριχοειδούς αύξησης της υγρασίας;
• στέγνωμα υψηλής ταχύτητας.

Το βάρος του υφαντού υφάσματος από ίνες πολυπροπυλενίου είναι τόσο ελαφρύ που δεν βυθίζεται στο νερό. Όσον αφορά την αντοχή στη φθορά, ένα ύφασμα κατασκευασμένο από τέτοια νήματα, για παράδειγμα, είναι κάπως κατώτερο από το ίδιο πολυαμίδιο. Αλλά ταυτόχρονα, μπορεί να συνεχίσει να χρησιμεύει για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Μεταξύ άλλων, υλικά απόίνες πολυπροπυλενίου, είναι ανθεκτικές σε μολύνσεις από μύκητες και μικρόβια. Κατά συνέπεια, έχουν επίσης καλές ιδιότητες υγιεινής. Το πολυπροπυλένιο είναι επίσης ανθεκτικό σε οξέα, αλκάλια, ακόμη και aqua regia. Ένα άλλο αναμφισβήτητο πλεονέκτημα των υφασμάτων που κατασκευάζονται από αυτό το υλικό είναι ότι δεν είναι ηλεκτρισμένα και έχουν ιδιότητες απωθητικές σκόνης και βρωμιάς.

Εφαρμογή ινών πολυπροπυλενίου

30% του συνόλου του πολυπροπυλενίου που παράγεται από τη σύγχρονη βιομηχανία χρησιμοποιείται σήμερα για την κατασκευή ινών. Αυτό το υλικό είναι πραγματικά πολύ δημοφιλές. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή:

• ανθεκτικά υφάσματα;
• βούρτσες (αυτοκίνητο) σχεδιασμένες για καθαρισμό δρόμων;
• παπούτσια και τσάντες;
• τσιμεντοκονία;
• δίχτυα ψαρέματος;
• σχοινιά, σχοινιά, κορδέλες;
• επενδύσεις και τσάντες χαλιών.

Ρούχα από αυτό το υλικό, επειδή βάφονται δύσκολα και δεν απορροφούν καλά την υγρασία, κατασκευάζονται σπάνια. Βασικά, τέτοια νήματα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τεχνικών υφασμάτων. Εκτός από τα υποστρώματα, οι ίνες πολυπροπυλενίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή:

• διακοσμητικό ύφασμα για ταπετσαρίες επίπλων;
• υφάσματα φινιρίσματος;
• χειρουργικά ράμματα και ιστός;
• υφάσματα φίλτρου.

Κόστος βουρτσών αυτοκινήτου από ίνες πολυπροπυλενίουπιο ακριβά από αυτά που κατασκευάζονται από τρίχες. Ταυτόχρονα όμως είναι 10-20 φορές πιο ανθεκτικά. Όσον αφορά την αντοχή, οι τρίχες πολυπροπυλενίου είναι 5 φορές υψηλότερες από το αρκετά κοινό πολυστυρένιο. Είναι πολύ σπάνιο να αλλάζετε τα πινέλα που κατασκευάζονται με αυτό.

Πού αλλού μπορεί να χρησιμοποιηθεί

Στις κατασκευές, οι ίνες πολυπροπυλενίου χρησιμοποιούνται αρκετά συχνά στην παρασκευή τσιμέντου. Η χρήση του σε αυτή την περίπτωση καθιστά δυνατή την επίτευξη ομοιόμορφης κατανομής τάσεων σε ολόκληρη τη μάζα του υλικού.

Αυτό το υλικό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή πληρωτικών. Το συνθετικό βαμβάκι είναι κλωσμένο από ίνες πολυπροπυλενίου. Στο μέλλον, χρησιμοποιείται για το γέμισμα επικαλυμμένων επίπλων. Επίσης, ένα υλικό πλήρωσης από άκαμπτες παχύρρευστες ίνες πολυπροπυλενίου χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή στηριγμάτων μαχαιριών. Σε αυτή την περίπτωση, οι χοντρές «τρίχες» απλώς εισάγονται σε ένα ψηλό, στενό πλαστικό κουτί. Οι ίνες πολυπροπυλενίου σε αυτές τις βάσεις κρατούν εύκολα τα μαχαίρια σε όρθια θέση.