პოლიესტერის ფისები: წარმოება და დამუშავება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ბოლო წლებში პოლიესტერის ფისები ძალიან პოპულარული გახდა. უპირველეს ყოვლისა, ისინი მოთხოვნადია როგორც წამყვან კომპონენტებზე მინაბოჭკოვანი მინის, ძლიერი და მსუბუქი სტრუქტურული მასალების წარმოებისას.

ფისის დამზადება: პირველი ნაბიჯი

როგორ იწყება პოლიესტერის ფისოვანი წარმოება? ეს პროცესი იწყება ზეთის გამოხდით - ამის დროს გამოიყოფა სხვადასხვა ნივთიერებები: ბენზოლი, ეთილენი და პროპილენი. ისინი აუცილებელია ანტიჰიდრიდების, პოლიბაზური მჟავების, გლიკოლების წარმოებისთვის. ერთად მომზადების შემდეგ ყველა ეს კომპონენტი ქმნის ეგრეთ წოდებულ საბაზისო ფისს, რომელიც გარკვეულ ეტაპზე უნდა განზავდეს სტირონით. ბოლო ნივთიერება, მაგალითად, შეიძლება იყოს მზა პროდუქტის 50%. ამ ეტაპის ფარგლებში ნებადართულია მზა ფისის რეალიზაციაც, მაგრამ წარმოების ეტაპი ჯერ არ დასრულებულა: არ უნდა დავივიწყოთ სხვადასხვა დანამატებით გაჯერება. სწორედ ამ კომპონენტების წყალობით იძენს მზა ფისი თავის უნიკალურ თვისებებს.

ნარევის შემადგენლობა შეიძლება შეიცვალოს მწარმოებლის მიერ - ბევრი რამ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ სად იქნება გამოყენებული ზუსტად პოლიესტერის ფისი. ექსპერტები ირჩევენ ყველაზე ოპტიმალურ კომბინაციებს, ამის შედეგსსამუშაო იქნება სრულიად განსხვავებული თვისებების მქონე ნივთიერებები.

ფისოვანი წარმოება: მეორე ეტაპი

მნიშვნელოვანია, რომ მზა ნარევი იყოს მყარი - როგორც წესი, ისინი ელიან სანამ პოლიმერიზაციის პროცესი არ მიაღწევს დასასრულს. თუ ის შეწყვეტილია და მასალა იყიდება, ის მხოლოდ ნაწილობრივ პოლიმერიზებულია. თუ არაფერი გაკეთდა, პოლიმერიზაცია გაგრძელდება, ნივთიერება აუცილებლად გამკვრივდება. ამ მიზეზების გამო, ფისის შენახვის ვადა ძალიან შეზღუდულია: რაც უფრო ძველია მასალა, მით უფრო უარესია მისი საბოლოო თვისებები. პოლიმერიზაცია ასევე შეიძლება შენელდეს - ამისთვის გამოიყენება მაცივრები, იქ გამკვრივება არ ხდება.

იმისათვის, რომ წარმოების ეტაპი დასრულდეს და მზა პროდუქტი მივიღოთ, ფისს ასევე უნდა დაემატოს ორი მნიშვნელოვანი ნივთიერება: კატალიზატორი და აქტივატორი. თითოეული მათგანი ასრულებს თავის ფუნქციას: ნარევში იწყება სითბოს გამომუშავება, რაც ხელს უწყობს პოლიმერიზაციის პროცესს. ანუ სითბოს წყარო გარედან არ არის საჭირო - ყველაფერი ამის გარეშე ხდება.

პოლიმერიზაციის პროცესის მიმდინარეობა რეგულირდება - კონტროლდება კომპონენტების პროპორციები. ვინაიდან კატალიზატორსა და აქტივატორს შორის კონტაქტმა შეიძლება გამოიწვიოს ფეთქებადი ნარევი, ეს უკანასკნელი ჩვეულებრივ ემატება ფისს ექსკლუზიურად, როგორც წარმოების ნაწილი, კატალიზატორი ემატება გამოყენებამდე, ის ჩვეულებრივ მიეწოდება ცალკე. მხოლოდ პოლიმერიზაციის პროცესის დასრულების შემდეგ, ნივთიერება გამკვრივდება, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ პოლიესტერის ფისების წარმოება დასრულებულია.

ორიგინალი ფისები

რა არის ესმასალა თავდაპირველ მდგომარეობაში? ეს არის თაფლისებრი ბლანტი სითხე, რომლის ფერიც შეიძლება იყოს მუქი ყავისფერიდან ღია ყვითელამდე. გარკვეული რაოდენობის გამკვრივების შეყვანისას, პოლიესტერის ფისი ჯერ ოდნავ სქელდება, შემდეგ იძენს ჟელატინის მდგომარეობას. ცოტა მოგვიანებით, კონსისტენცია ემსგავსება რეზინას, შემდეგ ნივთიერება გამკვრივდება (ხდება შეუსვლელი, უხსნადი).

ამ პროცესს ჰქვია გამყარება, რადგან ნორმალურ ტემპერატურაზე რამდენიმე საათი სჭირდება. როდესაც ფისი მყარ მდგომარეობაშია, ის წააგავს მყარ, გამძლე მასალას, რომელიც ადვილად შეიღებება მრავალფეროვან ფერში. როგორც წესი, იგი გამოიყენება მინის ქსოვილებთან ერთად (პოლიესტერი მინაბოჭკოვანი), იგი ასრულებს სტრუქტურული ელემენტის ფუნქციას სხვადასხვა პროდუქტების წარმოებისთვის - ასეთია პოლიესტერის ფისი. ინსტრუქციები ასეთ ნარევებთან მუშაობისას ძალიან მნიშვნელოვანია. აუცილებელია მისი თითოეული პუნქტის დაცვა.

ძირითადი მახასიათებლები

პოლიესტერის ფისები დამუშავებულ მდგომარეობაში არის შესანიშნავი სტრუქტურული მასალა. მათ ახასიათებთ სიმტკიცე, მაღალი სიმტკიცე, შესანიშნავი დიელექტრიკული თვისებები, აცვიათ წინააღმდეგობა, ქიმიური წინააღმდეგობა. არ დაგავიწყდეთ, რომ ექსპლუატაციის პროცესში პოლიესტერის ფისისგან დამზადებული პროდუქტები უსაფრთხოა გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით. ნარევების გარკვეული მექანიკური თვისებები, რომლებიც გამოიყენება მინის ქსოვილებთან ერთად, მათი შესრულების თვალსაზრისით, წააგავს სტრუქტურული ფოლადის პარამეტრებს (ზოგიერთ შემთხვევაში მათ აღემატება კიდეც). წარმოების ტექნოლოგია არის იაფი, მარტივი, უსაფრთხო, ვინაიდან ნივთიერება იშლება ოთახის ნორმალურ ტემპერატურაზე.ტემპერატურა, თუნდაც წნევის გამოყენება არ არის საჭირო. არ არის აქროლადი ან სხვა ქვეპროდუქტების ემისია, შეინიშნება მხოლოდ უმნიშვნელო შეკუმშვა. ამრიგად, პროდუქტის წარმოებისთვის არ არის საჭირო ძვირადღირებული მოცულობითი დანადგარები და არ არის საჭირო თერმული ენერგია, რომლის წყალობით საწარმოები სწრაფად დაეუფლებიან როგორც დიდი სიმძლავრის, ასევე მცირე სიმძლავრის წარმოებას. არ დაივიწყოთ პოლიესტერის ფისების დაბალი ღირებულება - ეს მაჩვენებელი ორჯერ დაბალია, ვიდრე ეპოქსიდური კოლეგების.

წარმოების ზრდა

შეუძლებელია უგულებელვყო ის ფაქტი, რომ ამ დროისთვის უჯერი პოლიესტერის ფისის წარმოება ყოველწლიურად იძენს იმპულსს - ეს ეხება არა მხოლოდ ჩვენს ქვეყანას, არამედ ზოგადად საგარეო ტენდენციებს. თუ ექსპერტების მოსაზრებას დაიჯერებთ, ეს მდგომარეობა აუცილებლად გაგრძელდება უახლოეს მომავალში.

ფისების ნაკლოვანებები

რა თქმა უნდა, პოლიესტერის ფისებსაც აქვთ გარკვეული უარყოფითი მხარეები, როგორც ნებისმიერ სხვა მასალას. მაგალითად, სტირონი გამოიყენება როგორც გამხსნელი წარმოებისას. ის აალებადი და ძალიან ტოქსიკურია. ამ დროისთვის უკვე შექმნილია ისეთი ბრენდები, რომლებსაც შემადგენლობაში სტირონი არ არის. კიდევ ერთი აშკარა ნაკლი: აალებადი. უცვლელი, უჯერი პოლიესტერის ფისები იწვის ისევე, როგორც ხისტი. ეს პრობლემა მოგვარებულია: ნივთიერების შემადგენლობაში შეჰყავთ ფხვნილის შემავსებლები (დაბალმოლეკულური ორგანული ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ფტორს და ქლორს, ანტიმონის ტრიოქსიდს), ზოგჯერ გამოიყენება ქიმიური მოდიფიკაცია - ტეტრაქლოროფთალი,ქლორენდინის მჟავა, ზოგიერთი მულტიმერი: ვინილის ქლოროაცეტატი, ქლოროსტირონი, სხვა ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ქლორს.

ფისოვანი შემადგენლობა

თუ გავითვალისწინებთ უჯერი პოლიესტერის ფისების შემადგენლობას, აქ შეიძლება აღვნიშნოთ სხვადასხვა ხასიათის ქიმიური ელემენტების მრავალკომპონენტიანი ნარევი - თითოეული მათგანი ასრულებს გარკვეულ დავალებებს. ძირითადი კომპონენტებია პოლიესტერის ფისები, ისინი ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს. მაგალითად, პოლიესტერი არის მთავარი კომპონენტი. ეს არის პოლიოლების პოლიკონდენსაციის რეაქციის პროდუქტი, რომლებიც რეაგირებენ ანჰიდრიდებთან ან პოლიბაზურ მჟავებთან.

თუ ვსაუბრობთ პოლიჰიდრულ სპირტებზე, მაშინ აქ მოთხოვნადია დიეთილენგლიკოლი, ეთილენგლიკოლი, გლიცერინი, პროპილენგლიკოლი, დიპროპილენგლიკოლი. ანჰიდრიდებად გამოიყენება ადიპიური, ფუმარინის მჟავები, ფტალის და მალეინის ანჰიდრიდები. პოლიესტერის ფისის ჩამოსხმა ძნელად შესაძლებელი იქნებოდა, თუ პოლიესტერს ჰქონდა დაბალი მოლეკულური წონა (დაახლოებით 2000) დამუშავებისთვის. პროდუქციის ჩამოსხმის პროცესში ის იქცევა პოლიმერად სამგანზომილებიანი ქსელის სტრუქტურით, მაღალი მოლეკულური მასით (გამაგრების ინიციატორების შემოყვანის შემდეგ). სწორედ ეს სტრუქტურა უზრუნველყოფს ქიმიურ წინააღმდეგობას, მასალის მაღალ სიმტკიცეს.

გამხსნელი-მონომერი

კიდევ ერთი სავალდებულო კომპონენტია გამხსნელი მონომერი. ამ შემთხვევაში, გამხსნელი ასრულებს ორმაგ ფუნქციას. პირველ შემთხვევაში, საჭიროა ფისის სიბლანტის შესამცირებლად დამუშავებისთვის საჭირო დონემდე (რადგან თავად პოლიესტერიძალიან სქელი).

მეორეს მხრივ, მონომერი აქტიურ მონაწილეობას იღებს პოლიესტერთან კოპოლიმერიზაციის პროცესში, რის გამოც უზრუნველყოფილია პოლიმერიზაციის ოპტიმალური სიჩქარე და მასალის დამუშავების მაღალი სიღრმე (თუ პოლიესტერები განიხილება ცალკე, მათი გამკვრივება ხდება. საკმაოდ ნელი). ჰიდროპეროქსიდი სწორედ ის კომპონენტია, რომელიც საჭიროა თხევადი მდგომარეობიდან გამაგრებისთვის - მხოლოდ ამ გზით იძენს პოლიესტერის ფისი ყველა თავის თვისებას. კატალიზატორის გამოყენება ასევე სავალდებულოა უჯერი პოლიესტერის ფისებთან მუშაობისას.

აჩქარებელი

ამ ინგრედიენტი შეიძლება დაემატოს პოლიესტერებს როგორც დამზადების დროს, ასევე დამუშავების დროს (ინიციატორის დამატებამდე). კობალტის მარილები (კობალტის ოქტოატი, ნაფთენატი) შეიძლება ეწოდოს ყველაზე ოპტიმალურ ამაჩქარებლებს პოლიმერული დამუშავებისთვის. პოლიმერიზაცია არა მხოლოდ უნდა დაჩქარდეს, არამედ გააქტიურდეს, თუმცა ზოგიერთ შემთხვევაში ის შენელდება. საიდუმლო იმაში მდგომარეობს, რომ თუ ამაჩქარებლები და ინიციატორები არ გამოიყენება, მზა ნივთიერებაში დამოუკიდებლად წარმოიქმნება თავისუფალი რადიკალები, რის გამოც პოლიმერიზაცია მოხდება ნაადრევად - შენახვის დროს. ამ ფენომენის პრევენციისთვის აუცილებელია სამკურნალო შემნელებელი (ინჰიბიტორი).

ინჰიბიტორის პრინციპი

ამ კომპონენტის მოქმედების მექანიზმი ასეთია: ის ურთიერთქმედებს თავისუფალ რადიკალებთან, რომლებიც პერიოდულად წარმოიქმნება, რის შედეგადაც წარმოიქმნება დაბალაქტიური რადიკალები ან ნაერთები, რომლებსაც საერთოდ არ აქვთ რადიკალური ბუნება. ინჰიბიტორების ფუნქციას ჩვეულებრივ ასრულებს ასეთინივთიერებები: ქინონები, ტრიკრეზოლი, ფენონი, ზოგიერთი ორგანული მჟავა. წარმოების დროს პოლიესტერები მზადდება მცირე რაოდენობით ინჰიბიტორებით.

სხვა დანამატები

ზემოთ აღწერილი კომპონენტები მთავარია, სწორედ მათი წყალობითაა შესაძლებელი პოლიესტერის ფისით მუშაობა შემკვრელად. თუმცა, როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, პროდუქტების ფორმირების პროცესში, საკმარისად დიდი რაოდენობით დანამატები შეჰყავთ პოლიესტერებში, რომლებიც, თავის მხრივ, ასრულებენ მრავალფეროვან ფუნქციას და ცვლიან ორიგინალური ნივთიერების თვისებებს. ამ კომპონენტებს შორის შეიძლება აღინიშნოს ფხვნილის შემავსებლები - ისინი დანერგილია სპეციალურად შეკუმშვის შესამცირებლად, მასალის ღირებულების შესამცირებლად და ხანძარსაწინააღმდეგო გაზრდის მიზნით. ასევე უნდა აღინიშნოს მინის ქსოვილები (გამაძლიერებელი შემავსებლები), რომელთა გამოყენება განპირობებულია მექანიკური თვისებების ზრდით. არის სხვა დანამატები: სტაბილიზატორები, პლასტიზატორები, საღებავები და ა.შ.

შუშის ხალიჩები

როგორც სისქით, ასევე სტრუქტურით, მინაბოჭკოვანი შეიძლება იყოს განსხვავებული. შუშის ხალიჩები არის ბოჭკოვანი მინა, რომელიც დაჭრილია პატარა ნაჭრებად, მათი სიგრძე მერყეობს 12-50 მმ-მდე. ელემენტები ერთმანეთთან წებოვანია სხვა დროებითი შემკვრელის გამოყენებით, რომელიც ჩვეულებრივ არის ფხვნილი ან ემულსია. ეპოქსიდური პოლიესტერის ფისი გამოიყენება მინის ხალიჩების დასამზადებლად, რომლებიც შედგება შემთხვევით დალაგებული ბოჭკოებისგან, ხოლო მინაბოჭკოვანი გარეგნულად ჩვეულებრივ ქსოვილს წააგავს. მაქსიმალური სიმტკიცის მისაღწევად, უნდა იქნას გამოყენებული სხვადასხვა კლასის მინაბოჭკოვანი მასალა.

ზოგადად, მინის ხალიჩებს ნაკლები აქვთძალა, მაგრამ მათი დამუშავება ბევრად უფრო ადვილია. ბოჭკოვანი მინაშენთან შედარებით, ეს მასალა უკეთ იმეორებს მატრიცის ფორმას. იმის გამო, რომ ბოჭკოები საკმაოდ მოკლეა, აქვთ ქაოტური ორიენტაცია, ხალიჩა ვერ დაიკვეხნის დიდი სიძლიერით. თუმცა, ის ძალიან ადვილად შეიძლება გაჟღენთილი იყოს ფისით, რადგან ის რბილია, ფხვიერი და სქელი, გარკვეულწილად სპონგს წააგავს. მასალა მართლაც რბილი და ფორმირებადია. მაგალითად, ლამინატი, რომელიც მზადდება ასეთი ხალიჩებისგან, აქვს შესანიშნავი მექანიკური თვისებები, აქვს მაღალი წინააღმდეგობა ატმოსფერული პირობების მიმართ (ხანგრძლივ პერიოდშიც კი).

სად გამოიყენება შუშის ხალიჩები

მათი გამოიყენება კონტაქტური ჩამოსხმის სფეროში, რათა შესაძლებელი იყოს რთული ფორმის საქონლის წარმოება. ამ მასალისგან დამზადებული პროდუქტები გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში:

• გემთმშენებლობის ინდუსტრიაში (კანოების, ნავების, იახტების, თევზის საჭრელების, სხვადასხვა შიდა კონსტრუქციების და ა.შ. მშენებლობა);
• მინის ხალიჩა და პოლიესტერის ფისი გამოიყენება საავტომობილო ინდუსტრიაში (სხვადასხვა მანქანების ნაწილები, ცილინდრები, ფურგონები, დიფუზორები, ტანკები, საინფორმაციო პანელები, კორპუსები და ა.შ.);
• მშენებლობის ინდუსტრიაში (გარკვეული ხის პროდუქტები, ავტობუსების თავშესაფრების მშენებლობა, გამყოფი კედლები და ა.შ.).

შუშის ხალიჩებს აქვთ სხვადასხვა სიმკვრივე და სისქე. მასალა იყოფა ერთი კვადრატული მეტრის წონაზე, რომელიც იზომება გრამებში. საკმაოდ თხელი მასალაა, თითქმისჰაეროვანი (მინის ფარდა), ასევე არის სქელი, თითქმის საბანის მსგავსი (გამოიყენება იმისთვის, რომ პროდუქტმა შეიძინოს სასურველი სისქე, მოიპოვოს საჭირო ძალა).