كيف يتم تصنيع خيوط البوليستر؟

خيوط البوليستر هي ألياف صناعية تستخدم على نطاق واسع في صناعة النسيج لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك الملابس والمفروشات المنزلية والأقمشة الصناعية. يتم إنتاجه من خلال عملية تصنيع معقدة تتضمن عدة مراحل رئيسية. في هذه المقالة، سوف نستكشف العملية خطوة بخطوة لكيفية تصنيع خيوط البوليستر.

تحضير المواد الخام:

الخطوة الأولى في إنتاج خيوط البوليستر هي تحضير المواد الخام. المادة الخام الأساسية المستخدمة في تصنيع خيوط البوليستر هي بوليمر مشتق من البترول يسمى البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET). PET عبارة عن بوليمر لدن بالحرارة يتم تصنيعه من اثنين من المونومرات الرئيسية، جلايكول الإيثيلين وحمض التريفثاليك. يتم الحصول على هذه المونومرات من النفط الخام أو الغاز الطبيعي من خلال العمليات الكيميائية.

البلمرة:

الخطوة التالية هي البلمرة، حيث يتم إنتاج PET من خلال تفاعل كيميائي يعرف باسم الأسترة أو الأسترة العابرة. في هذه العملية، يتم الجمع بين جلايكول الإيثيلين وحمض التريفثاليك في وجود محفز ويتم تسخينهما. يؤدي هذا التفاعل إلى تكوين رقائق أو كريات PET، وهي عبارة عن قطع صغيرة وموحدة من راتنجات PET الصلبة.

تذوب الغزل:

بمجرد الحصول على رقائق PET، يتم إذابتها وتحويلها إلى حالة سائلة في عملية تسمى الغزل الذائب. يتم تغذية الرقائق في قادوس وتسخينها في الطارد حتى تصل إلى الحالة المنصهرة. يتم بعد ذلك دفع مادة PET المنصهرة عبر المغازل، وهي عبارة عن صفائح معدنية صغيرة بها العديد من الثقوب الصغيرة. تحتوي هذه المغازل على ترتيب محدد وعدد من الثقوب، مما يحدد نوع الغزل الذي سيتم إنتاجه. ويتم بثق مادة PET المنصهرة من خلال هذه الثقوب، لتشكل خيوطًا مستمرة.

التصلب:

عندما تخرج الخيوط المبثوقة من المغازل، فإنها تدخل غرفة حيث يتم تبريدها بسرعة عن طريق تدفق الهواء أو عوامل التبريد الأخرى. تعمل عملية التبريد هذه على تقوية الخيوط وتحويلها من الحالة المنصهرة إلى الحالة الصلبة.

رسم:

يتم بعد ذلك إخضاع الخيوط المتصلبة لعملية تسمى الرسم، والتي تعمل على محاذاة الجزيئات وزيادة قوة الخيوط ومتانتها. يتم تمرير الخيوط من خلال سلسلة من بكرات ساخنة، والتي تدور بسرعات مختلفة. يؤدي هذا إلى إطالة الخيوط، وتقليل قطرها ومحاذاة الجزيئات في الاتجاه الطولي.

العقص (اختياري):

في هذه المرحلة، قد يخضع خيوط البوليستر للتجعيد، مما يضفي التموج أو التجعيد على الخيوط. تتميز الخيوط المجعدة بضخامة ونعومة وخصائص عزل أفضل، مما يجعلها مناسبة لبعض تطبيقات المنسوجات مثل السجاد والأقمشة ذات النعومة المتزايدة.

التركيب (اختياري):

تعتبر عملية التركيب خطوة اختيارية أخرى في تصنيع خيوط البوليستر، حيث تتم معالجة الخيوط لمنحها مظهرًا طبيعيًا أو ملمسًا أكثر. تتضمن هذه العملية تسخين الخيط ثم تبريده بسرعة لإنشاء مخالفات وحلقات في الخيوط، ومحاكاة نسيج الألياف الطبيعية مثل القطن أو الصوف.

اعدادات الحرارة:

بعد الرسم، والتجعيد، والتركيب (إن أمكن)، يتم ضبط خيوط البوليستر بالحرارة لتثبيت هيكلها وأبعادها. يتضمن إعداد الحرارة تمرير الخيط من خلال سلسلة من البكرات أو الأفران الساخنة في درجات حرارة يمكن التحكم فيها لتثبيت الترتيب الجزيئي، مما يمنح الخيط ثبات الأبعاد.

الصباغة (اختياري):

خيوط البوليستر يمكن صبغه في مراحل مختلفة من عملية التصنيع، اعتمادًا على الاستخدام النهائي والتطبيق المطلوب. يمكن أن تتم الصباغة في مرحلة الألياف (صباغة المحلول)، أو مرحلة الخيوط (الصباغة الجماعية)، أو بعد غزل الخيوط في القماش (صباغة القطعة).

لف:

الخطوة الأخيرة في تصنيع خيوط البوليستر هي اللف، حيث يتم لف الخيوط النهائية على مكبات أو مخاريط، مما يجعلها جاهزة للاستخدام في تطبيقات النسيج المختلفة. تضمن عملية اللف هذه أن يتم تعبئة الخيوط بشكل أنيق وجاهز للتوزيع أو لمزيد من المعالجة.

في الختام، يتم تصنيع خيوط البوليستر من خلال عملية متعددة الخطوات تبدأ بتحضير المواد الخام، تليها البلمرة، والغزل المصهور، والتصلب، والرسم، والعمليات الاختيارية مثل العقص والنسيج. يتم بعد ذلك تسخين الخيوط وصبغها (إذا لزم الأمر)، ثم لفها أخيرًا على مكبات أو مخاريط. توفر هذه الألياف الاصطناعية متعددة الاستخدامات مجموعة واسعة من الفوائد، بما في ذلك المتانة ومقاومة التجاعيد وسهولة العناية، مما يجعلها خيارًا شائعًا لمختلف منتجات المنسوجات في قطاعات الموضة والمنزل والصناعة.