پارچه پلی آمید چیست؟

پارچه پلی آمید یک اصطلاح کلی است که برای اشاره به انواع پارچه های مختلف که از رشته های مونومر پلی آمید ساخته می شوند استفاده می شود. معروف ترین نوع پارچه پلی آمید نایلون است، اما انواع مختلفی از این پارچه وجود دارد.

پیشنهاد مطالعه: دلایل تغییر قیمت انواع مستربچ

در حالی که این نوع پارچه ها از مولکول های مبتنی بر کربن مشتق می شوند، اما کاملاً مصنوعی هستند، به این معنی که ذاتاً با پارچه های نیمه مصنوعی مانند ابریشم مصنوعی و پارچه های کاملاً ارگانیک مانند پنبه متفاوت هستند. نایلون در ابتدا توسط شرکت DuPont در اواسط دهه 1930 به عنوان جایگزینی برای جوراب های ابریشمی توسعه یافت.

این پلی آمید در نمایشگاه جهانی 1939 در نیویورک رونمایی شد و مواد اولیه بازاریابی برای این پارچه اصرار داشت که از فولاد قوی تر و کاملاً در برابر دویدن مقاوم است. بنابراین، DuPont در ابتدا قصد داشت این پارچه مصنوعی جدید را به عنوان "بدون اجرا" به بازار عرضه کند، اما از آنجایی که به آسانی مشخص شد که جوراب های نایلونی در واقع به شدت مستعد خراش هستند، نام آن به "nuron" و بعداً "nilon" تغییر یافت. " قبل از اینکه این پارچه وارد تولید انبوه شود، "i" در "نیلون" با "y" جایگزین شد تا مشتریان بتوانند نام این پارچه را به دقت تلفظ کنند.

پارچه‌های پلی آمید مانند نایلون معمولاً در طول جنگ جهانی دوم به عنوان مواد چتر نجات استفاده می‌شدند و زمانی که جنگ به پایان رسید، کمبود پارچه باعث شد بسیاری از زنان لباس‌هایی از چتر بازیافتی بسازند. در نتیجه، استفاده از پلی آمید در پوشاک زنانه رایج شد، اما نسخه های خالص این پلیمر تنها برای مدت کوتاهی در لباس استفاده شد.

به سرعت توسط مصرف کنندگان در سراسر جهان تشخیص داده شد که نایلون خالص برای کاربردهای نساجی مناسب نیست. این پارچه دارای مشخصات تنفسی کم است، به شدت در معرض آسیب است و در صورت قرار گرفتن در معرض حرارت بالا ذوب می شود. با این حال، هنگامی که نایلون با پارچه های دیگر ترکیب می شود، مزایای منحصر به فردی مانند خاصیت ارتجاعی و ابریشمی به ارمغان می آورد که منجر به افزایش ترکیب این پارچه با منسوجاتی مانند پنبه، پلی استر و پشم شد.

تا سال 1945، پارچه های کاملا مصنوعی 25 درصد از سهم بازار جهانی نساجی را تشکیل می دادند، اما علاقه به نایلون به تدریج در طول زمان کاهش یافت. از آنجایی که پارچه های پلی آمید معمولاً با نفت خام ساخته می شوند، جنبش زیست محیطی دهه 1970 تولید این منسوجات را کاهش داد و کاهش تازگی پارچه های کاملاً مصنوعی باعث شد مصرف کنندگان روی نایلون و محصولات مشابه خنک شوند.

امروزه، پارچه های پلی آمیدی حدود 12 درصد از تولید جهانی الیاف مصنوعی را تشکیل می دهند و تخمین زده می شود که این سهم بازار به مرور زمان به کاهش خود ادامه دهد. با این وجود، مزایای منحصر به فرد این نوع پارچه همچنان به آن جایگاهی جدایی ناپذیر در بسیاری از انواع منسوجات می دهد و عملا تضمین می شود که تولید نایلون و سایر پارچه های پلی آمیدی در طول قرن بیست و یکم بدون وقفه ادامه خواهد داشت.

مزیت اصلی پارچه پلی آمید خاصیت ارتجاعی آن است و مصرف کنندگان نیز آن را به دلیل نرمی آن ارزشمند می دانند. در حالی که این منسوجات گرما را به طور موثر حفظ نمی کند یا رطوبت را به اندازه پارچه های دیگر جذب نمی کند، توانایی شکل دادن به آن به شکل جوراب های بسیار نازک همچنان نایلون را به یک نقطه غیرقابل جایگزین در بازار جهانی جوراب زنانه می بخشد.

فراتر از دنیای پوشاک، نایلون و سایر پلی آمیدها خانه هایی به ظاهر دائمی در بازارهای علمی و صنعتی پیدا کرده اند. تعداد شگفت انگیزی از کالاهای مصرفی با پلی آمید ساخته می شوند. به عنوان مثال، بسیاری از قطعات مختلف خودرو با این مواد ساخته می شوند مانند مسواک، شانه مو، اجزای سلاح گرم و انواع بسته بندی مواد غذایی.

آرامیدها انواع دیگری از پارچه های پلی آمیدی هستند که معمولاً در کاربردهای مختلف مصرفی و نظامی مورد استفاده قرار می گیرند. نمونه هایی از آرامیدهای محبوب عبارتند از Nomex و Kevlar، و این پارچه ها معمولاً در پوشاک استفاده نمی شوند.

از نظر فنی، اصطلاح "پلی آمید" می تواند به انواع پارچه های ارگانیک مانند پشم و ابریشم نیز اشاره داشته باشد. در زبان شیمی، این اصطلاح به سادگی به مولکولی اشاره دارد که دارای پیوندهای آمیدی تکرار شونده است. با این حال، تنها شیمیدانان ابریشم و پشم را به عنوان پلی آمید می گویند و بقیه جهان این واژه را مترادف با نایلون می دانند.

پیشنهاد مطالعه: What is a color masterbatch? Application + benefits

پارچه پلی آمید چگونه ساخته می شود؟

در حالی که روش‌های مورد استفاده برای ساخت پارچه‌های پلی آمید ممکن است از سازنده‌ای به سازنده دیگر متفاوت باشد، اما همه آن‌ها در مشتق شدن از مونومرهای پلی‌آمید یکسان هستند. در برخی موارد، پلی آمیدها ممکن است از منابع دیگر مشتق شوند، اما رایج ترین منبع این مونومرها، روغن نفتی است.

این سوخت فسیلی به عنوان نفت خام نیز شناخته می شود و ماده پایه برای تعدادی از انواع مختلف پلاستیک و سوخت است. نفت یک منبع تجدید ناپذیر است و برای به دست آوردن آن تلاش زیادی می شود. علاوه بر این، این ماده پایه ذاتا یک آلاینده است، به این معنی که فرآیند تولید پارچه های پلی آمیدی را نمی توان دوستدار محیط زیست در نظر گرفت.

مونومری که بیشتر در تولید پارچه های پلی آمیدی استفاده می شود به نام هگزامتیلن دی آمین شناخته می شود که به نام اسید دی آمین یا فقط دی آمین نیز شناخته می شود. نایلون 6،6 محبوب ترین نوع پارچه پلی آمید است و این نوع نایلون زمانی تولید می شود که دی آمین با اسید آدیپیک ترکیب شود.

یک واکنش شیمیایی زمانی رخ می دهد که این دو ترکیب با یکدیگر تماس پیدا می کنند و اسید دی آمین تبدیل به یک زنجیره تکراری از مونومرها می شود که پلیمر نامیده می شود. پلیمر معروف به نایلون 6،6 به شکل نمک در می آید و زمانی که این نمک گرم می شود مذاب می شود.

هنگامی که یک تولید کننده پارچه پلی آمید این ماده مذاب را به دست آورد، با فرآیندی به نام اکستروژن از یک نخ ریسی فلزی عبور می کند. پلی آمید مذاب بلافاصله پس از اکسترود شدن از طریق اسپینر سخت می شود و سپس روی نوعی قرقره به نام بوبین قرار می گیرد.

در طی فرآیند اکستروژن، مقدار زیادی آب برای خنک کردن نایلون مذاب استفاده می شود. بسته به سازنده، این آب آلوده ممکن است به درستی دفع شود یا نشود.

پس از اینکه الیاف پلی آمید روی بوبین ها قرار می گیرند، برای بهبود کشش و استحکام آنها کشیده می شوند. در مرحله بعد، فرآیندی به نام "طراحی" برای چیدمان مولکول های فیبر پلیمری در یک ساختار موازی استفاده می شود. الیاف در کنار یکدیگر روی یک قرقره قرار می گیرند و پس از تکمیل این فرآیند، الیاف پلی آمید آماده چرخاندن به پارچه است. در بیشتر موارد، این نوع الیاف با منسوجات دیگر مخلوط می شود، زیرا در محصولات نساجی برای استفاده مصرف کننده بافته می شود.

پیشنهاد مطالعه: 10 تولید کننده اصلی مستربچ پرکننده

چگونه از پارچه پلی آمید استفاده می شود؟

هنگامی که تعریف شیمیایی دقیق "پلی آمید" رعایت شود، می توان گفت که این نوع پارچه را می توان تقریباً برای هر نوع منسوجات مصرفی استفاده کرد. از این گذشته، ابریشم برای انواع لباس‌های مختلف استفاده می‌شود و بسیاری از اشکال دیگر پوشاک قبل از ظهور پارچه‌های مصنوعی و نیمه مصنوعی با پشم ساخته می‌شدند. هنگامی که اصطلاح "پلی آمید" به پارچه های مصنوعی مانند نایلون محدود می شود، کاربردهای بالقوه این پارچه به طور قابل توجهی محدود می شود.

نایلون در ابتدا به عنوان جایگزینی برای ابریشم ساخته شد و به طور خاص به عنوان گزینه دیگری برای زنانی که از جوراب های ابریشمی استفاده می کردند ارائه شد. ابریشم یک ماده بسیار سخت است و تولید آن زمان بر و پرهزینه است. با این حال، در پایان، مصرف‌کنندگان دریافتند که نایلون خالص نسبت به ابریشم پایین‌تر است، و انواع مختلفی از مواد دیگر با نایلون مخلوط می‌شوند تا آن را به عنوان ماده جوراب ساق بلند دوام‌تر کنند.

در حالی که یافتن نایلون به عنوان تنها پارچه موجود در محصولات نساجی مصرفی بسیار نادر است، اغلب به پوشاک و سایر اشکال منسوجات اضافه می شود تا خاصیت ارتجاعی و نرمی آنها را بهبود بخشد. یافتن تی شرت، شورت، شلوار کش دار، و انواع دیگر پوشاک که دارای محتوای نایلون بین 10 تا 25 درصد هستند، بسیار رایج است. این پارچه در لباس زیر محبوبیت خاصی دارد و البته هنوز هم برای ساخت جوراب‌های زنانه استفاده می‌شود، حتی اگر این اکسسوری‌ها به اندازه سابق محبوبیت نداشته باشند.

توجه به این نکته مهم است که مواد پلی آمیدی در دوران معاصر در محصولات غیر نساجی بسیار رایج تر است. در اوایل تولید نایلون مشخص شد که این نوع پلی آمید زمانی که با روش خاصی تولید می شود یک نوع پلاستیک انعطاف پذیر عالی را تشکیل می دهد و این ماده اکنون در هزاران نوع کالای مصرفی یافت می شود.

پیشنهاد مطالعه: مستربچ چیست و چه کاربردی دارد

پارچه پلی آمید کجا تولید می شود؟

پارچه های پلی آمید در ابتدا در ایالات متحده ابداع شدند. به عنوان مثال، همه رایج ترین انواع نایلون توسط شرکت DuPont در چند دهه اول قرن بیستم ایجاد شد و در آن زمان، توسعه نایلون به عنوان یک پیشرفت فن آوری باورنکردنی در نظر گرفته شد.

در طول دهه‌های 1970 و 1980، به دلیل کاهش قابل توجه هزینه‌های تولید که شرکت‌های بین‌المللی می‌توانستند در این کشورهای در حال توسعه از آن برخوردار شوند، بخش بزرگی از تولید جهانی نساجی از ایالات متحده به چین و دیگر کشورهای آسیای شرقی منتقل شد. تا به امروز، چین بزرگترین تولید کننده پارچه های پلی آمیدی در جهان است. 

به طور کلی، نایلون همچنان بخش کوچکتر و کمتری از سهم بازار جهانی تولید الیاف را به خود اختصاص می دهد. در سال 1980، بیش از 10 درصد از الیاف نساجی ساخته شده در سراسر جهان نایلون بود، اما این سهم تا سال 2009 به 5.4 درصد کاهش یافت.

در حالی که اکثر نایلون های جهان در حال حاضر توسط کشورهای دیگر ساخته می شود، دوپونت تنها تولید کننده کولار باقی مانده است و این شرکت مستقر در ایالات متحده دارای کارخانه های تولید کولار در سراسر جهان است. علاوه بر این، تمام Nomex جهان نیز توسط DuPont ساخته شده است.

قیمت پارچه پلی آمید چقدر است؟

نایلون به طور کلی بسیار ارزان است. در حالی که این پارچه زمانی که برای اولین بار تولید شد به طور موقت گرانتر از ابریشم بود، هزینه نایلون اکنون بسیار کمتر از قیمت این ماده آلی کاهش یافته است. از طرف دیگر کولار و نومکس می توانند بسیار گران باشند زیرا پارچه های بسیار تخصصی هستند.

چه نوع پارچه پلی آمیدی وجود دارد؟

پلی آمیدهای مصنوعی را می توان به تعدادی الیاف مختلف تبدیل کرد و همچنین چند نوع پلی آمید طبیعی وجود دارد: برخی از نمونه های این پارچه ها عبارتند از:

• پلی آمیدهای آلی: آگاهی از اینکه پشم و ابریشم پلی آمیدهای آلی هستند ممکن است یک استاد شیمی را تحت تأثیر قرار دهد، اما این دانش در جهان فراتر از دانشگاه اهمیت چندانی ندارد. این پارچه ها نیز از زنجیره های پلی آمید ساخته شده اند، اما به هیچ وجه مصنوعی نیستند.
• نایلون: در بیشتر دایره ها، «نایلون» و «پارچه پلی آمید» مترادف هستند و این پلیمر از نوع پارچه پلی آمیدی است که بیشتر در مصارف مصرفی استفاده می شود.
• آرامیدها: در حالی که آرامیدها معمولاً در پوشاک استفاده نمی شوند، آنها اعضای مهم پارچه پلی آمید هستند. Nomex یک پارچه مقاوم در برابر آتش است که معمولاً در تجهیزات آتش نشانی استفاده می شود و Kevlar ماده ای است که در جلیقه های ضد گلوله و تعدادی از کاربردهای دیگر استفاده می شود که در آن استحکام و دوام مورد نظر است. اگرچه این پارچه ها با زنجیره های پلی آمید نیز ساخته می شوند، اما کاربردهای آن ها با کاربردهای رایج نایلون بسیار متفاوت است.

پارچه پلی آمید چگونه بر محیط زیست تأثیر می گذارد؟

تولید پارچه های پلی آمید به طور کلی تأثیر منفی بر محیط زیست دارد. در عصری که نگرانی ها در مورد ناپایداری نفت خام به عنوان یک منبع طبیعی بیداد می کند، مخالفت قابل توجهی در برابر استفاده از این ماده به عنوان ماده پایه برای پارچه ها صورت گرفته است. جنبش بین المللی محیط زیست از دهه 1970 به شدت مخالف تولید نایلون بوده است، و در حالی که پارچه های پلی آمید دیگری مانند Nomex و Kevlar ضروری هستند، وضعیت نایلون به عنوان یک ماده جانبی درک شده باعث شده است که به طور پیوسته محبوبیت خود را از دست بدهد.

نایلون و سایر پلی آمیدها به طور طبیعی ناپایدار هستند و از نظر محیط زیست تخریب می شوند، اما فرآیندهای تولیدی که برای ساخت این پارچه ها استفاده می شود به اکوسیستم آسیب می رساند. به عنوان مثال، آبی که برای خنک کردن پلی آمیدها استفاده می شود، اغلب آلاینده هایی را به اکوسیستم های اطراف کارخانه های تولیدی وارد می کند و تولید اسید آدیپیک که برای ایجاد اکثر اشکال نایلون استفاده می شود، اکسید نیتروژن را در محیط آزاد می کند.

اکسید نیتروژن 300 برابر بدتر از CO2 برای محیط زیست است و نایلون و سایر پارچه های پلی آمیدی نیز تجزیه زیستی نمی کنند، به این معنی که عملاً آلاینده های دائمی هستند.

گواهینامه های پارچه پلی آمید موجود است

بیشتر دسته های پارچه های پلی آمیدی تحت تعدادی آزمایش برای تعیین خلوص آنها قرار می گیرند، اما در حال حاضر هیچ گواهینامه ای برای این نوع پارچه مصنوعی وجود ندارد.