نانو کامپوزیت ها

نانوکامپوزیت

فناوری نانو و تولید مواد در ابعاد نانومتری موضوع جذابی برای تحقیقات است که در دهه اخیر توجه بسیاری را به خود معطوف داشته است. نانوکامپوزیتها نیز به عنوان یکی از شاخه های این فناوری جدید، اهمیت بسیاری یافته است و یکی از زمینه هایی است که کاربردهای صنعتی پیدا کرده است. تلاش های اولیه موفقیت آمیز در تهیه نانوکامپوزیتها به دهه های شصت و هفتاد قرن بیستم میلادی باز می گردد. اما در ۱۹۸۰ با تهیه نانوکامپوزیتهای بر پایه نایلون۶- خاک رس به صورت تجاری به وسیله شرکت تویوتای ژاپن، تحقیقات برای ساخت این مواد شدت و سرعت بیشتری پیدا کرد و شرکت های یوبی، یونی کیتا، هانی ول و بایر نیز نانوکامپوزیتهایی را بر پایه نایلون ۶ ارائه نمودند که عمده کاربرد آنها در خودروسازی و صنایع بسته بندی بود. از آن به بعد تعداد دیگری از شرکتها، نانوکامپوزیتها را به منظور تجاری مورد مطالعه قرار دادند و در اواخر سال ۲۰۰۱ میلادی شرکتهای جنرال موتورز و باسل اولین کاربرد نانوکامپوزیتها بر پایه اولین گرمانرم را در قطعات خارجی اتومبیل ارائه نمودند.
تعریف نانوکامپوزیتها
نانوکامپوزیتها شامل ترکیب ذرات در حوزه مولوکولی یا نانو در زمینه پلیمری، فلزی یا سرامیکی می باشد. در همه موارد مشاهده می شود که مقدار نانو ذرات در این زمینه ها می تواند به طور کامل خواص این مواد را تغییر دهد این ذرات به عنوان تقویت کننده زمینه و همچنین تغییر دهنده رفتار الکتریکی مواد پایه به کار می روند.
باید توجه کرد که تنها با اضافه کردن نانو ذرات به یک زمینه به خواص فوق العاده نمی رسیم بلکه در این ترکیب باید شرایطی را رعایت کرد. مثلا فرض کنید یکسری ورق های پرکننده ای را به کامپــوزیتها اضافه کرده باشیم، اگر ورق های کوچک معدنی به صورت متــراکم به هم چسبیده باشند رفتارشان خیلی متفاوت از مواد کامپوزتی معمولی نمی باشد.
اما به عنوان یک تعریف، نانو کامپوزیت، مواد مرکبی هستند که لااقل یکی از اجزاء تشکیل دهنده آنها دارای ابعادی در محدوده نانومتری، در محدوده nm ۱۰۰- ۱/۰ باشد؛ اما یکسری پودرهای نانوکامپوزیت نیز داریم که این پودرها شامل ذرات با ابعادی مختلف در محدوده نانومتری هستند.
در مواد نانو کامپوزیت ، به جزء پخش شونده که به صورت الیاف، صفحات، مسطح ریز، ذرات و یا حتی حفره ها، ترکها و غیره در ابعاد نانومتری و یا بالاتر باشد فاز زمینه می گویند.
دسته بندی نانو کامپوزیتها
در دسته ای از مواد نانو کامپوزیت، فاز دوم، موادی با دمای ذوب بالا مانند سرامیک ها و یا فلزات بوده، فاز زمینه ماده ای با دمای ذوب پایین مانند پلیمر و سرامیک و فلز با دمای ذوب پایین است. اما در دسته دیگر، فاز زمینه ماده ای سرامیکی یا فلزی با دمای ذوب بالا و فاز دوم ماده ای پلیمری یا سرامیکی و یا فلزی با دمای ذوب پایین تر است. به همین ترتیب، مواد نانو کامپوزیت، از نظر نوع مواد تشکیل دهنده، حداقل دارای سه گروه زیر هستند:
الف) مواد نانو کامپوزیت سرامیک- فلز: این نوع مواد نانو کامپوزیت، عمدتا دارای جریی سرامیکی با دمای ذوب بالا و جزیی فلزی با دمای ذوب نسبتا پایین هستند و در ساخت قطعات عملیاتی کاربرد دارند.
ب) مواد نانو کامپوزیت پلیمر- سرامیک(یا فلز): این نوع مواد نانو کامپوزیت که دارای فاز زمینه آلی(پلیمری) و فاز دوم نانومتری غیر آلی(سرامیکی یا فلزی) هستند بیشتر تحت عنوان مواد نانو کامپوزیت هیبریدی آلی- غیر آلی شناخته می شوند.
ج) مواد نانوکامپوزیت سرامیک- سرامیک: مـــواد نانوکامپـــوزیت ســرامیک- سرامیک که دمای ذوب یک جزء بالاتر از جزء دیگر است، عمدتا دارای چگالی بالا و میزان تخلخل پایین هستند. (شکل روبرو نانوکامپوزیتهای AIN/SIC را نشان می دهد.)
از دیگر دسته های نانوکامپوزیت می توان به موارد زیر اشاره کرد:
مواد نانوکامپوزیت سرامیکی
نانوکامپوزیت های سرامیک – فلز
نانو کامپوزیت های زمینه فلزی
نانو کامپوزیت های فیلم نازک
نانو کامپوزیت های بر پایه نانو لوله کربنی
بهبود خواص در نانو کامپوزیتها
خواصی که بر اثر وجود نانو مواد درکامپوزیتها بهبود می یابند عبارتند از: خواص فیزیکی مثل دمای واپیچش گرمایی، پایداری حرارتی، شفافیت، و خواص مکانیکی مثل خواص کششی، خواص خمشی و غیره.
کاربرد نانو کامپوزیت ها
کاربرد نانو کامپوزیتها در تهیه بخش های خارجی خودرو بر پایه اولفین های گرمانرم نظیر پروپلین، در فیلم های بسته بندی نایلونی،در بطری های نگهداری مواد نوشیدنی، در لوله های پلیمری و در پوشش های کابل و سیم و غیره در حال گسترش است.
اخیـــرا جنــــرال موتـورز تهیه اولیــــن قطعات نانوکامپــوزیت پلی اولفینی (PO- خاک رس) را که حاوی تنها ۵/۲ درصد پر کننده معدنی است، گزارش کرده است. این محصول از لحاظ سفتی معادل اولفین گرمانرم حاوی ده برابر پر کننده تالک است و موجب ۲۰درصد صرفه جویی در وزن می شود. این قطعات در صفحات خارجی استیشن های مدل ۲۰۰۲ استفاده شده است. برآورد شده که استفاده گسترده نانوکامپوزیتها در خودروها تنها در آمریکا می تواند ۵/۱ میلیارد لیتر در سوخت سالیانه صرفه جویی کند و باعث کاهش تولید دی اکسیدکربن به میزان ۵ میلیارد کیلوگرم شود.
شرکت آرگون، خواص عبوردهی نانو کامپوزیت های استفاده شده در بسته بندی را تا حدود ۲۵۰۰ درصد اصلاح می کند. یک نوع جدید از این مواد موم های از جنس نانوکامپوزیت است که می تواند به خوبی کاغذ، جهت روکش تجهیزات استفاده گردد.
از دیگر زمینه های کاربرد نانوکامپوزیت ها می توان زیر اشاره کرد:
ضد حریق کردن پلاستیکها، تهیه الیاف و فیلمها، کاربردهای الکتریکی، سامانه های انتقال دارو، مهندسی بافت، ساختمان سازی، لوازم خانگی و غیره.
مزایا و معایب نانوکامپوزیتها
ظهور مواد نانوکامپوزیت ها، تحولی اساسی در خواص مکانیکی و حرارتی ایجاد کرده است. خواص منحصر بفرد مواد نانوکامپوزیت را می توان به صورت زیر بیان کرد:
- پودرهای نانوکامپوزیت نسبت سطح به حجم بالایی دارد. این نسبت در حالت بی شکل نسبت به حالت بلوری، بیشتر است.
- کسر زیادی از اتمها در سطح ذرات پودرهای نانوکامپوزیت و یا در مرز دانه های ریز ساختار نانوکامپوزیتها قرار دارند.
به دلیل دو خاصیت اخیر، پودر های نانوکامپوزیت، قابلیت تفت جوشی(زینتر) بالایی دارند. در ساخت نانو کامپوزیتها از پودرهای نانوکامپوزیت یا پودرهای نانومتری، به دلیل کنترل فرآیند در مقیاس نانومتری، ریز ساختاری کاملا یکنواخت به دست می آید. نانو کامپوزیت ها خواص فیزیکی و مکانیکی از قبیل استحکام، سختی، چقرمگی و مقاومت حرارتی بالایی در محدوده وسیعی از دما دارند. افزودن ۵ تا ۱۰ درصد حجمی فاز دوم به فاز زمینه، باعث افزایش چشمگیری در خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت ها می شود. لذا جدیدترین فناوری ها، مربوط به طراحی ریز ساختاری نانوکامپوزیتها برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی آن می باشد.
در مقابل خواص منحصر بفرد مواد نانوکامپوزیت،در ساخت نانو کامپوزیتها مشکلات فرآیندی قابل توجهی وجود دارد که نقش تعیین کننده ای دارند. از اساسی ترین این مشکلات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عدم توزیع یکنواخت فاز دوم در فاز زمینه در نانو کامپوزیت ها،خواص مکانیکی نانوکامپوزیتها را کاهش می دهد.تجمع ذرات پودر بسیار ریز در نانوکامپوزیتها موجب افزایش انرژی سطحی آنها شده، کاهش خواص مکانیکی کاهش خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها را به دنبال دارد.
- همچنین استفاده از مواد شیمیایی گران قیمت برای توزیع یکنواخت فاز دوم در داخل فاز زمینه و جلوگیری از به هم چسبیدن ذرات پودر نانوکامپوزیتی وساخت نانوکامپوزیتهایی با ریز ساختاری همگن و خواص مکانیکی بالا، باعث غیر اقتصادی شدن و همچنین پیچیده تر شدن فرآیند می گردد.
ایده های مطرح شده در هم اندیشی
در تعریف، نانوکامپوزیت عبارت است از یک ماده ای دو فازی یا مواد مرکبی که حداقل یکی از اجزاء تشکیل دهند آن دارای ابعادی در محدوده nm 100- 1 (محدوده نانو متری) باشد. با توجه به تعریف ارائه شده، در ذیل برخی ایده های مرتبط با موضوع تقویت پلیمرها و کامپوزیتها که در جلسه هم اندیشی ارائه گردید، آورده شده است:
۱) افزایش استحکام کامپوزیت با افزودن نانو ذرات خاک رس به آن:
مهمترین نوع نانوکامپوزیت های پلیمری، از اختلاط یک پلیمر با پرکننده نانو ذرات خاک رس بدست می آید. علت آن این است که خاک رس ساختار لایه ای دارد و این پر کننده استعداد زیادی برای پذیرش زنجیره های پلیمری بین لایه های ورقه ای خود( به صورت ورقه های کاغذ) دارد. نانو ذرات خاک رس دارای لایه هایی است که ابعاد نانومتری دارد و با ورود زنجیره پلیمری بین آن، برهمکنش قوی بین خاک رس و زنجیره پلیمری تشکیل می شود. بنابراین افزودن۳ تا۵ درصد نانوذرات خاک رس، سبب افزایش استحکام مکانیکی و افزایش مدول الاستیک معادل ۴۵ درصد کربن جامد خواهد شد. علت استقبال صنعت خودرو از نانوکامپوزیت، توانایی ایجاد موادی با وزن کمتـــر و استحکام بالاتر و فراینــــدپذیری بیشتر است که با افزودن مقدار کم از پرکننــده ها محقق می شود.
۲) استفاده از فناوری نانو در بهبود صنعت بسته بندی:
افزودن ذرات پرکننده نانومتری به کامپوزیت و پلیمر، علاوه بر افزایش استحکام مکانیکی سبب بالا رفتن مقاومت در برابر نفوذپذیری گاز می شود که در صنعت بسته بندی و ذخیره سازی گاز بطری نوشابه مفید است. همچنین از دیگر ویژگیهای این مواد حفظ شفافیت این بطری ها و ضد باکتری و ضد ویروس شدن آنها خواهد بود.
۳) دیر سوز نمودن پلیمرها با استفاده از فناوری نانو:
افزودن درصد خاصی از نانو ذرات خاک رس به پلیمرها و کامپوزیتها، سبب بالا رفتن مقاومت حرارتی و به تبع آن، مقاومت در برابر آتشگیری قطعات می شود که کاربردهای متنوعی در صنایع خودرو، صنایع هوافضا، صنایع دفاعی، صنایع کابل و صنایع الکتریکی خواهد داشت. کامپوزیتها در قطعات موتور خودروها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
۴) استفاده از نانوکامپوزیت هیدروژل در ازدیاد برداشت نفت:
نانوکامپوزیتهای هیدروژل، مواد پلیمری هستند که استعداد بالایی در جذب آب دارند؛ این میزان در حدود ۲۰۰۰ برابر وزن خود این کامپوزیتها است. نانوکامپوزیتهای هیدروژل در کشاورزی کاربردی زیادی دارند. از جمله کاربردهای مهم آنها نیز در افزایش میزان برداشت نفت از چاهها خواهد بود. در این کاربرد با حفظ استحکام مکانیکی، دانسیته اتصالات شبکه را پایین نگه می داریم تا هیدروژل بتواند مقاومت بالایی در مقابل فشار نفت داخل چاه داشته باشد. در مواقعی که برداشت نفت از چاه های نفت به دلیل زیاد بودن مقدار آب غیر اقتصادی می شود، افزودن نانوهیدروژل به داخل چاه سبب مسدود شدن مسیرهای عبور آب شده و این خود موجب می شود که بتوان از چاه مرده چندین سال دیگر نفت استخراج نمود.
۵) امکان بازیافت بطری های آب و نوشابه با استفاده از فناوری نانو:
متاسفانه در کشور بطری های آب و نوشابه بعد از مصرف دور ریخته شده و بازیافت نمیگردند. با استفاده از فناوری نانوکامپوزیت، امکان بازیافت مجدد بطری آب و نوشابه، و تبدیل آن به بطریهای جدید وجود دارد. در قراردادی که با سازمان گسترش و شرکت زمزم می باشد، قرار است در این زمینه فعالیتهایی شروع شود. حال اگر بتوان ۵۰ درصد این بطریها را به مصرف مجدد برگرداند، سبب صرفه جوئی میلیونها دلار خواهد شد.
۶) استفاده از فناوری نانو در افزایش کارایی لاستیک:
نانوکامپوزیت SBR ، قابل مصرف در صنعت پلیمری بویـژه صنعت لاستیک سازی است. با افزودن چند درصد SBR، امکان ساخت لاستیــکی با مقاومت سایـــش لاستیک تا ۵ برابر را دارا می باشد. خوشبختانه این طرح با همکاری وزارت صنایع و مجتمع لاستیک کرمان برای لاستیکهای سواری در حال انجام است.
۷) کاهش مصرف انرژی با استفاده از فناوری نانو:
استفاده از نانو ذرات خاک رس در کامپوزیتها و پلیمرها، علاوه بر بهبود خواص آنها موجب سبک شدن قطعات می شود. از آنجایی که یکی از کاربردهای این قطعت در صنعت خودرو است موجب سبک شدن خودرو و به تبع آن کاهش میزان سوخت مصرفی خواهد شد. همچنین از دیگر مزایای آن کاهش آلودگی هوا و کاهش گازهای گلخانه ای است.
۸) ایجاد کامپوزیت فلزی مقاوم با فناوری نانو:
ایجاد کامپوزیت فلزی با استفاده از رسوبهایی در اندازه نانومتر برای تقویت فولاد امکان پذیر است. این امر موجب کاهش وزن قطعات خودرو و افزایش شکل پذیری و استحکام فولاد می شود. در این زمینه شرکت ساپکو برای انجام پروژه مشترک آمادگی خود را جهت همکاری اعلام می کند.

» ادامه مطلب

کامپوزیت ها

آشنايي با مواد كامپوزيت ومروري بر كاربردهاي آن در صنعت

تاريخچه

قديمي ترين مثال از كامپوزيت ها مربوط به افزودن كاه به گل جهت تقويت گل و ساخت آجري مقاوم جهت استفاده در بناها بوده است . قدمت اين كار به 4000 سال قبل از ميلاد مسيح باز مي گردد . در اين مورد كاه نقش تقويت كننده و گل نقش زمينه يا ماتريس را دارد . ارگ بم كه شاهكار معماري ايرانيان بوده است . نمونه بارزي از استفاده از تكنولوژي كامپوزيت ها در قرون گذشته بوده است . مثال ديگر تقويت بتن توسط ميله هاي فولادي مي باشد . كه قدمت آن به سال 0081 ميلادي باز مي گردد . در بتن مسلح يا تقويت شده ميله هاي فلزي استحكام كششي لازم را در بتن ايجاد مي نمايند چرا كه بتن يك ماده ترد مي باشد و مقاومت اندكي در برابر بارهاي كششي دارد . بدين ترتيب بتون وظيفه تحمل بارهاي فشاري و ميله هاي فولادي وظيفه تحمل بارهاي كششي را بر عهده دارند .

تاريخچه مواد پليمري تقويت شده با الياف به سالهاي 1940 در صنايع دفاعي و به خصوص كاربردهاي هوا - فضا بر مي گردند براي مثال در سال 1945 بيش از 7 ميليون پوند الياف شيشه به طور خاص براي صنايع نظامي ، مورد استفاده قرار گرفته است . در ادامه با توجه به مزاياي آنها ، به صنايع عمومي نيز راه يافتند .



تعريف كامپوزيت

تركيب دو يا چند ماده با يكديگر به طوري كه به صورت شيميائي مجزا و غير محلول در يكديگر باشند و بازده و خواص سازه اي اين تركيب نسبت به هريك از اجزاء تشكيل دهنده آن به تنهايي ، در موقعيت برتري قرار بگيرد را كامپوزيت مي نماند . به عبارت ديگر كامپوزيت به دسته اي از مواد اطلاق مي شود كه آميزه اي از مواد مختلف و متفاوت در فرم و تركيب باشند و اجزاء تشكيل دهنده آنها هويت خود را حفظ كرده ، در يكديگر حل نشده ، با هم ممزوج نمي شوند . با توجه به اين امر كامپوزيت از آلياژ فلزي متفاوت مي باشد . بنابراين كامپوزيت تركيبي است از حداقل دو ماده مجزاي شيميايي با فصل مشترك مشخص بين هر جزء تشكيل دهنده .



تقسيم بندي كامپوزيت ها

مواد كامپوزيتي از يك ماده زمينه ( ماتريس ) تقويت شده با انواع مختلفي از الياف ها ساخته شده است . اليافهاي تقويت كننده تحمل كننده اصلي بارها مي باشند وزمينه ويفه فراهم سازي بستر مناسب جهت انتقال باز از اليافي به الياف ديگر را بر عهده دارد .

كامپوزيت ها بر اساس نوع زمينه اي كه تقويت كننده را احاطه نموده است و آنها را به هم اتصال مي دهد به سه گروه عمده بر اساس يك طبقه بندي بين المللي واحد تقسيم مي شوند كه عبارتند از :

1- كامپوزيت هاي پايه فلزيMattel Matrix Composites يا MMC

2- كامپوزيت هاي پايه سراميكي Ceramic Matrix Composites يا CMC

3- كامپوزيت هاي پايه پليمري Polymer Matrix Composites يا PMC

كامپوزيتهاي پايه پليمري مهم ترين دسته از كامپوزيت ها مي باشند طيف وسيعي از صنايع ، از صنايع رده بالا مثل توليد قطعات هواپيما گرفته تا صنايع رده پايين مثل توليد سينك ظرفشويي و .... از كامپوزيتهاي پايه پليمري توليد مي شوند و درحال حاضر 59 درصد بازار كامپوزيت ها را به خود اختصاص داده اند و به همين دليل بزرگترين زير مجموعه مواد مركب محسوب مي گردند .

امروزه اغلب صنايع از مزاياي منحصر به فرد اين مواد بهره مي جويند و ردپاي كامپوزيت ها را در حوزه هاي زير مي توان جستجو نمود :

1- صنايع حمل و نقل شامل حمل و نقل هوايي ، جاده اي و دريايي

2- صنايع نظامي و هوا – فضا

3- صنايع انرژي در هر حوزه هاي توليد و انتقال برق و صنعت نفت ، گاز و پتروشيمي

4- صنعت ساخت و ساز شامل صنايع زير بنايي و صنعت ساختمان

5- صنايع مبلمان شهري

6- وسايل خانگي

7- لوازم ورزشي



كامپوزيت هاي پايه پليمري در حال حاضر تنها به ميزان 1 درصد در مهد تولد خود يعني صنايع هوا – فضا كاربرد دارند و قسمت عمده الباقي در صنايع ساخت و ساز و حمل و نقل به كار گمارده مي شوند . درحقيقت توسعه فناوري توليد كامپوزيتهاي پايه پليمري اين امكان را فراهم كرده است تا اغلب صنايع از مزاياي منحصر به فرد اين مواد بهره جويند .

در نمودار مقابل توزيع به كار گماري كامپوزيتها در صنايع مختلف در سطح جهاني نمايش داده شده است . مطابق آمار ارائه شده در اين شكل ، بيشترين ميزان مصرف كامپوزيت ها معطوف به صنعت ساخت و ساز مشتمل بر ساختمان ابر سازه ها ، صنايع نفت و گاز و لوله مي باشد .



مزاياي كامپوزيت هاي پايه پليمري

مزاياي سازه هاي مبتني بر كامپوزيت هاي پلميري نسبت به نمونه هاي سنتي بتني ، چوبي و فلزي را كه باعث نفوذ آنها درگستره وسيعي از صنايع مختلف شده است ، در موارد زير مي تواند خلاصه نمود :

1- كاهش وزن سازه ساخته شده با توجه به معماري قابل تغيير بر اساس خواست طرح

2- ايمن بودن در برابر پديده خوردگي

3- قابليت تحمل بارهاي سيكلي و مقاومت بسيار مناسب در برابر پديده خستگي

4- سادگي روشهاي توليد و امكان توليد اشكال بسيار پيچيده باروشهاي بسيار آسان ، كارآمد و مقرون به صرفه

5- سهولت فرايندهاي تعمير و عيب يابي چ

6- ضريب انبساط حرارتي پايين و عايق مناسب حرارتي

7- عايق الكتريكي

8- بهبود اتصالات و امكان توليد يكپارچه

9- خصوصيات ارتعاشي بسيار مناسب و مقاوم بودن نسبت به پديده تشديد در ارتعاشات نسبت به فلزات

10- قابليت مونتاژ آسان



ساختار كامپوزيت هاي پايه پليمري

در كامپوزيت هاي پايه پليمري ، ماتريس يا همان زمينه يك ماده پليمري است كه به آن لفظ رزين اطلاق مي گردد و شامل دو دسته كلي ترموپلاستيك ها هستند . الياف تقويت كننده نيز شامل انواع شيشه ، آراميد ، كربن و بورن مي باشد . دراين تركيب نقش باربري به صورت عمده بر عهده الياف است . رزين وظيفه توزيع بار اعمال شده در شبكه الياف و نگهداشتن موقعيت الياف در جاي خود را بر عهده دارد . امروزه استفاده از الياف طبيعي در كامپوزيت هاي موسوم به كامپوزيت سبز نيز رونق خاصي پيدا كرده است .



صنعت لوله هاي كامپوزيتي

يكي از زمينه هاي عمده استفاده از كامپوزيت ها ، توليد لوله هاي با اقطار مختلف با استفاده از مواد كامپوزيتي است . لوله هاي كامپوزيت كه متشكل از الياف شيشه و رزين هاي ترموست مي باشند ساختار محكم ، مقاوم به خوردگي و سبكي را فراهم مي كنند كه به عنوان جايگزين بسيار مناسبي براي لوله هاي فلزي و بتوني مطرح مي شوند .

عبارات GRP1 ، 2GRV ، GRE3 كه در صنعت لوله هاي كامپوزيتي رواج دارد ، همگي معرف پيكربندي هاي مختلف لوله هاي كامپوزيتي هستند كه با توجه به ماموريت مختلف مورد انتظار ، از ساختار مبتني بر الياف شيشه به همراه رزين پلي استر ، وينيل استر و يا اپوكسي در آنها استفاده مي شود . پلي استرها اغلب براي توليد لوله ها جهت مصارف مختلف از جمله آب شرب ، جمع آوري فاضلاب و پسابهاي صنعتي و آبياري و ..... استفاده مي شوند و وينيل استرها مقاومت بيشتري در برابر خوردگي در برابر مايعات خورندگي قوي مانند اسيدها و سفيد كننده ها دارند . رزين اپوكسي معمولاً براي لوله هايي با قطر كمتر از750 ميلميتر و عمدتاً براي خطوط نفت ، گاز و فشارهاي بسيار بالا استفاده مي شوند.

لوله هاي كامپوزيتي از ديدگاه نحوه انتقال سيار حاوي به دو گروه عمده گرانشي و فشاري تقسيم مي شوند .

در لوله هاي گرانشي سيال به وسيله نيروي گرانشي ويا با فشار خيلي كم براي تداوم حركت ، جابجا مي شود و به همين دليل ويژگي سفتي عامل مهم در طراحي اين لوله ها مي باشد . جهت قرارگيري الياف در اين لوله ها به شيوه اي است كه سفتي لوله در جهت هاي محيطي و محوري باعث كاهش تغيير شكل هاي خمشي در مسير مي شود و لوله در برابر نيروهاي ناشي از دفن ورفت و آمد روي آن ، مقاومت مي نمايد . قطر اين لوله ها از 100 ميليمتر تا 4000 ميلميتر متغيير است و الياف بيشتر در جهت محيطي قرارداده مي شود كه براي تحمل فشارهاي زير 16 بار (6/1 مگا پاسكال ) مناسب است . اين لوله ها در عمق زياد نسبت به سطح زمين قرار مي گيرند و فشار خاك و فشار ترافيكي روي آنها زياد است . لوله هاي فاضلاب نمونه اي از لوله هاي گرانشي مي باشند .

از لوله هاي توليد شده به روشهاي الياف پيچي پيوسته و نا پيوسته جهت تأمين لوله هاي گرانشي نيز استفاده مي گردد هرچند كاربرد اصلي اين نوع لوله ها جهت مصارف پر فشار مي باشد .

در لوله هاي فشاري ، حمل سيالات درفشارهاي بين 690 كيلو پاسكال تا چند مگا پاسكال مد نظر مي باشد . عمده مصرف اين لوله ها در انتقال آب ، صنايع نفت و گاز و دريايي مي باشد . كه فراورده هاي مختلف با فشارهايي در حدود 14 و يا 34 مگا پاسكال انتقال داده مي شوند .جهت الياف در اين لوله ها بر اساس ميزان فشار طراحي در زواياي مختلفي نسبت به محور لوله صورت مي پذيرد .



حوزه هاي مختلف كاربرد لوله هاي كامپوزيتي

مهمترين ويژگي و خصوصيت لوله هاي كامپوزيتي كه باعث تفوق آنها در خطوط انتقال محصولات مختلف شده است . مقاومت به پديده خوردگي ناشي از سيالات ( مايعات و گازها ) در هر دو جداره داخلي و خارجي است . لوله هاي كامپوزيتي به علت ساختار پليمري خود كاملاً نسبت به اين پديده ايمن هستند و قابليت كاركرد بدون تعمير را در محيط هاي فعال شيميائي والكترو شيميائي به مدت 25 الي 50 سال دارا هستند . درست به همين دليل است كه صنايع نفت و گاز و آب و فاضلاب عمده ترين حوزه نفوذ اين محصولات بوده است . حذف هزينه هاي سنگين تعمير و نگهداري لوله هاي خورده شده انتقال دهنده نفت يا گاز و خسارات ايجاد شده از قطع سرويس به مراكز صنعتي ، مهمترين عواملي است كه باعث شده است تا لوله هاي كامپوزيتي گوي سبقت را از ساير رقباي سنتي خود بربايند .

لوله هاي GRP در حوزه هاي مختلفي از صنعت استفاده مي شوند كه اهم آنها را مي توان در فهرست طبقه بندي نمود :

توزيع آب در هر دو حوزه ساختمان و صنعت

سيستم فاضلاب شهري

انتقال پسابهاي صنعتي

جمع آوري آبهاي سطحي

انتقال آب دريا و رودخانه ها

مدخل آبگيري براي سيستم هاي برجهاي خنك كن

شبكه اطفاء حريق

خطوط فرايندي براي كارخانه هاي صنعتي

شبكه انتقال و توزيع سوخت

انتقال سيالات خورنده

شبكه هاي آبياري و زهكشي

لوله هاي GRE با توجه به شيوه توليد و رزين مورد استفاده ، كلاس بالاتري از استحكام را ارائه مي دهند كه اين امر باعث مي شود تا جهت انتقال فراورده هاي پرفشار نفت و گاز از آنها استفاده مي شود .



ويژگيها و مزاياي لوله هاي كامپوزيتي

لوله هاي GRP نسبت به لوله هاي فلزي و بتوني از مزاياي خاصي بهره مند هستند كه هر مزيتي به واسطه وجود ويژگي خاصي نتيجه مي شود . اهم ويژگي هاي اين نوع لوله ها را در موارد ذيل مي تواند برشمرد :

مقاومت در برابر خوردگي

لوله هاي GRP به علت ماهيت مواد تشكيل دهنده ساختار آنها ، در برابر پديده خوردگي مقاوم هستند. لوله هاي GRP در برابر اغلب مواد شيميائي در دماهاي بالاتري از حد مقاومت ساير لوله هاي پلاستيكي مقاوم هستند ( تا حدود 170 درجه سانتيگراد ) . اين ويژگي باعث مي شود تا مزاياي ذيل نائل گردد :

عمر مفيد طولاني و حداكثر بهره وري اقتصادي

عدم نياز به حفاظت كاتدي و يا اعمال پوشش هاي داخلي و خارجي

ثبات مشخصه هاي هيدروليكي درطول ماموريت

پايين بودن هزينه هاي تعمير و نگهداري

كاهش وزن

يك لوله كامپوزيتي به طور معمول 25 درصد لوله چدني ، 33 درصد لوله فلزي و 10 درصد لوله بتوني وزن دارد و اين امر باعث مي شود تا برتري هاي ذيل حاصل شود :

كاهش هزينه هاي بارگيري و حمل

امكان درون هم گذاري 6 لوله هاي با اقطار مختلف در داخل يكديگر

هزينه پايين نصب

سطح داخلي صاف و صيقلي

با توجه به مواد اوليه و فرايند توليد ، سطح داخلي لوله هاي GRP بسيار صاف و صيقلي مي باشند كه مزاياي ذيل از رهگذر اين ويژگي بدست مي آيند .

امكان دستيابي به جريان مشابه با استفاده از قطرهاي كمتر نسبت به لوله هاي ديگر

كاهش ميزان مصرف انرژي به علت كاهش ميزان افت فشار

كاهش رسوبات جمع شده در داخل لوله

کاهش ضريب اصطكاك داخلي

كاهش مدول الاستيسيته

شوك هاي داخلي كه معروفترين آن ضربه قوچ مي باشد ، در اثر تغييرات ناگهاني سرعت سيال درون سيستم ايجاد مي شود . در شرايط خاص نيروي ضربه آن قدر مي تواند زياد باشد كه سيستم را تخريب كند فشارهاي گذرا با سرعت موج در سيستم حركت مي كند و قادر است با توجه به منبع و جهت حركت موج باعث افزايش يا كاهش فشار گردد . اندازه ضربه قوچ بستگي به خصوصيات و سرعت سيال دار و دراثر مدول الاستيسيته كم در لوله هاي GRP توانايي آنها در دفع نيروي موج و كاهش تاثير موج در سيستم بسيار زياد است . به طور كلي لوله هاي GRP به تحمل ضربه قوچي به ميزان 40 درصد بيشتر از فشار اسمي خود مي باشد و ضربه قوچ در آنها حدوداً نصف لوله هاي فلزي است . سرعت موج حاصل در لوله هاي GRP با توجه به كلاس فشاري و سفتي لوله در محدوده 340 الي 640 متر برثانيه مي باشد اين مقدار در لوله هاي فلزي حدود 1100 متر بر ثانيه تخمين زده مي شود . كاهش ضربه قوچ ، علاوه بر افزايش عمر لوله باعث مي شوند تا از تجهيزات حفاظتي كمتري جهت پيشگيري از ضربه قوچ استفاده شود .



وضعيت صنعت كامپوزيت درسطح بين المللي و ملي

طبق استاندارد بين المللي شاخص توسعه يافتگي از ديدگاه صنعتي كامپوزيت مصرف سرانه معادل 3 كيلوگرم به ازاي هر شهروند است . در نمودار بالا نماي كلي از كشورهاي مختلف و جايگاه آنها در اين صنعت ترسيم شده است .

95.8 درصد كامپوزيت هاي مورد استفاده در ايران ، كامپوزيتهاي پايه پليمري هستند و بيشترين حجم مصرف آنها مختص صنايع ساختمان و حمل و نقل مي باشد در نمودارمقابل توزيع فراواني استفاده از كامپوزيت دربخشهاي مختلف صنعت در كشورمان نمايان است .



كاربرد كامپوزيتهاي پلميري در صنايع ايران

استفاده از كامپوزيتها در صنايع به منظورحفاظت در برابر خوردگي كه در قالب لوله و مخازن نمود پيدا مي كند مقام چهارم را به خود اختصاص داده است و اين در حالي است كه بخش عمده اي از صنايع كشور از مشكل خوردگي و تبعات هزينه ناشي از آن رنج مي برند . خوردگي در ايران درسال 1379 معادل 2700 ميليارد ريال بر اساس 5 درصد از توليد ناخالص ملي برآورد شده است كه براساس تقسيم بندي انجام شده از سوي بانك مركزي جمهوري اسلايم ايران خسارت مستقيم خوردگي در چهار بخش اصلي براي سال 1379 محاسبه گرديده است و در نمودار مقابل نشان داده شده است ( برگرفته از نشريه خوردگي ، سال چهارم شماره 11 و 12 -1382 ) .
در حال حاضر صنعت كامپوزيت عليرغم جوان بودن در كشورمان ، اكثر روشهاي توليد پيشرفته همانند روش پيچش الياف ، روش SMC و روش قالب بسته را براي توليدات مختلفي را همانند لوله ، قطعات خودرو و پره توربين بادي و ...... شامل مي شود و توسعه اين صنعت نيازمند ...... جدي متخصصان ، انديشمندان و مسئولان در بسترهاي مرتبط با اين صنعت مي باشد .

منبع: سایت شرکت فراسان

» ادامه مطلب

چسب

چسب

به مفهوم واقعی چسب تکنولوژی های مختلفی را به یکدیگر مربوط ساخته است. امروزه در ساخت خانه ها، اتومبیل ها، هواپیماها، لوازم الکتریکی، کیفها، کفش ها، تایرها، کتابها، لباسها و حتی جاده ها، چسب ها کاربردی زیاد دارند.
چسبها بازار مصرف متنوعی دارند. حدود یک سوم کل ارزش چسب تولیدی چسب در ساخت ساختمان ها ومحصولات چوبی مصرف می شود که بزرگترین بازار محسوب می شود چسبهای فنولیک و اوره فرمالدئید در محصولات چوبی و نئوپان سازی و تخته های چند لایه مصرف زیادی دارند. چسبهای رزول سینول-فنول-فرمالدئید در الوار لایه کاری شده مصرف می شوند. چسبهای الستومری در چسباندن کف پوشها و فریم های چوبی به کار می روند، مثل SBR لاستیک طبیعی و نئوپرن. چسبهای پایه وینیل استات و نشاسته معمولاً در چسبهای مایع کاغذ دیواری وتابلوهای گچ کاربرد دارند. فرش با چسب الاستومری یا چسب های مذاب داغ، مثل پلی اتیلن نصب می گردد. اینها مثالهایی از کاربردهای چسب در صنعت ساختاری هستند.
بسته بندی و کاغذ، بازار تجاری بزرگی برای چسب است. در حالیکه از لحاظ فروش، چسبهای مورد مصرف در بسته بندی، حتی به اندازه نصف ارزش دلاری چسبهای ساختاری نیستند، ولی از لحاظ وزنی بیش از یک سوم کل تولید را دارا هستند. از لحاظ تاریخی این نوع چسبها دارای ریشه طبیعی مانند نشاسته ، دکسترین، محصولات جانبی حیوانی و سیلیکات هستند. ولی در طی بیست سال گذشته مصرف کنندگان چسب های بسته بندی، به مصرف چسبهای مذاب تهیه شده از پلیمرهای مصنوعی تمایل نشان داده اند.
البته بازار دیگر نیز هستند که مصرف انواع چسبها در آنها خوب است. برای مثال انواع چسب های دارای پایه الاستومری، در اتومبیل ها مصرف می شوند. چسبهای الاستومری و مذاب داغ پلی استر و پلی آمید در کفشها مصرف می شوند. صنایع الکتریکی انواع چسبهای سنتزی مثل اپوکسیها، فنولیکها، پلی استر، پلاستیزول PVC، سیلیکون ها و انواع دیگر را مصرف می کنند. چسبهای ساختاری فلز به فلز، که چسبهای آلیاژی نامیده می شوند و در هواپیما سازی به کار می روند. نیتریل فنولیکها و اجزاء نایلون ها از این قبیل هستند.

تاریخچه:

چسبها از دوران بسیار قدیم شناخته شده بودند. تابوتهایی در حفاریهای شهر باستان تیبیز (Thebes) در مصر پیدا شده که قطعات نازک چوب به بدنه آنها چسبیده بوده است. همچنین در هزاران سال پیش مصریها با استفاده از صمغ عربی پیگمانها را به تابوتها می چسباندند. بابلی ها با چسباندن صمغ درختان داخل درزهای قایق های خود از نفوذ آب به داخل آب به داخل آنها جلوگیری می کردند. در روم قدیم در زمان تیوفیلوس (Thiophilus) از ماهی و شاخ حیوانات چسبی جهت چسباندن قطعات چوب به یکدیگر ابداع و مصرف می شده است.
تا اواسط قرن نوزدهم برای چسبانیدن اوراق کاغذ و قطعات چوب فقط از چسبهای که منشاء حیوانی (پوست، شاخ، استخوان، شیر و خون حیوانات) داشته اند استفاده می شده که البته هنوز نیز تا حدودی جنبه تجاری خود را حفظ نموده اند. این نوع چسبها را در موقع مصرف باید گرم کرده و پس از اندودن قطعات با آن باید دو قطعه را برای مدتی تحت فشار نگاه داشت تا در اثر سرد شدن چسب قطعات به یکدیگر متصل شوند. گرم و سرد کردن، تحت فشار قرار دادن به اضافه بوی بد این نوع چسبها سبب نامرغوبی و کندکار با آنها می شود.
در سال 1903 پرکنیز (Perkins) موفق شد که از نشاسته درخت کاساوا (Tapioca) و سود سوزآور رقیق چسبی بسازد که در حرارتهای معمولی برای چسبانیدن کاغذ و چوب قابل استفاده باشد. در زمان جنگ جهانی اول وبعد از آن از کازئین برای تهیه چسبهای چوب و کاغذ استفاده شد. این نوع چسبها مانند چسب حاصل از نشاسته بود با این مزیت که در برابر آب مقاومت بیشتری داشت. بعد از وی لوک (I.F.Lauck) موفق به تولید چسب نشاسته از سویا (Soybean) گردید.
در دهه 1930 گلداشمیت (T.Goldschmidt) در آلمان، باکلند (Backland) در آمریکا در موسساتی چون فاربن اینداستریز (I.G.Farben Industries) و شرکت رهم اند هاس (Rohm & Hass CO.) موفق به تولید چسبهای مصنوعی از رزین فنل فرمالدئید شدند و پس از آن از رزین اوره فرمالئید که بی رنگ و ارزانتر بود نیز استفاده شد و چند سال بعد از آن شرکت سیبا (Ciba) چسب ملامین را روانه بازار کرد.
ساخت چسب ها از پلیمرهای مصنوعی در زمان جنگ جهانی دوم و پس از آن در دهه 1960 بسیار موفق بوده است. اولین بار در این دوران از رزین ها ی پلی وینیل کلراید، پلی اتیلن، کوپلیمرهای اتیلن، پلی استات وینیل، پلی آمیدها، پلی وینیل فرمال، اپوکسی و از لاستیکها نئوپرن و نیتریل برای تهیه چسب چوب، کاغذ، چرم و فلزات استفاده شده است. استفاده از این رزین ها سبب به وجود آمدن تکنولوژیهای جدید در رابطه با تولید خودکار و سریع در اغلب صنایع نیز شده است.

مواد اولیه:

برای تولید چسب ها با توجه به کاربردهای مختلف آن می توان از مواد معدنی (مانند سیلیکات ها) و یا اینکه از مواد آلی (مانند پوست، سم، شاخ، استخوان، شیر و خون حیوانات، نشاسته، سلولز و شیره بعضی از درختان) ویا اینکه از مواد سنتزی (مانند الاستومرها و پلاستیکها) استفاده نمود.

طرز تهیه:

تهیه چسب های سنتزی در سالهای اخیر برای کاربردهای مختلف پیشرفتهای چشمگیری داشته است. هر چسب برای کاربردهای معینی ساخته می شود و لازم است که مواد به خصوصی با یکدیگر مخلوط شوند تا کیفیت مورد نظر به دست آید. این مواد به طور کلی عبارتند از:
-رزین: ماده اصلی هر چسب که سبب اتصال سطوح به یکدیگر می شود رزینی است که در آن چسب به کار رفته و به همین علت است که اسامی رزین ها الهام گرفته است. مثلاً چسب های ساخته شده از رزین اپوکسی به نام چسب اپوکسی معروف است.
-جامد کننده: در بعضی از چسبها لازم است که در حین مصرف موادی جهت جامد شدن (پخت) چسب که سبب اتصال و استحکام چسب می شوند به آن اضافه شود. گاهی نیز علاوه بر این مواد کاتالیزور (شتاب دهنده) هم جهت افزایش سرعت چسبیدن اضافه می شود. از این مواد در اغلب چسب های دوتائی که امروزه به بازار عرضه می شود استفاده می کنند.
-حلال: در ساخت بعضی از چسبها جهت پخش یکنواخت رزین بین سطوح چسبنده و سیالیت چسب لازم است مقداری حلال مناسب به آن اضافه شود. این حلال اغلب آلی است و در زمان کاربرد چسب تبخیر می شود.
-رقیق کننده: به برخی از چسبها لازم است که مقداری مواد شیمیایی جهت کم کردن ویسکوزیته آنها اضافه شود. این مواد ضمناً سبب استحکام چسب نیز می شوند. در موقع کاربرد آن تبخیر نمی شوند.
مواد پرکننده: در اغلب چسبهای ساخته شده مقداری مواد شیمیایی جهت کنترل خواص مخصوص اضافه می شود. ضریب انبساط حرارتی، مقاومت حرارتی، مقاومت الکتریکی و ضریب انبساط حجمی از جمله خواص هستند که می توان با اضافه کردن پر کننده کنترل کرد.
-محمل: در ساخت نوار چسبها لازم است که از محملی مانند نوارهای نازک کاغذ، پارچه و غیره استفاده نمود.

منبع: مهندس پلیمر

» ادامه مطلب

مقدمه ای بر شیمی پلیمر

از نظر شیمیایی پلیمرها از مولکولهای بسیار بزرگی به نام ماکرومولکول درست شده اند. این مولکولهای بزرگ خود از تکرار واحدهای کوچکی به نام مونومر تشکیل یافته اند. نوع وتعداد منومرها و همچنین چگونگی تکرار و طرز قرار گرفتن آنها در ابعاد مختلف در هر پلیمر متفاوت بوده و همین تفاوت هاست که سبب به وجود آمدن پلیمرهای مختلف با خواص گوناگون می شود.

تاریخچه:
اولین بار در سال 1850 فرضیه ساختمان اتمی و مولکولی مواد غیرآلی در مجامع علمی مورد قبول قرار گرفت وبعداً در سال 1859 دانشمند فرانسوی به نام ککوله (Kekule) توانست همان فرضیه را در مورد مواد آلی نیز تعمیم دهد. در سال 1862 گرهام (Graham) از طریق تجربه به این نتیجه رسید که بعضی از مواد آلی مانند آلبومین، ژلاتین و سریش از غشاء نیمه تراوا عبور نکرده ولی بعضی دیگر از اجسام آلی مانند قندها به راحتی از این غشاء عبور می کنند. این تجربه سبب شد که مواد دسته اول کلوئید (Colloid) و مواد دسته دوم کریستالوئید (Crystalloid) نامیده می شوند وضمناً قبول شد که کلوئیدها به مراتب بزرگتر از کریستالوئیدها می باشند.
در دهه 1890 و 1900 وان در والس (Van der vaals) اظهار نمود که کلوئیدهای آلی در اثر نیروی جاذبه مولکولی به هم نزدیک شده و بدین ترتیب مجموعه بزرگتری را به وجود می آورند. ولی در سال 1920 دانشمند آلمانی به نام استاندینجر (Staudinger) ثابت نمود که کلوئیدها خود از مولکولهای بسیار بزرگی درست شده اند و پس از آن کاروترز (Carothers) نیز در آمریکا به نتیجه مشابه رسید و بالاخره در سال 1929 دانشمندان در مورد ساختار مولکولی پلیمرها (ماکرومولکولها) به توافق رسیدند.

منبع: مهندس پلیمر

» ادامه مطلب

الیاف

الیاف

بدون شک الیاف مصنوعی یکی از مهمترین نیازهای امروزه بشر است زیرا که الیاف طبیعی به هیچ وجه احتیاجات امروزه بشر را برآورده نمی کند. بین سالهای 1951 و 1971 تولید الیاف طبیعی و مصنوعی از 6 میلیون تن به 25 میلیون تن افزایش یافت که یک سوم این افزایش متعلق به الیاف طبیعی و دو سوم متعلق به الیاف مصنوعی بوده است.
تاریخی که برای اولین بار بشر از الیاف طبیعی استفاده کرده است مشخص نیست. نشانه های موجود نشان می دهد که حدود 6500 سال پیش در جنوب غربی آسیا کتان تولید می شده است. هنر ریسندگی و بافندگی کتان و پشم حدود 5400 پیش در مصر، هنر ریسندگی و بافندگی پنبه حدود 5000 سال پیش در هند و هنر پرورش کرم ابریشم و تهیه پارچه ابریشمی حدود 3600 سال پیش در چین رواج داشته است. در قرن های هجده و نوزده که انقلاب صنعتی شکل گرفت هنر ریسندگی و بافندگی مبدل به تکنولوژی تهیه پارچه از الیاف مختلف طبیعی شد. به طور کلی الیاف را می توان به دو دسته اصلی طبقه بندی نمود. دسته اول (مانند پشم، پنبه،ابریشم،کتان و غیره) الیافی هستند که توسط مکانیزمی طبیعی به وجود می آیند ودسته دوم (مانند الیاف سلولزی و الیاف نایلونی) الیاف هستند که توسط مکانیزم مصنوعی به دست بشر ساخته میشوند (که به الیاف بشر ساخت نیز مشهورند).
الیافی که به دست بشر ساخته می شوند نیز از نظر منشاء به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم بندی می شوند. الیاف مصنوعی با منشاء طبیعی (مانند ریون) به آن دسته اطلاق می شوند که ماده اولیه آنها مانند سلولز در طبیعت وجود دارد و الیاف سنتزی (مانند نایلون) به آن دسته اطلاق می شود که ماده اولیه آن مانند پلی آمیدها توسط بشر سنتز می شود.
این الیاف که اغلب به صورت پارچه مصرف میشوند باید برای مصارف مختلف شرائط لازم را داشته باشد مثلاً برای بعضی از کاربردها باید نفوذ پذیر و برای بعضی مصارف دیگر باید غیر قابل نفوذ باشد. پارچه های تولید شده نباید به سهولت بسوزد و همچنین باید قابل اطو کردن و شستشو باشد. رنگ پذیری آنها باید خوب بوده به طوری که بتوانند رنگ را برای مدت بسیار زیادی حفظ نمایند. پارچه ها باید در هوا، نور، رشد باکتری مقاوم باشند ضمناً باید مستحکم، با دوام و در عین حال ظاهری آراسته، لطیف نیز داشته باشد. جمع کلیه این خواص در پاچه ها مستلزم تکنولوژی خاص و پیچیده ای است که شاید بتوان گفت این تکنولوژی از قرن هفدهم شروع شده است. در این قرن دانشمند انگلیسی به نام رابرت هوک (Robert Hooke) پیشنهاد کرد که می توان الیاف را با توجه به مکانیزمی که کرم ابریشم عمل می کند تولید کرد. در قرن نوزدهم یک بافنده انگلیسی به نام لویز شواب (Louis Schwabe) توانست الیاف بسیار ظریف شیشه را از طریق عبور شیشه مذاب از منافذ بسیار و سپس سرد کردن آن در هوا تهیه کند. پس از چندی سایر دانشمندان انگلیسی موفق به استخراج سلولز چوب و حل کردن آن در حلالی مناسب و عبور دادن آن از منافذ بسیار ظریف و در نتیجه تولید الیاف شدند. این تکنولوژی سال به سال تکمیل شد تا اینکه در دهه 1920 به اوج خود رسید و انواع مختلف الیاف که منشاء طبیعی داشته و ماده اصلی آنها سلولز بود به میزان تجاری در کشورهای مختلف اروپایی تولید و مصرف گردید. در همین دهه دانشمندان آلمانی در تهیه پلیمرها و رزین های مصنوعی و همچنین در تهیه حلال های آنها پیشرفت های چشمگیری کرده و با عبور رزین های حل شده از منافذ بسیار ظریف، موفق به تولید الیاف شدند که منشاء آنها کاملاً مصنوعی بود. در سال 1936 انواع الیاف مصنوعی مانند پلی استرها، پلی آمیدها، پلی وینیل ها و استات وینیل در مقیاس تجاری به بازار عرضه شدند. به طور کلی بعد از جنگ جهانی دوم تحقیقات دامنه داری در کشورهای غربی جهت تولید الیاف مصنوعی برای کاربردهای مختلف صورت گرفته و در نتیجه امروزه الیاف پلی آمید، پلی استر، پلی آکریلونیتریل، پلی وینیل کلراید، پلی وینیل الکل، پلی اولفین ها و پلی یورتان ها و غیره در مقیاس بسیار وسیع و متنوع به بازار عرضه می شود.

منبع: مهندس پلیمر

» ادامه مطلب