الیاف پلی پروپیلن از به هم پیوستن پلیمرهای پ‌پ، به شکل خطی تولید می‌شود. این الیاف در واقع به عنوان یک افزودنی به شمار می‌رود. الیاف پ‌پ به دو شکل الیاف و نخ‌های نواری ارائه می‌شوند. این لیف در رده چهارم بعد از الیاف پلی استر، نایلون و اکریلیک قرار دارد. قیمت مناسب و مقرون به صرفه این لیف، باعث توجه کارخانه داران زیادی به سمت خود شده است. در ادامه به بررسی خواص و ویژگی‌های الیاف pp می‌پردازیم.
کاربرد الیاف پلی پروپیلن
این الیاف به علت قيمت ارزان‌تر نسبت به الياف ديگر براي طيف گسترده‌اي از کاربردها مورد استفاده است. این الیاف برای تولید محصولاتی مثل طناب پلاستیکی، نخ‌های پلاستیکی و توری‌های پلاستیکی مناسب است است.
کاربرد در صنعت نساجي: این الیاف جهت تولید نخ کفپوش‌هایي از نوع تافتينگ، نخ خامه قالي، الياف کفپوش‌هاي نمدي، نخ‌های BCF، فرش، پارچه های ژئوتکستایل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد در صنعت شیلات: برای تولید تورهای ماهیگیری، طناب صیادی و … قابل استفاده است.
کاربرد در صنعت کشاورزی: برای تولید طناب پلی پروپیلن، نخ کشاورزي و نخ گلخانه از این الیاف استفاده می‌شود.
کاربرد در صنعت بسته بندی: این الیاف ماده اولیه جهت تولید محصولاتی از جمله نخ بیلر، توری بسته بندی، نخ یونجه، نخ دروگر، کیسه توری، توری پیازی، توری محافظ و … است.
کاربرد در ساختمان سازی: از این الیاف در صنعت ساخت و ساز از جمله کنترل ترک در بتن آماده، بتن پیش ساخته، تعمیر روسازی، نمد سقف، ترمیم لکه‌ها، اجرای تیغه‌های نازک، سدها، مخازن آب، ساخت سیلوها و تونل‌ها استفاده می‌شود.
روش تولید الیاف پلی پروپیلن
این الیاف از به هم پیوستن پلیمرهای پلی پروپیلن (پ‌پ)، و تحت شرایطی با فشار و رطوبت ملایم، با روش ذوب ریسی به وجود می‌آید. کاتالیست زیگلر-ناتا، پلیمری ایزوتاکتیک است و حدود 90 درصد متبلور می‌شود و در تولید این الیاف حضور داشته باشد. این پلیمر گرمانرم در گستره‌ای از کاربردها و مصارف، قرار می‌گیرد. ساختار شیمیایی PP نامتقارن است. از این رو فرایند پلیمریزاسیون آن می‌تواند به سه نوع توالی در ساختار پلیمر حاصل منجر شود.
ویژگی و خواص الیاف پلی پروپیلن
دمای ذوبی بالا (175-165درجه سانتی‌گراد)
مقاومت در برابر گرما و حرارت
استحکام و مقاومت در برابر ساییدگی
شفافیت
مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی
مقاومت کششی بالا
ضد حساسیت بودن
پارچه‌های تولید شده از این لیف رطوبت را جذب نمی‌کنند.
قیمت بسیار مناسب و مقرون به صرفه الیاف پ پ
ضعف الیاف پلی پروپیلن
با وجود مزایای بسیار زیاد، الياف پلي پروپيلن داراي چند مشکل عمده است از جمله:
دماي ذوب نسبتاً پایين: در مقایسه با الیاف دیگر این الیاف دمای ذوب پایینی است که باعث محدود شدن کاربرد وسيع‌تر این الیاف شده است.
تخريب بر اثر اکسيداسيون: وجود پيوند C-H باعث افزایش شدت تخریب این الیاف بر اثر اکسيداسيون می‌شود. گرما و نور به عنوان کاتاليست در واکنش اکسيداسيون عمل می‌کنند. مقاومت کم الياف پلي پروپيلن معمولي در مقابل نور و گرما، عيب بزرگي براي آنها بشمار مي آيد. جذب اکسيژن توسط اين پليمر ، باعث شکستن ماکرومولکول و در نتيجه کاهش درجه پليمريزاسيون مي شود.
هزینه بالا برای رنگرزی: در گذشته امکان رنگرزی این الیاف وجود نداشت و این بزرگ ترین عیب این لیف پلیمری محسوب می‌شد. در حال حاضر این مشکل نیز برطرف شده است و امکان رنگرزی در مرحله‌ای که پلیمر به صورت مذاب است وجود دارد. گفتنی است این روش هزینه بالایی دارد و به همین دلیل برخی ترجیح می‌دهند تا رنگرزی را به صورت توده‌ای در پیش گیرند.
براي کاهش کمبودهای این لیف سعي شده است که برای هدف‌های خاصی اصلاح شود .اين اصلاح ممکن است که خواص ديگري را نيز تحت تأثير خود قرار دهد. اصلاحات براي بهبود و حتی کسب خصوصيات ديگر ممکن است از طريق اصلاح شيميايي پليمر و يا اصلاح فيزيکي در مرحله توليد و يا بعد از آن انجام شود.
الیاف پلی پروپلین و استفاده از آن در فرش ماشینی
پلی پروپیلن لیفی مصنوعی و از خانواده «پلی الفین ها» می باشد که در بازار به اختصار به آن لیف «پ. پ.»(PP) می گویند.
الیاف پلی پروپیلن، از گرانول پلی پروپیلن (گرید نساجی) که یکی از محصولات پتروشیمی است،به دست می آید.
این لیف معمولاً در بازار ارزان تر از سایر الیاف است که دلایل اصلی آن وجود مواد اولیه ارزان و در دسترس و نیز روش تولید (ریسندگی) آسان آن می باشد.
لیف پروپیلن، دارای استحکام بالا، بین ۳ تا ۴ گرم بر دنیر و در برخی از انواع آن تا ۸ گرم بر دنیر می باشد. ازدیاد طول تا حدّ پارگی این لیف، از حدود ۱۰% تا ۲۵ % متفاوت است.
این لیف با داشتن چگالی ۹۲/۰ گرم بر سانتی متر مکعب، سبک ترین لیف دربین تمامی الیاف متداول نساجی می باشد.
جذب رطوبت پلی پروپیلن تقریباً صفر است. پلی پروپیلن در مقابل حرارت و نور خورشید بسیا ضعیف است. این لیف در دمای ۱۶۵ درجه سانتی گراد ذوب می شود. بازگشت پذیری این لیف بسیار ضعیف است. از این رو، فرش ماشینی بافته شده از نخ خاب پلی پروپیلن ، پس از کمتر از چند ماه پاخوری، نرمی خاب خود را از دست داده، سفت می شود.
پلی پروپیلن، یک لیف نسبتاً سازگار با پوست بدن انسان بوده ، استفاده از آن در فرش ماشینی مشکل بهداشتی چندانی به وجود نمی آورد.
استفاده ازالیاف پلی پروپیلن در نخ خاب فرش ماشینی ایران، از اوایل دهه ۷۰ شمسی آغاز شد. در آن زمان به دلیل کمبود الیاف اکریلیک و تقاضای بسیار بالا برای این الیاف، از پلی پروپیلن استیپل به عنوان جایگزین اکریلیک استفاده گردید.
فرش بافته شده با نخ خاب ریسیده شده پلی پروپیلن، ظاهری کاملاً شبیه فرش اکریلیک داشت. این سبب شد تا همان اوایل ، مصرف کنندگان متوجه تفاوت های فرش پلی پروپیلن و اکریلیک نشوند. چه بسا در برخی موارد ، مشتریان به علت عدم اگاهی، فرش پلی پروپیلن را که بسیار ارزان تر بود، به همان قیمت فرش اکریلیک خریداری می کردند.
این موضوع سبب شد تا در آن سال ها، سود سرشاری نصیب برخی کارخانجات تولید فرش ماشینی گردد. اما با گذشت حدود دو سال، واقعیت برملا شد.
فرش پلی پروپیلن دارای بازگشت پذیری بسیار ضعیف بود و در اثر پاخوردن سفت و سخت می شد. مصرف کنندگان این مووضع را متوجه شدند و لطمه بسیار شدیدی به وجهه فرش های پلی پروپیلن وارد آمد. اگر چه بعدها با ورود نخ فیلامنت پلی پروپیلن بی سی اف (BCF) به صنعت فرش ماشینی ایران، استفاده گسترده از این نوع لیف به ویژه در فرش های با تراکم پایین (۲۸۰ و ۳۵۰ شانه)، ارزان قیمت و حتی صادراتی به کشور های اطراف (عمدتاً افغانستان ، پاکستان و عراق) به امری متداول تبدیل شد، لیکن مصرف کننده داخلی هنوز به فرش پلی پروپیلن به دیده تردیدآمیز نگاه می کند.
در دهه ۸۰ شمسی و با ورود ماشین آلات بافت «گلیم» ماشینی،فرش های «شگی» و … استفاده از الیاف فیلامنتی پلی پروپیلن از نوع «تثبیت حرارتی شده» و «فریز» رایج شد.
در حال حاضر، تعداد زیادی خط تولید الیاف پلی پروپیلن، مخصوصاً از نوع بی سی اف (BCF) در شهرهای مختلف کشور در حال فعالیت می باشند. بنابراین، می توان گفت کشور ایران ظرفیت بسیار خوبی در زمینه تولید الیاف پلی پروپیلن دارد. دسترسی آسان به مواد اولیه داخلی ، خط تولید کوچک و ارزان قیمت در مقایسه با سایر الیاف،تعداد نیروی انسانی کم و آسانی فرآیند تولید جملگی عواملی ه
ستند که سبب شده اند تا تولید این نوع الیاف طی ۲۰ سال گذشته در ایران رشد بالایی داشته باشد.
به نظر می رسد با توجه به عوامل ذکر شده و در صورت انجام یک برنامه ریزی مناسب و کارآمد و توجه ویژه به کیفیت، ایران بتواند از مزیت رقابتی تولید الیاف پلی پروپیلن خود در سطح بین المللی استافده و این الیاف را به بسیاری از کشورهای جهان صادر نماید.