الیاف پلیمری طبیعی از منابع حیوانی وگیاهی بدست می آیند در ادامه
توصیف کوتاهی از این الیاف ارائه می کنیم الیاف بدست آمده از حیوانات (
animal kingdom fibers )
الیاف بدست آمده از حیوانات ( animal fibers ) در اصل از برخی انواع
پروتیئن ها ساخته می شوند. کلاژن ( collagen ) که یک نوع ماده کریستالین
است فیبر ساختاری پایه ای در الیاف بدست آمده از حیوانات است. این ماده
تقریبا در همه ی حیوانات وجود دارد. معمولا این ماده یکی از اجزای یک نوع
بافت اتصال دهنده ی پیچیده است. ساختار این ماده بر پایه ی آرایش حلزون
مانند سه پلی پپتاید ( poly peptides ) بوجود آمده است که این ساختار
بوسیله ی پیوندهای هیدروژنی داخل زنجیره ای پایدار شده است.
این سه پلی پپتاید حلزونی با یک بخش دیگر تشکیل ساختار حلزونی ثانویه ای
می کنند که باعث می گردد ساختار فنرمانند تشکیل گردد. این ساختار شبیه یک
طناب تافته شده با سه نخ است که هرنخ آن یک زنجیره ی پلی پپتاید است.
تمام الیافی که از حیوانات بدست می آیند کریستال های پروتیئنی هستند که در
امتداد محور فیبر کشیده شده اند. کریستال های پروتیئن در یک زمینه ی
پلیمری جای گرفته اند. بنابراین تشکیل یک کامپوزیت طبیعی می دهند. کراتین (
keratin ) نام عمومی برای محصولات پروتیئنی فیبری است این محصولات در
سلولهای جداره ی بیرونی ستون فقرات وجود دارند. موی انسان یک فیبر پلیمری
طبیعی است که همه ی ما با آن آشناییم.
موی انسان یک کراتین مربوط به پستانداران ( mammalian keratin ) است وبه دلیل قطر کوچکش، بسیار انعطاف پذیر است.
از لحاظ تجاری ، احتمالا الیاف پلیمری مهمترین نوع از الیاف باشند. این
الیاف دارای گستره ی کاربرد وسیعی هستند. دو گروه عمده از الیاف پلیمری
وجود دارند :
1) الیاف پلیمری طبیعی
2) الیاف پلیمری مصنوعی
الیاف طبیعی از منابع مانند پنبه، سیسال، کنف ومنابع حیوانی مانند پشم،
ابریشم و... بدست می آیند. الیاف طبیعی موجود در طبیعت عمدتا پلیمری
هستند. به هر حال، تعدادی از الیاف طبیعی نیز وجود دارند که از سنگ بدست
می آیند. این الیاف از جنس مینرال هستند وبنابراین می توان آنها را جزء
الیاف سرامیکی در نظر گرفت. نمونه هایی از این نوع الیاف عبارتند از آزبست
(پنبه نسوز) وبازالت. در این قسمت ما به معرفی الیاف پلیمری طبیعی می
پردازیم. ما در ابتدا به طور خلاصه مباحث مقدماتی پلیمرها را می گوییم
وسپس الیاف پلیمری طبیعی را معرفی می کنیم. در ادامه ودر بخش های بعدی
الیاف پلیمری مصنوعی را معرفی می کنیم. این الیاف پیشرفت شگرف صنعت الیاف
در نیمه ی دوم قرن بیستم هستند. گستره ی وسیعی از الیاف پلیمری طبیعی وجود
دارند. که این الیاف دارای کاربردهای تجاری گسترده ای هستند. اکنون بیشتر
تلاش های تحقیقاتی در این زمینه برروی بدست آوردن ابریشم از عنکبوت ها
تمرکز یافته است. ایده ای که در اینجا وجود دارد این است که باید فرآیند،
ساختار وخواص الیاف ابریشم بررسی گردد. الیاف ابریشم الیافی محکم وسفت
هستند که در ادامه به آن می پردازیم.
حجم مصرف سایر الیاف طبیعی مانند پنبه، کنف، سیسال، رامی و... در
کاربردهای صنعتی وغیر صنعتی بالاست. که علت این امر خصوصیات فراوان این
الیاف از جمله نرمی ولطافت پنبه می باشد همچنین حقیقتی که در این میان باعث
افزایش مصرف وتولید این الیاف شده است این است که آنها از منابع بازگشت
پذیر تولید می شوند. عیب عمده ی این الیاف تغییرات گسترده در خواص فیزیکی،
شیمیایی ومکانیکی آنهاست.
در ابتدا برای آنکه دید بهتری نسبت به موضوع پیدا کنیم بهتر است راجع به
ساختار مواد پلیمری صحبت کنیم وبه طور نمونه برخی از ویژگی های مهم مربوط
به زنجیره های ماکرو ملکولی پلیمری رابیان می کنیم. این ویژگی ها گاها در
نقطه ی مقابل سرامیک و فلزات قرار دارد.
از سوی مهندس نخبه ایرانی ارائه شد ؛
برای تهیه پلی استر ها و پلی آمیدها می توان در بسیاری از موارد از واکنش Schotten – Baumann استفاده کرد. در این واکنش به جای دی اسید یا دی استر، از دی آسیل کلراید استفاده می شود:
ادامه مطلب ...
پرکننده ها برای دلایل متنوعی از جمله کاهش قیمت، بهبود فرایندپذیری، کنترل چگالی، اثرات نوری، قابلیت هدایت گرمایی، کنترل انبساط گرمایی، خواص الکتریکی، خواص مغناطیسی، به تاخیر انداختن آتشگیری، بهبود خواص مکانیکی از جمله سختی و مقاومت در برابر پارگی در پلیمرها بکار برده می شوند. پرکننده ها بیش از سایر پلیمرها، در PVC مصرف می شوند و پس از آن در پلیمرهای اولفینی، نایلون ها و پلی استرها نیز پر کننده ها به مقدار زیادی استفاده می شوند.
در ابتدا پرکننده ها تنها به عنوان افزودنی جهت بهبود خواص مکانیکی در نظر گرفته می شده اند که به دلیل خصوصیات هندسی نامطلوب، مساحت سطح ویژه کم و یا شیمی سطح آنها، تنها می توانند مدول پلیمر را تا حد متوسطی افزایش دهند، هرچند استحکام کششی یا خمشی آن بدون تغییر باقی مانده و یا حتی کاهش می یابد.
ادامه مطلب ...بازار نانوکامپوزیتهای پلیمری، امروزه به طور چشمگیری رو به ترقی است. اخیراً کاربردهای مختلف این نانوکامپوزیتها در بخشهای پلاستیکی به خصوص در صنعت خودروسازی و بستهبندی افزایش یافته است. مطالعات گروه شرکت Freedonia نشان میدهد که با رسیدن سال ۲۰۲۰، تقاضا برای نانوکامپوزیتها در امریکا تا ۳ میلیون تن با ارزش تقریبی ۱۵ میلیون دلار افزایش خواهد یافت [۱]. با همین تقریب در سال ۲۰۲۵ نیز، تولید نانوکامپوزیتها به ۵ میلیون تن خواهد رسید [۲]. افزایش اخیر در کاربردهای نانوکامپوزیتها، به دلیل کاهش قیمت مواد نانوکامپوزیتی بوده، به علاوه آنکه برخی مشکلات فنی مربوط به نانوافزودنیها در ترکیبات، مرتفع گشته است. تولیدکنندگان مواد پلاستیکی در جهت تجاریکردن مواد نانوکامپوزیتی گام برمیدارند که این تولیدکنندگان، شرکتهای Bayer ، Dow Chemical ، Eastman Chemical ، LyondellBasell ، Mitsubishi Gas Chemical ، Nanocor ، Triton Systems ، Honeywell و RTP میباشند.
ادامه مطلب ...بدون شک یکی از جالبتوجهترین خودروهای به نمایش در آمده در نمایشگاه خودروی ژنو، Agera (اگرا) R 2013 ، تازهترین ساخته کونیخزگ (Koenigsegg) است که به ادعای این شرکت میتواند با قدرت ۱۱۱۵ تا ۱۱۴۰ اسببخار و با سرعت ۴۴۰ کیلومتربرساعت به سریعترین خودروی ساختهشده در جهان تبدیل شود و این عنوان را از بوگاتی ویرون سوپراسپرت با سرعت ۴۳۱ کیلومتربرساعت پس بگیرد.
ادامه مطلب ...در دهههای گذشته گروههای مختلف اعم از گروههای حافظ محیطزیست و NGOها در کشورهای مختلف، دربارهی اثر مواد شیمیایی بر محیطزیست بحثهای گوناگون داشتهاند و تلاشهای زیادی را جهت کاهش تولید مواد شیمیایی خطرناک انجام دادهاند، به گونهای که این موضوع به یک چالش جهانی تبدیل شده است و از آن به عنوان یک مشکل جهانی یاد میشود که موجب شده است دولتها برای کاستن از این مشکل قوانین سختگیرانهای را وضع و اجرا کنند تا بلکه بتوانند از محیط زیست حفاظت بهتری داشته باشند. برای حل این مشکل به صورت ریشهای و اساسی لازم است که کارخانجات فرآیندهای شیمیایی خود را بهبود بخشیده یا واکنشهای شیمیایی بیخطر برای محیطزیست طراحی کنند که “شیمی سبز” (Green Chemistry) برخی از راهکارها را برای نیل به این هدف پیشنهاد کرده است. درواقع شیمی سبز تولیدات و فرآیندهای شیمیایی است که باعث کاهش استفاده و تولید مواد خطرناک میشود و تولید مواد زائد و اتلافی را به حداقل میرساند. بدینمنظور صنایع کامپوزیتی در تلاشاند تا از موادی بهره ببرند که به محیطزیست آسیب نزند. کامپوزیت های چوب پلاستیک (WPC) که در آنها از الیاف طبیعی و تجدیدپذیر استفاده میشود، یکی از این مواد می باشد.
ادامه مطلب ...