پارچه پلی پروپیلن

وقتی استفاده از پلی پروپیلن افزایش یافت و در میان تعدادی از مشتریان و کاربردهای صنعتی محبوب گردید، به تدریج کشف شد که این نوع از پلاستیک می تواند به عنوان یک منسوج نیز مورد استفاده قرار گیرد. پارچه پلی پروپیلن یک منسوج بدون بافت است، یعنی مستقیما از ماده ای تولید می شود که به نخ ریسی بافندگی نیازی ندارد. مزیت عمده پلی پروپیلن به عنوان یک پارچه به قابلیت های انتقال رطوبت آن بر می گردد، این منسوج نمی تواند هیچگونه رطوبتی را جذب کند و در عوض رطوبت از سراسر پارچه پلی پروپیلن عبور می کند. این ویژگی اجازه می دهد تا در هنگامیکه پوشاک پلی پروپیلن پوشیده می شود، رطوبت ترشح شود و سریعتر از پوشاکی که در آن رطوبت باقی می ماند، می تواند رطوبت را بخار نماید. بنابراین این پارچه در میان منسوجاتی که در نزدیکی پوست پوشیده می شوند، محبوب گردیده است. با این حال، پلی پرو تمایل دارد تا در هنگامیکه برای لباس های زیر مورد استفاده قرار می گیرد، بوی بدن را حفظ و جذب کند و آن را در دماهای نسبتا پایین بخار نماید. پارچه پلی پرو که سریعا بخار می شود، می تواند سبب سوختگی جدی گردد و این مسئله باعث می شود تا شستشوی این پارچه در دماهای بالا غیرممکن باشد.

پارچه پلی پروپیلن چیست؟

پارچه پلی پروپیلن یک عبارت استفاده شده جهت توصیف هرگونه محصول نساجی است که از طریق پلیمر ترموپلاستیک پلی پروپیلن استخراج می شود. این نوع از پلاستیک، بخشی از گروه پلی الفین است که کریستالی جزئی و غیرقطبی محسوب می گردد. پلی پروپیلن بعد از پلی اتیلن، دومین پلاستیک متداول استفاده شده در جهان است و معمولا در بسته بندی و انواع دیگر کالاهای مصرف کننده و صنعت از آن در تولید منسوجات استفاده می شود.
این نوع از پلاستیک در اصل توسط شرکت آمریکایی فیلیپس پترولیوم در سال 1951 توسعه پیدا کرد. دو شیمیدان به نام های رابرت بنکس (Robert Banks) و جی پل هوگن (J Paul Hogan) تلاش کردند تا گازوئیل را از طریق پروپیلن استخراج نمایند، اما در این فرآیند به صورت اتفاقی توانستند تا پلی پروپیلن را کشف کنند. زمانیکه تصور می شد که این آزمایش با شکست روبه رو شده است، سریعا تشخیص داده شد که این ترکیب جدید دارای پتانسیلی همانند پلی پروپیلن است که می تواند در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار گیرد.

با این وجود در 1957 بود که پلی پروپیلن به ماده ای مناسب برای تولید انبوه تبدیل شد. در سال 1954، شیمیدان ایتالیایی به نام جولیا ناتا (Giulio Natta) و همکارش موفق شدند تا این ماده را به پلیمر تک آرایش (isotactic polymer) تبدیل نمایند و شرکت ایتالیایی مونته کاتینی (Montecatini) سریعا به تولید این ماده برای اهداف تجاری و استفاده کاربران مشغول گردید. پلی پروپیلن در اصل تحت نام تجاری Moplen وارد باز گردید و این نام هنوز یک نشان تجاری ثبت شده از شرکت LyondellBasell محسوب می شود. با این وجود، معمولا پیدا کردن این ماده تحت نام های پلی پروپیلن یا کوتاه شده آن، یعنی پلی پرو (polypro) آسان تر است.

پارچه پلی پرو یکی از الیاف مصنوعی سبک به شمار می آید که به طور قابل توجهی در برابر بیشتر اسیدها و قلیایی ها مقاوم است. علاوه بر این، هدایت گرمایی این ماده از بیشتر الیاف مصنوعی کمتر است که این مسئله باعث می شود تا برای پوشیدن در آب و هوای سرد بسیار مناسب باشد.

همچنین این پارچه در برابر سایش به شدت مقاوم است و می تواند در برابر حشرات و دیگر آفات ها نیز مقاومت نماید. به دلیل خواص ترموپلاستیکی قابل توجه، به آسانی می توان قالب پلاستیکی پلی پرو را به شکل ها و حالت های متنوع تبدیل نمود و آن را می توان از طریق ذوب نمودن دوباره شکل داد. این پلاستیک به ترک ناشی از تنش حساسیت زیادی ندارد. با این وجود، رنگ آمیزی پلی پرو بعد از تولید بسیار سخت و طاقت فرسا است و شکل دادن این پارچه به منسوجات مختلف نیز کار دشواری محسوب می شود. این پارچه به آسیب UV حساس است و نمی تواند لاتکس یا اپوکسی را به خوبی بچسباند. پارچه پلی پروپیلن همانند دیگر منسوجات مصنوعی، اثرات به شدت مخربی بر روی محیط زیست دارد.

پارچه پلی پروپیلن چگونه تولید می شود؟

پلی پرو همانند بیشتر نوع پلاستیک ها، از موادی که از سوخت های هیدروکربنی مانند نفت استخراج می شوند، تولید می گردد. ابتدا مونومر پروپیلن از نفت خام در حالت گازی استخراج می شود، سپس این مونومر در معرض فرآیندی که به نام پلیمریزاسیون زنجیره رشد شناخته می شود، قرار می گیرد تا پلیمر پلی پروپیلن تولید گردد. وقتی تعداد زیادی از مونومرهای پلی پرو در کنار هم به صورت رشته در آمدند، یک ماده پلاستیکی جامد شکل می گیرد. جهت تولید یک منسوج مفید، رزین پلی پروپیلن باید با طیف گسترده ای از نرم کننده ها، تثبیت کننده ها و پر کننده ها ترکیب شود. این مواد اضافی به درون پلی پروی مذاب معرفی می شوند و وقتی ماده مطلوب حاصل می گردد، این پلاستیک ممکن است اجازه باید تا در درون آجرها یا گندله ها خنک شود. سپس این آجرها یا گندله ها به کارخانه نساجی منتقل می شوند و دوباره در آنجا آنها را ذوب می کنند. این پلی پروپیلن در بیشتر حالت ها به شمد یا شیت تغییر شکل داده می شود یا ممکن است اجازه یابد تا در قالب ها سرد گردد. اگر شیت ها ایجاد گردند، می توان این الیاف نازک را به شکل های دلخواه برش داد و سپس پوشاک یا پارچه را از طریق دوختن یا چسباندن ایجاد نمود. طیف متنوعی از روش های مختلف تولید مورد استفاده قرار می گیرد تا پلی پروپیلن به محصولات مختلفی به غیر از پوشاک تبدیل گردد. در کل می توان فرآیند تولید پارچه پلی پروپیلن را در 8 مرحله خلاصه نمود:

1. استخراج نمودن پروپیلن: ابتدا مونومر پروپیلن از طریق نفت خام به شکل گازی استخراج می شود.
2. ایجاد پلی پروپیلن: سپس این مونومر در معرض فرآیندی که به نام پلیمریزاسیون زنجیره رشد شناخته می شود، قرار می گیرد تا پلیمر پلی پروپیلن تولید گردد.
3. به صورت رشته ای در آمدن در کنار هم: وقتی تعداد زیادی از مونومرهای پلی پرو در کنار هم به صورت رشته در آمدند، یک ماده پلاستیکی جامد شکل می گیرد.
4. مخلوط کردن: جهت تولید یک منسوج مفید، رزین پلی پروپیلن باید با طیف گسترده ای از نرم کننده ها، تثبیت کننده ها و پر کننده ها ترکیب شود.
5. خنک نمودن: این مواد اضافی به درون پلی پروی مذاب معرفی می شوند و وقتی ماده مطلوب حاصل می گردد، این پلاستیک ممکن است اجازه باید تا در درون آجرها یا گندله ها خنک شود.
6. دوباره ذوب کردن: سپس این آجرها یا گندله ها به کارخانه نساجی منتقل می شوند و دوباره در آنجا آنها را ذوب می کنند.
7. شکل دادن به درون شیت ها: این پلی پروپیلن به شمد یا شیت تغییر شکل داده می شود یا ممکن است اجازه یابد تا در قالب ها سرد گردد.
8. تکمیل کردن: سپس این الیاف نازک را می توان به شکل های دلخواه برش زد و پوشاک یا پارچه را از طریق دوختن یا چسباندن ایجاد نمود.

چگونه می توان از پارچه پلی پروپیلن استفاده نمود؟

پارچه پلی پرو معمولا در کاربردهای لباس که به انتقال مطلوب رطوبت نیاز است، مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال، از این نوع از پلاستیک معمولا جهت تولید شیت های با کیفیت بالا برای پارچه های قنداقی که جزء اجزای پارچه محسوب می شوند و تماس مستقیمی با پوست دارند، استفاده می شود. با استفاده از پلی پروپیلن برای این نوع از اجزاء پارچه فرض می گردد که رطوبت در تماس با پوست بچه باقی نخواهد ماند که احتمال ایجاد خارش بر روی پوست را کاهش می دهد.
خواص انتقال دهنده رطوبت این پارچه بدون بافت سبب شده است تا به یک منسوج محبوب برای لباس آب و هوای سرد تبدیل گردد. به عنوان مثال، این پارچه مصنوعی جهت تولید لباس زیر و زیر پیراهنی هایی مورد استفاده قرار گرفت که برای اولین بار از آنها برای تولید سیستم لباس آب و هوای سرد توسعه یافته ارتش آمریکا (ECWCS) استفاده شد. مشخص گردید که پوشاک تولید شده از این پارچه، راحتی سربازان را در شرایط آب و هوایی سرد بهبود می دهد، اما مشکلات ناشی از پارچه های پلی پرو باعث گردید تا ارتش ایالات متحده برای تولید آخرین نسل از سیستم های نسل دوم و سوم ECWCS از منسوجات پلی استر استفاده نماید.
پارچع پلی پروپیلن در بیشتر حالت ها ممکن است جهت تولید لباس ورزشی نیز مورد استفاده قرار گیرد، اما تعدادی از مشکلات با این نوع از پلاستیک سبب گردیده است تا نسخه های جدیدتر پلی استر برای این نوع از کاربرد به محبوبیت بیشتری برسند. هر چند که خواص انتقال دهنده رطوبت این پارچه به شدت برای لباس ورزشی مطلوب است، اما ناتوانی این پارچه برای شستشو با آب داغ باعث گردیده است تا حذف بو از لباس های ورزشی پلی پروپیلنی بسیار سخت گردد. علاوه بر این، حساسیت این منسوج به آسیب UV موجب می شود تا این ماده به انتخاب ضعیفی برای هر نوع از لباس های مخصوص بیرون تبدیل شود.
پلاستیک پلی پروپیلن به غیر از جهان پوشاک، در هزاران کاربرد مختلف دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مهمترین کاربردهای این ماده در تولید نی های نوشیدنی است. هر چند که نی ها در اصل از کاغذ ساخته می شوند، اما اکنون ماده پلی پروپیلن برای این کاربرد ترجیح داده می شود. جهت ساخت طناب، برچسب های غذا، عینک های آفتابی و انواع مختلفی از کیف ها از این نوع از پلاستیک استفاده می شود. در حالت کلی، کاربردهای پارچه پلی پروپیلن را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:

• برای لباس: استفاده شده در شیت های با کیفیت بالای پارچه های قنداقی.
• برای پوشاک: استفاده شده در لباس آب و هوای سرد و لباس ورزشی.
• برای ساخت نی های نوشیدنی و طناب.
• برای تولید برچسب های غذا و بسته بندی.

پارچه پلی پروپیلن در چه کشورهایی تولید می شود؟

اخیرا چین به یکی از بزرگترین صادر کنندگان محصولات پلی پروپیلن تبدیل شده است. کارخانجات این کشور در سال 2016، حجمی از پلاستیک های پلی پرو را به ارزش 9/5 میلیارد دلار تولید نموده اند و پیش بینی می شود که این مسیر در آینده نیز به همین صورت باقی بماند. این ماده در آلمان نیز به خوبی مورد داد و ستد قرار می گیرد و تقریبا 5/2 میلیارد دلار پلی پروپیلن در سال 2016 در این کشور تولید شده است. ایتالیا، فرانسه، مکزیک و بلژیک جزء دیگر تولید کنندگان اصلی این ماده هستند. ایالات متحده در سال 2016، محصولات پلی پرو را به ارزش 1/1 میلیارد دلار تولید نمود. بزرگترین بازیگر بین المللی در صنعت تولید پلی پروپیلن، شرکت LyondellBasell است. این شرکت در هلند مستقر است و دفاتر عملیاتی در شهرهای هیوستون و لندن نیز دارد. دیگر شرکت های برتر این صنعت، Sinopec Group و PetroChina هستند که هر دو در شهر پکن مستقر می باشند. 10 تولید کننده برتر این ماده، حدود 55 درصد از تولید کلی پلی پروپیلن جهان را به خود اختصاص داده اند. پلی پروپیلن در سراسر جهان به پارچه تبدیل می شود. بزرگترین تولید کننده پارچه های پلی پرو، کشور چین است که این نوع از منسوج را به پوشاک تبدیل می کند. دیگر انواع پارچه در کشورهای هند، پاکستان، اندونزی و شماری دیگر از کشورها تولید می گردد.

هزینه تولید پارچه پلی پروپیلن چقدر است؟

از آنجا که پلی پرو یکی از مهمترین نوع محصولات پلاستیک است، لذا معمولا قیمت آن در تولید انبوه زیاد نمی شود. تعداد زیادی از کارخانه های اصلی تولید این پلاستیک با هم در رقابت هستند تا سهم بیشتری از بازار پلاستیک جهان را به خود اختصاص دهند و این رقابت سبب کم شدن هزینه ها گردیده است.
با این حال پارچه پلی پروپیلن ممکن است نسبتا گران باشد. دلیل اصلی برای این افزایش قیمت به کمبود تقاضا مربوط می شود. هرچند که پارچه پلی پروپیلن استفاده شده برای ایجاد گرمای نسبی در لباس های زیر کاربرد دارد، اما پیشرفت های اخیر در تولید پلی استر عاملی برای نادیده گرفتن این نوع از پارچه شده است. بنابراین هزینه های این نوع از پارچه برای تولید منسوجات نسبت به پارچه های مصنوعی مشابه، نظیر پلی استر بیشتر است و این هزینه افزایش یافته معمولا به مصرف کننده نهایی تحمیل می شود.
با این حال مهم است که به صورت روشن توضیح داده شود که این افزایش قیمت فقط در پارچه پلی پروپیلن که برای تولید پوشاک مورد طراحی قرار می گیرد، وجود دارد. انواع مختلفی از پارچه پلی پروپیلن که برای پوشاک مناسب نیستند، در قیمت های نسبتا کم در بازار موجود هستند و معمولا ارزان قیمت می باشند. این پارچه ها در طیف متنوعی از رنگ ها و بافت ها تولید می شوند.

چه تفاوتی بین انواع مختلف پارچه پلی پروپیلن وجود دارد؟

گستره مختلفی از افزودنی ها می توانند به پلی پرو اضافه شوند، چون حالت مایع این ماده می تواند ویژگی های آن را تغییر دهد. علاوه بر این، دو نوع اصلی این پلاستیک وجود دارد:

• هومو پلیمر (Homopolymer) پلی پروپیلن: وقتی پلاستیک پلی پرو در حالت اصلی خود بدون هیچگونه افزودنی قرار دارد، به عنوان هومو پلیمر در نظر گرفته می شود. این نوع از پلاستیک پلی پرو معمولا ماده خوبی برای تولید پارچه به شمار نمی آید.
• کو پلیمر (Copolymer) پلی پروپیلن: بیشتر انواع پارچه های پلی پروپیلن، کو پلیمر هستند. این نوع از پلاستیک پلی پرو به کو پیلمر بلوکی (قطعه ای) و کو پلیمر تصادفی تقسیم می شود. واحدهای مونومر کو در حالتی بلوکی از این پلاستیک در الگوهای مربعی شکل مرتب می شوند، اما واحدهای مونومر کو در حالتی تصادفی از الگوهای نسبتا تصادفی قرار می گیرند. پلی پروپیلن بلوکی یا تصادفی برای کاربردهای پارچه مناسب هستند، اما پلاستیک پلی پروی بلوکی برای تولید پارچه مورد استفاده قرار می گیرد.

پارچه پلی پرو چه تأثیری بر روی محیط زیست دارد؟

تولید و استفاده از پلی پروپیلن، تأثیری به شدت منفی بر روی محیط زیست دارد. از آنجا که پلاستیک پلی پرو از سوخت های هیدروکربنی استخراج می شود، لذا تولید این ماده ذاتا باعث ناپایداری می شود. سوخت های فسیلی، منابع محدودی هستند و مقدار زیادی از انرژی برای به دست آوردن این ماده صرف می شود. علاوه بر این، مقدار قابل توجهی از آب در فرآیند تولید پلی پروپیلن مصرف می گردد. در بسیاری از حالت ها، سوخت های هیدروکربنی مازاد که بعد از فرآیند استخراج پروپیلن آزاد می شوند، ممکن است دوباره برای اهداف دیگری مورد استفاده قرار گیرند، اما ممکن است آنها دور نیز انداخته شوند که این مسئله باعث بروز مسائل زیست محیطی می شود.
از مواد شیمیایی مختلفی در فرآیند تولید پلی پروپیلن استفاده می شود. آب و هوای آلوده ای که از طریق کارخانجات تولید پلی پرو وارد اکوسیستم می شود، بر روی جمعیت اطراف تأثیر منفی می گذارد و مواد شیمیایی آزاد شده در تولید این نوع از پلاستیک ممکن است کارگرانی که در معرض این ماده قرار دارند را نیز تحت تأثیر خود قرار دهد. ذکر این نکته نیز الزامی است که بررسی های علمی نشان داده است که پلاستیک های پلی پروپیلن استفاده شده در بسته بندی مواد غذایی، مواد شیمیایی زیست فعال (bioactive) آزاد می کنند.
وقتی این پلاستیک توسط مصرف کننده نهایی دور انداخته می شود، برای مدت طولانی در محیط زیست باقی می ماند. صدها سال طول می کشد تا این ماده تجزیه شود، بنابراین می توان آن را تجزیه ناپذیر در نظر گرفت. با این حال برخلاف برخی دیگر از مواد مصنوعی، بیشتر پلی پرو وارد شده به محیط زیست در طی هزار سال یا کمتر تجزیه می شود. بعضی از شرکت ها، افزودنی هایی به پلی پروپیلن اضافه می نمایند تا این پلاستیک را تجزیه پذیر تولید کنند. اما این افزودنی ها برای پارچه های پلی پرو کاربردی ندارد.
این مسئله نشان می دهد که هر تکه از پارچه پلی پروپیلنی که تولید می شود برای صدها سال بعد از بی مصرف شدن در اکوسیستم باقی می ماند. اخیرا بسیاری از مناطق توسعه یافته و در حال توسعه جهان با مسائل قابل توجهی از آلودگی ایجاد شده توسط پلاستیک ها مواجه بوده اند و بعضی از کشورها به صورت عینی به حل کردن این مسئله پرداخته اند. به عنوان مثال، اخیرا در بسیاری از کسب و کارها و شهرهای مختلف ایالات متحده استفاده از نی های پلاستیکی به منظور کاهش آلودگی ممنوع شده است.

گواهینامه های موجود برای پارچه پلی پروپیلن

پارچه پلی پرو با توجه به نحوه تولید ممکن است واجد شرایط دریافت گواهینامه ISO 9001 باشد که این گواهینامه توسط سازمان بین المللی استاندارد (ISO) به شرکت ها داده می شود. این سازمان ممکن است برای نوعی از محصولات پلی پروپیلن که برای اهداف پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند، گواهینامه ISO 13485 را نیز ارائه دهد. علاوه بر این، ISO برای پلی پروپیلن نوع دیگری از گواهینامه مخصوص را ارائه می دهد. آزمایش های استاندارد برای بررسی قابلیت کشش، مقاومت به ضربه و نرخ جریان جرمی مذاب پلی پروپیلن تحت گواهینامه ISO 19069-1:2015 به شرکت ها تعلق می گیرد تا اطمینان حاصل شود که این محصول مطابق با معیارهای اصلی تولید می گردد. این نوع از پلاستیک ممکن است واجد شرایط دریافت گواهینامه از سوی انجمن استاندارد ملی آمریکا (ANSI) یا NSF بین المللی باشد.

نام پارچه	پلی پروپیلن
نام دوم شناخته شده پارچه	Moplen، پلی پرو، PP
ترکیبات پارچه	پلیمر پلی پروپیلن
قابلیت تنفس پارچه	دارای قابلیت تنفس بالایی است
قابلیت های جذب موئینگی رطوبت	بالا
قابلیت های حفظ گرما	متوسط
قابلیت ارائه کشش	بالا
حساس به کرکی شدن یا قل زدن	متوسط
اولین کشور سازنده این نوع پارچه	ایالات متحده آمریکا
بزرگترین صادر کننده/ کشور برتر تولید کننده	چین
دمای توصیه شده برای شستشو	سرد یا خنک
کاربرد در	لباس ورزشی، لباس های زیر مخصوص آب و هوای خنک، لباس نظامی، پارچه قنداق، بسته بندی مواد غذایی، طناب، نوار چسب، کوله پشتی، عینک های آفتابی، ساک و نی های نوشیدنی.