التركيب الكيميائي لألياف البولي أكريليك

ينتمي هذا النوع من الألياف إلى الألياف الكيميائية المخلقة _ التركيبية _ ويطلق عليه اسم البولي فينيل نتريل أو ( البولي أكريل نتريل ), والاسم الأكثر شيوعاُ هو ألياف الأكريليك. ولقد تميز هذا النوع من الألياف عن غيره بخواص طالما بحث عنها العلماء, ألياف تجمع بين الدفء والملمس الناعم إضافة إلى عدم تأثرها بالعناصر الضارة الكيميائية والبيولوجية والجوية. وتأتي هذه الألياف في المرتبة الثالثة من الناحية الإنتاجية بعد ألياف البوليستر والبولي أميد.

التركيب الكيميائي لألياف البولي أكريليك:

تتكون السلسلة الجزيئية لألياف البولي أكريليك بعملية بلمرة لمونومير الأكريليك حيث تمثل هذه المادة بنسبة 85% من وزن الخامة. أما الكمية المتبقية فهي عبارة عن مونوميرات أخرى مثل ( أسيتات – الستيرين – أكريل أميد بغرض تحسين خواص هذه الخامة.

الخواص التقنية لألياف الأكريليك:

01- الخواص الميكانيكية:

تصل متانة الألياف في الحالة الجافة إلى ( 5 جرام/دنيير ), وتحتفظ الألياف بمعظم قوتها عن البلل إذ تبلغ 4,8 g/dn , وتبلغ القوة عن القطع إلى _  3,6 g/dn_ واستطالة إلى 17% .

للألياف مرونة عالية إذ تستعيد حوالي 85% من الطول الأصلي إذا شد إلى40% من قوته الأصلية. وهناك تشابه كبير بين منحني الاستطالة بتأثير الشد للخيوط المستمرة من الأكريليك مع منحني الحرير الطبيعي, أيضاً هناك تشابه لهذا المنحني للخيوط المصنوعة من ألياف الأكريليك القصيرة مع الخيوط المغزولة من الصوف الطبيعي, وهذه الخواص الميكانيكية الجيدة تجعل الأكريليك من أفضل الخامات قوة للتحمل وذلك لارتفاع مقدار العمل اللازم لقطع الألياف.

ومن الناحية الأخرى فإن البولي أكريل نتريل أو الأكريليك يمتاز ببعض المواصفات والمزايا التي تميزه عن غيره نتيجة بنيته وتركيبه الجزيئي, فهو يملك بنية جزيئية مرئية بشكل عالي وسلاسلها الجزيئية متقاربة جداً لبعضها البعض بفضل وجود روابط داخلية من نوع فاندرفالس ذات الطاقة العالية والروابط الهيدروجينية المتشكلة بين ذرة الهيدروجين على ذرة الكربون الثالثية في إحدى سلاسله مع ذرات النتروجين الموجودة في السلاسل الأخرى المجاورة، ومقاومة الاحتكاك لهذه الألياف عالية وتقارب من مقاومة احتكاك ألياف البولي أميد والبوليستر.

02- الخواص الكيميائية:

تمتاز هذه الألياف بمقاومتها العالية للأحماض المخففة والمركزة, وتمتاز أيضاً بمقاومتها العالية للقلويات المركزة والمخففة على البارد.

03- الخواص البيولوجية:

لهذه الألياف مقاومة عالية إزاء العفن والبكتريا والعثة والحشرات.

04- الخواص الأشعاعية:

لهذه الألياف مقاومة عالية للأشعة الضوئية والعوامل الخارجية وهي تتفوق على الألياف الصناعية والطبيعية, إذ يمكن أن تتعرض لفترات طويلة في الجو دون حدوث تغيير يذكر في مقاومة الشد والاستطالة .

05- الخواص الحرارية:

لعل أهم ما يميز ألياف الأكريليك عن باقي الألياف الفينيلية الأخرى هو ارتفاع مقاومتها لتأثير الحرارة, فهذه الألياف يمكن تسخينها لفترة طويلة في مسخن درجة حرارته 150م˚, دون حدوث تحلل أو فقدان في متانتها, وارتفاع درجة حرارتها إلى 200م˚ لا يسبب حدوث تلدين أو تعجين ولا تلتصق بالسطح الساخن ولكن من الممكن أن تميل إلى الاصفرار. تبدأ الألياف بالتلدن عن درجة حرارة حوالي 230م˚.ولعل أبرز خواصها وميزاتها أنها تتحمل درجات حرارة عالية دون انصهارها وتحتفظ بقوة شدها ويبدأ لون الألياف يتحول إلى اللون القاتم, وبعد وصولها إلى هذه الحالة تصبح الألياف ذات مقاومة عجيبة للحرارة حتى أنه يمكن تسخينها على لهب مصباح بنزن عند درجة حرارة 600 – 800 مْ , وهذا يعود إلى أن الليف يتعرض إلى إعادة ترتيب كيميائية في بنيته الجزيئية دون أن يفقد إلا القليل من وزنه .

استخدامات ألياف الأكريليك:

على الرغم من أن جزءاً كبيراً من ألياف الأكريليك القصيرة العادية يتم غزلها منذ مدة طويلة على مغازل القطن والصوف العادية. إلا أن الإقبال لم يشتد عليها بالصورة التي تراها عليها الآن إلا بعد إنتاج الخيوط المتضخمة والتي تشكل حتى وقتنا الحاضر المجال الرئيسي للاستخدام.

كما أن استخدام هذه الألياف قد نجح نجاحاً كبيراً في مجال إنتاج السجاد, ويعتبر مجال السجاد من المجالات الجديدة الهامة التي بدأ يزداد استخدام الأكريليك فيها بشكل ملحوظ وذلك لما يتميز به السجاد المنتج منه بخواص أداء ممتازة بالنسبة لغيرها من الألياف.

كما يتم خلط هذه الألياف مع ألياف أخرى طبيعية أو صناعية لإكساب الخامة بعض الصفات الجديدة مثل الاحتفاظ بالكسرات وزيادة ثباتها اتجاه الأوساط المهلكة وعدم قابليتها للتلبيد.

وهنا يجب أن نفرق بين ألياف البولي أكريليك وألياف المود أكريليك Modacrylic مثل الدنيل Dynel لشركة اليونيون كربيد الأمريكية أو التيكلان Teklan لشركة كورتيل الأنكليزية, فهذه الألياف تحتوي على نسبة أكريل نتريل 35 – 84 %, ولعل كير الوزن الجزيئي لهذه الألياف 115000 مع شدة التماسك الجزيئي الذي يعزى إلى وجود روابط هيدروجينية هو السبب الرئيسي في صعوبة ذوبان هذه المركبات في المذيبات العادية والحاجة إلى مذيبات خاصة ذات قدرة عالية على تحطيم هذه الروابط والتغلب عليها.

المصادر:

الخامات النسيجية د.أحمد البوشي

ويكيبيديا الموسوعة الحرة