در صنعت نساجی و تولید مواد مصنوعی، پلی آمید و پلی استر به عنوان دو پلیمر پرکاربرد، نقش مهمی در تولید محصولات متنوع، از پوشک گرفته تا قطعات صنعتی ایفا می کنند. این دو ماده هرچند هر دو از خانواده پلیمر های مصنوعی هستند، ویژگی ها و کاربرد های متفاوتی دارند که انتخاب میان آنها را به امری تخصصی تبدیل کرده است.
در ادامه این مطلب از شرکت شیمیایی کمیسان با تمرکز بر تفاوت پلی آمید و پلی استر، به بررسی دقیق اینکه پلی آمید چیست، پلی استر چیست و کاربرد آنها در صنایع می پردازیم.
پلی آمید چیست؟
پلی آمید (Polyamide) به دسته ای از پلیمر های مصنوعی یا طبیعی گفته می شود که با پیوند های آمیدی (-CONH-) در زنجیره اصلی خود مشخص می شوند. این ماده از طریق واکنش پلیمریزاسیون تراکمی بین مونومر های دارای گروه های آمین و اسید کربوکسیلیک تولید می شود.
📚 بیشتر بخوانید…
تعریف پیامد به زبان ساده
پلی آمید گروهی از پلیمر های مصنوعی است که به دلیل ساختار مولکولی خطی و مقاوم خود، در صنایع مختلف از جمله نساجی و مهندسی کاربرد گسترده ای دارد.
نایلون یکی از شناخته ترین انواع پلی آمید است که با ویژگی های منحصر به فرد خود مثل مقاومت بالا در برابر کشش، انعطاف پذیری و سازگاری با پوست در تولید پوشاک و محصولات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع پلی آمید
ویژگی های پلی آمید مانند استحکام بالا، انعطاف پذیری و مقاومت آن باعث کاربرد این ماده در صنایع گوناگون شده است. این پلیمر دارای انواع مختلفی است و هر کدام دارای خواص و کاربرد منحصر به فرد خودشان هستند که در ادامه بیشتر با آنها آشنا می شویم:
پلی آمید PA6
پلی آمید یا نایلون ۶، یک ترموپلاستیک نیمه کریستالی با زنجیره های پلیمری حاوی ۶ اتم کربن است. این ماده به دلیل استحکام کششی بالا و مقاومت خوب در برابر سایش در تولید قطعات خودرو، کابل های الکتریکی و تجهیزات ورزشی کاربرد دارد. PA6 جریان پذیری خوبی دارد، اما جذب رطوبت آن نسبتا بالا است.
پلی آمید PA66
پلی آمید ۶۶ از ترکیب اسید آدیپیک و هگزامتیلن دی آمین با ۶+۶ اتم کربن ساخته می شود. این پلیمر مقاومت حرارتی و سایشی بالاتری نسبت به PA6 دارد و در تسمه های نقاله، کیسه های هوا خودرو و بلبرینگ ها استفاده می شود. PA66 به دلیل بلورینگی بیشتر، سختی و دوام بالاتری ارائه می دهد.
پلی آمید PA11
پلی آمید ۱۱ از منابع گیاهی تولید شده و با محیط زیست سازگاری بیشتری دارد. این ماده به دلیل تعداد فرد کربن ها، انعطاف پذیری بالا و مقاومت عالی در برابر ضربه دارد. از آن در کاربرد های ایمنی مانند لوله ها و قطعات مقاوم به شرایط شیمیایی استفاده می شود.
پلی آمید PA12
پلی آمید ۱۲ نیز منشا گیاهی دارد و به دلیل تعداد زوج کربن ها در ساختار خود، استحکام و سختی بیشتری ارائه می دهد. این ماده در برابر سایش مقاوم بوده و در دما های متنوع عملکرد پایداری دارد. کاربرد های آن شامل قطعات صنعتی و تجهیزات پزشکی است.
مزایا و معایب پلی آمید
خواص پلی آمید شامل مقاومت عالی در برابر سایش، کشش و پارگی است که آن را برای محصولاتی که تحت فشار مکانیکی قرار می گیرند، مناسب می سازد. این ماده به دلیل نرمی و خاصیت ارتجاعی، برای تولید پوشاک نزدیک به پوست مانند لباس خواب و جوراب ایده آل است. همچنین، جذب رطوبت حدود ۴%، آن را برای کاربرد هایی که نیاز به مدیریت رطوبت دارند، مناسب می کند.
با این حال، پلی آمید در برابر مواد شیمیایی مقاومت کمتری دارد و ممکن است در تماس با اسید ها و قلیا ها آسیب ببیند. همچنین جذب رطوبت بالا میتواند در محیط های مرطوب به افزایش وزن ماده منجر شود. برای بهبود این ویژگی پلی آمید، لایه ای از الیاف شیشه ای در تولید آن استفاده می شود.
پلی استر چیست؟
پلی استر (Polyester) پلیمری مصنوعی است که از پلی اتیلن ترفتالات (PET) تشکیل شده است و در ایران با نام هایی مانند تترون یا داکرون شناخته می شود که از زمان جنگ جهانی دوم به دلیل هزینه تولید پایین و استحکام بالا، به یکی از پرکاربردترین مواد در تولید منسوجات پلاستیکی تبدیل شده است. این ماده سومین پلاستیک پرمصرف در جهان است که از ترکیب اسید ترفتالیک و اتیلن گلیکول ساخته می شود. ویژگی های پلی استر نظیر ثبات ابعادی و مقاومت در برابر چروک در باعث شده تا در صنایع نساجی و پلاستیک کاربرد فراوانی داشته باشد که در ادامه به آن می پردازیم.
📚 بیشتر بخوانید…
پلی استر در صنعت نساجی و پلاستیک
پلی استر به ویژه پلی اتیلن ترفتالات (PET) به دلیل خواص منحصر به فردش در صنعت نساجی و پلاستیک کاربرد های فراوانی دارد. این ماده به عنوان الیاف در تولید پارچه و نخ های پوشاک، مبلمان و کاربردهای تجاری استفاده می شود. همچنین از الیاف های پلی استر در تولید طناب، کمربند ایمنی و … به کار می روند.
انواع پلی استر
ویژگی های پلی استر مانند مقاومت در برابر رطوبت و ثبات ابعادی، آن را به گزینه ای ایده آل برای تولید قطعات دقیق تبدیل کرده است. در ادامه انواع پلی استر را مورد بررسی قرار میدهیم:
پلی اتیلن ترفتالات (PET)
یکی از پرکاربردترین پلی استر های ترموپلاستیک PET است که از ترکیب اسید تری فتالیک و اتیلن گلیکول تولید می شود. این پلیمر به دلیل مقاومت مکانیکی بالا و مقاومت شیمیایی در تولید بطری های بسته بندی، الیاف مصنوعی برای پوشاک و قطعات خودرو استفاده می شود.
📚 بیشتر بخوانید…
پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)
پلی بوتیلن ترفتالات از اسید ترفتالیک و بوتاندیول ساخته می شود، اما نسبت به PET انعطاف پذیری کمتری دارد. این ماده به دلیل مقاومت به ضربه و دمای انتقال شیشه بالا در ساخت قطعات خودرو و اتصالات الکتریکی کاربرد دارد. ویژگی های پلی استر شامل مقاومت به هیدرولیز و حرارت است که PBT را برای تجهیزات پزشکی مانند سرنگ های IV مناسب می کند.
پلی تری متیلن ترفتالات (PTT)
پلی تری متیلن ترفتالات از اسید ترفتالیک و پروپیلن گلیکول تولید می شود و به دلیل مقاومت در برابر لکه و دوام بالا برای تولید لباس های ورزشی و پارچه های مقاوم در صنعت نساجی کاربرد دارد. این پلیمر پلی استر خواص کشسانی خوبی را ارائه می دهد و انعطاف پذیری بیشتری نسبت به PBT و PET دارد.
📚 بیشتر بخوانید…
مزایا و معایب پلی استر
خواص پلی استر شامل مقاومت در برابر چروک، سهولت شستشو و خشک شدن سریع است. این ماده به دلیل جذب رطوبت پایین برای محصولاتی که نیاز به دفع رطوبت دارند، مناسب است.
همچنین، پلی استر عایق حرارتی خوبی است و در برابر اسید های معدنی و قلیاهای رقیق مقاومت قابل قبولی دارد. با این حال، پلی استر انعطاف پذیری کمتری نسبت به پلی آمید دارد و حس زبری بیشتری به پوست منتقل می کند.
مقاومت آن در برابر نور خورشید پایین است و ممکن است با قرار گرفتن طولانی در معرض نور آفتاب، کیفیت خود را از دست بدهد. همچنین، پلی استر مستعد پرز دادن است و در برابر سایش طولانی مدت ممکن است آسیب ببیند.
مقایسه تخصصی پلی آمید و پلی استر
در صنعت نساجی و تولید مواد پلیمری، پلی آمید و پلی استر دو نوع ماده پرکاربرد و مهم هستند که هر کدام ویژگی ها و مزایای خوص خود را دارند. مقایسه پلی آمید و پلی استر کمک می کند تا درک بهتری از کاربرد ها، خواص و عملکرد این دو ماده داشته باشید. در ادامه به بررسی تفاوت پلی آمید و پلی استر در زمینه های مختلف خواهیم پرداخت:
مقایسه از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی
بررسی مقایسه پلی آمید و پلی استر از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی نشان می دهد این دو ماده تفاوت های قابل توجهی دارند. پلی آمید به دلیل ساختار مولکولی خطی، مقاومت کششی و استحکام بالایی را ارائه می دهد که آن را برای کاربردهای نیازمند دوام بالا مناسب می سازد. در مقابل پلی استر به دلیل ثبات ابعادی و مقاومت در برابر چروک، برای محصولاتی که نیاز به حفظ شکل دارند، مانند پرده ها و پوشاک روزمره کاربرد بیشتری دارند.
مقاومت در برابر حرارت و سایش
ویژگی های پلی آمید نظیر مقاومت عالی آن در برابر سایش، باعث شده تا برای محصولاتی که تحت فشار مکانیکی مداوم قرار دارند، انتخاب بهتری باشد. نقطه ذوب بالای آن پایداری حرارتی مناسب فراهم می کند، هرچند در دما های بسیار بالا ممکن است آسیب ببیند. در حالی که پلی استر مقاومت حرارتی قابل قبولی دارد، اما در برابر سایش طولانی مدت عملکرد ضعیف تری نشان می دهد و ممکن است پرز بدهد.
جذب رطوبت و تنفس پذیری
یکی از تفاوت های کلیدی در تفاوت پلی آمید و پلی استر، رفتار آنها در برابر رطوبت است. پلی آمید با جذب رطوبت حدود ۴%، توانایی مدیریت رطوبت را دارد و پوست را در فعالیت های سنگین خشک نگه می دارد. در مقابل، پلی استر به دلیل جذب رطوبت نزدیک به صفر، رطوبت را روی سطوح نگه می دارد، اما تنفس پذیری کمتری دارد.
دوام و طول عمر مواد
از نظر دوام و طول عمر مواد، پلی آمید به دلیل مقاومت برتر در برابر سایش و کشش، عملکرد بهتری در برابر کاربرد های سنگین دارد. این پلیمر پس از شستشو های مکرر شکل و خاصیت ارتجاعی خود را حفظ می کند. پلی استر نیز دوام خوبی دارد، اما به دلیل مقاومت کمتر و پرز دادن در کاربرد های سنگین ممکن است زودتر فرسوده شوند. این ویژگی باعث شده تا پلی استر در محصولاتی که تحت فشار مکانیکی کمتر هستند، گزینه ای مناسب باشد.
هزینه تولید و مقرون به صرفه بودن
پلی استر به دلیل استفاده از مواد ارزان تر در تولید خود مانند پلی اتیلن ترفتالات و فرآیند تولید ساده تر، معمولا هزینه کمتری نسبت به پلی آمید دارد. پلی آمید به دلیل نیاز به فرآیند های پیچیده تر و مواد خاص، ممکن است هزینه تولید بیشتری داشته باشد.
کاربردهای رایج پلی آمید و پلی استر
خواص پلی آمید و خواص پلی استر باعث شده تا در تولید محصولات متنوعی مورد استفاده قرار بگیرند که در ادامه آنها را بررسی می کنیم:
استفاده در صنعت پوشاک
کاربرد پلی آمید در صنعت پوشاک به دلیل نرمی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر کشش بسیار گسترده است. این ماده در تولید پوشاک ورزشی، جوراب، لباس و منسوجات بدون درز به کار می رود. در مقابل، کاربرد پلی استر بیشتر در تولید پوشاک روزمره، تیشرت های ورزشی، پرده ها و روکش های مبل است، زیرا مقاومت بالایی در برابر چروک دارد و نگهداری آن آسان است.
استفاده در قطعات صنعتی و خودرو
پلی آمید به دلیل مقاومت بالا در برابر سایش و حرارت در تولید قطعات خودرو مانند بلبرینگ ها، کمربند های ایمنی و قطعات پلاستیکی کاربرد دارد. پلی استر نیز در تولید قطعاتی مانند لاستیک خودروها استفاده می شود.
استفاده در تجهیزات ورزشی و کیسه ها
پلی آمیدها به دلیل دوام و انعطاف پذیری در تولید تجهیزات ورزشی مانند طناب، کوله پشتی و کیسه های مقاوم کاربرد گسترده ای دارد. پلی استر نیز در تولید کیسه های خرید، چادر های مسافرتی و برخی تجهیزات ورزشی که نیاز به وزن سبک و مقاومت در برابر رطوبت دارند، استفاده می شود.
پلی آمید بهتر است یا پلی استر؟ چه زمانی کدام را انتخاب کنیم؟
پلی آمید ها و پلی استر ها هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند که انتخاب بین آنها بستگی به نیاز های خاص پروژه دارد. در ادامه این بخش به بررسی دلایل برتری هر یک خواهیم پرداخت:
در لباس های ورزشی
برای تولید پوشاک ورزشی، پلی آمید به دلیل نرمی، تنفس پذیری و خاصیت ارتجاعی گزینه ای مناسب تر است. در مقابل، پلی استر برای تیشرت های ورزشی که نیاز به دفع سریع رطوبت دارند، مناسب است اما ممکن است حس زبری داشته باشد.
در تولید قطعات صنعتی
خواص پلی آمید در مقاومت بالا در برابر سایش و کشش، آن را برای تولید قطعاتی مثل کمربند ایمنی و بلبرینگ مناسب کرده است . پلی استر در قطعاتی که نیاز به سبکی و مقاومت در برابر رطوبت دارند، مانند لاستیک خودرو کاربرد بیشتری دارد.
از نظر محیط زیست و بازیافت
پلی آمید و پلی استر هر دو پلاستیک هایی با تاثیرات زیست محیطی قابل توجه هستند. تولید نایلون انرژی برتر و بازیافت آن دشوار تر است، اما امکان تبدیل به مواد اولیه با فناوری جدید وجود دارد. پلی استر، به ویژه PET بازیافت ساده تری دارد و از منابع تجدید پذیر قابل تولید است، ولی تجزیه پذیر نیست.
📚 بیشتر بخوانید…
جدول مقایسه ای پلی آمید و پلی استر (ویژگی ها در یک نگاه)
در ادامه، جدول مقایسه ای بین این دو نوع پلیمر ارائه می شود تا تفاوت پلی آمید و پلی استر و مزایای آنها به خوبی مشخص شود.
ویژگی ها | پلی استر | پلی آمید | جذب رطوبت | بسیار پایین (تقریبا صفر)
| بالا (حدود ۴%)
|
|---|---|---|
مقاومت در برابر سایش
| خوب | بالا |
انعطاف پذیری
| متوسط | بالا |
مقاومت در برابر نور خورشید
| پایین | متوسط |
وزن | سبک | نسبتا سنگین
|
دوام | خوب، اما مستعد پرز دادن
| بسیار بالا
|
کاربرد اصلی
| منسوجات روزمره و تیشرت های ورزشی
| پوشاک ورزشی، نایلون و قطعات صنعتی
|
نگهداری
| شستشوی آسان، مقاوم در برابر چروک شدن
| نیاز به شستشوی ملایم
|
سوالات متداول
پلی آمید گروهی از پلیمر های مصنوعی و طبیعی است که به دلیل ساختار مولکولی خطی و مقاوم خود، در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای دارد. انواع پلی آمید شامل PA66، PA6، PA11، PA12 و … می شود.
پلی استر (Polyester) پلیمری مصنوعی است که از ترکیب اسید ترفتالیک و اتیلن گلیکول تشکیل شده است که در انواع پلی اتیلن ترفتالات (PET)، پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)، پلی تری متیلن ترفتالات (PTT) و … وجود دارد.
خواص پلی آمید و خواص پلی استر باعث شده تا در تولید محصولات متنوعی مانند صنعت پوشاک، تولید قطعات خودرو، تجهیزات ورزشی و کیسه ها مورد استفاده قرار بگیرند.
پلی آمید و پلی استر در زمینه های خواص فیزیکی و شیمیایی، مقاومت حرارتی و سایشی، جذب رطوبت و تنفس پذیری، دوام و طول عمر مواد، هزینه تولید و مقرون به صرفه بودن نسبت به یکدیگر متفاوت هستند.
