كل شيء عن البولي أميد: وصف خصائص المادة

في تركيب الملابس، غالبًا ما تُضاف مواد مثل "النايلون" أو "الإيلاستان". تُسمى هذه الألياف، بالإضافة إلى ألياف أخرى، أيضًا بالبولي أميد. ما هو البولي أميد؟ وهل هذه الإضافات آمنة على الأقمشة الطبيعية؟

الخلفية التاريخية

البولي أميد - ما هو وكيف ظهر؟ حصل هاربوردت على مادة البولي أميد عام ١٨٦٢. كان هذا اكتشافًا حقيقيًا، واليوم تنتشر هذه المادة في كل مكان، وتُنتج سنويًا بكميات تتجاوز عشرات الأطنان. يحتل البولي أميد المرتبة الأولى بين البوليمرات عالية الجودة في الصناعة.

تتنوع المواد المستخدمة في ألياف البولي أميد بشكل كبير، حيث تُستخدم في إنتاج المنسوجات (المنزلية والتقنية)، والأفلام، والصب.
تم الحصول على أول بولي أميد نتيجة تفاعل حمض الما-أمينوبنزويك مع كلوريد الهيدروجين. عند درجة حرارة ٢٠٠ درجة مئوية، تكوّن مسحوق لا يذوب في معظم الأحماض، ولا في القلويات. وهكذا ظهر بولي-م-بنزاميد، أول بولي أميد صناعي.

لم تنتهِ التجارب على هذه المادة عند هذا الحد. ففي عام ١٨٨١، حصل ميشلر وزيمرمان على بولي فينيلين يوريا عن طريق تشبع محلول من ميتا فينيلين ديامين في الكلوروفورم بالفوسجين. وفي عام ١٨٨٨، تم الحصول على بولي أميدات نتيجة تكثيف إسترات الأحماض الأمينية ألفا. وقد أجرى كورتيوس وهيبل هذه التجربة.

في عام ١٩٣٥، حصل كاروثرز على بولي هكساميثلين أديباميد. وقد أسفر تفاعل التكثيف المتعدد لهكساميثلين ديامين مع حمض الأديبيك عن هذه النتيجة. ونتيجةً لذلك، تم الحصول على أول ألياف صناعية من هذا البولي أميد. شرع كاروثرز في إجراء أبحاث نشطة حول البولي أميدات، وتصنيعها، وتطبيقاتها. وأثبت أنه يمكن الحصول على ألياف قوية من الراتنج المنصهر من خلال تأثيرات مختلفة (الذوبان) عليه.

بعد ذلك، أُنتج بولي هيكساميثلين أديباميد بكميات كبيرة (في الولايات المتحدة الأمريكية عام ١٩٣٨) ليُحوّل إلى مادة تُسمى النايلون، وأصبحت أول نسيج يُصنع منه. ما هو نسيج البولي أميد؟ أصبح لاحقًا من أشهر أنواع النسيج، ووصل إنتاجه إلى عدة أطنان سنويًا.

في ألمانيا، بدأ إنتاج ألياف النايلون في عام 1939. وبعد مرور بعض الوقت فقط بدأ إنتاجها في أجزاء أخرى من العالم.

البولي أميد - ما هو؟ هو مركب ذو كتلة جزيئية عالية، يصل وزنه الجزيئي إلى 30,000. جزيئاته عبارة عن سلاسل ميثيلين مرنة، تتوزع على طولها مجموعات أميد قطبية. وجود هذه المجموعات قادر على تكوين روابط هيدروجينية، مما يُساعد على تحديد الخصائص الكيميائية المميزة لجميع هذه المواد.

ومع ذلك، ورغم أصله، فإن البولي أميد يتشابه إلى حد ما مع الأقمشة الطبيعية. على سبيل المثال، عند ملامسته، تبدو هذه المواد التركيبية أشبه بالقطن.

تكنولوجيا الإنتاج

ما هو البولي أميد وكيف يُنتَج؟ تتم عملية إنتاج المادة الاصطناعية بطريقتين:

• بلمرة الكابرولاكتام، والتي تنطوي على تحويلها إلى بوليمر خطي.
• تفاعل التكثيف المتعدد للهكساميثيلين ديامين مع الحمض (الأديبيك)، وبعده تتكون البولي أميدات.

تُنفَّذ كلتا الطريقتين إما بشكل مستمر أو دوري. تُستخدم العملية المستمرة بشكل أكثر شيوعًا، وهناك فرق ملحوظ بين الطريقتين. يتضمن الإنتاج المستمر للبولي أميدات الخطوات التالية:

• التحضير: يُحوَّل حمض الأديبيك إلى ملح هيكساميثلين ديامين. للحصول على هذا المكوّن، يُمزج الحمض مع الميثانول في جهاز يُحرِّك الخليط ويُسخِّنه.
• البلمرة. يُنقل المحلول الناتج إلى قسم البلمرة. هناك ثلاثة أنواع من الأعمدة: على شكل حرف L، ومستقيمة، وU. يُنقل الكابرولاكتام إلى العمود مع المحلول. ينتج عن التفاعل غليان.
• يخرج البوليمر من العمود على شكل مادة منصهرة، ثم يُبرَّد. تُستخدم حمامات خاصة لهذا الغرض.
• يتم تغذية البوليمر المقسم إلى شرائح إلى آلة التقطيع.
• يتم غسل الفتات الناتج بالماء الساخن وتنظيفه من الشوائب.
• يتم تجفيف الفتات في مناطق التجفيف الفراغية.

طريقة التكثيف المستمر مشابهة لطريقة البلمرة، ويكمن الفرق في مبدأ معالجة المادة المصدر.

• إن عملية الحصول على الملح مشابهة، ولكن بعد الحصول عليه فإنه يتبلور وينتقل إلى شكل فتات وليس محلول.
• تتم عملية التفاعل المتسلسل في مفاعل الأوتوكلاف، وهو جهاز أسطواني مزود بآلية خلط.
• يحدث التكثيف المتعدد باستخدام النيتروجين النقي. تستغرق العملية من ساعة إلى ساعتين. بعد ذلك، يُخفَّض الضغط لمدة ساعة، ثم يُعاد التفاعل. المدة الإجمالية 8 ساعات.
• يُرشَّح البولي أميد الناتج، ويُبرَّد، ويُسحق. كما تُجفَّف المادة باستخدام تيارات هواء ساخن.

التركيب والخصائص

يتكون البولي أميد (النايلون وأنواع أخرى) من ألياف صناعية تُصنع بدورها من خلال تفاعلات كيميائية. تُستخرج مكوناته الأصلية من الفحم الطبيعي والنفط والغاز. سطحه أملس وخشن.

في الإنتاج، يُستخدم البولي أميد 100% بشكل نادر جدًا. يُمكن صنع جوارب نسائية منه، ولكن تُخفف المادة بمواد أخرى: الصوف، والإيلاستان، إلخ.

المادة لها خصائص خاصة بها:

• تجدر الإشارة إلى قوة خيوط البولي أميد. خيوط البولي أميد أقوى بكثير من شعر الإنسان.
• المرونة. وفي الوقت نفسه، يبقى الشكل دون تغيير.
• القدرة على الجفاف بسرعة.
• يذوب البولي أميد فقط عند تعرضه لدرجات حرارة عالية، دون أن يسبب حريقًا.
• القماش مقاوم للضوء ولا يتلاشى.
• القلوي ليس ضارًا بالمادة.
• القماش ناعم وخفيف.
• عملي في الاستخدام، وسهل العناية بالقماش.
• هناك العديد من الألوان، ومجموعة متنوعة من الخيارات.

بالإضافة إلى ذلك، تتمتع العناصر المصنوعة من أقمشة البولي أميد بمظهر جذاب.

أنواع أقمشة البولي أميد

البولي أميد مادة شائعة الاستخدام في صناعة الجوارب. تُصنع أقمشة أخرى من هذا المكون. عادةً ما تشير ملصقات السراويل والقمصان والسترات إلى استخدام البولي أميد في الإنتاج.

يُضاف أيضًا إلى الفيسكوز. وإضافته إلى الأقمشة الطبيعية تجعلها مرنة ومتينة وسريعة الجفاف. ونظرًا لاختلاف درجات نعومته، يُستخدم البولي أميد في جميع أنواع الملابس تقريبًا.

تاسلان

تاسلان نسيج عالي المتانة، أقوى بكثير من النايلون. وفي الوقت نفسه، يتميز بنفاذية الهواء. يتميز ببنية ريبية، ويُصنع باستخدام التشريب. يُستخدم تاسلان في خياطة ملابس الأطفال، على سبيل المثال:

• سترات.
• ملابس رياضية.
• بدلات سياحية.

تتميز السترات الشتوية المصنوعة من هذا القماش بجودتها العالية. بفضل التشريب، يُوفر هذا القماش تبادلًا جيدًا للهواء، كما يحتفظ بالحرارة بكفاءة. المادة خفيفة الوزن للغاية - قد يزيد وزن المتر الواحد عن 170 غرامًا بقليل.

الأقمشة التي تُخيط منها الملابس الخارجية لها علاماتها الخاصة. على سبيل المثال، خيط 186T خفيف، وخيط 310T سميك. على ملصقات هذه المنتجات، يمكنك رؤية علامة "R/S"، مما يدل على وجود ألياف إضافية.

هناك أيضًا تشريبات مختلفة من تاسلان:

• الحليبي هو عبارة عن طبقة بيضاء يتم تطبيقها على الجزء الداخلي، والتي تعمل على عزل العنصر وتسمح له "بالتنفس".
• PU - طبقة من البولي يوريثان. عند لمس هذه المادة، ستشعر بلمسة تشبه لمس الجلد. مقاومة للماء، وتشير العلامات الموجودة على المنتجات إلى درجة مقاومتها للرطوبة.
• WR هي أيضًا طبقة مقاومة للماء. بعد تطبيقها، لا تُمتص قطرات الماء المتساقطة، بل تتدحرج عن السطح.

نايلون

هذا أول قماش صُنع من البولي أميد. في القرن الماضي (حوالي خمسينيات القرن الماضي)، كان النايلون من أكثر الأقمشة شيوعًا، حيث صُنعت منه الملابس الداخلية النسائية والجوارب والقمصان الرجالية. كانت هذه المنتجات رخيصة الثمن ولا تبلى لفترات طويلة.

تُصنع هذه المادة بإضافة الكحول والماء، وهي مُعلَّمة بالرقم "6". مظهرها يشبه الحرير. بالإضافة إلى ذلك، يتميز النايلون بما يلي:

• المتانة والقدرة على تحمل الأحمال الثقيلة.
• لا يتلاشى أو يتغير شكله مع مرور الوقت.
• القدرة على عدم امتصاص الغبار.
• القماش سريع الجفاف.

أما بالنسبة لنفاذية الهواء، فالنايلون أقل جودة هنا. فالمنتجات المصنوعة منه لا تسمح بمرور الهواء جيدًا، مما قد يسبب الحساسية.

يُضاف النايلون غالبًا إلى الحرير والكتان، مما يجعل المنتجات أكثر مرونة ومتانة. ويظهر في تركيب الفساتين والبلوزات، بالإضافة إلى القطع الزخرفية كالستائر والمفروشات.

على الرغم من مقاومته للأوساخ، إلا أن الملابس التي تحتوي على النايلون تحتاج إلى غسل من حين لآخر. مع ذلك، يتحمل القماش الغسيل بشكل ممتاز. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن التنظيف يتم عند درجة حرارة لا تتجاوز +٣١ درجة مئوية.

الأردن

ظهر قماش جوردان في القرن الحادي والعشرين، ويُعتبر من الجيل الجديد من الأقمشة الصناعية. يتميز هذا القماش بلونه المتقزح بعد تعرضه للضوء. أليافه مطلية بالبولي يوريثان، مما يجعلها متينة، كما أنها خفيفة الوزن ومقاومة للماء. كما أنها تسمح بمرور الهواء بشكل جيد، حيث تتنفس مع كونها مقاومة للماء. ومن مميزاته أيضًا أن قماش جوردان دافئ نسبيًا. لذلك، يُستخدم بشكل رئيسي في صناعة ما يلي:

• الخيام.
• سترات.
• ملابس العمل.
• بدلات رياضية دافئة.

فيلسوفت

نوع آخر من الأقمشة الصناعية اشتهر بمظهره وجودته. يتميز قماش فيلورسوفت بوبر على كلا الجانبين، وهو مصنوع من أجود الألياف (أرق بمئة مرة من الشعر). بفضل هذه البنية، يتميز القماش بخفة وزنه ومتانته. لا يتجعد قماش فيلورسوفت، فلا حاجة لكيّه باستمرار. كما أنه مقاوم للهواء البارد. يتميز هذا القماش بالمعايير التالية:

• وجود رسم.
• لون.
• طبيعة بنية الخيط.

على الرغم من أن القماش يحتفظ بالحرارة، إلا أنه لا يسمح بمرور الهواء بشكل كافٍ. علاوة على ذلك، يتحمل قماش فيلسوفت تغيرات الرطوبة ودرجة الحرارة جيدًا، ولذلك تُصنع منه أردية الحمام وبدلات الأطفال. ويمكنك غالبًا رؤية بطانيات مصنوعة من هذه المادة على الرفوف.

أنيد

يُصنع الأنيد من حمض الأديبيك، وهو مادة تشبه النايلون. يُنتج على شكل خيوط أحادية، وخيوط دبابيس، وخيوط خيطية. يحظى الأنيد بطلب كبير، ويُستخدم في صناعة خيوط التريكو والخياطة.

الإيلاستان

يُستخدم الإيلاستان في كل مكان تقريبًا. فهو يُستخدم في صناعة الملابس اليومية، والملابس الرياضية، والملابس الداخلية والجوارب، وأزياء الاحتفالات، وملابس العروض. وتتشابه خصائص هذه المادة مع خصائص البولي أميدات الأخرى، من حيث مقاومة التآكل، والنعومة، والتهوية، ومقاومة الرطوبة.

يعتبر الإيلاستان لطيفًا جدًا على البشرة ولديه القدرة على عدم امتصاص الأوساخ (يمكن غسل البقع بسهولة باليد).

تاكتيل

هذا القماش مصنوع من البولي أميد 6-6، ويتميز بالعديد من المزايا. فهو مادة "قابلة للتهوية"، وخفيفة الوزن، وناعمة، ومتينة. اسمه مشتق من اللاتينية، ويعني "ملمس". تُصنع الملابس الخارجية والجوارب من التاكتل. ومع ذلك، نظرًا لخصائصه العديدة، فإن سعره مرتفع جدًا.

يمكن أن يكون Tactel:

• لامعة.
• مطفي.
• مُحكمة.
• متألق.

تختلف أنواع هذه المواد، وهذا ما يحدد مكان استخدام اللمسة. على سبيل المثال، يُستخدم نسيج تاكتيل لخياطة البدلات الرياضية. وتختلف الأنواع في سُمك الخيوط، والمظهر (لامع أو غير لامع)، والمرونة. كما يُضاف تاكتيل إلى الأقمشة الطبيعية.

كيفية التمييز بين البولي أميد

من السهل جدًا التعرف على مادة البولي أميد (تختلف خصائص المادة بشكل كبير عن الخصائص الطبيعية):

• القماش ملمسه كالحرير أو القطن، وله القدرة على التكهرب.
• إذا أشعلتَ النار في قطعة قماش صغيرة، فلن تحترق، بل ستذوب فقط. ولن تنبعث منها أي روائح إضافية.
• القماش غير قابل للتلف بسبب أشعة الشمس أو مياه البحر، ومعظم الأنواع قابلة للتنفس.

الاستخدام

بالإضافة إلى الملابس والستائر والمفروشات، يتم تصنيع ما يلي بإضافة مادة البولي أميد:

• الأحذية والأقمشة التقنية.
• الحبال.
• حاويات الطعام.
• حاويات بلاستيكية للمياه ومنتجات الألبان والحبوب والجبن.
• بي في سي.

قد تجد في كثير من الأحيان مصطلح "بولي إيميد". هذا ليس خطأً، بل مادة مختلفة تمامًا، وهي أيضًا مرتبطة بالبوليمرات. تُستخدم في إنتاج الورنيش والأفلام والمواد اللاصقة، إلخ.

هل مادة البولي أميد ضارة؟

على الرغم من أن هذه المادة صناعية، إلا أنها آمنة تمامًا ولا تُسبب أي ضرر للإنسان. بفضلها، تُصبح الأقمشة متينة ولا تبلى، كما أن كثافة البولي أميد تُدفئها في البرد. تُستخدم البولي أميدات في كل مكان تقريبًا، حتى ملابس الأطفال تُصنع منها. لذا، فهي مادة غير ضارة على الإطلاق، بل عملية ورخيصة الثمن.

العناية بالملابس المصنوعة من البولي أميد

على الرغم من أن مادة البولي أميد لديها القدرة على الاحتفاظ بشكلها لفترة طويلة وعدم التآكل، إلا أنها تتطلب عناية بسيطة بالأشياء.

• يُغسل الملابس (سواءً المطبوعة أو غير المطبوعة) بدرجة حرارة لا تتجاوز 40 درجة مئوية في وضع الغسيل الرقيق. إذا كانت الملابس متسخة قليلاً، يُفضل غسلها يدويًا.
• لا يُنصح بتجفيف المنتج في جهاز الطرد المركزي. جفّفه بتعليقه على حبل أو شماعة.
• عادةً لا تتطلب الملابس الكي، ولكن إذا دعت الحاجة إلى ذلك، يتم ضبط درجة الحرارة على أدنى مستوى، وإلا فقد "تلتصق" الملابس بالمكواة أو تتلف.

المزايا والعيوب

تتمتع أقمشة البولي أميد بالصفات الإيجابية التالية:

• مقاومة للحريق والرطوبة وأشعة الشمس.
• لا يتساقط.
• معظمها قابلة للتنفس.
• لا يحتاج إلى عناية خاصة.
• يجف بسرعة.
• القوة والمرونة.
• الأقمشة خفيفة الوزن، لطيفة على البشرة، ولا تتشوه.

ولكن هناك أيضًا بعض العيوب:

• كهربة عالية.
• لا يمتص الأوساخ، لكنه يمتص العرق والبقع الدهنية بشكل جيد.
• يؤدي التعرض لدرجات الحرارة العالية أثناء الكي إلى جعل القماش هشًا.
• قد يسبب رد فعل تحسسي.

في السابق، ظلّ سؤال "ما نوع قماش البولي أميد؟" مطروحًا للكثيرين. ولكن مع ورود عينات جديدة من المواد التركيبية وتحسين الموجودة منها، أصبح الجميع تقريبًا على دراية بأسباب استخدام البولي أميد في الملابس ونوع خامته. له استخدامات واسعة جدًا، وهو مطلوب في الإنتاج.