ویسکوز چیست؟

ویسکوز یکی از انواع الیاف کاربردی در صنعت نساجی است که در دسته ی الیاف مصنوعی و نیمه مصنوعی قرار می گیرد. ویسکوز با نام ریون هم شناخته می شود. این نوع الیاف از بازسازی منابع طبیعی مانند چوب و مواد زراعتی مرتبط مانند کاه برنج و تفاله ی نیشکر ساخته می شود.

ویسکوز انواع مختلفی دارد و ممکن است از لحاظ جنس و بافت به دیگر الیاف مانند ابریشم، پشم، پنبه و پارجه نیز شباهت داشته باشد. برای تولید این الیاف، مواد اولیه را به صورت خمیر در می آورند که از این لحاظ خیلی به فرآیند تولید کاغذ شباهت دارد.

تاریخچه ی ویسکوز

شیمیدان سوئیسی ماتیاس ادوارد شوایزر (۱۸۶۰-۱۸۱۸) کشف کرد که سلولز در دی هیدروکسید تتراآمینکوپر حل می شود. مکس فریمری “Max Fremery” و  جان اوربن “Johann Urban” روشی تولید الیاف کربن را برای استفاده در لامپ ها در سال ۱۸۹۷ توسعه دادند.

هیلیر دو شاردونه دانشمند و صنعتگر فرانسوی “Hilaire de Chardonnet” ، ۱۸۳۸- ۱۹۲۴ مخترع اولین الیاف نساجی مصنوعی ، ابریشم مصنوعی ، ویسکوز را نیز اختراع کرد. بعدها دانشمندان انگلیسی چارلز فردریک کراس و ادوارد جان بوان حق ثبت اختراع شماره ۷،۷۰۰ انگلیس را با عنوان “بهبود در حل سلولز و ترکیبات متحد” در ماه مه سال ۱۸۹۲ را به نام خود  درآوردند. در سال ۱۸۹۳ ، آنها سندیکای ویسکوز را برای اعطای مجوز تشکیل دادند و در سال ۱۸۹۶ ، شرکت Viscoid Co. Ltd. را برای بهره برداری از این فرآیند تشکیل دادند.

ویسکوز ریون برای اولین بار در کاونتری انگلیس در سال ۱۹۰۵ توسط Courtaulds تولید شد. بمبرگ “Bemberg” نام تجاری ریون کوپرامونیوم است که توسط J. P. Bemberg ساخته شده است. عملکرد بمبرگ تقریباً شبیه ویسکوز است اما قطر کمتری دارد و از لحاظ جنس شبیه به ابریشم است. اکنون بمبرگ فقط در ژاپن تولید می شود. الیاف آن ظریف تر از ابریشم مصنوعی است.

ویژگی ها

از جمله ویژگی های این نوع الیاف می شود به میزان جذب رطوبتی آن اشاره کرد که مقدار آن بیش از پارچه ی کتان است، همچنین خاصیت کششی بالایی دارد اما اگر بیش از اندازه کشیده شود ممکن است حالت اولیه ی خود را از دست بدهد، یکی دیگر از ویژگی های الیاف ویسکوز قابلیت تنفسی این نوع الیاف است که به باعث میشود گرما و رطوبت از آن عبور کند و در نتیجه باعث خنک شدن فرد می شودف ویسکوز ا لحاظ دوخت هم جزو پارچه های به اصطلاح خوش دوخت محسوب می شود. لطافت و سبکی وسکوز باعث شده که از آن در تولید لباس های راحتی نیز استفاده شود. الیاف آن مقاومت بالایی در برابر حرارات دارند، این نوع از الیاف نیز اگر به مدت طولانی زیر نور خورشید قرار بگیرند دچار تغییر رنگ می شوند.

اگر بخواهیم برخی از معایب این کار را نام ببریم میتوانیم به چروک پذیری و آسیب پذیری شدید در هنگام رطوبت اشاره کرد که برای شستشوی آن ها حتما باید دقت کافی داشت.

کاربرد پارچه

این پارچه در صنعت تولیدی نساجی کاربرد زیادی دارد، از ویسکوز برای تولید لباس های خانواده، لباس ورزشی، کمربند صنعتی ، وسایل خانه  استفاده می شود. البته با ترکیب ویسکوز با دیگر مواد می شود استفاده از آن را بسط داد، مثلا با ترکیب آن با پنبه و پشم  می شود از آن در تولید لباس های زیر، ملحفه و شلوار استفاده کرد. و با ترکیب ویسکوز با پلی استر میشه آن را برای تولید وسایل بهداشتی، پارچه ی موکت و پانسمان نیز به کار برد.

تولید کنندگان اصلی در جهان

در سال ۲۰۱۸ ، تولید الیاف ویسکوز در جهان تقریباً ۵.۸ میلیون تن بود و چین با حدود ۶۵٪ از کل تولید جهانی بزرگترین تولید کننده ی ویسکوز است. از نامهای تجاری در صنعت تولید ویسکوز برای برچسب زدن نوع ویسکوز در محصول استفاده می شود. از دیگر تولیدکننده های مهم ویسکوز در جهان می توان به هند، اندونزی و پاکستان اشاره کرد. همچنین شركت Rayon آمریكای شمالی در تنسی تا زمان بسته شدن آن در سال ۲۰۰۰ ریون ویسكوز تولید را تولید می کرد.

مراحل تولید ویسکوز

همان طور که در ابتدای مقاله اشاره کردیم برای تولید ویسکوز، فرآیند کار از سلولز فرآوری شده به دست آمده از تفاله چوب و الیاف گیاهی آغاز می شود. محتوای سلولز در پالپ باید در حدود ۸۷-۹۷٪ باشد.

۱.      غوطه وری: سلولز با جوش شیرین ترکیب می شود.

۲.      فشار دادن: سپس سلولز تصفیه شده بین غلتک ها فشار داده می شود تا مایعات اضافی از بین برود.

۳.      ورق های فشرده شده، خرد یا ذره ذره می شوند تا آنچه را که به نام “خرده سفید” معروف است تولید کند.

۴.      “خرده سفید” از طریق قرار گرفتن در معرض اکسیژن اصطلاخا آبدیده می شود.

۵.      “خرده سفید” آیدیده در خمره ها با دی سولفید کربن مخلوط می شود تا گزانت تشکیل شود و سپس در این مرحله “خرده نارنجی-زرد” تولید می شود.

۶.      “خرده زرد” در محلول سوزان حل می شود و ویسکوز تشکیل می شود. ویسکوز قرار است برای مدتی ثابت بماند و به آن اجازه دهند تا به اصطلاح به مرحله ی  “رسیدن” برسد. در طی این مرحله وزن مولکولی پلیمر تغییر می کند.

۷.      پس از رسیدن ، ویسکوز فیلتر می شود ، گاززدایی می شود و سپس از طریق نخ ریسی در حمام اسید سولفوریک اکسترود می شود و در نتیجه رشته های ریون تشکیل می شود. این اسید به عنوان یک عامل بازسازی کننده استفاده می شود. گزانتات سلولزی را به سلولز تبدیل می کند. مرحله بازسازی سریع است که اجازه جهت دهی مناسب مولکولهای سلولز را نمی دهد. بنابراین برای به تأخیر انداختن روند تولید مجدد ، از سولفات روی در حمام استفاده می شود که گزانتات سلولز را به گزانتات سلولزی روی تبدیل می کند ، بنابراین زمان جهت گیری مناسب قبل از بازسازی فراهم می شود.

مراحل نهایی

۱)     چرخش. الیاف ویسکوز ریون با استفاده از یک فرایند چرخش مرطوب انجام می شود. پس از بیرون آمدن از سوراخهای نخ ریسی ، رشته ها مجاز به عبور از یک وان انعقادی هستند. انتقال جرم دو طرفه انجام می شود.

۲)     نقاشی. رشته های ریون کشیده می شوند ، در روشی که به عنوان نقاشی شناخته می شود ، الیاف را صاف می کند.

۳)     شستشو. سپس الیاف شسته می شوند تا مواد شیمیایی باقیمانده از آنها پاک شود.

۴)     برش دادن. اگر الیاف رشته ای مورد نظر باشد ، فرایند در اینجا پایان می یابد. رشته ها هنگام تولید الیاف اصلی بریده می شوند.