نخهای مورد مصرف در تایر (ITRE CORD) مقدمه نخ تایربلحاظ اینکه استخوانبندی تایر را تشکیل داده و همچنین درصد قابل توجه وزنی تایر را بخود اختصاص می دهد، لذا نگرش به آن از دیدگاه فنی و تکنولوژیکی و اقتصادی حائز اهمیت ویژه می باشد. نخستین سری از نخهائی که بعنون CORD در تایر به کار گرفته شده تا به لاستیک مقاومت بخشد نخهای کتان بوده است، نخهای مزبور از نوع سلولز بوده که ریشه طبیعی دارد با تولید روز افزون تایر و همچنین نقاط ضعف در برخی ویژگی های آن ( از جمله مقاومت در مقابل پارگی ) تولید کنندگان ناچارا به نخهای دیگر رو آورده و لذا مصرف نخ کتان از رده کاملا خارج گردیده و تولید کنندگان بمنظور حصول استقامت مورد نظر عمدتا به نخهای مصنوعی روی آورده اند. عمده نخهای جانشین کتان عبارتند از نخهای پلی استر و ریون و نایلون (POLYAMIDE) علاوه بر اینها بلحاظ مصرف تایر از الیاف شیشه (GLASS FIBRES) آرامیدها (AEAMIDS) یا بعبارتی نایلون حلقوی (AROMATIC – POLYAMIDE) و همچنین سیم فولادی استفاده می گردد. از نظر قیمت در واحد وزن گران ترین آن نخهای آرامید بعلت پروسس تولید پیچیده و عدم تولید انبوه وبالعکس ارزانترین آن سیمهای فولادی بعلت سنگینی وزین می باشد . در ایالات متحده مصرف سیمهای فولادی رو به تزاید است و حال آنکه در اروپا هنوز استقبال مشابه نگردیده و در آسیا و سایر نقاط توجه قابل ملاحظه ای به آن نشده است . چنانچه قبال پیش بینی است سیمهای فولادی از ضریب ارتجاعی (TENSILE MODULUS) بسیار بالا برخوردار است و لذا وجود این سختی و همچنین قیمت ارزانتر آن نسبت به سایر نخهای تایر عوامل عمده انتخاب محسوب می گردد. قاعدتا انتخاب نخ تایر مناسب به عوامل بسیاری بستگی دارد که بعضا شرایط اقلیمی ، اقتصادی ، صنعتی و حتی سیاسی منطقه را می باید ملحوظ نظر قرار داد. فصل اول - سیم های فولادی مورد مصرف در تایر بعنوان (TIRE CORD) بدیهی است برخورداری سیمهای فولادی مورد مصرف در تایر از ویژگی ماجولس قدرت بسیار بالا، اثرات قابل توجهی در دیگر خصوصیات یان نوع CORD بجا می گذارد که بعضا در مظان انتخاب از وجه منفی برخوردار است پاره ای از خصوصیات مزبور بشرح ذیل تبیین می گردد. الف- میزان ازدیاد طول نسبی آن در مقایسه با سایر نخهای (TIRE CORD) بسیار پایین است. ب- انعطاف پذیری (FLEXIBILITY) آن کمتر ازسایر نخها می باشد. مقاومت کششی (TENSILE STEENGTH) آن بالاتر از سایر نخهای تایر متصور می شود حال آنکه به نسبت وزنی پائین ترین مقاومت را دارا می باشد. با ملاحظه اینکه تلاشها می باید در جهت هرچه سبکتر کردن تایر نیز معمول گردد، در اینصورت از نظر مقاومت چندان از امتیاز توجهی برخوردار نمی باشد. د- مقاومت در برابر خستگی (FATIGUE RESISTANCE) آن نیز بمراتب از سایر نخهای تایر کمتر است ولذا در اثر نوسانات و ضربات پی در پی تایر در جاده ها بویژه جاده های ناهموار( نظیر برخی از جاده‌های ایران) زودتر گسیخته می شود. هـ- مقاومت‌دربرابرانعطاف مکرر وخمش ها وپیچش‌ها (FLEX RESISTANCE) مانند بند ( د) از کارآئی کمتری برخوردار است . تایرهای با منجید (CARCAS) سیم فولادی در جاده های ناهموار ازمقاومت کمتر از سایر تایرها برخوردار می باشد، چرا که ناهمواری جاده مستقیما می‌باید توسط استخوانبندی تایر یعنی سیمهای فولادی تحمل گردد و حال آنکه زمان گسستگی آن کمتر از سایر تایرها می باشد. و- مقاومت در برابر کوفتگی و ضربات ناشی از ناهمواری جاده ها (BRUISE RESISTANNCE) و همچنین ضربه پذیری ‌(IMPACT RESISTANNCE) آن ایضا مشابه فوق می باشد. علاوه بر خصوصیات یاد شده سیم های فولادی مورد مصرف در تایر دارای نقاط قوت نسبت به سایر نخهای می باشد که به اختصار عبارتند از: مقاومت در برابر حرارتهای بالا (HEAT RESISTANCE) تسطیع موضعی (FLAT SPORTTING) دوام (DURABILITY) پایداری اندازه (ISZE SSTABILITY) پایداری ابعاد (DIMENSION STABILITY) میزان تحمل بار (DEFORMATION) نیروی ناشی از پیچش اتوموبیل به تایر (CORNERING FORCE) نیروی سوراخ کننده (PLUNGER FORCE) یا قدرت منجید ضربه پذیری (IMPACT RESISTANCE) مقاومت در برابر خزش (CREEP RSSISTANCE) نتیجه : با توجه به وضعیت جاده های ایران و پیش بینی آن در آینده مصرف سیم فولادی در تا پیشنهاد نمی شود و چنین تایرهائی نیاز به کاربرد آن در اتوبانهای باکیفیت عالی دارد. شکل‌های (3-2-1-7) نمودار میزان مصرف انواع نخهای تایر در دهه 85-1975 را به تفکیک برای کشورهای آمریکا و کانادا، اروپای غربی و بالاخره سایر نقاط دنیا نشان می دهد، چنانچه منحنی ها نشان می دهد مصرف سیم های فولادی درسال 1985 در آمریکا و کانادا در حدود 153 هزار تن و در اروپای غربی 162 هزارتن می باشد. علت بالاتر بودن مصرف در اروپای غربی صرفا بلحاظ حجم مصرف بیشتر اروپای غربی است نه رشد فزاینده مصرف چرا که شیب رشد منحنی مصرف در اروپای غربی کمتر از آمریکا و کانادا می باشد. چنانچه شکل (3-7) نشان می دهد میزان مصرف سیم فولادی در سایر نقاط دنیا حدود 65 هزار تن است و شیب و مقدار آن قابل قیاس با آمریکا و کانادا و اروپای غربی نمی باشد. گرایش مصرف‌آن در تیارهای باری(TB) و راه‌سازی (OFF THE ROAD / O.T.R) بلحاظ برخی ویژگی های فیزیکی سخت آن در آمریکا و کاناداو اروپای غربی افزایش یافته ولیکن به سبب شرایط در سایر نقاط تمایلی به مصرف آن دیده نمی شود . پاره‌ای ازمشخصات سیم فولادی مورد مصرف در تایر بقرار ذیل می‌باشد: متعاقبا در مباحث دیگر ضمن تعریف واحد D.TEX ( فصل نهم) به مقایسه ویژگی های این نوع نخ TIRE CORD با دیگر نخهای تایر به تفصیل اشاره خواهد شد. در اینجا فقط بدین بسنده می شود که در مقایسه با دیگر نخهای تایر بیشترین وزن مخصوص (حدود 9/6 برابر نایلون ) کمترین تناسب و جمع شدگی و ازدیاد طول نسبی رابخود اختصاص داده است. فصل دوم – نخهای آرامید (ARAMID) مورد مصرف در تایر (نظیر نخ KEVLAR) آرامیدها در واقع از نوع پلی آمیدهای حلقوی (نایلونهای حلقوی) هستند که در زنجیر پلیمری آن گروههای حلقوی فنیل (حلقه بنزنی ) استقرار دارد. وجود همین شاخه های فنیلی، زنجیری پلیمری را از خطی بودن ‌;INEAR خارج کرده ودر عین حال موانع فضائی برای زنجیرها فراهم می سازد بطوریکه انطباق کامل زنجیرها در کنایر یکدیگر میسر نشده و در مواردی نیز وجود همین حلقه های حجیم باعث درگیر شدن زنجیرها در یکدیگر می شود بطوریکه جدا کردن زنجیرهای پلیمری و لغزش آنها بر روی یکدیگر بسهولت امکان پذیر می باشد. مقاومت حرارتی این پلیمر بلحاظ وجود حلقه های فنیل در زنجیر و نیز درگیر شدن زنجیرها توسط همین حلقه ها بسیار بالا می باشد. بدلیل یاد شده این پلیمر نقطه ذوب ندارد زیرا در هیچ دمائی زنجیرها قادر نیستند بر روی یکدیگر بلغزند و جدا شوند. حداکثر دمائی که آرامیدها قادر به تحمل ‌ آن هستند بحسب نوع آنها ??? می باشد که آرامید در این دما می سوزد . چنانچه ملاحظه می شود تحمل حرارتی آن بسیار بالااست و همچنین از مقاومت عالی در برابر بسیاری از خصوصیات فیزیکی برخوردار است ولیکن همانگونه که اشاره گردیده به سبب پیچیده بودن و گرانسی پروسس تولید آن مصرف این دسته از نخها (مانند KEVLAR به فرمول شیمیایی مندرج در ذیل) محدود می باشد. وجود حلقه فنیلی در زنجیر پلیمری آرامید علاوه بر اعتلا ء مقاومت حرارتی آن از قدرت گسیختگی بسیار بالا و همچنین مقاومت در برابر حرارت و شعله نیز برخوردار است ولی علاوه بر کاربرد این نوع نخ عمدتا در تایرهای رادیال بمقدار وسیعتری در بافت لباس خلبانها ، جلیقه ضد گلوله، تسمه های قوی انتقال نیرو و امثالهم کاربرد دارد. نمودارهای شماره (3و2و1-7) مصرف نخهای آرامید را در تایر برای دهه 85 – 1975 مناطق مختلف دنیا نشان می دهد. نمودارها نشان می‌دهد که درسال 1985 مصرف این نوع نخ در آمریکا و کانادا برابر 12 هزار تن و در اروپای غربی برابر 7 هزار تن ولیکن در سایر نقاط دنیا بلحاظ گرانی آن تقریبا در تایر سازی مصرفی نداشته است. بهرحال زمینه اصلی تمایل به مصرف این نوع نخ در تایرهای باری می‌باشد. و معهذا در تایرهای سواری سبک که قادر به تحمل سرعهای بالا باشد نیز استفاده می گردد. پارهای از مشخصات نخ آرامید بقرار ذیل است: چنانچه ملاحظه می گردد در مقایسه باسیمهای فولادی ازمیزان TENACITY بسیار بالا برخوردار است بطوریکه حدود 4/5 برابر آن می باشد ودر حقیقت بالاترین میزان تناسیته را در نخهای تایر به خود اختصاص داده است. از طرف دیگر ضریب ارتجاعی آن نیز بالاترین مقدار در بین سایر نخهاست ونسبت به سیم فولادی حدود 2/2 برابر می باشد. بدیهی است تولید اندک این نوع نخ تایر و مصارف ویژه آن ، علاوه بر بالابردن قیمت تمام شده ( حدود 55/3 برابر نخ نایلون و 80/4 برابر نخ ریون و 80/3 برابر نخ پلی استر) این نوع نخ، وابستگی شدید تولید کنندگان تایر به عرضه کنندگان نخهای آرامید را نیز در برخواهد داشت و امکانات رقابت در عرضه آن اندک می باشد. با توجه به مراتب یاد شده ، در حال حاضر مصرف آن برای تولید تایر CONVENTIONAL در ایران بهیچوجه پیشنهاد نمی گردد و لذا موضوع مبری از ادامه بحث می باشد. جدول (1-2) به مقایسه نسبی پاره ای از ویژگی های فیزیکی سه نوع نخ KEVAER (CARBON FIBER) GRAPHITE و GLASS FIBRT پرداخته و وجوه مثبت و منفی هر یک را نسبت به سایرین معین نموده است. جدول 1-2 مقایسه نسبی سه نوع (CARBON FIBER) Graphite , kevlar Glass fibre فصل سوم – الیاف شیشه Glass Fibres) ( مورد مصرف در تایر این نوع الیاف نیز بلحاظ پاره ای ویژگی های خوب فیزیکی و بلحاظ نوع تایر در برخی نقاط مورد مصرف قرار گرفته است. برخی مشخصات این نوع TIRE CORD بشرح ذیل می باشد: چنانچه ملاحظه می شود وزن مخصوص آن نسبتا بالا است( حدود 23/2 برابر نخ و 84/1 برابر پلی استر، 67/1 برابر ریون ) ومیزان تناسینته آن قدری کمتر از نایلون و ماجولوس آن بالا است و حدود 5/6 برابر نایلون و 3 برابر پلی استر 59/0 ماجولوس آرامید می باشد. چنانچه نمودار 1-7 نشان می دهد الیاف شیشه موردمصرف در تایر در دهه 85-1975 آمریکا و کانادا مصرف داشته بطوریکه درسال 1985 حدود 35 هزار تن تخمین زده شده است. اما در سایر نقاط دنیا گرایشی به مصرف آن مشاهده نمی شود. علیهذا مصرف این نوع TIE CORD نیز مانند نخهای آرامید و سیمهای فولادی ایضا به دلائل مشابه پیشنهاد نمی گردد و بنابراین ضرورتی بر ادامه بحث وجود ندارد. فصل چهارم - نخهای ریون (RAYON) مورد صرف در تایر به این دسته ازنخهای که درحقیقت ازنوع الیاف سلولز بازیافته مشتق از چوب ویا الیاف کوتاه پنبه است، نخهای ویسکوزریون (IVISCOSE RAYON) نیز اطلاق می شود و دارای فرمول شیمیایی ذیل می‌باشد. بلحاظ ساختمان سلولزی این نوع نخ و وجود گروههای قطبی هیدروکسیل OH- در زنجیر پلیمری ، جاذب الرطوبه می باشد و بیش از سایر نخهای TIRE CORD رطوبت جذب می نماید ( حدود 14-12 % در شرایط استاندارد) برخی از خصوصیات آن بقرار ذیل می باشد. قدرت آن تا حد پارگی (TENACITY) نسبتا پایین است ودرعوض بعلت برخورداری از خاصیت کم خزش (CREEP) و ضریب ارتجاعی (MODULUS) نسبتا بالا در تایرهای رادیال مورد استفاده می باشد. وزن مخصوص آن در مقایسه با نایلون حدود 33% بیشتر است ولذا از نظر وزنی بهمین نسبت ازنایلون سنگین تراست. با توجه به پایین تر بودن تناسیته ریون نسبت به نایلون (حدود 40% کمتراست) چنانچه امکان پذیر باد در تایری که نخ ریون مصرف میشود ازنخ نایلون استفاده گردد حداکثر وزن مصرفی نخ نایلون 3/2 نخ ریون خواهد بود. خاصیت چسبندگی آن به آمیزه بلحاظ وجود گروههای قطبی هیدروکسیل –OH خوب است و به سبب ماجولس نسبتا بالا قادر است حداقل انتظارات از خصوصیات نخ تایر در تایرهای رادیال را برآورده نماید. البته اخیراً مطالعاتی در جهت جایگزینی ان با نخ نایلون اصلاح شده (IMPROVED NYLON) در دست انجام است و علت این است که مصرف نخ ریون به سبب برخورداری ازبرخی نقاط ضعف در ویژگی های فیزیکی (مانند جذب رطوبت زیاد، قدرت پارگی نسبتاً پایین وسنگین و امثالهم ) جوابگوی نیاز نمی باشد. مقاومت حرارتی آن در دمای پخت خوب است و بعلت آنکه ریشه سلولزی دارد و ترموپلاست نمی باشد ، لذا فاقد نقطه ذوب می باشد و درحرارتهای بالا می سوزد. چنانچه نمودارهای (3و2و1-7) نشان می دهد مصرف نخ ریون درآمریکا و کانادا پایین است و چنانچه پیش بینی میشود رو به افول می باشد. در سال 1980 مقدار 10 هزار تن و در سال 1985 مقدار 6 هزار تن مصرف بوده است. اما در اروپای غربی مصرف نسبتا بالا است و معهذا رو به کاهش می رود. در سال 1980 از مصرف 72هزار تنودر سال 1985 برابر 65 هزارتن برخوردار بوده است با توجه به اینکه نخ ریون عمدتاً درتایرهای رادیال مصرف میشود ، در آمریکا و کانادا چنانچه قبلا نیز اشاره گردیده تمایل بیشتر به نخهای آرامید و سیم فولادی والیاف شیشه وجود دارد تا نخ ریون . نمودار(3-7) نشان می دهد که مصرف نخ ریون در سایر نقاط تقریبا ثابت است و درسالهای 1980 و 1985 مصرف 50 هزار تن را نشان می‌دهد. پیش بینی می شود برای سالهای آتی مصرف نخ ریون کاهش یابد واز دیگر نخها جانشین آن نمایند. وجه امتیاز مصرف نخ ریون در تایرهای رادیال است ولذا برای تایرهای بایاس بویژه در مورد تایرهای سنگین مصرف آن پیشنهاد نمی گردد. ویژگی های نسبی نخهای ریون نسبت به سایرنخهای TIRE CORD بشرح ذیل می باشد : الف- مقاومت کششی (TENSILE STRENGTH) نسبت به سایر نخها نسبتاً ضعیف است ولیکن بلحاظ وزنی از سیم فولادی بشتر است. ب- انعطاف پذیری (FLEXIBILITY) ریون از انعطاف پذیری خوبی برخوردار است. چسبندگی به آمیزه به سبب برخورداری از گروههای هیدروکسیل قطبی چسبندگی آن خوب است. د- ضریب ارتجاعی (INITIAL MODULUS) برای نخ ریون نسبتا بالا است . چنانچه متعاقبا در مبحث نخهای پلی استر ونایلون به تفصیل اشاره خواهد شد در مرحله دیپ کردن DEEPING نخ TIRE CORD تحت تاثیر حرارت و کشش نیز قرار می گیرد که اصطلاحا این مرحله را HEAT STRETCHING یا TENSILIZING می نامند. نخهای ریون در مرحله TESSILIZING بعکس نایلون از کاهش ماجولس بسیار برخوردار می شود که تا 60% کاهش مشاهده گردیده است ( به جدول 1-4 مراجعه گردد). هـ- ازدیاد طول نسبی تا حد پارگی BREAKIMG ELONGATION و تناسیته : همانگونه که اشاره گردیده میزان ازدیاد طول نسبی تا حد پارگی نخ ریون حدود 15 –13% می باشد. در مرحله TENSILIZING مقدار آن تا 47% می تواند افزایش یابد. جدول(1-4) : برخی خصوصیات نخ تایر ریون با نمره 2200/3 GM/DEN نرمال و تحت کشش حرارتی (TENSILIZD) قرار گرفته قاعدتا افزایش ازدیاد طول نسبی تا حد گسیختگی ارتباط مستقیم با کاهش ضریب ارتجاعی نخ ریون درمرحله TENSILIZING دارد. میزان تناسیته (TENACITY) چنانچه از جدول فوق بر می آید در خلال عملیات DEEPING به مقدار حدود 9% کاهش نشان می دهد. این کاهش تناسیته برای سایر نخها نیز صادق است بطوریکه نخهای نایلون حدود 7% و نخهای پلی استر حدود 10% از کاهش تناسیته وهمچنین به ترتیب 20% و 46% از کاهش ضریب ارتجاعی برخوردارند. و-خاصیت خزش (CREEP) نخهای ریون بلحاظ برخورداری ازساختمان سلولزی پایداری خوب می‌باشند از میزان CREEP اندک برخورداراست که این یکی از ویژگی های مناسب مصرف این نوع نخ در تایرهای رادیال است. ز- جمع شدگی حرارتی (HEAT SHRINKAGE) نخهای ریون بر خلاف نخهای نایلون مشکل جمعشدگی بعد از پخت را ندارد (در مبحث نخهای نایلون مفصلا بحث خواهد شد ) و لذا مشکل تغییر شکل (DEFORMATION) تایر خارج شده از قالب را چندان ندارد. هرچند که وجود جمعشدگی برای خروج تایر از قالب یک فاکتور مثبت نیز محسوب می شود چرا که همین جمعشدگی باعث می شود تایر از قالب بسهولت جدا شود و توسط چگالهای گیرنده گرفته شود. در تایرهای سنگین بویژه تایرهای لودر که با نخهای دارای جمعشدگی اندک ( مانند نخ آرامید) ساخته می شود. بالنسبه مشکل خروج تایر از قالب وجود دارد. مقاومت در برابر مواد اسیدی و قلیایی در مقابل اسیدها آسیب پذیر است. غلظت زیادتر اسید باعث کربونیزه شدن ریون و کاهش سریع مقاومت آن می شود بطوریکه در اسیدهای غلیظ معدنی پس از مدت کوتاهی حل می شود و وجود دما سرعت آنرا افزایش میدهد. در مقابل قلیایی ها بالنسبه مقاوم می باشند. محلولهای 2% اسید استیک واسید فرمیک دردمای اتاق ونیز 2% اسید اگرالیک در دمای 60درجه تاثیر خوبی بر روی ریون ندارد. ط- مقاومت در برابر حرارت و شعله نقطه ذوب ندارد و بلکه در حرارتهای بالا می سوزد و بوی کاغذ سوخته می دهد. در حرارت پخت تایر مقاومت می نماید و چناچه مدت طولانی تحت اثر حرارت بالا در مجاورت اکسیژن باشد، مراحل سوختگی از زرد شدن تا قهوه ای شدن در آن پدیدار می شود. روش شناسائی نخ ریون ساده ترین روش شناسایی آن از سایر نخها همانا سوازاندن می‌باشد. نخ ریون در حال سوختن دارای مشخصات ذیل می باشد: مانند پنبه و یا کاغذ می سوزد و شعله را در خود نگه می دارد. پس از خاموش شدن شعله ( با فوت کردن ) از قسمت سوخته شده هنوز وضعیت نخ نیم سوخته با رنگ قرمز را برای مدتی در خود نگه می دارد و بهمانگونه اغلب بدون شعله سوختن را ادامه می دهد ( با سرعت کمتر از زمانیکه شعله دارد) از خود خاکستر سفید رنگ برجای می گذارد و هماهنگونه که گفته شد فاقد نقطه ذوب است و مانند مواد ترموپلاست (نظیر نایلون و پلی استر) ذوب نمی شود و پس از اطفاء شعله اثر بر جسته در انتها سوخته شده بجا نمی گذارد. بوی آن کاملا مانند پنبه یا کاغذ سوخته است اما ممکن است نخ دیپ شده که آغشته به (RESORCINOL FORMALDHYDE LATEX) R.F.L. یا دیگر مواد شیمیایی می باشد اندکی بوی متفاوت بدهد. علی ایحال بلحاظ عدم استفاده ازنخ ریون در تایرهای با یاس بویژه انواع سنگین ، ازتوضیحات بیشتر صرفنظر می گردد. فصل پنجم- نخهای پلی استر (POLYESTER) مورد مصرف در تایر مقدمه الیاف پلی استر همانگونه که از نامش بر می آید پلیمر حاصل از ترکیب شیمیایی یک دی اسید آلی ( با دو عامل اسید COOH- ) با یک دی الکل (با دو عامل هیدروکسیل -OH ) می باشد. بدیهی است به علت وجود تنوع در انواع دی اسید آلی و دی الکل. استرها و در نهایت پلی استرهای متفاوت خواهیم داشت. دراوائل تولید این دسته از الیاف که از دی اسیدهای آلیفاتیک (خطی) استفاده می شده، پلی استر حاصله دارای دو نقص عمده بشرح ذیل بوده است. الف- پلی استر مزبور بسهولت توسط آب هیدرولیز می شده و در مقابل مواد شیمیایی از پایداری اندک برخوردار بوده است. ب- به سبب خطی بودن زنجیر پلیمری، ازنقطه ذوب پایین برخوردار بوده که قادر به مقاومت در دمای اطو نبوده است. به منظور رفع نواقص ، از دی اسیدهای دارای حلقه فنیئی استفاده شده که در حال حاضر نیز کمپانیهای تولید کننده هریک بفراخور نوعی دی اکسید ( با حلقه بنزنی در ملکول) وی دی الکل انتخابی محصولات خود را تحت نامهای مختلف بنام عمومی POL YESTER عرضه کردند. نام چند کمپانی عمده سازنده الیاف پلی استر و نام تجاری محصولاتشان و همچنین نام کشور محل ساخت طی جدول شماره 1-5 معین گردیده است. جدول شماره 1-5 : نام تجاری و اسامی کمپانی های سازنده الیاف پلی استر ویژگی های شیمیایی نخ پلی استر پلی استر معمولا در برابر اسیدهای ضعیف حتی در دمای جوش مقاوم است و محلول اسید قوی و سرد نیز پایدار می باشد. مقاومت آن در برابر قلیائی ضعیف خوب است اما در مقابل اثر قلیایی قوی بعلت هیدرولیز شدن کاهش مقاومت خواهد داشت. در جدول شماره (2-5) اثر چند ماده شیمیایی بر روی پلی استر بیان می‌گردد. همچنین حلالهای پلی استر طی جدول 3-5 ومحلولهائی که باعث توریم در الیاف و کاهش قدرت پلی استر می شود طی جدول شماره 4-5 مشخص گردیده است . جدول شماره (2-5) : اثر چند نوع مواد شیمایی بر پلی استر جدول شماره (3-5) : حلالهای پلی استر محلولهائی که باعث تورم الیاف و کاهش قدرت در پلی استر میشود بقرار ذیل می باشد: جدول شماره (4-5) نمودارهای شکل (1-5) اثر سود کستیک 10% در دمای 60درجه و 80درجه سلسیوس ونقطه جوش بر حسب زمانهای مختلف بر روی میزان کاهش وزنی پلی استر نشان می دهد. از نمودارهای یاد شده نتایج جدول (5-5) در مورد کاهش وزن برابر 50% پلی استر در سود را می توان استنباط نمود. نمودار تغییرات در زمان و دما برای حصول 50% کاهش وزن نخ پلی استر درسود کستیک با غلظت 10% در جدول شماره (5-5) ارائه شده است. جدول شماره (5-5) جدول (6-5) نمایانگر اثر کربنات سدیم (SODA ASH) بر روی پلی استر نشان می دهد. جدول شماره (6-5) : اثر کربنات سدیم بر روی استقامت پلی استر همچنین جدول (7-5) اثر آمونیاک را در غلظت های مختلف بر روی پلی استر نشان می دهد جدول : (7-5) : اثر آمونیاک بر روی استقامت پلی استر جدول (8-5) نمایانگر اثرچهار اکسید کننده ( که معمولا بعنوان سفید کننده نخ پلی استر در مصارف نساجی کاربرد دارد) د رکاهش قدرت پلی استر تحت PH . زمان و دماهای مختلف می باشد. نمودارهای شماره (1-5) : اثر سود کستیک 10% در دمای 60 و 80 درجه و جوش بر حسب زمانهای مختلف در کاهش وزن پلی استر. جدول شماره (8-5) : اثر چهار اکسید کننده بر درصد کاهش قدرت نخ پلی استر تحت PH زمان و دماهای مختلف 2-5) ویژگی های فنی نخ تایر پلی استرو مقایسه آن با نخ تایر نایلون جدول (9-5) یک مقایسه نسبی از خصوصیات فیزیکی و مکانیکی وحرارتی نخ پلی استر و نایلون ویژه تایر را بیان می کند. علی الظاهر جدول بیانگر آنست که نخ پلی استر ازاستقامت بیشتری نسبت به نایلون برخوردار است چرا که درموارد بیشتری ازبرتری نسبی ‎آن حکایت دارد. علی ایحال ضمن طبقه بندی خصوصیات و تبیین آن بشرح ذیل می توان نسبت به انجام مقایسه نسبی ویژگی‌های پلی استر با نایلون و ارزشیابی آن دو اقدام نمود. جدول یاد شده صرفا به بررسی و مقایسه نسبی خصوصیات نخهای پلی استر و نایلون ( بطور عام) بسنده کرده ولیکن ارقام دقیق تر آنرا می توان درجدول شماره (1-6) که بیانگر ویژگی های چهار نوع نخ تایر ریون، پلی استر، نایلون 6 و نایلون 66 می باشد . برای بسیاری ازخصوصیات مشاهده نمود (توضیحات تفضیلی در مورد جدول اخیر الذکر درمبحث نایلون بیان گردیده است) خصوصیات عمده نخهای تایر را بمنظور مقایسه می توان به 7 دسته بشرح ذیل تقسیم نمود: خصوصیات حرارتی خصوصیات مکانیکی خصوصیات فیزیکی خصوصیات شیمیایی خصوصیات ذیربط با پروسه توید تایر خصوصیات ذیربط با سرویس تایر خصوصیات اقتصادی و سیاسیت مصرف. بدیهی است انتخاب نوع نخ تایر حاصل مطالعه و بررسی بر روی 7 خصوصیت یاد شده بموازات یکدیگر می باشد که به طور اجمالی در رابطه با مقایسه نخ پلی استر ونایلون جدول شماره (9-5) ارائه گردیده است. جدول (9-5): مقایسه نسبی خصوصیات نخهای تایر پلی استر و نایلون علامت * بیانگر امتیاز بیشتر نخ ازویژگی های مورد نظر می باشد. مقایسه خصوصیات حرارتی نخهای تایر پلی استر و نایلون نقطه ذوب پلی استر حدود 265-260 درجه (تقریبا معادل نایلون 66) و درجه حرارت شیشه ای شدن (GLASS TRANSITION TEMPERATURE) آن برابر TG=90C می باشد TG در حقیقت درجه حرارتی است که باعث میشود اتصالات بین زنجیرهای پلیمری نظیر باندهای هیدروژنی، نیروی زنجیرهای مزبور را افزایش دهد. زنجیر پلیمری الیاف پلی استر بلحاظ برخوردار بودن از حلقه فنیلی (بنزنی) در مقابل انعطاف مقاومت نشان می دهد و حالت الاستیکی آن قوی است لهذا Tg پلی استر نسبتا بالا می باشد. این خاصیت در چروک نشدن الیاف پلی استر نیز سهم بسزائی دارد. Tg از فاکتورهای بسیار مهم درخصوصیات نخ می باشد و همانگونه که اشاره گردید بر روی الاستیسیته زنجیر پلیمری بطور مستقیم تاثیر می گذارد بطوریکه افزایش Tg باعث افزایش میزان الاستیسیته نخ و نتیجتا افزایش ماجولس کششی (TENSILE MODULUS) آن می گردد. البته صرفا میزان Tg به وجود حلقه فنیلی در زنجیر پلی استر منوط نمی باشد. بلکه میزان آرایش یافتگی ORIENTATION و درجه کریستالی (DEGREE OF CRYSTALINITY) پلیمر نیز بر آن اثر مستقیم می گذارد. بهمین خاطر میزان Tg در نخهای پلی استر ویژه تایر قدری بیش از نخ پلی استر مورد مصرف در صنعت نساجی می باشد چرا که بر اثر عملیات HEAT SETTING و ANEALING بر روی نخ پلی استر ویژه تایر معمولا از آرایش یافتگی و درجه کریستالیزاسیون بالاتر برخوردار است و بهمین نسبت ضریب ارتجاعی TENSILE MODULUS آن نیز افزایش چشمگیری دارد. باتوجه به اینکه Tg نخ نایلون 6 برابر 50-45 درجه و نایلون 66 معادل 54-47 درجه سلسیوس می باشد. ملاحظه می گردد که Tg پلی استر از افزایش معنی داری برخوردار است. این اختلاف قاعدتا بر روی سایر خصوصیات حرارتی آن نیز تاثیر می گذارد که بطور اجمال درمقایسه نسبی بانخهای نایلون می توان به نتایج دست یازید: خصوصیات حرارتی که نخ پلی استر از برتری نسبی در مقایسه با نخ نایلون برخوردار می باشد. در جدول (10-5) ملاحظه می شود . جدول (11-5) به برتری نایلون نسبت به پلی استر اختصاص دارد. در نمودار شماره (2-5) تاثیر افزایش درصد کشیدگی (NET STRETCH) % بر روی افزایش درصد جمعشدگی حرارتی (HEAT SHRINIKAGE%) دو سایز نخ پلی استر (1000/3 , 1000/2) محصول کمپانی TEIJIN ژاپن رانشان می دهد. چنانچه مشاهده می شود افزایش درصد کشیدگی باعث افزایش درصد جمعشدگی می گردد. به منظور مقایسه نسبی با نخ تایر نایلون 6 می توان به نمودار شماره (2-6) رجوع نمود. نمودار شماره (3-5) : تاثیر درصد کشش بر درصد ازدیاد طول نسبی نخ پلی استر محصول TEIJIN ژاپن نمودار شماره (2-5) : تاثیر درصد کشش بر روی جمعشدگی حرارتی نخ پلی استر محصول کمپانی TEIJIN ژاپن جدول (11-5) : خصوصیات حرارتی که نخ پلی استر در مقایسه بانخ نایلون از امتیاز منفی برخوردار است. باتوجه به برتری نسبی برخی خصوصیات حرارتی پلی استر نظیر جمعشدگی حرارتی کمتر و پایداری حرارتی بیشتر وقابلیت دمای پوسس بالاتر در پرس سخت ، معهذا ایجاد حرارت انباشته درتایر (HEAT BUILD UP) بویژه درتایرهای سنگین کاربرد نخ پلی استر را در تایرهای سنگین مانند وانتی سنگین LT کامیونی و اتوبوسی TB تراکتوری AG لودری (C.T.R) با اشکال مواجه می سازد و در تایرهای سبک تر نظیر وانتی سکب و چرخ جلوتراکتور ازنظر همین خصیصه HEAT BUILD UP احتیاط آمیز می باشد. بدیهی است سایر خصوصیات نیز ( که متعاقباً مورد تبیین قرار می گیرد) درانتخاب و یا عدم انتخاب نسخ پلی استر دخالت خواهد داشت. مقایسه خصوصیات پلی استر و نایلون ویژه تایر عمده اختلافات بنیادی که در انتخاب نوع نخ تایر دخیل می باشد متعلق به این دسته است البته ناگفته نماند که بسیاری از خصوصیات این دسته از ساختار زنجیره ای پلیمر نشات می گیرد . همانگونه که قبلا اشاره گردیده وجود حلقه های فنیلی بنزنی درون زنجیر پلیمر باعث ایجاد بسیاری از قابلیت های فیزیکی و مکانیکی برتر در پلیمتر میشود. در مقایسه با نایلونهای آلیفاتیک که ازگروه پلیمرهای خطی LINEAR می‌باشد ( نایلونهای آروماتیک یا حلقوی نظیر آرامیدها مورد بحث و مقایسه نیست و در مورد آرامید ها بدواً بطور مختصر اشاره ای گردیده است) نتایج مقایسه از جداول (12-5) و (13-5) قابل حصول می‌باشد. جدول (12-5) : خصوصیات مکانیکی که نخ پلی استر از برتری نسبی در مقایسه با نایلون برخوردار است. جدول (13-5): خصوصیات - نخ تایر پلی استر در مقایسه با نخ نایلون که امتیاز منفی برخوردار است . دامنه مقاومت کششی (TENSILE STRENGTH) با تناسیته (TENACITY) پلی استر با نایلون تقربیا یکسان است و حتی نایلون 6 تقویت شده (IMPROVED NYLON) از نایلون 66 و پلی استر اندکی برتری دارد که در مبحث نخ نایلون توضیحات لازم ارائه خواهد شد. با توجه به نقاط ضعف و قوت نخ پلی استر در مقایسه با نایلون می باید اذعان داشت که خصوصیاتی نظیر: چغرمگی ، دوام. انعطاف پذیری مقاومت در برابر خستگی و سایش و امثالهم ( که مبین برتری نایلون می باشد) در تایر از اهمیت بالایی برخوردار است. البته پلی استر از بابت خصوصیاتی مانند: مقاومت در برابر خزش و ضربه ، الاستیسته ، سفتی، ماجولس کششی و امثالهم برتری نسبی دارد ولیکن درمجموع از نظر خصوصیات مکانیکی نیز برای تایرها سنگین نخ نایلون ترجیع دارد. نمودار شماره (3-5) نمایشگر تاثیر درصد کشیدگی NET STRETCH بر درصد ازدیاد طول نسبی تحت بار (LOAD ELONGATION) برای دو سایز نخ تایر پلی استر 1000/3 DEN , 1000/2 DEN محصول کمپانی TEIJIN ژاپن می باشد. چنانچه ملاحظه می شود هرچند درصد کشیدگی افزایش می یابد، درصد ازدیاد طول نسبی کاهش نشان می دهد. بمنظور مقایسه نمودار مشابهی برای دو سایز نخ تایر نایلون 6 کمپانی مزبور با نمرات 1260/2 DEN , 840/2DEN در شکل (11-6) ارائه گردیده است. 3-2-5) مقایسه خصوصیات فیزیکی نخهای پلی اسر و نایلون ویژ ه تایر خصوصیات فیزیکی (بغیر از خصوصیات مکانیکی و حرارتی) از اهمیت قوی در جریان انتخاب نخ تایر چندان برخوردار نیست. معهذا نقاط ضعف و قوت نخ پلی استر ذیلا تبیین می گردد: جدول (14-5) : خصوصیات فیزیکی برتر نخ پلی استر به نخ نایلون جدول (15-5) : خصوصیات فیزیکی نخ پلی استر در مقایسه با نخ نایلون که از امتیاز منفی برخوردار است. 4-2-5) مقایسه خصوصیات شیمیایی نخهای پلی استر و نایلون نخ پلی استر در مجموع از مقاومت شیمیایی بهتری در مقایسه با نایلون برخوردار است . اما از آن جهت که در مورد نخ تایر ضرورتی بر وجود مقاومتهای بالا در مقابل مواد شیمیایی احساس نمی شود ، لذا این برتری نسبی نمی تواند ملاک انتخاب قراربگیرد . البته می باید اذعان داشت که برتری نسبی نخ پلی استر در برابر مواد شیمیایی عمدتا به وجود حلقه فنیلی( بنزنی) در زنجیر پلیمر منوط می گردد و معهذا هر دو نوع نخ از مقاومت کافی در برابر مواد شیمیایی ذیربط باساخت و سرویس تایر برخوردارند. علی ایحال از مقایسه مستقیم خواص شیمیایی پلی استر و نایلون در مباحث مربوطه می توان به تفاوتهای این دو واقف شد و لذا ضرورتی بر اداعای توضیحات بیشتر احساس نمی شود. مقایسه خصوصیات نخ پلی استر بانخ نایلون از نظر کارآیی آن دو در پروسه تولید تایر چنانچه بدواً اشاره گردیدنخ پلی استر از مقاومت حرارتی برتری برخوردار است و لذا اجازه می دهد تایر در دمای بالاتری پخت (CURING) گردد که نهایتاً زمان پخت را می تواند کاهش دهد و در نتیجه مقرون به صرفه می باشد. البته نایلون 66 نیز امکاناتی را برای پخت در دمای بالا تامین می نماید اما نایلون 6 با محدودیت مواجه می‌باشد. که شرح تفصیلی آن در مبحث نخ نایلون تبیین خواهد شد. البته قابل اشاره است که استقامت نخ پلی استر دردمای بالا برای زمانهای نسبتا کوتاه و به دور از رطوبت صادق است که متعاقبا توضیح داده خواهد شد. از امتیازات دیگر نخ پلی استر برخورداری از جمعشدگی حرارتی HEAT SHRINKAGE که است به طوریکه پس از خاتمه پخت با مشکلات کمتری در رابطه با جمعشدگی موضعی و تغییر فرم (DEFORMATION) بهنگام خنک شدن تایر مواجه می شود ولیکن می باید یاد آور شد که هرچند جمعشدگی کمتر باشد، جدا شدن تایر پخته شده از قالب نیز مشکل تر خواهد بود . این نیز می تواند الزامی بر ضرورت مصرف نخ نایلون با جمعشدگی حرارتی بیش از پلی استر در تایرهای سنگین کمپانی TEIJIN) ( ژاپن که خود تولید کننده نخهای پلی استر و نایلون 6 ویژه تایر می باشد پیشنهاد نموده که برای تایرهای دوچرخه و موتورسیکلت و سواری هر دو نوع نخ اخیر الذکر می تواند مورد استفاده قرار گیرد ولیکن برای تایرهای سنگین تر صرفا نخ نایلون را مطلوب دانسته است. ازنظر قابلیت تقویت مقاومت در مرحله کشش حرارتی (TENSILIZING/HEAT) (STRETCHING) نسبت به نایلون دارای محدودیت می باشد بطوریکه بهنگام عملیات (HEAT SETTING) تحت تنش قرار نمی گیرد ولیکن نایلون امکان مانور فراوان دارد. می توان نخ نایلون ن را بکرات گرم و سرد نمود (ANNEALING) و بموازات آن تحت تنش های مختلف قرار داد تا آرایش یافتگی ودرجه کریستای آن بطور دلخواه افزایش یابد بحدی که استقامت کششی آن از پلی استر نیز فراتر رود. توضیحات بیشتر درباره TENSILZING و همچنین عملیات DIPPING در حوصله این مقاله نیست و لزوما بطور جداگانه تدوین خواهد شد ولین این نکته قابل اشاره استکه اصطلاح TENSILIZING به مجموعه عملیات HOT STRETCHING , DRYING , DIPPING و بعضا NORMALIZING اطلاق می شود که اهداف آن بشرح ذیل می باشد: آرایش یافتگی (ORIENTAION) و افزایش درجه کریستالی (CRYSTALINUTY) افزایش ضریب ارتجاعی نخ تایر (CORD MODULUS) افزایش پایداری ابعاد و اندازه (DIMENSIONAL / SIZE STABILITY) افزایش امکان آغشتگی نخ تایر به محلول RF..L (چسب دیپ) کاهش میزان تغییر فرم (DEFORMATION) در سرویس تایر کاهش میزان جمعشدگی حرارتی (THERMAL SHRINZAGE) شکل (10-6) نمایشگر واحد آزمایشگاهی TENSILIZING می باشد. نخ پلی استر بلحاظ برخورداری از جذب رطوبت اندک ( که ناشی ازعدم وجود عوامل قطبی نظیر گروه هیدورکسیل OH – می باشد) در مقایسه با نایلون حدود 10 برابر پلی استر درشرایط متعارفی جذب رطوبت می نماید. بالطبع از قابلیت چسبندگی کمتر به آمیزه COMPOUND بهره مند است. درصد ازدیاد طول نسبی ELONGATION نخ پلی استر نیز نسبت به نخ نایلون کمتر است لذا درتولید لایه و بند و همچنین ساخت تایر دقت عمل بیشتری می باید مبذول گردد و تغییرات حرارتی در زمانهای مختلف بر آن تاثیر کمتری می نماید و نتیجتا تغییرات اندازه و ابعادی آن بمراتب کمتر خواهد بود. سنگین تر بودن نخ پلی استر نسبت به نخ نایلون (حدود 2/1 برابر) نیز از موارد منفی آن است چرا که در مجموع تایر سنگین تری را در شرایط یکسان نتیجه می دهد. تحت تاثیر دمای مداوم و طولانی (هرچند که کم باشد) بر روی نخ پلی استر استقامت کمتری را نسبت به نایلون نتیجه می دهد چرا که در طولانی مدت حتی دمای 50 درجه سلسیوس ویژه در مجاورت رطوبت می تواند تاثیر کاهشی در استقامت نخ پلی استر (بلحاظ هیدرولیز شدن) داشته باشد ولیکن برای نخ نایلون دمای حداق تاثیر گذار 80 درجه می باشد در زمانهای کوتاه (نظیر زمان پخت) دمای بالا باعث هیدرولیز و شکستگی زنجیر پلی استر می گردد بویژه اگر در مجاورت رطوبت قرار بگیرد. هیدرولیزاسیون پلی استر در اثر رطوبت دمای بالا علاوه بر کاهش قدرت، بر کاهش میزان چسبندگی پلی استر نیز تاثیر می گذارد چرا که به علت تجزیه قسمتهائی از سطح پلی استر پاره ای از اتصالات ان به مواد پوشاننده DIP یا بعبارتی مواد (R.F.L) RESORCINOL FORMALDEHYDE LATEX کاهش می یابد. از طرفی بهنگام DIPPING نخ پلی استر برخلاف نخ نایلون تحت کشش قرار نمی گیرد و صرفا به حرارت بسنده می گردد بنابراین تثبیت حرارتی HIEAT SETTING) ( نخ پلی استر با کشش صفر تحت تاثیر حرارت انجام می شود وزنجیرها به آرامی و با آزادی بیشتری روی یکدیگر می لغزند . نتیجه این چون تنش به زنجیرها اعمال نمی شود . لذا بعد از عمل HEAT SETTING


دسته‌بندی نشده

سایت ما حاوی حجم عظیمی از مقالات دانشگاهی است . فقط بخشی از آن در این صفحه درج شده شما می توانید از گزینه جستجو متن های دیگری از این موضوع را ببینید 

کلمه کلیدی را وارد کنید :

دسته بندی: دسته‌بندی نشده

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مطالب مرتبط

دسته‌بندی نشده

3 (1140)

واژه «شطرنج»تلفظ فارسی «چاتورانگا » است کلمه ای که در زبان سانسکریت برای نام گذاری این بازی به کار برده می شود،جایی که معمولاً از آن به عنوان نخستین زادگاه این بازی یاد می شود. اگر ادامه مطلب…

دسته‌بندی نشده

3 (1141)

بررسی تاریخ شناخت تاریخچه و علل پیدایش شهر شهر نیشابور مانند سایر شهرهای استان خراسان جزء اولین مراکز مسکونی است که اقوام آریایی پس از ورود به ایران در آن سکنی گزیدند. خراسان قدیم به ادامه مطلب…

دسته‌بندی نشده

3 (1142)

بنام خدا سازمان صنایع کوچک و شهرکهای صنعتی ایران شرکت شهرکهای صنعتی مازندران معاونت صنایع کوچک طرح امکان سنجی "پارچه بافی" پاییز 85 فهرست مطالب فصل اول بررسی بازار مطالعه و شناخت محصول...............................................................................................................................4 عوامل موثردر ادامه مطلب…

background