البوليستر هو نسيج صناعي يُشتق عادة من البترول. يعد هذا القماش أحد أكثر المنسوجات شعبية في العالم، ويستخدم في آلاف التطبيقات الاستهلاكية والصناعية المختلفة.
كيميائيًا، البوليستر عبارة عن بوليمر يتكون بشكل أساسي من مركبات ضمن مجموعة الإستر الوظيفية. معظم ألياف البوليستر الاصطناعية وبعض ألياف البوليستر النباتية مصنوعة من الإيثيلين، وهو أحد مكونات النفط ويمكن استخلاصه أيضًا من مصادر أخرى. في حين أن بعض أشكال البوليستر قابلة للتحلل الحيوي، فإن معظمها ليس كذلك، ويساهم إنتاج البوليستر واستخدامه في التلوث في جميع أنحاء العالم.
في بعض التطبيقات، قد يكون البوليستر هو المكون الوحيد لمنتجات الملابس، ولكن من الشائع أكثر أن يتم خلط البوليستر مع القطن أو أي ألياف طبيعية أخرى. استخدام البوليستر في الملابس يقلل من تكاليف الإنتاج، ولكنه يقلل أيضًا من راحة الملابس.
عند مزجه مع القطن، يعمل البوليستر على تحسين الانكماش والمتانة ومظهر التجاعيد لهذه الألياف الطبيعية المنتجة على نطاق واسع. نسيج البوليستر مقاوم للغاية للظروف البيئية، مما يجعله مثاليًا للاستخدام طويل الأمد في التطبيقات الخارجية.
ستارة حمام من نسيج البوليستر ستارة حمام من قماش الصبار
بدأ النسيج الذي نعرفه الآن بالبوليستر في الصعود نحو دوره الحاسم الحالي في الاقتصاد المعاصر في عام 1926 باسم تريلين، والذي تم تصنيعه لأول مرة بواسطة دبليو إتش كاروثرز في المملكة المتحدة. طوال ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين، واصل العلماء البريطانيون تطوير أشكال أفضل من نسيج الإيثيلين، وقد اجتذبت هذه الجهود في النهاية اهتمام المستثمرين والمبتكرين الأمريكيين.
تم تطوير ألياف البوليستر في الأصل للاستهلاك الشامل من قبل شركة DuPont Corporation، والتي طورت أيضًا أليافًا صناعية شائعة أخرى مثل النايلون. خلال الحرب العالمية الثانية، وجدت قوات الحلفاء نفسها في حاجة متزايدة إلى ألياف المظلات وغيرها من العتاد الحربي، وبعد الحرب، وجدت شركة دوبونت وغيرها من الشركات الأمريكية سوقًا استهلاكية جديدة لموادها الاصطناعية في سياق الازدهار الاقتصادي بعد الحرب.
في البداية، كان المستهلكون متحمسين بشأن تحسين متانة البوليستر مقارنة بالألياف الطبيعية، ولا تزال هذه الفوائد سارية حتى اليوم. ومع ذلك، في العقود الأخيرة، ظهر التأثير البيئي الضار لهذه الألياف الاصطناعية بقدر كبير من التفصيل، وتغير موقف المستهلك تجاه البوليستر بشكل كبير.
ومع ذلك، يظل البوليستر واحدًا من أكثر الأقمشة إنتاجًا على نطاق واسع في العالم، ومن الصعب العثور على ملابس استهلاكية لا تحتوي على نسبة معينة على الأقل من ألياف البوليستر. ومع ذلك، فإن الملابس التي تحتوي على البوليستر سوف تذوب في الحرارة الشديدة، بينما تحترق معظم الألياف الطبيعية. يمكن أن تسبب الألياف المنصهرة أضرارًا جسدية لا رجعة فيها.
كيف يتم تصنيع نسيج البوليستر؟
قد تختلف عمليات الإنتاج المستخدمة لصنع البوليستر حسب نوع البوليستر المصنوع:
بوليستر الإثيلين
بوليستر الإيثيلين (PET) هو الشكل الأكثر شيوعًا من ألياف البوليستر. المكون الأساسي للـ PET هو الإيثيلين المشتق من النفط، وفي عملية تصنيع ألياف البوليستر، يعمل الإيثيلين بمثابة البوليمر الذي يتفاعل مع المواد الكيميائية الأخرى لإنشاء مركب ليفي مستقر.
هناك أربع طرق لصنع ألياف PET، وتختلف عملية إنتاج البوليستر قليلاً حسب الطريقة المستخدمة:
طباشيري - قماش بوليستر صلب
1. خيوط:خيوط البوليستر هي ألياف متواصلة، وتنتج هذه الألياف أقمشة ناعمة وطرية.
2.التيلة:تشبه دبابيس البوليستر الدبابيس المستخدمة في صناعة خيوط القطن، ومثل دبابيس القطن، عادة ما يتم غزل دبابيس البوليستر إلى مادة تشبه الغزل.
3. السحب:يشبه سحب البوليستر خيوط البوليستر، ولكن في سحب البوليستر، يتم ترتيب الخيوط معًا بشكل غير محكم.
4.الألياف:تتكون حشوة الألياف من خيوط البوليستر المستمرة، ولكن يتم إنتاج هذه الخيوط خصيصًا للحصول على أكبر حجم ممكن لصنع منتجات ضخمة مثل الوسائد والملابس الخارجية وحشوات الحيوانات المحنطة.
تبدأ عملية تصنيع ألياف البوليستر بتفاعل جلايكول الإيثيلين مع ثنائي ميثيل تيريفثاليت عند درجة حرارة عالية. ينتج عن هذا التفاعل مونومر، والذي يتفاعل بعد ذلك مع ثنائي ميثيل تيريفثاليت مرة أخرى لتكوين بوليمر.
يتم بثق بوليمر البوليستر المنصهر هذا من غرفة التفاعل في شرائح طويلة، ويتم السماح لهذه الشرائط بالتبريد والتجفيف، ثم يتم تفتيتها إلى قطع صغيرة. يتم بعد ذلك صهر الرقائق الناتجة مرة أخرى لتكوين مادة تشبه العسل، والتي يتم قذفها من خلال مغزال لتكوين الألياف.
اعتمادًا على ما إذا كانت هناك حاجة إلى خيوط أو ألياف أساسية أو سحب أو ألياف مملوءة بالألياف، يمكن قطع خيوط البوليستر الناتجة أو تفاعلها مع مواد كيميائية مختلفة لتحقيق النتيجة النهائية الصحيحة. في معظم التطبيقات، يتم غزل ألياف البوليستر إلى خيوط قبل صبغها أو إخضاعها لعمليات ما بعد الإنتاج الأخرى.
حقيبة أحذية مقاومة للماء من البوليستر بمقبض مكعبات
بوليستر PCDT
تشبه عملية إنشاء بوليستر PCDT عملية إنشاء بوليستر PET، ولكن هذا النوع من البوليستر له بنية كيميائية مختلفة. بينما يتكون PCDT أيضًا من تفاعل جلايكول الإيثيلين مع ثنائي ميثيل تيريفثالات، يتم استخدام عمليات إنتاج مختلفة لصنع هذين النوعين الشائعين من البوليستر.
بوليستر نباتي
معظم أنواع البوليستر النباتي مصنوعة أيضًا من جلايكول الإيثيلين المتفاعل مع ثنائي ميثيل تيريفثاليت. في حين أن مصدر الإيثيلين المستخدم في بوليستر PET و PCDT هو البترول، إلا أن منتجي البوليستر النباتي يستخدمون مصادر الإيثيلين مثل قصب السكر بدلاً من ذلك.
تسوق مجموعة واسعة من أقمشة البوليسترهناللولايات المتحدة وبقية العالمهناوهناإذا كنت مقيمًا في المملكة المتحدة.
كيف يتم استخدام نسيج البوليستر؟
من المهم أن ندرك أن مادة PET المستخدمة في صناعة نسيج البوليستر هي نفس نوع البلاستيك المشتق من النفط المستخدم في صناعة العديد من المنتجات الاستهلاكية الاصطناعية التي نستخدمها في حياتنا اليومية. على سبيل المثال، يُستخدم هذا البلاستيك في صناعة حاويات المواد الغذائية وزجاجات المياه ومجموعة متنوعة من الأنواع الأخرى من المنتجات الصناعية والاستهلاكية.
ومع ذلك، في شكل أليافه مثل نسيج البوليستر، يتم استخدام PET في مئات التطبيقات الاستهلاكية المختلفة. تقليديًا، تم استخدام مادة PET كبديل للقطن، وفي بعض التطبيقات، قد تكون أيضًا بمثابة بديل معقول للألياف الطبيعية الأخرى مثل الصوف والحرير.
بشكل أساسي، أي شيء مصنوع من القطن يمكن تصنيعه أيضًا من البوليستر. من القمصان والسراويل اليومية إلى ملابس السهرة الساحرة، فإن استخدامات الملابس من نسيج البوليستر لا حصر لها. يستخدم المصنعون نسيج البوليستر لصنع البدلات والسترات والجوارب والملابس الداخلية وأي شيء يمكنك ارتداؤه في المناسبات غير الرسمية أو التجارية أو الرسمية.
نسيج بوليستر كارلو أسود فاخر
بالإضافة إلى ذلك، يستخدم المصنعون أيضًا البوليستر في صناعة الأدوات المنزلية المختلفة. على وجه الخصوص، اكتسب نوع من البوليستر يسمى الألياف الدقيقة مكانة بارزة في فئات الأدوات المنزلية للحمام والمطبخ. يقدر المستهلكون نعومة وامتصاص الألياف الدقيقة في تطبيقات مثل مناشف الحمام ومناشف الوجه ومناشف المطبخ. قد يستخدم المصنعون أيضًا البوليستر لصنع الأدوات المنزلية مثل البطانيات والسجاد والمفروشات والستائر.
يمكن استخدام نسيج البوليستر كوسادة للكراسي والأرائك والوسائد، ونظرًا لمقاومة هذه المادة الرائعة للبقع، يفضل العديد من الآباء وأصحاب الحيوانات الأليفة منتجات البوليستر. تشمل التطبيقات الصناعية للبوليستر شاشات LCD والأفلام الثلاثية الأبعاد والقوارب والأقمشة والزجاجات.
أين يتم إنتاج أقمشة البوليستر؟
ووفقا لدراسة أجريت عام 2006، تعد الصين أكبر منتج لألياف البوليستر. تعد الصين أيضًا أكبر سوق للبوليستر في العالم، مما يجعل هذه الأمة مركزًا لصناعة البوليستر الدولية.
تعد تايوان وكوريا والهند واليابان وإندونيسيا أيضًا من الشركات المصنعة الرئيسية للبوليستر، ولا يزال بعض إنتاج البوليستر يحدث في الولايات المتحدة. بمجرد إنتاج ألياف البوليستر في الصين ودول آسيوية أخرى، فإنها تظل بشكل أساسي في آسيا ليتم تصنيعها في الملابس والمواد الاستهلاكية الأخرى القائمة على البوليستر. ومن هناك، يتم تصدير هذه القطع الجاهزة من ملابس البوليستر إلى دول مختلفة في العالم الغربي وخارجه.
كم تكلفة نسيج البوليستر؟
يبلغ السعر الحالي لألياف البوليستر الخام حوالي دولار واحد للرطل الواحد، ولكن هذا السعر يرتفع وينخفض على أساس يومي. حتى مع الأخذ في الاعتبار التقلبات الطفيفة، يظل البوليستر واحدًا من أكثر منتجات المنسوجات غير المكلفة في العالم، ويساهم هذا العامل بشكل كبير في شعبيته العالمية.
وبمجرد قيام الشركات المصنعة بتحويل البوليستر إلى قماش، يرتفع سعره إلى حوالي 10 دولارات لكل ياردة. يقوم منتجو الملابس والمواد الاستهلاكية الأخرى من البوليستر بتحويل هذا النسيج إلى منتجات نهائية، ويتم تسويق هذه المنتجات للمستهلك.
في حين أن فروق الأسعار بين البوليستر والأقمشة الأخرى تتساوى بشكل كبير بحلول الوقت الذي يصل فيه هذا النسيج إلى السوق الاستهلاكية، فقد ساهم انخفاض الأسعار العالمية للبوليستر تقليديًا في الشعبية العامة لهذه الألياف في تطبيقات الملابس الاستهلاكية. إن استمرار القدرة على تحمل تكاليف البوليستر يبقي أسعار الملابس منخفضة، ولكنه أيضًا يثبط المستهلكين من تجربة الألياف الطبيعية ذات التأثيرات البيئية الأقل ضررًا.
ما هي أنواع مختلفة من أقمشة البوليستر هناك؟
لتعزيز معرفتك بنسيج البوليستر، من المهم معرفة المزيد من التفاصيل حول الأنواع الثلاثة الرئيسية لهذا النسيج:
1. بوليستر الإثيلين
يعد بوليستر الإيثيلين، المعروف أيضًا باسم PET، أكثر أنواع البوليستر شيوعًا في السوق. في معظم السياقات، تكون كلمة "البوليستر" مرادفة لـ "PET" على الرغم من وجود أنواع أخرى من البوليستر.
2. البوليستر النباتي
الميزة الرئيسية للبوليستر النباتي هي أن هذا القماش قابل للتحلل الحيوي. ومع ذلك، فإن تكلفة تصنيع البوليستر النباتي أعلى، وقد يكون أقل متانة من نظيراته من المنسوجات PET أو PCDT.
3. بوليستر PCDT
في حين أن بوليستر PCDT ليس شائعًا مثل بوليستر PET، إلا أنه أكثر مرونة، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات معينة. كما أن بوليستر PCDT أكثر متانة من بوليستر PET، لذلك يُفضل هذا القماش في كثير من الأحيان للتطبيقات الثقيلة مثل التنجيد والستائر.
كيف يؤثر نسيج البوليستر على البيئة؟
البوليستر له تأثير سلبي بشكل عام على البيئة. بدءًا من إنتاجه وحتى استخدامه وحتى التخلص منه، فإن لهذا النسيج تأثيرات بيئية مؤسفة في كل مرحلة من دورة استخدامه.
لاستخلاص المواد الأساسية المستخدمة في إنتاج البوليستر، من الضروري الحصول على الوقود الأحفوري، وهو موارد محدودة تستخدم أيضًا في تطبيقات الطاقة الحيوية وإنتاج البلاستيك. تؤدي عملية تكرير النفط الخام إلى بترول إلى إدخال سموم مختلفة إلى البيئة، مما قد يؤدي إلى الإضرار بالكائنات الحية سواء في الماء أو على الأرض.
وبمجرد أن تنتج المصافي النفط، يلزم إجراء المزيد من عمليات التكرير لإنتاج الإيثيلين المستخدم في صناعة البوليستر. تعتبر عمليات الاستخراج هذه مضيعة للوقت، كما أنها تدخل المزيد من السموم إلى البيئة.
تنتج عملية تحويل الإيثيلين إلى ألياف البولي إيثيلين تيريفثاليت المزيد من المنتجات الثانوية الضارة، كما أن الأصباغ وعمليات المعالجة التي يستخدمها مصنعو أقمشة البوليستر قد تشق طريقها أيضًا إلى البيئة المحيطة وتسمم النظم البيئية في المنطقة.
علاوة على ذلك، فإن صناعة البوليستر غالباً ما تكون لها تكاليف اجتماعية وثقافية كبيرة. تعمل الغالبية العظمى من منتجي البوليستر في جميع أنحاء العالم بشكل أساسي في أعمال السخرة، ويتعرض عمال البوليستر لمواد كيميائية سامة قد تسبب أضرارًا عصبية أو سرطانًا أو حالات أخرى قد تكون قاتلة. غالبًا ما تكون شركات تصنيع البوليستر الكبرى مملوكة لشركات دولية كبرى، والتي تثري نفسها بينما تستغل الأشخاص غير المتعلمين في البلدان الفقيرة.
تستمر التأثيرات الضارة للبيئة للبوليستر مع وصول هذا القماش إلى السوق الاستهلاكية. وفقًا لدراسة رائدة أجريت عام 2014، فإن غسل أقمشة البوليستر يدويًا أو في الغسالات يؤدي إلى إطلاق ألياف دقيقة اصطناعية صغيرة في إمدادات المياه.
في حين تبين أن نسيج الأكريليك هو الأسوأ من حيث تلوث الألياف الدقيقة، جاء البوليستر في المرتبة الثانية. إن تلوث إمدادات المياه بالألياف الدقيقة يضر بصحة الحياة البحرية، كما أنه يلوث مياه الشرب في مواقع في جميع أنحاء العالم.
كما هو الحال مع جميع أنواع الملابس، يتخلص المستهلكون حتمًا من ملابسهم المصنوعة من البوليستر. على عكس الألياف القابلة للتحلل مثل الصوف أو القطن أو الحرير، فإن البوليستر لا يتحلل بشكل طبيعي في البيئة. في حين أنه من المستحيل معرفة المدة التي سيبقى فيها البوليستر في النظم البيئية للأرض قبل أن يتحلل، إلا أن علماء البيئة يتفقون جميعًا على أن الأقمشة الاصطناعية مثل البوليستر قد تستغرق قرونًا لتتحلل بالكامل بسبب الظروف البيئية الطبيعية.
وبشكل عام، فإن البوليستر يضر بالبيئة في كل مرحلة من مراحل إنتاجه، وهو يتراكم حتماً في النظم البيئية في العالم مع عدم وجود طرق قابلة للتطبيق لإزالته. قد يبدو ظهور ألياف البوليستر النباتية بمثابة خطوة نحو عكس هذا الوضع المؤسف، ولكن من غير الواضح ما إذا كان هذا البديل لبديل PET المعتمد على النفط سيكتسب قوة جذب داخل سوق المنسوجات بشكل كبير بما يكفي لإحداث تأثير على التلوث. آثار البوليستر
شهادات نسيج البوليستر المتاحة
قد يكون نسيج البوليستر مؤهلاً للحصول على مجموعة متنوعة من الشهادات، كما أن البوليستر المعاد تدويره مؤهل للحصول على شهادات أكثر من الأشكال الجديدة من هذا القماش. على سبيل المثال، توفر OEKO-TEX شهادة Standard 100 لبعض منسوجات البوليستر، ويشهد معيار إعادة التدوير العالمي (GRS) على أن البوليستر المعاد تدويره أصلي.
منظمات أخرى، مثل Intertek، تعتمد أيضًا نسيج PET المعاد تدويره، وقد ينظر المستهلكون إلى البوليستر المعاد تدويره المعتمد بشكل أكثر إيجابية. نظرًا لأن البوليستر عبارة عن نسيج صناعي، فهو غير مؤهل للحصول على شهادة عضوية؛ حتى الأشكال النباتية من البوليستر قد مرت بعمليات تصنيع كيميائية مهمة بحيث أصبحت الحالة العضوية للمواد النباتية الأصلية غير ذات صلة.