خيوط النايلون والبوليستر: الخصائص والتطبيقات ودليل الاختيار

البوليستروالنايلونهما نوعان من الألياف الاصطناعية المستخدمة على نطاق واسع في المنسوجات والصناعة. في حين أن لكل منها خصائصها الفريدة، إلا أنها تشترك أيضًا في بعض أوجه التشابه. إن فهم العلاقة بينهما يمكن أن يساعدنا في اختيار هذه الألياف وتطبيقها بشكل أفضل. وفي بعض الحالات، يمكن استبدالهما ببعضهما البعض. لا تكمن الاختلافات المحددة في خصائصها الأساسية فحسب، بل أيضًا في وظائفها الفعلية في بيئات محددة.

التعرض البيئي ومقاومة العوامل الجوية لخيوط النايلون والبوليستر

نايلونيتحلل بشكل أسرع ويتحلل بسرعة أكبر تحت التعرض للأشعة فوق البنفسجية من البوليستر. تتطلب المواد الخارجية خيوطًا يمكنها تحمل الظروف الجوية القاسية وتمتلك خصائص مثل مقاومة الأشعة فوق البنفسجية والقوة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة العفن الفطري وحتى مقاومة المياه المالحة لإطالة عمر الخدمة. البوليستر هو الخيوط الأكثر استخدامًا في التطبيقات الخارجية. ألياف البوليستر مقاومة للأشعة فوق البنفسجية بشكل طبيعي، مما يجعلها موصى بها لمجموعة متنوعة من الاستخدامات الخارجية، مثل الوسائد والمفروشات والأشرعة وأغطية القماش وأغطية القوارب والمظلات والخيام والقماش المشمع والمنسوجات الأرضية وجميع التطبيقات الخارجية.

يمتص النايلون الرطوبة بسهولة أكبر من البوليستر (يستعيد النايلون الرطوبة بنسبة 4% تقريبًا مقارنة بـ 0.4% من البوليستر) ويمتد حوالي 3.5% من طوله الأصلي عندما يكون مبللاً، مما يجعله مادة مفضلة للخيام.

بالنسبة للتطبيقات الداخلية، تصبح مقاومة الأشعة فوق البنفسجية أقل أهمية، بينما تصبح القوة ومقاومة التآكل والتمدد أكثر أهمية. يوفر النايلون مرونة ومقاومة للتآكل أكبر من البوليستر، كما أن خصائصه الممتازة للتمدد والانتعاش تجعله خيارًا مفضلاً للمواد عالية التحميل مثل مواد التنجيد والخيوط، بالإضافة إلى السجاد والأسطح الاصطناعية الأخرى. ومع ذلك، في حين يُظهر النايلون مقاومة ممتازة للهيدروكربونات (البنزين والكيروسين والديزل) والزيوت والمنظفات والقلويات، فإنه عرضة للهجوم بواسطة المؤكسدات والأحماض العضوية والأحماض غير العضوية الساخنة والكحوليات العطرية. يذوب النايلون أيضًا ويتحلل جزئيًا في محاليل حمض الهيدروكلوريك والكبريتيك والنيتريك المركزة، كما أنه قابل للذوبان في حمض الفورميك. 

مقارنة قوة ومتانة خيوط النايلون والبوليستر

خيوط البوليستر والنايلون متعددة الشعيرات لها نفس الحجم أو الدنير. ولتعظيم إمكانية استخدامها النهائي، يمكن دمجها ولفها في مجموعة متنوعة من الخيوط الصناعية أو خيوط الخياطة. يتمتع خيط الخياطة النايلون بنسبة كثافة أعلى إلى القوة الخطية (المثابرة) مقارنة بالبوليستر. يتم التعبير عن المتانة عادةً بالجرام لكل دنير (gpd)، حيث يحتوي البوليستر عالي المتانة (HT) عادةً على 9.0 gpd والنايلون 6.6 يحتوي على 10.0 gpd. لذلك، إذا كانت القوة وحدها هي الاعتبار الوحيد، فيبدو أن النايلون هو الخيار الأفضل.

اعتبارات تجهيز خيوط النايلون والبوليستر

يعتبر خيط النايلون أسهل في الصبغ من خيوط البوليستر، وترتبط معظم مشكلات ترحيل الصبغة بالبوليستر، خاصة في الظلال الداكنة. يوفر البوليستر المصبوغ بالمحلول مزايا مقارنة بالخيوط المصبوغة. يميل النايلون إلى اللون الأصفر بسهولة أكبر عند تعرضه لدرجات حرارة ≥ 150 درجة مئوية لفترات طويلة، بينما يميل البوليستر إلى الاحتفاظ بألوانه الأكثر سطوعًا. تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على النايلون والبوليستر بشكل مماثل، حيث تحافظ على ثباتها عند حوالي 228 درجة مئوية وذوبانها عند حوالي 260 درجة مئوية. ومع ذلك، فإن إعادة تدوير النايلون أكثر صعوبة من إعادة تدوير البوليستر. في حين أن طرق إعادة تدوير البوليستر عديدة، فإن طرق إعادة تدوير النايلون محدودة. يتحلل النايلون إلى مواد سامة وخطرة عند صهره، مما يجعل إعادة تدويره أكثر تكلفة.

البوليسترمقاوم للبقع بشكل طبيعي، ولا يتطلب أي مواد كيميائية إضافية، وهو أكثر فعالية من حيث التكلفة من النايلون.

تكلفة خيوط النايلون والبوليستر

يكلف النايلون متعدد الشعيرات أكثر بكثير من تكلفة البوليستر المنكر، وفي بعض الحالات يصل إلى 2.5 مرة أكثر. ولذلك، عندما تكون المتطلبات الفيزيائية والكيميائية متشابهة أو لا تشكل مصدر قلق، ينبغي النظر في البوليستر بدلا من النايلون. يعتمد الاختيار المحدد على الموقف المحدد والمواد المحددة المستخدمة.