CALM/arwiki huggingface dataset:
من أمثلة الألياف الاصطناعية المتخصصة:
تضم المواد الاصطناعية الأخرى المستخدمة في الألياف:
تضم الألياف الحديثة المصنعة من مواد صناعية أقدم:
تستخدم الألياف الصناعية في مجال البستنة غالبًا في التربة لمساعدة النباتات على النمو نموًا أفضل. من أمثلة ذلك:
هيئة الصناعة.
تضاعف النصيب الأسيوي في الإنتاج العالمي للألياف الاصطناعية في أثناء الربع الأخير من القرن العشرين إلى 65 في المائة.
المقحل الحقلي أو الترانزستور الحقلي نبيطة (مقحل) أحادي الاتجاه يتكون من 3 عناصر رئيسية المنبع، البوابة، المصب وينتقل التيار بين المنبع والمصب (أو بين المصب والمنبع لإنه أحادي القطب) عبر قناة ذات موصلية تتغير حسب جهد البوابة الكهربائي . ويعتمد نوع المقحل على نوعية تطعيم القناة، فإذا كانت القناة سالبة فإن (الإلكترونات هي حاملات الشحنة الأكثرية) و(الفجوات الإلكترونية هي حاملات الشحنة الأقلية) فتكون النبيطة شبه موصل سالب أما إذا كان تطعيم القناة موجبا فتصبح النبيطة شبه موصل موجب
أنواع المقاحل الحقلية.
يعتمد المقحل الحقلي على تأثير المجال الكهربائي في التحكم بموصلية القناة الواصلة بين المنبع والمصب ويتولد المجال الكهربي عن طريق تطبيق جهد كهربي على البوابة ذات المعاوقة الكبيرة فينتج مجال كهربي تزداد شدته بازدياد جهد البوابة ويتولى التحكم بموصلية القناة.
وتنقسم المقاحل الحقلية حسب تركيب البوابة والقناة وطريقة العزل بينهما إلى :
اشور- ناسير- ابلي بالأكادي -الآشوري، وفي التناخ كتب اسمه آشورناصربال وفي الاشورية Aššur Nasir Pal وتعني اشور هو الوصي على الوريث، كان ملك آشور من الفترة 883 ق. م إلى 859 ق.م، ويطلق عليه أيضا آشورناسيبال الثاني أو آشورنازربال الثاني أو آشور ناصر بعل، وقد خلف والده توكولتي نينورتا الثانى.
أخضع آشورناصربال الثاني ميسوپوتاميا وأيضا الأقليم الذي هو الآن لبنان وأضافهم إلى الأمبراطورية الأشورية النامية، وكان مشهورا بالوحشية وكان يستعبد الأسرى لبناء العاصمة الآشورية الجديدة في ربوة النمرود كالح حيث قام ببنائها وشيد العديد من الأثار الرائعة.
كان آشورناصيربال إدارى حكيم وقد أدرك انه يمكنه كسب سيطرة وحكم أكبر على إمبراطوريته من خلال تعيين حكام آشوريين على البلاد الواقعة تحت سيطرته أو الاعتماد على أحد الحكام المحليين الذي يقوم بدفع الجزية.
قصر الملك آشورناصربال تم بنائه في عام 879 ق.م في كالو الواقعة اليوم في العراق شمال بغداد، جدران القصر مزينة بنقوش من المرمر تصور الملك وكائن خيالى مجنح وأيضا بعض الكتابات التي توضح نسله من ثلاثة أجيال سابقة وتعدد أنتصاراته الحربية وأيضا حدود أمبراطوريته، وتخبر أيضا عن كيف وجد كالو وبنى بها القصر، والعديد من هذه النقوش تعرض في متاحف عديدة في الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا.
خلف الملك آشورناسيبال في الحكم ابنه شلمنصر الثالث.
تمثال آشور ناصربال الثاني
الإشابة أو التطعيم في الإلكترونيات هي عملية مصنعية تتم لتحويل نبيطة شبه الموصل من كونها شبه موصل ذاتي لتصبح شبه موصل مشاب، عن طريق إضافة كمية قليلة من مادة غنية بالإلكترونات أو إضافة مادة ناقصة الإلكترونات وتسمى تلك الأخيرة فجوة إلكترونية. تتحرك الكهرباء في النبيطة (مثل الترانزيستور) بتحرك الإلكترونات (سالبة الشحنة) وتحرك الفجوات (موجبة الشحنة).
يستخدم زرنيخيد الغاليوم الثلاثي النقي كحامل للإشابة، فهو شبه موصل. عند إضافة كمية قليلة من مادة مانحة تحتوي 5 إلكترونات مثل الإثمد أو الفسفور أو الزرنيخ أو غيرها من عناصر المجموعة الخامسة في الجدول الدوري إلى السيليكون النقي تصبح بلوراته مشابة، حينها بلورة شبه موصل سالب أما إذا أضيف للبلورة النقية مادة متقبلة من عناصر المجموعة الثالثة تحتوي ذراتها على ثلاثة إلكترونات فعندها ستشكل الإلكترونات الثلاث رابطة تساهمية مع إلكترونات الذرات المجاورة وتبقى الرابطة الرابعة غير مكتملة مما يؤدي إلى تكون فجوة إلكترونية وتسمى البلورة من هذا النوع بلورة شبه موصل موجب.
نوع III-V-GaAs وهو زرنيخيد غاليوم ثلاثي نقي يشوب بقليل من الكربون فيكون فجوات إلكترونية (موجب الشحنات ) ، أما إذا طعم ب تلوريوم فيصبح غنيا بالإلكترونات وبالتالي يحتوي على شحنات سالبة .
مادة شبه موصلة تستخدم كثيرا في الإلكترونيات هي أكسيد السيليكون النقي حيث يمكن إشابة ه بالبورون أو ب الفسفور. وينتج منه زجاج بورفوسفات سيليكات BPSG الذي تنخفض درجة انصهاره نحو 700 درجة مئوية عن نقطة انصهار أكسيد السيليكون. لهذا يستخدم في صناعة الويفر .
إشابة السيليكون.
1) إشابة السيليكون لينتج النوع N من شبه موصل.
أضفنا ذرة فوسفور تمد السيليكون بإلكترون حر (أحمر).
2) إشابة السيليكون لينتج النوع P من شبه موصل .
هنا أضيفت ذرة بورون إلى السيليكون النقي فكونت فيه فجوة إلكترونية.
تركيب ترانزيستور.
يتكون الترانزيستور في العادة من ثلاثة طبقات من نوع NPN أو PNP .
الشكل المبين يوضح تركيب ما يسمى مقحل ثنائي الأقطاب
شولمانو- أشارئد الثالث في الأكادية وشلمنصر في التناخ كان ملكاً آشورياً في الفترة من 858-823 ق.م وهو ابن الملك آشور ناصربال الثاني.
كانت فترة حكمه الطويل الذي دام خمسة وثلاثين عاماً عبارة عن سلسلة من الهجمات ضد القبائل الشرقية وقبائل ميسوپوتاميا، والبابلين؛ دوّنت تفاصيلها على مسلة كبيرة من حجر أسود موجودة بالمتحف البريطاني.
وقد حارب شلمنصر أحلاف الآراميين في بلاد الشام وحارب في الأناضول وهضبة إيران الشمالية وهاجم القبائل العربية في الصحراء وعمل على نشر الحضارة الآشورية في كل مكان.
وقد اتخذ شلمنصر مدينة كلخو (النمرود) عاصمة له مثل أبيه، إلا أنه بنى له قصراً قُبالة مركز المدينة. وقدّس الإله آشور وفضلّه على بقية الآلهة في بابل وبلاد الآشوريين.
وفي السنين الأخيرة من حكمه، ثار عليه أحد أبنائه وهو آشور دانن بال وسبب فتنة داخلية واضطرابات أدت إلى ضياع كثير من المستعمرات البعيدة وأنهى أخوه شمشي أداد الخامس الثورة وسحقها بتغلبه على أخيه الثائر.
شبه الموصل الذاتي هو شبه موصل نقي يحتوي على عدد من الفجوات مساو لعدد الإلكترونات الحرة لكنه يختلف عن العازل حيث انه في درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق هناك إمكانية محدودة أن يتحرر الإلكترون من مكانه ويترك خلفه فجوة إلكترونية لكن في درجات الحرارة الاعتيادية ينبغي أن يخضع شبه الموصل النقي إلى عملية تشويب حتى يمكن استغلالها في التطبيقات الإلكترونية لإن عدد الإلكترونات في نطاق التوصيل يكون مساو لعدد الفجوات في نطاق التكافؤ.
الجعبة: إحدى مراكز محافظة بيشة. تقع في شمال غرب المحافظ على مسافة 85 كيلاً، ويقطنها 4597 نسمة.
شبه الموصل المُشَاب هو شبه موصل تحول من كونه شبه موصل ذاتي إلى مشاب بعد إجراء عملية إشابة غيرت من خصائصه الإلكترونية. تؤدي الإشابة (إضافة مادة أخرى) إلى اختلاف تركيز الإلكترونات والفجوات في شبه الموصل عند التوازن الحراري. وبحسب المواصفات المطلوبة لشبه الموصل الناتج يتم اختيار المُشِيب ومقدار الإشابة.
وتنقسم أشباه الموصلات الخارجية بحسب مادتها والمشيب إلى:
شبه الموصل السالب أو شبه موصل نوع N-type semiconductor) n) هو شبه موصل ذاتي فيه تركيز كبير للإلكترونات أعلى من تركيز الفجوات. ونقول "نوع إن " لأنه تكثر فيه الشحنات السالبة negative charge وهي إلكترونات.
تكون الإلكترونات والفجوات في "شبه الموصل نوع إن ". هي حاملات الشحنة وتغلب فيها الإلكترونات على الفجوات.
وتصنع "أشباه الموصلات نوع إن " من شبه موصل ذاتي (أي شبه موصل في حالته النقية)، وتتم إشابته بمُشِيب مانح للإلكترونات. منها ما يكون شبه الموصل من السيليكون ومشاب بالفسفور (فيعتبر الفسفور مانح لإلكترونات).
في النوع "إن" يكون مستوى طاقة فيرمي أعلى من مستوي الطاقة في شبه الموصل النقي، ويكون مستواها أقرب لنطاق التوصيل من نطاق التكافؤ.
شبه الموصل الموجب.
شبه الموصل الموجب أو شبه الموصل نوع بي، يختلف عن "النوع إن" في كونه يحتوي على تركيز أعلى للفجواتمقارنةً بتركيز الإلكترونات.
ويسمى "نوع بي" حيث تكثر فيه الشحنات الموجبة positive charge وهي شحنة الفجوات.
وتمثل الفجوات أغلبية حاملات الشحنة في "شبه الموصل نوع بي" وتقل فيه الإلكترونات.
وتصنع أشباه الموصلات نوع "بي" عن طريق إشابة شبه موصل ذاتي بشوائب مستقبلة للإلكترونات. أحد أنواعها يتكون من السيليكون ومشاب بالبورون.
يكون مستوى طاقة فيرمي في "النوع بي" أقل من طاقة فيرمي لشبه الموصل الذاتي (السيليكون). ويكون فيه مستوى طاقة فيرمي أقرب إلى نطاق التكافؤ عن قربه إلى نطاق التوصيل.
استخدامات شبه الموصل المشاب.
تدخل أشباه الموصلات المشابة في تركيب عدد كبير من الأجهزة الكهربائية. ثنائي المساري يسمح بمرور التيار الكهربائي في اتجاه واحد. وهو يتركب من نوع بي و "نوع إن" موصولان مباشرة مع بعضهما فيما يسمى وصلة بي إن. معظم أنواع ثنائي المساري حالياً تستخدم شبه موصل السيليكون أو الجرمانيوم.
الترانزستور - وهو مفتاح يمرر التيار ويغلقه - يستخدم أيضاً شبه الموصل المشاب. أحد أنواع الترانزستور من نوع "ترانزستور وصلة ثتائية الأقطاب " ( Bipolar junction transistor (BJT . ومعظم الأنواع المستخدة من ترانزستور BJT هي: نوع NPN و PNP.
يتكون نوع NPN من طبقتين من النوع n وبينهما طبقة من النوع p. أما نوع الترانزستور PNP فهو أيضاً "شطيرة " يتكون من شطرين من النوع P وبينهما طبقة من النوع n.
كما يوجد نوع ترازستور يسمى ترانزستور حقلي (Field-effect transistor (FET أو "ترانستور التأثير الحقلي " وهو يعتمد أيضاً على شبه الموصل المشاب. وهو يختلف عن "ترانزستور وصلة ثنائي الأقطاب " BJT في كونه ذو قطب واحد، ومنه ما له " قناة نوع إن " N-channel أو "قناة نوع بي" P-channel. وتنقسم أنواع الترانزيستور الحقلي FET إلى نوعين: ترانزيستور حقلي ذو وصلة بوابة junction gate FET (JFET) و ترانزستور حقلي ذو بوابة معزولة insulated gate FET (GFET)).
أجهزة أخرى تستخدم شبه الموصل المشاب:
إشابة شبه الموصل.
تنقسم أشباه الموصلات من حيث تجانس تكوينها إلى أشباه موصلات ذاتية وأخرى مشابة، حيث تعتمد أشباه الموصلات الذاتية على نوع واحد من الذرات، أما المشابة فتتداخل مواد متغايرة معها. تلك الشوائب تكون من ذرات عناصر مختلفة عن ذرات شبه الموصل نفسه. تلك الذرات "الدخيلة" إما أن تكون مانح إلكترونات أو مستقبل إلكترونات من شبه الموصل، لأنها تغير تركيز الإلكترونات والفجوات في شبه الموصل. وتصنف ذرات المُشيب بأنها إما ذرات مانحة أو ذرات مستقبلة بحسب سلوكهما في شبه الموصل النقي.
ذرات المشيب المانحة فيها عدد أكبر من إلكترونات التكافؤ من الذرة التي حلت محلها في شبة الموصل النقي. ذرات المشب المانحة تمنح من ذرات التكافؤ إلى نطاق التوصيل في شبه الموصل، مما يزيد من عدد الإلكترونات في شبه الموصل الذاتي. تلك الإلكترونات الزائدة تزيد من تركيز الإلكترونات الحاملة(n0) في شبه الموصل، فتجعله من "النوع إن" n-type.
ذرات المشيب المستقبلة لها إلكترونات أقل عدداً من إلكترونات الذرة التي حلت محلها في شبه الموصل النقي. فإنها تستقبل إلكترونات من نطاق التكافؤ في شبه الموصل النقي. فهي تزيد من عدد الفجوات في شبه الموصل النقي. وتزيد الفجوات من تركيز الفجوات الحاملة (p0) في شبه الموصل، وتنتج بذلك "شبه الموصل نوع بي" p-type .
ذرات شبه الموصل وذرات الإشابة تعرف من أعمدة الجدول الدوري للعناصر التي نجدها فيها. وكل عمود في الجدول الدوري يعطي عدد إلكترونات التكافؤ في كل ذرة منها، وهل هي ذرة مانحة في شبه الموصل النقي أم تكون ذرة مستقبلة.
توجد مجموعة من أشباه الموصلات " أشباه الموصلات 4 " تستخدم المجموعة 5 (وتسمى مجموعة النيتروجين) كذرات مانحة ة، كما تعمل المجموعة 3 (من الجدول الدوري، وتسمى مجموعة البورون) كذرات مستقبلة.
وفقاً لـ قائمة مواد شبه الموصلات يستخدم نوع
III-V semiconductor ، شبه الموصل المركب، يستخدم مجموعة 6 من الجدول الدوري كذرات مانحة، ويستخدم ذرات المجموعة 2 (فلز قلوي ترابي) كذرات مستقبلة.
يمكن لمجموعة III-V semiconductors أن تستخدم ذرات المجموعة 4 إما كمانحة أو مستقبلة. وعندما تأخذ ذرة من المجموعة 4 ملكن ذرة من المجموعة 3 في الشبكة البلورية لشبه الموصل النقي، فإن ذرة المجموعة 4 تعمل كمانح.
وبالعكس، إذا أخذت ذرة من المجموعة 4 مكان ذرة من عناصر المجموعة 5، فتكون ذرة المجموعة 4 ذرة مستقبلة. ذرات المجموعة 4 يمكنها العمل إما كذرات مانحة أو ذرات مستقبلة، ولذلك فإنهم معروفون بأنهم شوائب متذبذبة.
الصفصاف الأبيض نوع من جنس الصفصاف من الفصيلة الصفصافية .
موطنه الأصلي أوروبا وغرب ووسط آسيا. ينتشر اليوم في أوروبا وأمريكا الشمالية وأستراليا والمناطق الرطبة في المشرق العربي ومناطق أخرى كثيرة.
الصفصاف الابيض يزهر في فصول الربيع. اي يقوم بالتنوير في فصل الربيع.
الفوائد الطبية واستخداماته.
بعد أن يزهر الصفصاف في الربيع يخرج منه كميه من الماء المجمع.هذا الماء يساعد على إزاله الأغشية التي تغطي العين كما ويساعد الأشخاص الذين لديهم ضعف بصر. كما ويساعد الأشخاص الذين لديهم تشوهات وندبات على الوجه من حيث إزالته أو تخفيفه. تستعمل الأوراق الخارجية والقشرة وأيضا البذور لوقف النزيف بحالات الخطر ويساعد أيضا لوقف القيء والرشوحات الخفيفة من الرأس إلى الرئتين المسببة لمرض السل.
القشرة الخارجية لشجره الصفصاف تحتوي على ماده الساليسين الذي يشتق منه الأسبرين. الأشخاص الذين يستعملون القشرة الخارجية والأوراق هم العشابون بحيث يستعملونه كمنشط قابض. وأيضا يستعمل كعلاج لمرض الملاريا. قشرة شجرة الصفصاف تحتوي على (ASLICINA) تستخدم مضاد التهاب مسكن وخافض حرارة.
يعطى أيضا كجرعات لعلاج الحمى، الديزنتاريا، والإسهال. لاستعمال منشط هضمي مفيد ونافع من حيث اخذ الجذر المسحوق بالماء المحلى بكميات قليله مثل ملعقه صغيره النقوع من الأوراق من الماء المغلي.
معركة بحرية هي معركة تدور أحداثها باستخدام قطع حربية بحرية (سفن، قوارب).
غالباً ما تجري المعارك البحرية قرب ميناء للسيطرة عليه وتسهيل الدخول إلى الأراضي الداخلية.
من المعارك البحرية التي وقعت معركة الأطلسي، التي وقعت خلال الحرب العالمية الثانية بين ألمانيا النازية وبريطانيا العظمى حين كانت تعتمد بريطانيا على سفنها التجارية في استيراد ما يكفيها من النفط، لكن الغوصات الألمانية بالمحيط شكلت خطراً كبيراً على السفن التجارية البريطانية.
البولي إستر أو ألياف البولي إستر أو ألياف عديد الإستر هو أحد أنواع البوليميرات التي تحتوي زمرة الإستر في سلسلتها الرئيسية.
طبقًا لمعايير الأيزو ISO 2067 فإن ألياف عديد الاستر التي يرمز لها عادة بالرمز PES تعرف بأنها: "ألياف تتألف من جزيئات خطية ضخمة تحتوي في سلسلتها مانسبته على الأقل 85% من الوزن من الأملاح العضوية ester مكونة من ديول Diol ومن حمض التيريفثاليك بولي إيثيلين تيرفثالات".
يجب الإشارة إلى أن مصطلح بولي إستر يشير اصطلاحا إلى نوع محدد من مجموعة البولي إستر وهو البولي إيتيلين تيرفثالات . البولي إستر من مجموعة المبلمرات المتلدنة حراريا، والتي تغير شكلها عند تعرضها للحرارة. ينكمش البولي إستر مبتعدًا عند تعرضه للهب وينطفئ ذاتيا في حال الاشتعال، وهذه خصائص مهمة في اختيار الألبسة المضادة للحريق.
البوليستر هو فئة من البوليمرات التي تحتوي على مجموعة وظيفية استر في كل وحدة مكررة من سلسلتها الرئيسية. كمواد محددة، فإنه يشير في الغالب إلى نوع يسمى البولي إيثيلين تيريفثالات polyethylene terephthalate (PET). تشتمل مادة البوليستر على مواد كيميائية طبيعية، كما هو الحال في كوتين بشرة النبات cutin of plant cuticles، وكذلك المواد التركيبية مثل بولي بيوتيرات polybutyrate. البوليسترات الطبيعية وعدد قليل من المواد الاصطناعية قابلة للتفسخ حيوياً biodegradable، لكن معظم البوليسترات الاصطناعية ليست كذلك. البوليستر مادة مستخدمة على نطاق واسع في الملابس والأقمشة.
يتم نسج ألياف البوليستر أحيانًا مع ألياف طبيعية لإنتاج قطعة قماش ذات خصائص مخلوطة blended properties. يمكن أن تكون خلائط القطن والبوليستر قوية ومقاومة للتجاعيد والتمزق وتقلل من الانكماش. تتميز الألياف الاصطناعية التي تستخدم البوليستر بمقاومة عالية للماء والرياح والبيئية مقارنة بالألياف المشتقة من النباتات. لكنها أقل مقاومة للحريق ويمكن أن تنصهرعند الاشتعال.
تعد البوليسترات البلورية السائلة Liquid crystalline polyesters من أوائل البوليمرات البلورية السائلة المستخدمة صناعياً. يتم استخدامها لخصائصها الميكانيكية والمقاومة للحرارة. هذه السمات مهمة أيضًا في تطبيقها كسداد قابل للتآكل في المحركات النفاثة.
يمكن أن يكون للبوليستر الطبيعي دور مهم في نشأة الحياة. من المعروف أن سلاسل البوليستر الطويلة غير المتجانسة والهياكل عديمة الأغشية تتشكل بسهولة في تفاعل أحادي الوعاء بدون محفز في ظل ظروف حيوية بسيطة.
أنواع Types.
البوليسترات هي واحدة من أهم فئات البوليمرات من الناحية الاقتصادية، مدفوعة بشكل خاص بـ PET ، والتي تعد من بين المواد البلاستيكية الأساسية ؛ في عام 2000 تم إنتاج حوالي 30 مليون طن في جميع أنحاء العالم. تنوع الهياكل والخصائص في عائلة البوليستر كبير جدًا، اعتمادًا على طبيعة المجموعة R (انظر الشكل الأول مع مجموعة الإستر الأزرق).
تتكون عائلة البولي إستر من:
تُستخدم البوليسترات مفرطة الامتياز كمعدلات ريولوجيا في اللدائن الحرارية أو كوصلة متشابكة في الطلاءات بسبب لزوجتها المنخفضة بشكل خاص وقابلية ذوبان جيدة ووظائف عالية
البوليستر الأليفاتية العطرية، بما في ذلك بولي (الاثيلين تيريفثاليت) وبولي (بوتيلين البولي)، هي مواد semicrystalline (م. ص. 160-280 ° C) ذوبان العالية التي وتبين استخدام مثل اللدائن الحرارية الهندسية، BERS فاي وLMS فاي.
اعتمادًا على التركيب الكيميائي، يمكن أن يكون البوليستر لدن بالحرارة أو بالحرارة. هناك أيضًا راتنجات بوليستر تمت معالجتها بواسطة مواد صلبة ؛ ومع ذلك، فإن البوليسترات الأكثر شيوعًا هي اللدائن الحرارية. تتفاعل مجموعة OH مع مركب وظيفي Isocyanate في نظام مكون من مكونين ينتج طلاءات يمكن أن تكون مصطبغة بشكل اختياري. قد يتغير شكل البوليسترات مثل اللدائن الحرارية بعد تطبيق الحرارة. في حين أنه قابل للاحتراق في درجات حرارة عالية، تميل البوليسترات إلى الانكماش بعيدًا عن اللهب وتنطفئ ذاتيًا عند الاشتعال. تتميز ألياف البوليستر بمقاومة عالية ومعامل E بالإضافة إلى امتصاص منخفض للماء وتقليل الانكماش مقارنة بالألياف الصناعية الأخرى.
تؤدي زيادة الأجزاء العطرية من البوليستر إلى زيادة درجة حرارة التحول الزجاجي، ودرجة حرارة الانصهار، والاستقرار الحراري، والاستقرار الكيميائي ...
يمكن أيضًا أن تكون البوليسترات عبارة عن أوليغومرات تليفونية مثل بولي كابرولاكتون ديول (PCL) والبولي إيثيلين أديبات ديول (PEA). ثم يتم استخدامها كبوليمرات أولية.
مقابل البوليمرات الأليفاتية.
تسمى البوليمرات المستقرة حرارياً، والتي تحتوي على نسبة عالية من الهياكل العطرية، أيضًا بالبلاستيك عالي الأداء ؛ يقارن هذا التصنيف الموجه للتطبيق هذه البوليمرات مع اللدائن الهندسية والبلاستيك السلعي. يُذكر عمومًا أن درجة حرارة الخدمة المستمرة للمواد البلاستيكية عالية الأداء أعلى من 150 درجة مئوية، بينما يتم تعريف اللدائن الهندسية (مثل البولي أميد أو البولي كربونات) على أنها لدائن حرارية تحتفظ بخصائصها فوق 100 درجة مئوية. ⁠ المواد البلاستيكية السلعية (مثل البولي إيثيلين أو البولي بروبلين) لها قيود أكبر في هذا الصدد، ولكنها تُصنع بكميات كبيرة بتكلفة منخفضة.
يحتوي Poly (ester imides) على مجموعة imide العطرية في وحدة التكرار، وتحتوي البوليمرات القائمة على imide على نسبة عالية من الهياكل العطرية في السلسلة الرئيسية وتنتمي إلى فئة البوليمرات المستقرة حرارياً. تحتوي هذه البوليمرات على هياكل تنقل درجات حرارة انصهار عالية، ومقاومة للتفكك التأكسدي واستقرار للإشعاع والكواشف الكيميائية. من بين البوليمرات المستقرة حرارياً ذات الأهمية التجارية بوليميدات، بولي سلفون، بولي إيثير كيتون، بولي بنزيميدازول. من بين هؤلاء، يتم استخدام البوليميدات على نطاق واسع.
ينتج عن هياكل البوليمرات أيضًا خصائص معالجة رديئة، ولا سيما نقطة انصهار عالية وقابلية منخفضة للذوبان. تعتمد الخصائص المذكورة بشكل خاص على نسبة عالية من الكربون العطري في العمود الفقري للبوليمر والتي تنتج صلابة معينة.⁠ أو دمج الهياكل غير المتماثلة. تسمح هذه المجموعات بتناوب الروابط بين الحلقات العطرية. الهياكل الأقل تناسقًا، على سبيل المثال المبنية على المونومرات المرتبطة بالميتاتور أو الأورثو، تسبب اضطرابًا بنيويًا وبالتالي تقلل من التبلور.
إن قابلية المعالجة الضعيفة عمومًا للبوليمرات العطرية (على سبيل المثال، نقطة انصهار عالية وقابلية منخفضة للذوبان) تحد أيضًا من الخيارات المتاحة للتوليف وقد تتطلب مذيبات مشتركة قوية للتبرع بالإلكترون مثل HFIP أو TFA للتحليل (على سبيل المثال مطياف الرنين المغناطيسي النووي 1H) والتي أنفسهم يمكن أن يقدموا المزيد من القيود العملية.
تعتبر ألياف البولي إستر من الألياف الاصطناعية الأكثر شيوعا. تستخدم أقمشة البولي إستر في الثياب وأقمشة المفروشات مثل أغطية الأسرة، والملاءة، والستائر والأغطية. ويستخدم في التطبيقات الصناعية كما في دواليب السيارات، والسيور الناقلة، وأحزمة الأمان في جميع السيارات، والأقمشة المطلية ، واللدائن الداعمة ذات قدرة الامتصاص العالية. وتستخدم ألياف البولي إستر أيضا كمواد مالئة كما في الوسائد والحشوات والدثائر المريحة واللحف.
تعرف أقمشة البولي إستر لأنها أقل راحة من مثيلاتها المصنوعة من الألياف الطبيعية مثل القطن، ولكنها تتميز عنها بعدة مزايا مثل مقاومة الاهتراء، ومقاومة التجعيد. وللاستفادة من خصائص كلا النوعين من الألياف، عمد إلى إنتاج غزول تحتوي على كلا النوعين وبنسب مختلف طبقا للمواصفات والتطبيقات المختلفة.
ويستخدم البولي إستر في صناعة القوارير، والأغشية الرقيقة، والقماش المشمع، والمصافي والمرشحات، والأغشية العازلة كهربائيا، وأغلفة الأسلاك الكهربائية، إلخ.
يستخدم البولي إستر المقسى حراريا في المواد المؤلفة، كمادة للتقوية أو كمادة أساس (أنظر المواد المؤلفة). وجد هذا النوع من المبلمرات تطبيقات عديدة في صناعة هيكل القوارب، والعديد من أجزاء السيارات.
خصائص ألياف البولي استر.
تمتاز ألياف البولي إستر بمتانتها ومرونتها وتختلف هذه المتانة والمرونة باختلاف مقدار الشد الواقع عقب الغزل وتمتص ألياف البولي إستر الرطوبة في الظروف العادية بمقدار 0.5 % رطوبة ممتصة في درجات الحرارة العادية كما لا تزيد درجة التشبع عن 0.8 % ولا تنتفخ في الماء إلا بنسبة ضئيلة.
تتحمل ألياف البولي إستر التسخين فترة طويلة بدون أن يحدث بها تفكك محسوس حيث تبلغ درجة انصهار البولي إستر 249 درجة مئوية وهي أعلى درجة انصهار للألياف الكيماوية.
لا يمكن صباغة ألياف البولي إستر بسهولة بسبب عدم انتفاخها وتفتحها وتحتاج عملية صباغتها إلى بعض المواد المساعدة على الانتفاخ وأحيانا الصباغة في درجات الحرارة المرتفعة للمساعدة على تفكك المادة الصابغة داخل مسام الألياف.
البولي إيثيلين تيريفثالات polyethylene terephthalate، البوليستر الذي يتمتع بأكبر حصة في السوق، هو بوليمر صناعي مصنوع من حمض التريفثاليك المنقى purified terephthalic acid (PTA) أو ثنائي ميثيل إستر ثنائي ميثيل تريفثالات dimethyl ester dimethyl terephthalate (DMT) وأحادي إيثيلين جلايكول (MEG) monoethylene glycol. مع 18 ٪ من حصة السوق من جميع المواد البلاستيكية المنتجة فهي تتراوح في المرتبة الثالثة بعد البولي إيثيلين (33.5 ٪) والبولي بروبيلين (19.5 ٪) وتعتبر من البلاستيك السلعي.
هناك عدة أسباب لأهمية البولي إيثيلين تيريفثالات polyethylene terephthalate:
في الجدول التالي، يظهر الإنتاج العالمي المقدر للبوليستر. التطبيقات الرئيسية هي البوليستر النسيجي، راتنجات البوليستر الزجاجي، فيلم بوليستر بشكل أساسي للتغليف والبوليستر المتخصص للبلاستيك الهندسي. وفقًا لهذا الجدول، قد يتجاوز إجمالي إنتاج البوليستر في العالم 50 مليون طن سنويًا قبل عام 2010.
معالجة البوليستر.
بعد المرحلة الأولى من إنتاج البوليمر في مرحلة الصهر (الذوبان)، ينقسم تيار المنتج إلى منطقتين مختلفتين للتطبيق وهما بشكل أساسي تطبيقات النسيج وتطبيقات التغليف. في الجدول التالي، يتم سرد التطبيقات الرئيسية للمنسوجات وتغليف البوليستر.
Abbreviations:
فيلم البولي إيثيلين تيريفثاليت ثنائي المحور ؛
يتم استخدام جزء صغير مماثل من السوق (أقل بكثير من مليون طن / سنة) من البوليستر لإنتاج اللدائن الهندسية وماسترباتش.
من أجل إنتاج ذوبان البوليستر بكفاءة عالية وخطوات معالجة عالية الإنتاج مثل الألياف الأساسية (50-300 طن / يوم لكل خط غزل) أو POY / FDY (حتى 600 طن / يوم مقسمة إلى حوالي 10 آلات غزل) وفي الوقت نفسه، المزيد والمزيد من العمليات المباشرة المتكاملة رأسياً. وهذا يعني أن البوليمر المصهور يتم تحويله مباشرة إلى ألياف أو خيوط نسيجية بدون الخطوة الشائعة لتكوير. نحن نتحدث عن التكامل الرأسي الكامل عندما يتم إنتاج البوليستر في موقع واحد بدءًا من الزيت الخام أو منتجات التقطير في زيت السلسلة ← بنزين ← PX ← PTA ← PET تذوب ← ألياف / خيوط أو راتينج بدرجة الزجاجة. في غضون ذلك، يتم إنشاء هذه العمليات المتكاملة في عمليات متقطعة إلى حد ما في موقع إنتاج واحد. كانت شركة Eastman Chemicals أول من قدم فكرة إغلاق السلسلة من PX إلى راتينج PET من خلال ما يسمى بعملية INTEGREX. تبلغ قدرة مواقع الإنتاج المتكاملة رأسياً هذه&gt; 1000 طن / يوم ويمكن أن تصل بسهولة إلى 2500 طن / يوم.
إلى جانب وحدات المعالجة الكبيرة المذكورة أعلاه لإنتاج الألياف أو الخيوط الأساسية، هناك عشرة آلاف من مصانع المعالجة الصغيرة والصغيرة جدًا، بحيث يمكن للمرء تقدير أن البوليستر تتم معالجته وإعادة تدويره في أكثر من 10000 مصنع حول العالم. هذا دون احتساب جميع الشركات العاملة في صناعة التوريد، بدءًا من الآلات الهندسية والمعالجة وانتهاءًا بالإضافات الخاصة والمثبتات والألوان. هذا مجمع صناعي ضخم ولا يزال ينمو بنسبة 4-8٪ سنويًا، اعتمادًا على منطقة العالم.
اصطناع البوليستر.
يتم تحقيق اصطناع البوليسترات بشكل عام عن طريق تفاعل متعدد التكثيف. انظر "تفاعلات التكثيف في كيمياء البوليمرات". المعادلة العامة لتفاعل الديول مع ثنائي الحموضة هي
(n+1) R(OH)2 + n R´(COOH)2 → HO[ROOCR´COO]nROH + 2n H2O.
يمكن الحصول على البوليستر من خلال مجموعة واسعة من التفاعلات التي من أهمها تفاعل الأحماض والكحوليات وتفكك الكحول أو التفكك الحمضي للإسترات منخفضة الوزن الجزيئي أو التفكك الكحولي لكلوريد الأسيل.
الأسترة الأزيوتروبية Azeotrope esterification.
في هذه الطريقة الكلاسيكية، يتفاعل الكحول وحمض الكربوكسيل لتكوين إستر كربوكسيلي. لتجميع بوليمر، يجب إزالة الماء المتكون من التفاعل باستمرار عن طريق التقطير الأزيوتروبي.
الأسترة المنصهرة Melt esterification.
عندما تكون نقاط انصهار المونوميرات منخفضة بدرجة كافية، يمكن تكوين بوليستر عن طريق الأسترة المباشرة أثناء إزالة ماء التفاعل عن طريق الفراغ.
يعتبر البوليستر السائب المباشر عند درجات حرارة عالية (150 - 290 درجة مئوية) مناسبًا جيدًا ويستخدم على المستوى الصناعي لإنتاج البوليستر الأليفاتي والبوليستر غير المشبع والبوليستر العطري الأليفاتي. تُظهر المونوميرات التي تحتوي على مجموعات هيدروكسيل الفينولية أو الثلاثية تفاعلًا منخفضًا مع الأحماض الكربوكسيلية ولا يمكن بلمرتها عن طريق الاسترة الحمضية المباشرة القائم على الكحول. في حالة إنتاج PET ، فإن العملية المباشرة لها العديد من المزايا، على وجه الخصوص معدل التفاعل أسرع، الوزن الجزيئي الأعلى الذي يمكن بلوغه، إطلاق الماء بدلاً من الميثانول وانخفاض تكاليف تخزين الحمض عند مقارنته بالإستر بسبب انخفاض الوزن.
استرة كحولية.
الأسترة التبادلية transesterification : هو تكاثف أوليغومر oligomer منتهي بالكحول وأوليغومير منتهي بالإستر لتكوين ارتباط إستر، مع فقد كحول. R و R' هما سلسلتا oligomer ، R" عبارة عن وحدة قربانية مثل مجموعة الميثيل (الميثانول هو المنتج الثانوي لتفاعل الأسترة).
يستخدم مصطلح ترانسستيري Transesterification عادة لوصف تفاعلات تبادل الهيدروكسي - إستر، الكربوكسي - الإستر، وتفاعلات التبادل الإستر. يمتلك تفاعل تبادل الهيدروكسي والإستر أعلى معدل تفاعل ويستخدم لإنتاج العديد من البوليسترات العطرية - الأليفاتية والعطرية بالكامل. يعتبر الاصطناع المعتمد على الأسترة التبادلية مفيدًا بشكل خاص عند استخدام أحماض ثنائي الكربوكسيل عالية الذوبان وذوبان ضعيفة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكحوليات كمنتج تكثيف تكون أكثر تطايرًا وبالتالي يسهل إزالتها من الماء.
إن اصطناع (تخليق) الصهر عالي الحرارة بين ثنائي أسيتات ثنائي الأسيتات وأحماض ثنائي الكربوكسيل العطرية أو في الاتجاه المعاكس بين ثنائي الفينول وإسترات ثنائي فينيل حمض الكربوكسيل العطري (يتم إجراؤه عند 220 إلى 320 درجة مئوية عند إطلاق حمض الأسيتيك) ، إلى جانب التخليق المعتمد على أسيل كلوريد، الطريق المفضل للبوليستر العطري بالكامل.
أسيلة Acylation.
في الأسيلة، يبدأ الحمض كمركب كلوريد حمض، وبالتالي يستمر التكثيف المتعدد بانبعاث حمض حمض كلور الماء (HCl) بدلاً من الماء.