ریون Rayon چیست؟
ریون نوعی فیبر سلولزی با خواص و انواع متفاوت
ریون نوعی فیبر تولید شده از منابع طبیعی مانند چوب و محصولات کشاورزی است که به‌صورت مجدد از فیبرهای سلولزی ساخته می شود. انواع و درجات این ماده می توانند حس و یا ساختاری مشابه با فیبرهای طبیعی مانند ابریشم، نخ و یا کتان را داشته باشند. ریون از سلولز‌های طبیعی تولید می شود ولی نمی توان آن را در دسته ی ترکیبی قرار داد. به طور فنی واژه فیبر های ترکیبی برای انواعی از فیبرها به کار برده می شود که خاصیت کاملاً ترکیبی دارند. اما در حوزه واژگان تولیدی، ریون به عنوان نوعی دسته بندی میشود که از باز ساخت مواد طبیعی به شکل یک ماده کاربردی تولید می شود. دسته های خاص و ویژه ریون عبارتند از: ویسکوز، مدال و لیوسل که هر کدام از آنها روندهای تولیدی و خواص متفاوتی دارند. ریون از سلولز خالص شده گرفته میشود و در ابتدا از خمیر چوب تولید میشود که از نظر شیمیایی به یک ترکیب انحلال پذیری تبدیل می شود. پس از آن این ماده حل شده و در داخل یک اسپینرت قرار می گیرد تا رشته هایی را تولید کند که از نظر شیمیایی حالت جامدی دارند و در واقع مشابه فیبرهای سلولزی نسبتا خالص هستند. اگرچه کاربری مواد یاد شده معمولاً با احتیاط بسیار زیادی صورت می‌گیرد ولی کارگرانی که در معرض این مواد قرار دارند ممکن است از کربن دی سولفید به کار برده شده در تولید اغلب ریونها آسیب ببیند. به منظور حفاظت از کارگران از خطرات ناشی از این مواد شیمیایی، فناوری های جدیدی توسط تولید کنندگان ویسکوز ابداع شده است تا بتوان انتشار کربن دی سولفید را متوقف کرد و همچنین مراحل بازیابی و بازیافت آن را بهبود بخشید. فناوری های یاد شده به صورت موثری خطرات ناشی از این ماده را کاهش دادند و همچنین نگرانی های حول موضوع قرارگیری کارگران در معرض مواد شیمیایی نام برده شده را بهبود بخشیدند.
انواع ریون های موجود کدامند؟
- نیترو سلولز: نیتروسلولز که یکی از مشتقات شیمیایی سلولز به شمار می‌آید، از ترکیب با نیتریک اسید به وجود می آید و این ماده اولین بار در سال ۱۸۳۲ کشف شد ولی تا سال ۱۸۴۶ و اختراع انواعی از روش های تولیدی توسطChristian Schönbein حالتی بسیار احتراق پذیر و ناپایدار داشت. در واقع میزان نیترات سازی در این ماده نشانه‌ای از درجه احتراق پذیری، انحلال در حلال های ارگانیک مانند اتر و استون و خاوص مکانیکی ماده در حالت خشک میباشد. انحلال پذیری ماده اولین پایه لازم برای تولید ابریشم های مصنوعی در سال ۱۸۵۵ بود که بعدها با نام ریون شناخته شد. اگرچه Hilaire de Chardonnet موفق شد تا برای اولین بار فیلم های نیتروسلولز را با نام تجاری ابریشم های مصنوعی در نمایشگاه پاریس در سال ۱۸۸۹ به نام خود ثبت نماید. تولید تجاری ماده یاد شده در سال ۱۸۹۱ آغاز شد ولی نتیجه آن تولید ماده با قابلیت اشتعال بالا و بسیار گران تر از سلولز استات بود. بنابر دلایل یاد شده تولید این ماده در سال های ۱۹۰۰ تا ۱۹۱۰ متوقف شد.
- استات: در سال ۱۸۶۵ Paul Schützenberger کشف کرد که سلولوز با استیک آن هیدر آید واکنش می دهد تا سلولز استات را تولید نماید. همچنین تعدادی از شیمیدانهای آلمانی موفق شدند تا اولین شکل محلول سلولز استات را در سال ۱۹۰۳ اختراع کنند. تا سال ۱۹۱۰ نیز تعداد دیگری از شیمیدانها موفق شدند تا فیلم‌های استاتی را برای صنعت عکس های متحرک تولید نمایند. در سال ۱۹۱۳ و پس از ۲۰ هزار آزمایش متفاوت آنها یک نمونه آزمایشگاهی بسیار متمایز از رشته های طبیعی را تولید کردند که باعث شد تا از سایرین در صنعت تولید سلولز استات پیشی بگیرند. پس از جنگ جهانی اول نیز توجه بسیاری به تولید فیلم های استاتی معطوف شد. اولین های رشته های تولیدی کیفیت متناسبی داشتند ولی فروش آنها به مقدار بسیار کمی صورت می گرفت و انجمن‌های تولید ابریشم با پشتکار بسیاری سعی می‌کردند تا استات را بی اعتبار سازند و از مصرف آن جلوگیری نمایند. اگرچه طبیعت ترموپلاستیک استات ها آن را به یک فیبر فوق العاده برای پارچه تبدیل کرده بود زیرا الگو و حالت دائمی داشته و به سادگی شسته نمی‌شدند. امروزه استات با ابریشم، پشم، نایلون و سایر موارد ترکیب می شود تا پارچه هایی با قابلیت ضد چروک و کاربری ساده را تولید نماید که به سادگی خشک می‌شوند و پایداری ابعادی بسیار مناسبی دارند و همچنین از قیمت خوبی برخوردارند. استات شباهت های بسیار زیادی با ریون های ویسکوز دارد و قبلا این دو ماده را با یکدیگر یکسان فرض می کردند. اگرچه ریون مقاومت بسیار خوبی در برابر گرما دارد ولی استات ذوب خواهد شد. علاوه بر آن نام ریون در سال ۱۹۲۴ اتخاذ شد و این در حالی است که ویسکوز برای تولید مایعات ارگانیک چسبنده و تولید ریون صرفاً به کار برده می شد. باید استات را با مراقبت و احتیاط بسیار زیاد و به کمک دست و یا خشکشویی شستشو نمود و لباس های ساخته شده از استات زمانی که در یک خشک کن قرار بگیرند ممکن است از هم گسسته شود. امروزه پارچه های ساخته شده از این دو ماده با برچسب های متفاوت شناخته می شوند. اگرچه تولید ریون ویسکوز به کربن دی سولفید در مراحل تولید نیاز دارد و این در حالی است که استات از حلال های بسیار ایمن تری مانند استون استفاده می‌کند. از آنجایی که ریون های ویسکوز قوی‌تر هستند و مقاومت بسیار بیشتری نسبت به سایر استات های مشابه دارند سهم بسیار بزرگی از بازار را به خود اختصاص دادند.
- سلولز تری استات: این ماده نیز از مشتقات سلولزی مشابه استات است. فیبرهای استات نوعی از استات های ثانویه و یا اصلاح یافته می باشند که دارای دو و یا تعداد بیشتری از گروههای هیدروکسیل بوده و این در حالی است که تری استات اولیه بوده و هیچگونه گروه هیدروکسیل در ساختار خود ندارد. تری استات در مقایسه با سلولز استات مقاومت بسیار بیشتری در برابر گرما داشته و موادی که از فیبرهای استات ساخته می‌شوند به مراقبت و احتیاط چندانی نیاز نداشته و حتی می‌توان آنها را در با درجه حرارتی برابر با 200 درجه سانتی گراد اتو کرد.
- ویسکوز: تعدادی از شیمیدانهای انگلیسی برای اولین بار ابریشم مصنوعی خود را در سال ۱۸۹۴ ثبت کردند و نام آن را ویسکوز نامیده‌اند زیرا تولید آن شامل به کارگیری محلول هایی با قابلیت چسبندگی بالا بود. در این فرایند یک سلولز با یک باز قوی واکنش داده می‌شد و پس از آن محلول در معرض کربن دی سولفید قرار می‌گرفت تا مشتقات زانتات را تولید نماید. در مراحل بعدی مجدداً زانتات به فیبر های سلولزی تبدیل می شود. نام ریون در سال ۱۹۲۴ انتخاب شد و این در حالی بود که ویسکوز به عنوان ماده اولیه برای تولید مایعات ارگانیک چسبنده کاربردی در تولید ریون و سلفون استفاده می شد. اگرچه این ماده در اروپا با نام ویسکوز شناخته می شد و به عنوان یک جایگزین قابل پذیرش برای ریون توسط کمیسیون بازرگانی فدرال آمریکا انتخاب شده بود. خواص فیزیکی ریون تا زمان توسعه انواعی از انها با قابلیت چسبندگی بالا در سال های ۱۹۴۰ تا ۱۹۵۰ بدون تغییر ماند. تحقیقات بیشتری که در این زمینه صورت گرفت منجر به تولید نوعی ریون با ضریب بالای کشسانی در حالت مرطوب در سال‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰ شد. مصارف صنعتی ریون نیز از سال ۱۹۳۵ آغاز شد و توانست جایگزینی برای فیبر های نخی در تولید تایر و تسمه شود. انواع صنعتی ریون ها دارای مجموعه ای از خواص می‌باشند که از بین آنها می توان به استحکام کششی و ضریب ارتجاعی بسیار بالا اشاره کرد.
- لیوسل: فرآیند تولید لیوسل برپایه انحلال محصولات سلولزی در یک حلال مانند N-methylmorpholine N-oxide صورت می‌گیرد. این فرایند با منابع چوبی سلولزی و همچنین ریسندگی خشک آغاز می شود.
- مدال: مدال نوعی ریون و یک فیبر سلولزی نیمه ترکیبی است که از سلول های پیوندی به وجود می آید. این ماده به تنهایی و یا به همراه سایر فیبر ها مانند نخ و یا اسپاندکس در لباس ها و یا وسایل خانگی مانند پیر جامه، لباسهای زیر، حوله و ملافه به کار برده می شود. مدال در شرایط متفاوتی فرآوری میشود تا نوعی از فیبر را تولید کند که در مقایسه با ریون های استاندارد در حالت مرطوب بسیار پایدار تر و قوی تر می باشد ولی همچنان حالتی نرم و لطیف داشته و در واقع مشابه نخ می باشد. می توان این ماده را بدون هیچگونه آسیب دیدگی خشک کرده زیرا دارای یکپارچگی مولکولی بالا میباشد. از آنجایی که این ماده دارای خواص فیبری و همچنین اصطکاک پایین سطحی می باشد در مقایسه با نخ به مقدار بسیار کمتری پرز می دهد. مدال های میکرو و یا بسیار ریز یکی از انواع پارچه های مدال می باشد که بسیار نرم تر از نخ بوده و همچنین خواص مثبتی دارند که از آن جمله می‌توان به مقاومت بالاتر در برابر کاهش سایز اشاره کرد.
مزیت های ریون عبارتند از: قیمت پایین، پارچه ای مشابه ابریشم، امکان ورود هوا در ان و مناسب برای کسانی که به دنبال لباسی زیبا و شیک با قیمت پایین می باشند.
به طور کلی ریون یک فیبر بسیار متنوع بوده وبسیار عنوان میشود که دارای خواص مشابه فیبر های طبیعی می باشد اگر چه حالت لیزی و یا سر بودن پارچه های ریونی بسیار شبیه نایلون است.