البولي يوريثان هو نوع من البوليمرات، مركب صناعي مصنوع من البترول، مشتق من البترول أو مصادر أخرى. يُستخدم طلاء PU على القماش لتعزيز عمر القماش من خلال توفير مقاومة للماء، ومقاومة للتآكل، وزيادة في القوة الشدّية. هذا الطلاء الواقي يعزز مقاومة القماش للماء والتآكل.
المعروف عادة باسم "الطلاء متعدد الطبقات"، طلاء PU هو البولي يوريثان المطبق على سطح القماش. البولي يوريثان هو نوع من البوليمرات، مركب صناعي مصنوع من بقايا البترول. طلاء PU على القماش هو طريقة ممتازة لضمان عدم تلف المادة. يُطبق على أقمشة مثل البوليستر، النايلون، القطن، والجلد، ويعمل كطبقة واقية، عادة على جانب واحد من المادة. المادة الناتجة تعرف بالقماش المطلي، الذي يوفر مقاومة محسنة للماء، والمتانة، ومقاومة للعفن والفطريات.
الأقمشة المطلية بـ PU تكون أخف وزناً، مقاومة للماء، ومرنة. يمكن أن يكون طلاء PU الواقي مطليًا بطبقة واحدة (على جانب واحد) أو متعدد الطبقات (على الجانبين). غالبًا ما يُطبق البولي يوريثان على البوليستر، عادة من خلال التصفيح بالحرارة. تستخدم صناعات مثل الأدوية، الحفاضات، الملابس الرياضية، ومنتجات الحيوانات الأليفة جميعها أقمشة البولي يوريثان. تسمح التقنيات الحديثة، مثل الطلاء المجهري المسامي، لطلاءات PU بإنشاء أقمشة قابلة للتنفس. يتضمن إنتاج طلاءات PU التصنيع من موارد قائمة على البترول، ويتم معالجة الأقمشة بهذه الطلاءات لتعزيز خصائص أدائها.
خصائص البولي يوريثان
أقمشة البولي يوريثان قابلة للتنفس وخفيفة الوزن. الملابس المطلية بـ PU تحتفظ بخصائصها حتى بعد أكثر من 100 غسلة وتجفيف. كانت مخصصة في الأصل للمستشفيات، يوفر طلاء PU مواد متينة ومقاومة للماء للفراش والملابس الطبية — وهو أمر ضروري في البيئات التي تتطلب أقمشة قوية ومقاومة للماء. تجعل الخصائص الواقية لطلاءات البولي يوريثان منها مثالية لتطبيقات مثل أرضيات الخيام، التي تتعرض غالبًا لأحمال ثقيلة، ورطوبة، وضغوط بيئية.
يمكن تصنيع طلاء PU على القماش بسماكات مختلفة، مما يجعله متعدد الاستخدامات لمجموعة من التطبيقات. تستخدم الحفاضات طلاءات أرق مقارنة بمعدات التخييم، لكن المادة تظل متينة ومقاومة للماء. ومع ذلك، مع مرور الوقت، يمكن حتى لطلاءات PU أن تتطور بها تسريبات إذا تضرر الطلاء أو تدهور، مما يسمح للماء بالتسلل إلى القماش عندما تتعرض الطبقة الواقية للضرر. يمكن أن يكون قماش البولي يوريثان أيضًا مقاومًا للحريق، محكم الإغلاق، ومقاومًا للتآكل والرطوبة، مما يجعله مناسبًا للعديد من التطبيقات. غالبًا ما يُطبق على جانب واحد فقط من المادة. تحظى الأقمشة المطلية بالبولي يوريثان بشعبية لإنشاء إكسسوارات مثل حقائب الظهر والخيام بسبب متانتها الاستثنائية. في هذه التطبيقات، تكون اللحامات المصممة بشكل صحيح ضرورية، وغالبًا ما تُختم لمنع تسرب الماء وضمان مقاومة طويلة الأمد للماء.
قماش PU
يقلد قماش البولي يوريثان الجلد عن كثب، خاصة عند جمعه أو خياطته. على عكس الفينيل، يحتوي طلاء PU على راتنجات لا تحتاج إلى ملدنات، مما ينتج بوليمرًا أكثر نعومة يقاوم التشقق والانقسام. تشتهر أقمشة PU وPUL بنعومتها ومرونتها، مما يجعلها مريحة وسهلة الحركة.
تُفضل أقمشة البولي يوريثان للأثاث بسبب متانتها وسهولة تزيينها. ميزة كبيرة هي أن طلاء PU خيار أكثر صداقة للبيئة من الفينيل، لأنه لا ينتج ديوكسينات. وعلى الرغم من أنه أغلى من الفينيل، إلا أنه أرخص من الجلد الحقيقي.
حول أنظمة راتنجات البولي يوريثان
جميع الأقمشة المطلية بالبولي يوريثان تحتوي على راتنجات بوليمرية. الأنواع الثلاثة الرئيسية من الراتنجات في طلاء PU تشمل:
-
البولي كربونات (PC): متين مع مقاومة عالية للحرارة والضوء، مناسب للتنجيد التجاري في الحافلات، القطارات، والطائرات.
-
البوليستر (PES): مثالي للتطبيقات التجارية منخفضة النشاط مثل رؤوس الأسرة والوسائد، لكنه يمتلك مقاومة منخفضة للحرارة، الضوء، والرطوبة.
-
البولي إيثر (PET): مقاومة ممتازة للرطوبة، الضوء، والحرارة، مما يجعله مناسبًا للعديد من التطبيقات التجارية.
يمكن استخدام هذه الراتنجات بشكل فردي أو في تركيبة مع بعضها البعض. تختلف التكلفة حسب جودة الراتنج. يمكن أن يؤثر اختيار الراتنج وسمك الطلاء أيضًا على وزن القماش النهائي، مما يؤثر على سهولة حمله وملاءمته لتطبيقات مثل معدات الهواء الطلق فائقة الخفة، الخيام، والملابس.
تُستخدم أيضًا إضافات الأداء لضمان أن قماش البولي يوريثان آمن وجاهز للاستخدام التجاري. يُعرف طلاء PU على القماش بثبات لونه ومقاومته للبقع. يمكن أن تعزز إضافة مواد كيميائية جديدة مقاومته للتآكل واللهب.
طلاء PU على القماش - عملية التصنيع
هناك عمليتان رئيسيتان لتصنيع الأقمشة المطلية بالبولي يوريثان: العملية الرطبة والجافة. فهم تفاصيل عملية تصنيع طلاء PU أمر حاسم لضمان جودة وأداء الملابس الخارجية.
عملية البولي يوريثان الرطبة
تتضمن العملية الرطبة طلاء قاعدة متجلطة على دعامة تحتية. تستخدم تركيبات نظام الراتنج مع طبقات لاصقة مطبقة على الأسفل والأعلى. الطلاءات العلوية ملونة ومصممة. تُستخدم هذه العملية بشكل رئيسي في التنجيد اليوم.
عملية البولي يوريثان الجافة
الطريقة الجافة لا تستخدم قاعدة متجلطة. يلتصق البولي يوريثان مباشرة بوجه الدعامة، مما يسهل تفاعلًا كيميائيًا يعزز قوته وأدائه. يُستخدم نظامان من الراتنج: البولي كربونات الصلبة والبولي إيثر-بولي كربونات. تتم معالجة الراتنجات عالية الجودة في بيئات أكثر صداقة للبيئة، مع استرجاع وإعادة تدوير ما يقرب من 100% من المذيبات. تستخدم عملية التجفيف أيضًا طاقة أقل بنسبة 25% من العملية الرطبة.
مقاومة الأشعة فوق البنفسجية وفوائد طلاء PU
يُشتهر طلاء البولي يوريثان (PU) بمقاومته الاستثنائية للأشعة فوق البنفسجية، مما يجعله خيارًا مفضلًا للأقمشة المستخدمة في البيئات الخارجية. عند تطبيقه كطبقة واقية، يشكل طلاء البولي يوريثان حاجزًا يحمي القماش الأساسي من الآثار الضارة لأشعة الشمس. هذا يعني أن الأقمشة المطلية بـ PU تعاني من تلاشي، وتغير لون، وتدهور أقل بكثير، حتى بعد التعرض الطويل لأشعة UV. ونتيجة لذلك، تحافظ المنتجات مثل الخيام، المظلات، والأغطية على مظهرها وأدائها لفترة أطول بكثير من المواد غير المعالجة.
يكمن السر وراء هذه المقاومة للأشعة فوق البنفسجية في الخصائص الفريدة للبولي يوريثان. يمتص الطلاء ويبدد الإشعاع فوق البنفسجي، مما يمنعه من اختراق وتفكيك ألياف القماش. لا تعزز هذه الخاصية متانة المادة فحسب، بل تضمن أيضًا بقاء القماش مرنًا، قابلًا للتنفس، وخفيف الوزن — وهي صفات أساسية لمعدات الهواء الطلق. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأقمشة المطلية بـ PU مقاومة للرطوبة، والتآكل، والأوساخ، مما يوفر حماية شاملة في مجموعة واسعة من ظروف الطقس.
بالنسبة لصناعة الهواء الطلق، فإن فوائد طلاء PU كبيرة. يعتمد المصنعون على الأقمشة المطلية بـ PU لإنتاج منتجات عالية الأداء يمكنها تحمل البيئات القاسية، من أشعة الشمس الشديدة إلى الأمطار الغزيرة. تتيح عملية الطلاء إنشاء مواد أخف وزنًا وأكثر مرونة دون التضحية بالقوة أو خصائص مقاومة الماء. هذا يجعل الأقمشة المطلية بـ PU مثالية للاستخدام في الخيام، الأغطية، المظلات، والملابس الخارجية، حيث يكون كل من الحماية والراحة أمرًا حيويًا.
تطبيق طبقة من البولي يوريثان على القماش الأساسي هو طريقة فعالة من حيث التكلفة لتعزيز أداء القماش. يمكن تخصيص العملية لتلبية احتياجات مختلفة، مما يضمن أن المادة النهائية تقدم التوازن الصحيح بين مقاومة الأشعة فوق البنفسجية، وقابلية التنفس، والمتانة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأقمشة المطلية بـ PU سهلة الصيانة، حيث تساعد الطبقة الواقية على صد الأوساخ والرطوبة، مما يجعل التنظيف والتخزين بسيطًا.
باختصار، يوفر طلاء PU مقاومة ممتازة للأشعة فوق البنفسجية والعديد من الفوائد الأخرى التي تجعله لا غنى عنه في صناعة الهواء الطلق. سواء للخيام، المظلات، أو الملابس التقنية الخارجية، تقدم الأقمشة المطلية بـ PU حماية طويلة الأمد، أداءً محسنًا، ومتانة موثوقة، مما يضمن أن كل من المصنعين والمستهلكين يمكنهم الوثوق في معداتهم لتحمل العوامل الجوية.
طلاء PU على القماش: أمور يجب مراعاتها
هناك العديد من الفوائد لاستخدام طلاء PU على القماش. إليك بعض المزايا الرئيسية:
ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن طلاءات PU يمكن أن تصبح لزجة وملتصقة إذا تدهورت بسبب العناية غير المناسبة أو التعرض المطول للرطوبة.
صديق للبيئة
العملية الجافة للبولي يوريثان خيار صديق للبيئة. لا يستخدم قماش البولي يوريثان المذيبات ولا ينتج سمومًا ضارة. على عكس المواد مثل PVC، البولي يوريثان مادة قوية، متينة، مقاومة للماء، ومقاومة للحرارة. يضمن PU تقليل النفايات وهو مثالي لمنتجات مثل سترات النجاة.
سهل التنظيف
قماش البولي يوريثان هو من أكثر المواد متانة للأثاث. قدرته على حجب الرطوبة تجعله سهل التنظيف. يمكن إزالة البقع بالصابون والماء. يمكن استخدام مبيض مخفف أو كحوليات أخرى على الخلطات المقاومة للمذيبات. تجنب المواد الكيميائية القاسية مثل الأسيتون أو الخل، لأنها قد تتلف المادة. اتبع دائمًا تعليمات العناية على الملصق لتجنب تلف مزيج القماش.
تاريخ تطبيق البولي يوريثان
إليك جدول زمني لتاريخ قماش البولي يوريثان:
1937
اكتشف الدكتور أوتو باير الكيمياء الأساسية للبولي يوريثان في مختبرات IG Farben.
السبعينيات
بدأ البولي يوريثان يحل محل المطاط واستخدم في تشريب الورق وفي تصنيع الملابس المقاومة لغاز الخردل. كما استخدم في تشطيبات الطائرات عالية اللمعان. في عام 1948، جعلت شركة DuPont البولي يوريثان متاحًا تجاريًا كرغوة صلبة لعزل براميل البيرة.
الخمسينيات
استخدم الجلد الصناعي من البولي يوريثان لأول مرة في نعال الأحذية الرياضية. بدأت وسائد المقاعد الرغوية في أوروبا ثم في الولايات المتحدة، مع تحول رغوة البولي يوريثان المرنة إلى المادة المفضلة لمقاعد السيارات وتنجيد الأثاث.
الستينيات
استخدمت DuPont البولي يوريثان في الملابس، مع إعادة تسمية ألياف سباندكس إلى ليكرا للملابس السباحة. في عام 1969، قدمت شركة Bayer AG البولي يوريثان للسيارة البلاستيكية بالكامل في ألمانيا.
السبعينيات
استخدم راكبو الدراجات طلاء PU على القماش لتحسين الديناميكا الهوائية. أصبحت شورتات سباندكس شائعة كملابس تمرين متعددة الاستخدامات. في أواخر السبعينيات، استخدم البولي يوريثان كرذاذ لعزل المباني بسبب ارتفاع تكاليف الطاقة.
الثمانينيات
كان سباندكس شائعًا في الجوارب والملابس اليومية، مثل الليجنز والتنانير من شانيل. استخدمت رغوات البولي يوريثان في السيارات لسلامة الركاب.
التسعينيات
استخدم البولي يوريثان في الخراطيم الطبية ذات الجدران الرقيقة، مثل القساطر، بسبب فوائده البيئية.
الألفينات
تحولت الصناعات نحو ممارسات أكثر صداقة للبيئة. صُنع البولي يوريثان من بوليولات زيت نباتي، مثل تلك المستخرجة من الصويا، والتي تُستخدم في البولي يوريثان المستند إلى الصويا، كما هو موضح في منتجات فورد. قدمت Rimowa أول حقيبة سفر من البولي كربونات، والتي كانت أخف وزنًا من الخيارات المصنوعة من الألمنيوم.
العقد 2010
قدمت مجموعة ميتشل Sta-Kleen، أول حبر جاف ومقاوم للبقع لطلاء الأثاث PU. في عام 2017، قدموا Sta-Kleen Polycarbonate، بولي يوريثان مصنوع من راتنجات PC بنسبة 100%. حقق البولي يوريثان مبيعات بقيمة 1.1 مليار دولار في الولايات المتحدة عام 2016 وهو مادة رئيسية لمنتجات الحيوانات الأليفة، أكياس الفاصوليا، المظلات، سترات النجاة، والقوارب. كما تستخدم صناعة الحفاضات أقمشة البولي يوريثان كبديل للخيارات القابلة للتصرف.
