پلی استر: از اختراع تا کاربردهای امروزی - تاریخچه جامع الیاف مصنوعی
پلی استر یک الیاف مصنوعی است که از منابعی مانند زغال سنگ، هوا، آب و نفت به دست می‌آید. این ماده که در آزمایشگاه‌های قرن بیستم توسعه یافته، از طریق واکنش شیمیایی بین یک اسید و یک الکل تولید می‌شود. در این فرآیند، دو یا چند مولکول با هم ترکیب شده و یک مولکول بزرگ را تشکیل می‌دهند که ساختار آن در طول الیاف تکرار می‌شود. همین ویژگی باعث می‌شود که الیاف پلی استر بسیار بلند، پایدار و مستحکم باشند. استحکام و پایداری پلی استر، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای متنوع تبدیل کرده است.
الیاف پلی استر به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارند. از تولید پوشاک و منسوجات مقاوم گرفته تا تولید فیلم‌های بسته بندی و پلاستیک‌های مهندسی، پلی استر نقش مهمی ایفا می‌کند. انعطاف‌پذیری و قابلیت شکل‌دهی این ماده، امکان تولید محصولات متنوع با خواص مطلوب را فراهم می‌سازد.
ثبت اختراع پایه و اساس پلی استر توسط وینفیلد و دیکسون
در سال 1941، دو شیمیدان بریتانیایی به نام‌های جان رکس وینفیلد و جیمز تنت دیکسون، که در انجمن چاپ پارچه کالیکو در منچستر مشغول به کار بودند، "پلی اتیلن ترفتالات" (PET یا PETE) را به عنوان اختراع خود به ثبت رساندند. این دستاورد پس از توسعه تحقیقات اولیه والاس کاروترز به دست آمد.
وینفیلد و دیکسون متوجه شدند که تحقیقات کاروترز پلی استر حاصل از اتیلن گلیکول و ترفتالیک اسید را بررسی نکرده است. پلی اتیلن ترفتالات، اساس الیاف مصنوعی مانند پلی استر، داکرون و تریلن است. وینفیلد و دیکسون به همراه مخترعان دیگری به نام‌های دبلیو. کی. بیرتویستل و سی. جی. ریچی، اولین الیاف پلی استر به نام تریلن را نیز در سال 1941 ایجاد کردند (که ابتدا توسط شرکت صنایع شیمیایی امپریال یا ICI تولید شد). دومین الیاف پلی استر، داکرون شرکت دوپونت بود. این اکتشافات، انقلابی در صنعت نساجی و مواد پلیمری به وجود آورد و زمینه‌ساز تولید انبوه و کاربردهای گسترده پلی استر شد.
نقش دوپونت در توسعه پلی استر
شرکت دوپونت در دهه 1920، رقابت مستقیمی با شرکت صنایع شیمیایی امپریال (ICI) بریتانیا داشت. در سال 1929، دوپونت و ICI توافق کردند که اطلاعات مربوط به اختراعات و پیشرفت‌های تحقیقاتی خود را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. با این حال، این اتحاد در سال 1952 منحل شد.
اگرچه ریشه های پلیمر پلی استر به نوشته‌های والاس کاروترز در سال 1929 بازمی‌گردد، دوپونت تصمیم گرفت بر روی تحقیقات مربوط به نایلون که به نظر امیدوارکننده‌تر می‌رسید، تمرکز کند. زمانی که دوپونت تحقیقات خود در زمینه پلی استر را از سر گرفت، شرکت ICI پتنت پلی استر تریلن را به ثبت رسانده بود. دوپونت در سال 1945 حق استفاده از این پتنت را در ایالات متحده خریداری کرد تا به توسعه آن ادامه دهد. در سال 1950، یک کارخانه آزمایشی در سیفورد، دلاور، الیاف داکرون (پلی استر) را با استفاده از فناوری اصلاح شده نایلون تولید کرد.
تحقیقات دوپونت در زمینه پلی استر منجر به تولید طیف وسیعی از محصولات با نام تجاری مختلف شد. یکی از این نمونه ها، مایلار (1952) است، یک فیلم پلی استری (PET) فوق‌العاده قوی که از توسعه داکرون در اوایل دهه 1950 به دست آمد.
پلی استرها از مواد شیمیایی ساخته می‌شوند که عمدتاً در نفت یافت می‌شوند و به صورت الیاف، فیلم و پلاستیک تولید می‌شوند.
نقش فیلم‌های DuPont Teijin در صنایع مختلف
به گفته شرکت DuPont Teijin Films، پلی اتیلن ترفتالات (PET) یا همان پلی استر، بیشتر به عنوان ماده‌ای شناخته می‌شود که از آن برای تولید پارچه و لباس‌های با کارایی بالا استفاده می‌شود (به عنوان مثال، الیاف پلی استر DuPont Dacron®). در طول 10 سال گذشته، PET به طور فزاینده‌ای به عنوان ماده‌ای مناسب برای بطری‌های نوشیدنی پذیرفته شده است. PETG، که به عنوان پلی استر گلیکولیز نیز شناخته می‌شود، در تولید کارت‌ها استفاده می‌شود. فیلم پلی استر (PETF) یک فیلم نیمه کریستالی است که در بسیاری از کاربردها مانند نوار ویدئو، بسته‌بندی با کیفیت بالا، چاپ حرفه‌ای عکس، فیلم اشعه ایکس، فلاپی دیسک و غیره استفاده می‌شود.
DuPont Teijin Films (تاسیس شده در 1 ژانویه 2000) یک تامین کننده پیشرو در زمینه فیلم‌های پلی استر PET و PEN است که نام‌های تجاری آن شامل: Mylar®، Melinex® و Teijin® Tetoron® فیلم پلی استر PET، Teonex® فیلم پلی استر PEN و Cronar® فیلم پایه عکاسی پلی استر است.
نامگذاری یک اختراع در واقع شامل توسعه حداقل دو نام است. یک نام، نام عمومی است. نام دیگر، نام تجاری یا علامت تجاری است. به عنوان مثال، Mylar® و Teijin® نام‌های تجاری هستند. فیلم پلی استر یا پلی اتیلن ترفتالات نام‌های عمومی یا محصول هستند.
