الیاف پلی پروپیلن PP

حالیاف پلی پروپیلن با عنوان الیاف PP نیز شناخته می‌شوند. این الیاف از دسته رشته‌های پلیمری هستند و برای تسلیح بتن و ملات‌های گچی استفاده می‌شوند. این الیاف طی فرایند پلیمریزاسیون تولید می شوند و از ضخامت بسیار کمی برخوردار هستند. استفاده از این الیاف مقاومت بتن را افزایش می‌دهد و  می تواند جایگزین آرماتوربندی در بتن می‌شود. الیاف مورد استفاده در بتن، نیروها را انتقال می‌دهند و به منظور کنترل ترک‌ها به کار می‌روند.
الیاف پلی پروپیلن شکل پذیری بتن و تحمل تنش آن را افزایش می‌دهند. با توجه به اهمیت الیاف پلی پروپیلن PP در مقاوم سازی ساختمان، این مطلب به معرفی ویژگی‌ها و مزایای آن می‌پردازد. الیاف پلی پروپیلن باعث افزایش شکل پذیری در بتن می‌شوند و ظرفیت تحمل تنش را در آن بالا می‌برند. کاربردهای الیاف پلی پروپیلن در صنایع مختلف، به ویژه صنعت بتن، بسیار گسترده است. در این مطلب، روش تولید الیاف پلی پروپیلن و نحوه مصرف آنها نیز بررسی خواهد شد. استانداردهای بتن الیافی و نحوه انتخاب طول مناسب الیاف پلی پروپیلن نیز مورد توجه قرار خواهد گرفت. همچنین، قیمت تمام شده برای هر کیلو از این الیاف در این مطلب مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.

الیاف پلی پروپیلن PP چیست؟

الیاف پلی پروپیلن PP از الیاف پرکاربرد در صنایع مختلف است. به ویژه در صنعت ساختمان، از این الیاف برای تسلیح هر چه بیشتر بتن استفاده می‌شود. این الیاف از طریق فرایند ذوب ریسی و با پلیمریزاسیون مونومرهای پروپن تولید می‌شود. الیاف PP دارای سختی بسیار بالا هستند و همچنین مقاومت حرارتی قابل توجهی دارند. الیاف پلی پروپیلن خاصیت مغناطیسی و رسانایی ندارند و جزو الیاف با طول عمر بالا به شمار می روند. مسلح کننده های بتن سازگاری بالا با پوست دارند و به همین دلیل در صنایع بهداشتی و دارویی نیز استفاده می‌شوند. این الیاف قابل قرار دادن در دسته مواد بی‌ضرر هستند؛ زیرا برای محیط زیست هیچ مشکلی ایجاد نمی‌کنند. این ویژگی برای دوستداران محیط زیست بسیار اهمیت دارد.
همان طور که اشاره کردیم از الیاف پلی پروپیلن PP در طراحی بتن نیز استفاده می شود. با این الیاف، خواص جذب انرژی بتن قابل افزایش و مقاومت آن در برابر آتش بالا قابل ارتقا است. مسئله ایجاد ترک در ساختار بتن یکی از چالش‌های طراحان است. با استفاده از این الیاف، شکل گیری ترک انقباضی در بتن به تأخیر می‌افتد و عرض آن کاهش می‌یابد. استفاده از این الیاف در ساختار بتن به حدی مؤثر است که در طراحی باعث کاهش و حتی در بعضی موارد حذف مصرف آرماتورها می شود. پس از قرارگیری در بتن، الیاف پلی پروپیلن یک شبکه منسجم از الیاف را تشکیل می‌دهند. این شبکه باعث افزایش مقاومت و یکپارچگی بتن در برابر ترک‌های تصادفی در زمان ساخت می‌شود.

ویژگی ها و مزایای الیاف پلی پروپیلن PP

الیاف پلی پروپیلنPP  به دلیل ویژگی‌ها و مزایای فراوانشان، اکنون در صنایع و زمینه‌های کاری متنوع استفاده می‌شوند. مزایای فراوان الیاف در ساخت بتن، باعث جلب توجه بیشتر به این حوزه کاری شده است. استفاده از این الیاف در بتن مانع از زنگ زدگی میلگردهای مورد استفاده در طراحی آن می شود. کار با این الیاف آسان بوده و همین مسئله نیز سبب افزایش سرعت کار اجرایی می شود. استفاده از الیاف پلی پروپیلن در اجرای بتن، علاوه بر کاهش نیاز به نیروی اجرایی، هزینه‌ها را نیز کاهش می‌دهد.
استفاده از این الیاف باعث افزایش استحکام و یکنواختی بتن می‌شود. همچنین، توزیع یکنواخت آن می‌تواند مانع ایجاد ترک در ساختار بتن شود. کار با این الیاف دارای صرفه اقتصادی بوده و باعث کاهش هزینه ها در فرایند مقاوم سازی می شود. الیاف پلی پروپیلن در ساختار بتن، مقاومت آن را در برابر ضربات مکانیکی، عوامل شیمیایی و سیکل‌های دمایی افزایش می‌دهند. این الیاف با سایر افزودنی های بتن سازگاری دارند و از آنها جهت ترمیم بتن نیز می توان استفاده کرد.

کاربرد الیاف پلی پروپیلن PP

از این الیاف به دلیل کارایی بالا و قیمت مناسب در بسیاری از صنایع و حوزه‌های کاری استفاده می‌شود. این صنایع شامل صنایع نساجی، شیلات، کشاورزی، بسته‌بندی و بتن می‌شود. در ادامه به معرفی و بررسی نقش الیاف PP در این صنایع خواهیم پرداخت که به صورت زیر است:

کاربرد الیاف پلی پروپیلن پ پ در صنعت نساجي

الیاف پلی پروپیلن مورد استفاده در صنعت نساجی، وزن مولکولی پایینی دارند. برای الیاف با استحکام بسیار بالا،باید از پلی پروپیلن با وزن مولکولی بالا استفاده شود. استفاده عمده این الیاف در صنعت نساجی برای تولید پارچه‌های نرم و جاذب آب است. همچنین این الیاف در تولید فرش، نخ کفپوش نمدی، نخ کفپوش تافتینگ، نخ های BCF و غیره استفاده می‌شوند. محصولات نساجی تولید شده از این الیاف از کیفیت ویژه ای برخوردار بوده و علاقه مندان خاص خود را دارند.

کاربرد الیاف پلی پروپیلن PP در صنعت شیلات

کاربرد دیگر الیاف پلی پروپیلن پ پ به استفاده گسترده آنها در صنعت شیلات برمی گردد. در حوزه شیلات، از این الیاف برای تولید طناب‌های چند رشته‌ای استفاده می‌شود. طناب دو رشته‌ای و سه رشته‌ای از جمله متداول‌ترین نمونه‌های آن‌ها هستند. همچنین، طناب‌های هشت رشته‌ای و طناب‌های پلی پروپیلن با مقاومت کششی بالا و چگالی کم نسبت به آب تولید می‌شوند. بنابراین، این طناب‌ها علاوه بر استحکام و دوام بالا، قابلیت شناور شدن بر روی آب را نیز دارا می‌باشند.
این طناب ها در حوزه کشتیرانی رخلاف سیم بکسل های فولادی، دچار خوردگی و زنگ زدگی درپیچ نمی شوند. کاربرد دیگر این الیاف در ساخت تورهای صیادی بوده که از مقاومت و دوام بالایی برخوردارند. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند که الیاف به طور گسترده در زمینه‌های ماهیگیری، دریانوردی و کشتیرانی مورد استفاده قرار گیرند.

کاربرد الیاف پلی پروپیلن پ پ در صنعت کشاورزی

الیاف در صنعت کشاورزی کاربردهای گسترده‌ای دارد. تولید نخ گلخانه‌ای، طناب‌های مقاوم از پلی پروپیلن و نخ کشاورزی از جمله این کاربردها هستند. نخ‌های گلخانه‌ای برای پوشش گلخانه و نخ‌های کشاورزی در زمینه‌های مختلف از جمله بسته‌بندی محصولات کشاورزی استفاده می‌شوند. از دیگر موارد استفاده این الیاف می توان به ساخت تشک های محافظتی در حوزه کشاورزی اشاره کرد.

کاربرد الیاف پلی پروپیلن PP در صنعت بسته بندی

از الیاف PP می توان به عنوان ماده اولیه ساخت بسیاری از محصولات بسته بندی استفاده کرد. بطری‌ها، جعبه‌ها و کیسه‌های پلاستیکی در بسته‌بندی محصولات غذایی، بهداشتی، شیمیایی و لوازم خانگی کاربرد دارند. این محصولات می‌توانند از الیاف پلی پروپیلن تولید شوند. نخ دروگر، نخر بیلر و نخ یونجه از محصولات رایج الیاف در حوزه بسته‌بندی هستند. همچنین، توری بسته بندی، توری محافظ و توری پیازی نیز از این الیاف تولید می‌شوند. این محصولات با کیفیت و کاربرد گسترده‌ای در صنعت بسته‌بندی دارند.

کاربرد الیاف پلی پروپیلن پ پ در صنعت بتن

الیاف پلی پروپیلن در حوزه بتن کاربرد دارند و به دلیل اهمیت آنها در ساخت سازه‌های بتنی به عنوان الیاف بتنی شناخته می‌شوند. در فرایند تولید بتن، این الیاف را با نسبت مشخصی از سیمان، ماسه و سایر افزودنی ها ترکیب کرده تا یک سازه بتنی مستحکم و با مقاومت کششی بسیار بالا به دست آید. االیاف پلی پروپیلن در ساخت مصالح بتنی به کار می‌روند. این الیاف در بتن‌های سبک، ضد حریق، شکل‌پذیر و محصولات پیش‌ساخته بتنی با ضخامت و وزن کم استفاده می‌شوند. کاربرد دیگر این الیاف در روسازی های صنعتی و کفسازی انبارها، پارکینگ ها و سوله هاست.

همچنین از این الیاف می توان در بتن مورد استفاده در طراحی نمای ساختمان نیز استفاده کرد. الیاف پلی پروپیلن در ساخت سازه‌های بتنی با کاربردهایی که ممکن است دچار ارتعاش شوند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. افزودن این الیاف می‌تواند باعث تقویت بتن به میزان قابل توجهی شود. از این الیاف در بتن های ساخت کانال های آب، تصفیه خانه ها و مخازن آب استفاده می شود. این الیاف در ساخت ورق ها، بلوک های سیمانی، لوله ها و سقف های کامپوزیت هم استفاده می‌شوند.

چرا از الیاف پلی پروپیلن PP در بتن استفاده می شود؟

دلایل بسیاری وجود دارد که این الیاف در ساخت بتن استفاده می‌شوند و در این بخش به آنها می‌پردازیم. مورد اول، خواص مکانیکی بتن است که الیاف برای تعادل سختی و مقاومت در برابر ضربه استفاده می‌شوند. مورد دیگر در رابطه با خواص شیمیایی این مواد بوده و اینکه مقاومت بالایی در برابر حلال های رایج دارند. همچنین این الیاف باعث افزایش خاصیت عایقی بتن در برابر نفوذ رطوبت می شود. حفظ پایداری ابعاد در برابر دماهای بالا، یکی از دلایل استفاده از الیاف در ساخت سازه‌های بتنی می‌باشد. استفاده از الیاف پلی پروپیلن به عنوان تقویت کننده، سازه‌های بتنی را تقویت و استحکام آنها را افزایش می‌دهد.
استفاده از این الیاف در طراحی بتن نسبت به مش های تقویت کننده، جایگزینی مناسب و اقتصادی تر است. سرعت اجرایی بالا و اجرای آسان، دیگر دلایل استفاده از این الیاف در ساخت سازه‌های بتنی هستند. ترکیب مستقیم این الیاف با بتن، تسریع در روند کاری و صرفه‌جویی در زمان را به همراه دارد. کاهش ترک‌های انقباضی، یکی از دلایل محبوبیت بالای استفاده از این الیاف در ساخت بتن می‌باشد. سازه‌های بتنی با استفاده از الیاف پلی پروپیلن در طراحی، بسیار مقاوم در برابر فرسایش و ضربه می‌باشند. استفاده از این الیاف در سازه‌های بتنی، خواص غیرمغناطیسی و مقاومت کششی بتن را بهبود می‌بخشد.

قیمت هر کیلو الیاف پلی پروپیلن PP

بطور کلی این الیاف در مقایسه با متریال مشابه از قیمت مناسب و به صرفه ای برخوردار هستند. با این حال، عوامل مختلفی هستند که می‌توانند بر قیمت تمام شده هر کیلو از الیاف پلی پروپیلن تأثیرگذار باشد. در این بخش، به معرفی و بررسی این عوامل و فاکتورها خواهیم پرداخت. الیاف با کیفیت های گوناگون، بر اساس نیازها و حوزه‌های مختلف، به صورت متنوع عرضه می‌شوند. در کل، عواملی همچون درجه کیفیت، نمره نخ، ضخامت، و ابعاد می‌توانند بر قیمت نهایی الیاف تأثیرگذار باشند. معمولاً الیافی که از درجه کیفیت بالاتری برخوردار هستند با قیمت بالاتری نیز عرضه می شوند. نوع مواد اولیه بکار رفته در تولید این الیاف و کیفیت خط تولید آن از دیگر عوامل تأثیرگذار بر قیمت آنها است.
برند و شرکت تولید کننده این الیاف عامل مؤثر دیگری بر قیمت تمام شده آنهاست. معمولاً الیافی که توسط برندهای معتبر و با سابقه تولید می شوند از کیفیت و قیمت بالاتری برخوردار هستند. نحوه بسته بندی و عرضه این الیاف و ضمانت کیفیت آن از دیگر فاکتورهایی است که بر قیمت تمام شده تأثیر می گذارد. در خط تولید، برخی شرکت‌ها برای تست کیفیت الیاف از آزمایش‌های پیش و پس از تولید استفاده می‌کنند. این آزمایشات می‌توانند تأثیر مستقیمی بر قیمت نهایی داشته باشند. برای تهیه الیاف با کیفیت و اصلی، توصیه می‌شود از نمونه‌های ضمانت شده این محصولات در خرید استفاده نمایید.

روش تولید الیاف پلی پروپیلن PP

تولید الیاف پلی پروپیلن PP به دو روش پنیون و اصطکاکی انجام می شود. روش اول که با عنوان روش پنیون شناخته می شود با استفاده از دستگاه های پنیون صورت می گیرد. ابتدا گرانول‌های پلی‌پروپیلن با ابعاد کوچک به دستگاه پنیون منتقل شده و در آن گرم و ذوب می‌شوند. سپس، این گرانول‌ها به صورت نخ‌های نازک از سوراخ‌های مربوط در بخش خروجی دستگاه عبور می‌کنند. این نخ ها تحت فشار هوا قرار گرفته و پس از خنک شدن تبدیل به الیاف مورد نظر می شوند. در روش دوم که با عنوان روش اصطکاکی از آن یاد می شود از دستگاه اصطکاک جهت تولید این الیاف استفاده می شود.
این دستگاه دارای یک محفظه تنظیم دما بوده که گرانول های پلی پروپیلن را داخل آن انتقال می دهند. این گرانول ها پس از انباشته شدن در دستگاه ذوب شده و به یک ماده لاستیکی با چسبندگی بالا تبدیل می شوند. نهایتا مواد بدست آمده به شکل نخ های نازک از بخش خروجی دستگاه که سوراخ های کوچکی دارد خارج می گردد. این نخ ها تحت فشار هوا خنک شده و به الیاف مورد نظر تبدیل می شوند. الیاف تولیدی در روش‌های پنیون و اصطکاکی، با ویژگی‌ها و خصوصیات منحصربه‌فرد، قابل استفاده در شرایط کاری مختلف می‌باشند.

راهنمای انتخاب طول مناسب الیاف پلی پروپیلن PP در بتن

قبل از کار با این الیاف لازم است به طول و وزن آنها در نوع بتن مورد طراحی توجه شود. این الیاف معمولا با طول های 3، 6، 12 و 18 میلیمتری تولید شده که متناسب با شرایط کاری و نوع طراحی سازه از آنها استفاده می شود. اگر قصد سیمانکاری آستر و نرمه را دارید می توانید از الیاف با طول 3 و 6 میلیمتر استفاده کنید. همچنین الیاف با طول 12 میلیمتر جهت طراحی بتن بسیار مناسب و کاربردی هستند. وزن مصرفی الیاف و طول آنها و نوع بتن متغیر است و می تواند بین 0.5 تا 1.2 کیلوگرم برای هر متر مکعب بتن باشد.
برای بتن‌های آماده، الیاف 12 میلیمتری با وزن 0.6 تا 1 کیلوگرم در هر متر مکعب معمولاً استفاده می‌شوند. اما در بتن‌های پاششی با همان طول، این مقدار به 2 کیلوگرم در متر مکعب افزایش می‌یابد. مقدار الیاف مورد نیاز برای بتن کف با طول 12 میلیمتر نیز 1 الی 5/1 کیلوگرم در متر مکعب است. برای ساخت پلاستر، الیاف 6 میلیمتری با وزن 0.5 کیلوگرم در متر مکعب و در پلاسترهای گچی با همان طول، این مقدار به 1.4 کیلوگرم افزایش می‌یابد. همچنین، الیاف را می‌توان درصدی از وزن بتن (5 تا 10 درصد) استفاده کرد.

روش مصرف الیاف پلی پروپیلن PP در بتن

اختلاط الیاف بر اساس شرایط کاری و حجم بتن می‌تواند دستی یا با میکسر صورت گیرد. در اختلاط دستی، الیاف به مقدار مشخص بر اساس نوع بتن، یکنواخت بر روی مواد ساخت بتن ریخته می‌شود. سپس این مخلوط را در حالت خشک بهم می زنند تا الیاف پلی پروپیلن PP کاملا با سیمان، ماسه و سنگدانه ها ترکیب و یکدست شود.

البته فرایند اختلاط لازم است 2-3 دقیقه به طول انجامد تا مخلوط از کیفیت لازم برخوردار باشد. در روش میکسر همین عملیات این بار با کمک دستگاه انجام می شود. بدین صورت که ماسه، سیمان، آب و الیاف متناسب با مشخصات بتن و اندازه های مشخص در دستگاه میکسر ریخته و مخلوط می گردد. عملیات اختلاط این مواد 3 الی 4 دقیقه به طول می انجامد. الیاف پلی پروپیلن را می‌توان به بتن در حال اختلاط مستقیماً اضافه کرد. اما قبل از اضافه کردن الیاف، باید مطمئن شوید که سایر مصالح و افزودنی‌های بتن به طور کامل مخلوط شده‌اند. پس از اضافه کردن الیاف، فرآیند اختلاط مواد باید برای 4 تا 5 دقیقه ادامه یابد.

بتن الیافی (FRC) چیست؟

بتن الیافی با عنوان «Fiber Reinforced Concrete» یا به اختصار بتن FRC شناخته می شود. این الیاف یکی از انواع بتن بوده که تسلیح آن با کمک الیاف صورت می گیرد. در ساخت این بتن ها در کنار سیمان، ماسه و سایر افزودنی ها از الیاف تقویت کننده گسسته استفاده شده است. الیاف مصرفی در ساخت این بتن ها می تواند از شیشه، فولاد، کربن، پلی پروپیلن، الیاف مصنوعی (پلیمرهای آلی) یا الیاف سبزیجات و آزبست مانند جوت و سیسال باشد. استفاده این مواد در بتن، خواص مکانیکی را بهبود می‌دهد تا بتواند در مقابل نیروها و ضربات مقاوم باشد و ترک نخورد. این بتن ها قابلیت جذب انرژی بالایی دارند و از مقاومت فشاری قابل توجهی نیز برخوردار هستند. الیاف پلی پروپیلن یک نوع کاربردی در بتن می‌باشد که در این مطلب به طور جامع بررسی شده است.

استانداردهای بتن الیافی و الیاف پلی پروپیلن PP

استاندارد ASTM C1116 اطلاعات آزمایش الیاف در بتن، شامل انواع مختلفی از الیاف از جمله شیشه‌ای، فولادی، طبیعی و پلیمری را فراهم می‌کند. طبق این استانداردها عملکرد فیزیکی و شیمیایی الیاف با مرور زمان و در دراز مدت مورد بررسی قرار می گیرد. استفاده از استانداردها در کنترل ترک‌های ناشی از جمع شدگی به علت تنش‌های حرارتی و خشک شدن بتن مؤثر است. با استفاده از استانداردها، می‌توان مقدار و نوع الیاف در طراحی بتن را با توجه به مقاومت خمشی و مقاومت بتن در برابر جمع شدگی تخمین زد. جدول زیر به عنوان خلاصه‌ای از آزمایش‌ها و پارامترهای بتن الیافی گردآوری شده است.

ویژگی ها و مزایا

• ترک خوردگی ذاتی در بتن را مهار می کند.
• اگر به طور صحیح اجرا شود، به طور یکنواخت در تمام مخلوط پراکنده می شود.
• ویژگی های پرداخت نهایی را بهبود می بخشد.
• دوام بتن را بهبود می بخشد.
• مقاومت در برابر ضربه و سایش را افزایش می دهد.
• ضد آب
• مانع نفوذ حمله قلیایی
• زمان ساخت و ساز را کاهش می دهد.

موارد استفاده

از الیاف پلی پروپیلن برای مهار ترک‌های کوچک، که ممکن است از طریق انقباض پلاستیک و نشست، خشک شدن سریع و تغییرات حرارتی ناگهانی رخ دهند، استفاده می‌شود. این الیاف جهت بهره‌گیری از خواص ذاتی ماده سیمانی سخت انجام می‌شود. الیاف پلی پروپیلن بطور خاص برای کنترل ترک در مصالح سیمانی مثل بتن آماده، بتن پیش ساخته، بتن پاششی، ملات ها و … طراحی می شوند. بتن الیافی  در دال های بتنی، پیاده روها، خطوط لوله، پوشش ترمیم وصله ای، بتن میکروسیلیس و سازه های نگهدارنده آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، در بتن‌های دست نخورده، لوله‌ها، سازه‌های دریایی، کف صنعتی سنگین و دیگر موارد نیز استفاده می شود.

مشخصات فنی الیاف چاپد پلی پروپیلن

لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.

جمع بندی

الیاف پلی پروپیلن PP به دلیل خواص و ویژگی هایی که دارند به صورت گسترده در طراحی بتن های مسلح مورد استفاده قرار می گیرند. این الیاف باعث افزایش مقاومت کششی بتن و استحکام آن در برابر فشار و ضربه می شوند. همچنین با کمک این الیاف می توان از ایجاد ترک در بتن جلوگیری کرد و آن را کنترل نمود. از الیاف پلی پروپیلن پ پ در صنایع مختلفی استفاده می شود که صنعت بتن یکی از مهمترین آنهاست. الیاف با طول‌های مختلف، با توجه به نیاز کاری و نوع بتن، در حجم‌های مشخص با مصالح بتن ترکیب می‌شوند. نحوه استفاده از این الیاف بسیار آسان بوده و از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه هستند.