تاریخچه تولید داینیما

از جمله موارد جالب توجه در بررسی تاریخچه تولید نخهای فیلامنتی داینیما زنده بودن کلیه افراد دخیل در پیدایش و تجاری سازی این الیاف می باشد که این موضوع حاکی از جوان بودن این تکنولوژی می باشد.در سال 1968 آقای دکتر آلبرت پنینگز که در آزمایشگاه تحقیقات بنیادی پلیمری کارخانه تولید پلی اتیلن مشغول به فعالیت بود متوجه شد که با کشیدن یک میله از داخل بشر محتوی محلول پلیمر می تواند به سختی از بلورهای شکل گرفته در داخل ظرف رشته ای تولید نماید که با تبخیر حلال به الیاف بسیار ظریف و مستحکم تبدیل می گردد که شکل خود را در عین ظرافت حفظ می نمایند و این موضوع حاکی از استحکام بسیار زیاد این رشته دارد.

در آن زمان هنوز فعالیت شرکت دی-اِس-اِم در صنایع زغال سنگ بسیار چشمگیر بود و به تازگی الیاف کولار به عنوان یک لیف مصنوعی بسیار مستحکم به بازار عرضه شده بود و به همین دلیل هیچ حمایتی از تولید الیاف پلی اتیلن توسط ایشان صورت نپذیرفت.

آقای دکتر پنینگز که در سال 1957 همزمان با موج مهاجرت نخبگان و برندگان جایزه نوبل جهان به آمریکا به همراه استاد راهنمای خود آقای پروفسور جِی جِی هرمانز به آمریکا مهاجرت نموده بود و پس از بازگشت از آمریکا مستقیماً در کارخانه دی-اِس-اِم در آزمایشگاه تحقیقات بنیادی پلیمری در خصوص تولید پلاستیکهای جدید مشغول به فعالیت شده بود، علی رغم عدم توجه مدیران آن شرکت پس از ثبت اولیه این فرآیند، دست از ادامه آزمایشات برنداشت و به تدریج با انتشار مقالات مختلف در این خصوص به شهرت رسید تا اینکه به عنوان استاد در دانشگاه گرونینگن هلند استخدام شد ولی همچنان به عنوان مشاور فعالیت در دی-اس-ام را نیز ادامه داد.

در روش ایشان یک محلول نیمه غلیظ پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا در یک مخزن دولایه دوار ریخته شده و با چرخش استوانه داخلی بلورهای لیفی شکل گرفته بر روی استوانه به کمک یک لیف که دارای هسته تبلور در نوک آن می باشد ریسیده می شود. همانطور که مشخص است این روش صنعتی نبوده و سرعت تولید آن در حدود 60-30 سانتیمتر بر دقیقه می باشد.

در سال 1978 شرکت دی-اِس-اِم به آقایان دکتر پائول اسمیت و پیت لمسترا که نفر اول از دانشجویان سابق دکتر پنینگز در دانشگاه گرونینگن بود ماموریت داد تا این یافته تحقیقاتی را به مرز تولید صنعتی برسانند.علی رغم سرمایه گذاری بسیار زیاد جهت ساخت دستگاههای همزن بزرگ مطابق حق ثبت اولیه، متاسفانه نتایج قابل قبولی به دست نیامد تا اینکه این 2 نفر به فکر استفاده از حالت ژل به جای محلول به عنوان پیش ماده تولید این الیاف افتادند و اولین حق ثبت خود در این خصوص را در سال 1979 منتشر نمودند که شهرت قابل توجهی برای آنها به ارمغان آورد.

انتشار این حق ثبت بدون اشاره ای به نام دکتر پنینگز منجر به ناراحتی و توقف همکاری ایشان با دی-اِس-اِم شد و متعاقب آن دکتر اسمیت نیز به شرکت دوپونت در آمریکا مهاجرت نمود و به این ترتیب در سال 1982 این پروژه مجدداً متوقف شد.

پس از مدتها آقای راب کیرش بام که در آن زمان مدیر بخش تولید نیمه صنعتی شرکت دی-اِس-اِم بود در یکی از حق ثبتهای مرتبط با شرکت الایدسیگنال آمریکا تولید نخهای فیلامنتی مشابهی را مشاهده کرد که تنها تفاوت آن با نخهای فیلامنتی دی-اِس-اِم در افزایش 30-20 درجه ای دمای ذوب پلیمر بود. پس از کشمکش فراوان گروه وکلای شرکت دی-اِس-اِم توانستند تشابهاتی بین این فرایند و حق ثبت قدیمی خود را اثبات نمایند و شرکت اِلایدسیگنال را مجبور به پرداخت وجه قابل توجهی به عنوان خرید حق ثبت نمایند.

شرکت دی-اِس-اِم با دریافت این وجه مجدداً فعالیت بر روی پروژه تولید داینیما را از سر گرفت و شرکت اِلایدسیگنال نیز با تولید نخهای فیلامنتی اسپکترا توانست انحصار بازار تولید الیاف و نخهای صنعتی در حوزه بازار منسوجات و کامپوزیتهای مقاوم در برابر ضربه را از دست شرکت دوپونت که رقیب مستقیم خود بود خارج سازد. البته شرکت دوپونت نیز بیکار ننشست و فعالیت هایی را جهت نشان دادن نقطه ضعف عملکرد نخهای فیلامنتی پلی اتیلنی در کاربردهای نیازمند به دمای بالا آغاز نمود.

در این مرحله پس از پیشرفت پروژه، بزرگ ترین مساله برای شرکت دی-اِس-اِم، عدم تجربه در فرآیند ریسندگی نخهای فیلامنتی بود که این موضوع نیز با جلب نظر مساعد شرکت ژاپنی تویوبو و ارائه راه حل بسیار ویژه آنها که به نام روش ژل ریسی شناخته شد حل گردید.این شرکت ژاپنی 100 ساله، دارای سابقه و تجربه بسیار عالی در حوزه تولید نخهای صنعتی بود که در انتهای فرآیند بسیار حائز اهمیت بود.

تا این زمان این نخها توسط شرکت هلندی به نام داینما که در زبان یونانی دارای ترکیبی از معانی الیاف و استحکام بود شناخته می شد، اما پس از انعقاد تفاهمنامه همکاری بین شرکتهای هلندی و ژاپنی به دلیل راحتی تلفظ و مناسب بودن معنی در هر دو زبان با اضافه نمودن یک حرف e به میان این اسم، کلمه Dyneema شکل گرفت. بر طبق این تفاهمنامه حق ثبت تولید این نخهای فیلامنتی در ژاپن به شرکت تویوبو واگذار گردید و در مابقی کشورهای جهان این حق ثبت در انحصار شرکت دی-اِس-اِم باقیماند.

در سال 1989 آقای جوس اشنایدرز به عنوان مدیر تجاری سازی این پروژه انتخاب گردید و متعاقب آن شریک ژاپنی تجهیزات ژل ریسی ویژه ای طراحی و آنها را به شهر هیرلن هلند انتقال داد.در آغاز فرایند تولید صنعتی از ثبات خوبی برخوردار نبود و به همین دلیل حتی شرکت دی-اِس-اِم در برهه ای از زمان تصمیم به فروش این فرایند گرفت ولی پس از مدتی مشکلات اولیه مرتفع شد و خصوصیات فیزیکی نخهای تولیدی در هلند از خصوصیات نخهای رقیب تولید شده در ژاپن و آمریکا نیز پیشی گرفت به نحویکه با افزایش تقاضا برای این نخها قیمت آنها در مدتی کمتر از یکسال تا حد 2 برابر افزایش یافت و 1001 کاربرد جدید برای آنها ایجاد گردید.

در آن زمان با توجه به کوچک بودن گروه فعال بر روی این پروژه، در ابتدا سه حوزه کاربردی برای این نخها تعریف گردید که عبارت بودند از: تولید البسه ضدگلوله، طنابهای مهار با استحکام بالا جهت صنایع دریانوردی مخصوصا مهار کانتینرها بر روی کشتی ها و همچنین طنابهای مهار دکلهای عظیم حفاری نفتی در اقیانوس.

هرچند در دهه 90 میلادی این نخهای فیلامنتی توانستند عنوان محکمترین نخهای تولیدی بشر را به خود اختصاص دهند، اما دوره رشد سریع استفاده از این محصول مربوط به دهه 2000 میلادی می باشد که به دلیل تقاضای بسیار رو به رشد بازار حجم تولید به نحو چشمگیری افزایش یافت.تا این مرحله دانشمندان این حوزه پیشرو بوده و صنعت به دنبال آنها حرکت می نمود، اما در حال حاضر این صنعت است که هر روز با ارائه درخواستهای جدیدی دانشمندان را وادار به عرضه محصولی منطبق با نیاز آنها می نماید.