Polyester a polyester

Polyester obvykle označuje vysokomolekulární sloučeninu získanou polykondenzací dvojsytné kyseliny a dvojsytného alkoholu a její základní řetězce jsou spojeny esterovými vazbami. Existuje mnoho druhů polyesterových vláken, jako je polyethylentereftalátové (PET) vlákno, polybutylentereftalátové (PBT) vlákno, polypropylentereftalátové (PPT) vlákno atd., mezi nimiž jsou hlavní vlákna s obsahem polyethylentereftalátu vyšším než 85 %. a molekulová hmotnost je obecně řízena mezi 18 000 a 25 000. Hlavní molekulární struktura je následující:

1. Polyesterové (PET) vlákno

Výzkum polyesteru začal ve 30. letech 20. století. Vynalezli ho Britové jako Whinfield a Dickson. V roce 1949 byla industrializována v Británii a v roce 1953 ve Spojených státech. Je to produkt velkých druhů syntetických vláken, která se vyvinula pozdě, ale rychle se vyvíjela.

Molekulová hmotnost polyesteru je 18000 ~ 25000 a stupeň polymerace je 100 ~ 140. Makromolekuly mají symetrickou chemickou strukturu. Za vhodných podmínek makromolekuly snadno tvoří krystaly a struktura vlákna je kompaktní. Polyesterové makromolekuly obsahují benzenové kruhy, což jsou v podstatě tuhé makromolekuly. Zároveň obsahují také alifatické uhlovodíkové řetězce, díky nimž jsou molekuly flexibilní. V makromolekule nejsou žádné další polární skupiny kromě dvou alkoholem zakončených hydroxylových skupin. Při vysokém obsahu esterů dochází při vysoké teplotě k hydrolýze a tepelnému krakování. Polyester je zvlákňován z taveniny. Jeho průřez je kulatý, jeho podélný směr je skleněná tyčinka a jeho hustota je 1,38 ~ 1,40 g/cm3.

V Číně se vlákno s obsahem polyethylentereftalátu vyšším než 85 % označuje jako polyester, běžně známý jako „Dacron“. Existuje mnoho zahraničních komoditních názvů, jako například „Dacron“ ve Spojených státech, „tetoron“ v Japonsku, „terlenka“ ve Spojeném království a „lavsan“ v bývalém Sovětském svazu.

2. Kationtově barvitelné polyesterové vlákno (CDP).

Modifikovaný polyester (CDP) lze barvit kationtovými barvivy zavedením kyselých skupin, které mohou vázat kationtová barviva do molekulárních řetězců PET. CDP byl poprvé vyvinut americkou společností DuPont. Na konci 20. století její produkce tvořila 1/6 celkové produkce PET vlákna. Mezi jeho typické odrůdy patří dacron t64, dacron T65 atd. CDP má nejen dobrý barvicí výkon, ale lze jej také barvit ve stejné lázni s přírodními vlákny, jako je vlna, což je výhodné pro zjednodušení procesu barvení směsových tkanin. Pokud je smíchán a propleten s obyčejným polyesterem, může také vytvořit stejnou koupel různý barevný efekt, který výrazně obohatí barvu látek. Proto se CDP stal rychle se rozvíjející odrůdou modifikovaného polyesteru. CDP se připravuje hlavně přidáním třetího nebo čtvrtého monomeru, jako je dimethylisoftalátsulfonát sodný (SIPM), do makromolekulárního řetězce zvířat kopolymerací a roubovanou kopolymerizací. Když se k molekulárnímu řetězci CDP přidá záporně nabitá skupina sulfonové kyseliny, při barvení se kovové ionty na skupině sulfonové kyseliny vymění s kationty v barvivu, takže ionty barviva budou fixovány na makromolekulárním řetězci CDP. Soli generované barvením budou kontinuálně odstraňovány ve vodném roztoku a reakce bude pokračovat. Nakonec bude dosaženo efektu barvení.

Výrobní proces CDP je podobný jako u domácích zvířat, který lze rozdělit na kontinuální a přerušovaný. Vzhledem k různým zdrojům surovin lze CDP rozdělit na cestu DMT a cestu PTA. CDP ničí původní strukturu vlákna díky přidání nových skupin do makromolekulárního řetězce, což snižuje bod tání, teplotu skelného přechodu a krystalinitu vlákna. V amorfní oblasti se zvětšuje mezimolekulární prostor, což napomáhá pronikání molekul barviva do vlákna. Pevnost CDP je nižší než pevnost běžného polyesteru, ale vlastnosti látky proti žmolkování jsou vylepšeny a rukojeť je měkká a baculatá. Může být použit k výrobě vysoce kvalitních produktů podobných vlně. Barvení běžného CDP stále vyžaduje vysokou teplotu (120 ~ 140 ℃) a vysoký tlak nebo za podmínky přidání nosiče, aby mělo lepší barvicí vlastnosti. Proto je třeba při výběru barviv poznamenat, že vybraná barviva musí mít lepší tepelnou stabilitu.

3. Polyesterové vlákno (ECDP) barvené při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku

Barvitelný polyester ECDP při normální teplotě a tlaku lze připravit přidáním malého množství čtvrtého monomeru v procesu běžné PET polymerace. Je to hlavně proto, že segment pružného řetězce z polyethylenglykolu je zaveden do makromolekulárního řetězce domácího mazlíčka, díky čemuž je molekulární struktura vlákna volnější a amorfní oblast větší, což více přispívá ke vstupu kationtových barviv do vlákna a kombinaci s více skupinami kyseliny sulfonové. Proto může být barven za normálních tlakových varných podmínek barvení. ECDP vlákno má měkčí omak a lepší nositelnost než CDP a PET vlákno. Avšak v důsledku nízké vazebné energie čtvrtého monomerního polyethylenglykolového segmentu je tepelná stabilita vlákna ECDP snížena a ztráta pevnosti vlákna ECDP je více než 30 % při teplotě žehlení 180 °C. Proto by měla být tkanině vyrobené z vlákna ECDP věnována zvláštní pozornost při následné úpravě, praní a žehlení.

4. PTT vlákno

PTT vlákno je zkratka polypropylentereftalátového vlákna. Někteří lidé v zahraničí nazývají PTT velkým vláknem 21. století a jeho obchodní název je „Corterra“.

PTT, pet a PBT patří do rodiny polyesterů a jejich vlastnosti jsou podobné. PTT vlákno má vlastnosti polyesteru i nylonu. Lze jej snadno prát a sušit jako polyester, má dobrou elasticitu a odolnost proti mačkavosti a má dobrou odolnost proti znečištění, odolnost vůči světlu a na dotek. Má lepší barvicí výkon než polyester a lze jej barvit za normálního tlaku. Za stejných podmínek je penetrace barviva do vlákna PTT vyšší než u domácího mazlíčka a vybarvení je jednotné a barevná stálost dobrá. Ve srovnání s nylonem má vlákno PTT také lepší odolnost proti opotřebení a zotavení v tahu a má vlastnosti velké elasticity a dobré načechranosti, takže je vhodnější pro výrobu koberců a jiných materiálů.

5. PBT vlákno

PBT vlákno je zkratka pro polybutylentereftalátové vlákno. PBT vlákno je vyrobeno z dimethyltereftalátu (DMT) nebo kyseliny tereftalové (TPA), hlavní suroviny polyesteru, a 1,4 – butandiolu. PBT vlákna byla připravena tavným zvlákňováním DMT a 1,4 – butandiolu při vysoké teplotě a vakuu za použití organických sloučenin titanu nebo cínu a tetrabutyltitanátu jako katalyzátorů. Polymerace, zvlákňování, technologie následného zpracování a vybavení PBT vlákna jsou v zásadě stejné jako u polyesteru.

PBT vlákno má stejné vlastnosti jako polyesterové vlákno, jako je dobrá pevnost, snadné praní a rychlé schnutí, stálá velikost, dobrá tvarová stálost atd. nejdůležitější je, že pružná část jeho makromolekulárního řetězce je dlouhá, takže se láme a natahuje se, má dobrou elasticitu, má malou změnu pružnosti po zahřátí a je měkký. Další výhodou PBT vlákna je, že jeho barvitelnost je lepší než u polyesteru. Tkanina PBT může být barvena disperzními barvivy za podmínek varného barvení při atmosférickém tlaku. Kromě toho má PBT vlákno dobrou odolnost proti stárnutí, chemickou odolnost a tepelnou odolnost. PBT vlákno je široce používáno v technických plastech, krytech domácích spotřebičů a strojních částech.

6. Vlákno pera

Pen fiber je zkratka pro polyethylen naftalátové vlákno. Stejně jako polyester je vlákno pera semikrystalický termoplastický polyesterový materiál, který byl původně představen společností KASA ze Spojených států. Jeho výrobní proces spočívá v transesterifikaci dimethyl 2,6 – naftalendikarboxylátu (NDC) a ethylenglykolu (např.) a následně polykondenzací; Další metodou je přímá esterifikace kyseliny 2,6 – naftalendikarboxylové (NDCA) a ethylenglykolu (např.) a následně polykondenzace. Tepelnou stabilitu pera lze zlepšit přidáním malého množství sloučenin obsahujících organické aminy a organický fosfor.

Proces spřádání vláken pera je podobný procesu polyesteru. Proces je následující: sušení třísek → vysokorychlostní zvlákňování → tažení. Protože teplota skelného přechodu vlákna pera je vyšší než teplota polyesterového vlákna, měl by se odpovídajícím způsobem změnit proces tažení. Mělo by být přijato víceprůchodové dloužení a teplota tažení by měla být zvýšena, aby se zabránilo ovlivnění kvality vlákna v důsledku pomalé rychlosti molekulární orientace. Ve srovnání s konvenčním polyesterem má vlákno z pera lepší mechanické a tepelné vlastnosti, jako je vysoká pevnost, vysoký modul, dobrá odolnost v tahu a vysoká tuhost; Dobrá tepelná odolnost, stabilní velikost, není snadné deformovat, dobrá zpomalovač hoření; Dobrá chemická odolnost a odolnost proti hydrolýze; Odolnost proti UV záření a odolnost proti stárnutí.

7. Mokré a suché polyesterové vlákno

Změnou tvaru průřezu vlákna se zvětší mezera mezi jednotlivými vlákny, zvětší se měrný povrch a kapilární efekt výrazně zlepší jeho vodivost vlhkosti, takže se vytvoří mokré a suché polyesterové vlákno. Vláknitá tkanina má vynikající vodivost vlhkosti a schopnost difúze vlhkosti. Je sladěn s bavlněným vláknem a dalšími vlákny s dobrou absorbcí vlhkosti. S rozumnou organizační strukturou je efekt lepší. Oblečení je suché, chladivé a pohodlné. Je vhodný na pletené sportovní oblečení, tkané košile, letní oděvní látky, polyesterové punčochy atd.

8. Vysoce odvlhčovací čtyřkanálové polyesterové vlákno

Du Pont vyvinul TEFRA – kanálové polyesterové vlákno s vynikající savostí. Jedná se o vysoce vlhkost vodivé vlákno vyrobené z hydrofobního syntetického vlákna, které dokáže odvádět pot z vysoce potící pokožky na povrch látky pro chlazení odpařováním. Výsledky ukázaly, že procento odstranění vlhkosti bavlněným vláknem bylo 52 % a čtyřkanálkovým polyesterovým vláknem 95 % po 30 minutách. Tento druh vlákna je zvláště účinný ve sportovním oblečení a vojenském lehkém termoprádle, které dokáže udržet pokožku v suchu a pohodlí a má vynikající funkce uchování tepla a odolnosti proti chladu.

9. Polyesterové porézní duté vlákno „wellkey“

Účelem vývoje Wellkey je vzít tekutý pot jako objekt k dosažení úplné absorpce potu a rychlého schnutí. Wellkey je polyesterové duté vlákno. Z povrchu vlákna je mnoho pórů zasahujících do duté části. Z povrchu vlákna může do duté části proniknout kapalná voda. Tato struktura vlákna se zaměřuje na maximální míru absorpce vody a obsahu vlhkosti. V procesu zvlákňování bylo přimícháno a rozpuštěno speciální činidlo tvořící póry, aby se vytvořila struktura vlákna. Vlákno má vynikající absorpci potu a rychleschnoucí vlastnosti a používá se především jako tkanina spodniček, punčochových kalhot, sportovních oděvů, košil, tréninkových oděvů, kabátů a dalších oděvů. Navíc díky svým výhodám absorpce vody a rychlému schnutí a nízkým nákladům na sušení má také široké vyhlídky na použití v oblastech bez opotřebení a v oblastech lékařství a zdravotnictví.

10. Trojrozměrné zvlněné duté polyesterové vlákno

Rané trojrozměrné zvlněné vlákno bylo vyrobeno za použití dvou polymerů s různými smršťovacími vlastnostmi prostřednictvím technologie kompozitního zvlákňování a specifického procesu tváření chlazením. Po vytažení vytvořilo přirozené zvlnění díky rozdílu ve smrštění. Současný proces přípravy udělal velký pokrok, to znamená, že využívá jedinečnou patentovanou technologii designu excentrického zvlákňovacího otvoru v kombinaci s asymetrickým tvářecím chladicím systémem a odpovídajícím následným procesem tažení a tvarování, připravené vlákno má vysoký stupeň zkadeření, přirozené a trvalé zkadeření a dobré udržení tepla. V současné době mezi vyvíjené odrůdy patří čtyřdírková, sedmiděrková nebo dokonce devítiděrková trojrozměrná zkadeřená dutá vlákna. Trojrozměrné zkadeřené duté vlákno je široce používáno v oblasti výplní a tepelných vláken.

Sběr dat: barvení a úprava Encyklopedie

Od: oficiální kurz látky účtu