Polüester ja polüester

Polüester viitab tavaliselt kahealuselise happe ja kahealuselise alkoholi polükondensatsioonil saadud suure molekulmassiga ühendile ning selle aluselised ahelalülid on ühendatud estersidemetega. Polüesterkiude on palju, näiteks polüetüleentereftalaadi (PET) kiud, polübutüleentereftalaat (PBT) kiud, polüpropüleentereftalaat (PPT) kiud jne, millest peamised on kiud, mille polüetüleentereftalaadi sisaldus on üle 85%. ja molekulmassi reguleeritakse tavaliselt vahemikus 18000 kuni 25000. Peamine molekulaarstruktuur on järgmine:

1. Polüester (PET) kiud

Polüestri uurimine algas 1930. aastatel. Selle leiutasid sellised britid nagu whinfield ja Dickson. 1949. aastal tööstusstati see Suurbritannias ja 1953. aastal USA-s. See on sünteetiliste kiudude suurte sortide toode, mis arenes välja hilja, kuid arenes kiiresti.

Polüestri molekulmass on 18000–25000 ja polümerisatsiooniaste 100–140. Makromolekulidel on sümmeetriline keemiline struktuur. Sobivates tingimustes on makromolekulidest lihtne kristalle moodustada ja kiu struktuur on kompaktne. Polüestermakromolekulid sisaldavad benseenirõngaid, mis on põhimõtteliselt jäigad makromolekulid. Samal ajal sisaldavad need ka alifaatseid süsivesinikahelaid, muutes molekulid paindlikuks. Makromolekulis pole muid polaarseid rühmi peale kahe alkoholiga lõppeva hüdroksüülrühma. Kõrge estrisisalduse korral toimub kõrgel temperatuuril hüdrolüüs ja termiline krakkimine. Polüester on sulatatud. Selle ristlõige on ümmargune, pikisuunas klaaspulk ja tihedus 1,38–1,40 g/cm3.

Hiinas nimetatakse kiudu, mille polüetüleentereftalaadi sisaldus on suurem kui 85%, polüestriks, üldtuntud kui Dacron. Seal on palju välismaiseid kaubanimesid, näiteks "Dacron" Ameerika Ühendriikides, "tetoron" Jaapanis, "terlenka" Ühendkuningriigis ja "lavsan" endises Nõukogude Liidus.

2. Katioonvärvitav polüesterkiud (CDP).

Modifitseeritud polüestrit (CDP) saab värvida katioonsete värvidega, lisades happelisi rühmi, mis võivad siduda katioonseid värvaineid PET-i molekulaarahelatesse. CDP töötas esmakordselt välja Ameerika ettevõte DuPont. 20. sajandi lõpus moodustas selle toodang 1/6 PET-kiu kogutoodangust. Selle tüüpilisteks sortideks on dacron t64, dacron T65 jne. CDP-l pole mitte ainult hea värvimisvõime, vaid seda saab värvida ka samas vannis looduslike kiududega, näiteks villaga, mis on mugav segakangaste värvimisprotsessi lihtsustamiseks. Kui see on segatud ja põimitud tavalise polüestriga, võib see tekitada ka sama vanni erineva värviefekti, mis rikastab oluliselt kangaste värvi. Seetõttu on CDP-st saanud kiiresti arenev modifitseeritud polüestri sort. CDP valmistatakse peamiselt kolmanda või neljanda monomeeri, nagu naatriumdimetüülisoftalaatsulfonaat (SIPM), lisamisel lemmikloomade makromolekulaarsele ahelale kopolümerisatsiooni ja pookkopolümerisatsiooni teel. Kuna CDP molekulaarsesse ahelasse lisatakse negatiivselt laetud sulfoonhappe rühm, vahetuvad värvimisel sulfoonhappe rühma metalliioonid värvaine katioonidega, nii et värviioonid fikseeritakse CDP makromolekulaarsele ahelale. Värvimisel tekkinud soolad eemaldatakse vesilahuses pidevalt ja reaktsioon jätkub. Lõpuks saavutatakse värvimisefekt.

CDP tootmisprotsess on sarnane lemmiklooma omaga, mille võib jagada pidevaks ja katkendlikuks. Erinevate tooraineallikate tõttu võib CDP jagada DMT marsruudiks ja PTA marsruudiks. CDP hävitab kiu algse struktuuri tänu uute rühmade lisandumisele makromolekulaarsesse ahelasse, mis vähendab kiu sulamistemperatuuri, klaasistumistemperatuuri ja kristallilisust. Amorfses piirkonnas suureneb molekulidevaheline ruum, mis soodustab värvimolekulide tungimist kiudu. CDP tugevus on madalam kui tavalisel polüestril, kuid kanga kleepumisvastane omadus on paranenud ning käepide on pehme ja lihav. Seda saab kasutada kvaliteetsete villataoliste toodete valmistamiseks. Tavalise CDP värvimine vajab paremate värvimisomaduste saavutamiseks endiselt kõrget temperatuuri (120–140 ℃) ja kõrget rõhku või kandeaine lisamise tingimusel. Seetõttu tuleb värvainete valikul arvestada, et valitud värvained peavad olema parema termilise stabiilsusega.

3. Toatemperatuuril ja atmosfäärirõhul värvitav polüesterkiud (ECDP).

Normaalsel temperatuuril ja rõhul värvitavat polüester-ECDP-d saab valmistada väikese koguse neljanda monomeeri lisamisega tavalise lemmikloomade polümerisatsiooni protsessis. Selle põhjuseks on peamiselt asjaolu, et polüetüleenglükooli painduva ahela segment viiakse lemmiklooma makromolekulaarsesse ahelasse, mis muudab kiu molekulaarstruktuuri lõdvemaks ja amorfse piirkonna suuremaks, mis soodustab katioonsete värvainete sisenemist kiududesse ja kombinatsiooni. rohkemate sulfoonhapperühmadega. Seetõttu saab seda värvida normaalrõhul keeva värvimise tingimustes. ECDP-kiul on pehmem käetunne ja parem kulumiskindlus kui CDP- ja PET-kiud. Kuid neljanda monomeeri polüetüleenglükooli segmendi madala sidemeenergia tõttu väheneb ECDP kiu termiline stabiilsus ja ECDP kiu tugevuskadu on triikimistemperatuuril 180 ℃ üle 30%. Seetõttu tuleks ECDP kiust kangale pöörata erilist tähelepanu järeltöötlusel, pesemisel ja triikimisel.

4. PTT kiud

PTT kiud on polüpropüleentereftalaatkiu lühend. Mõned inimesed välismaal nimetavad PTT-d 21. sajandi suureks kiuks ja selle kaubanimi on "Corterra".

PTT, pet ja PBT kuuluvad polüestrite perekonda ja nende omadused on sarnased. PTT-kiul on nii polüestri kui ka nailoni omadused. Seda on sama lihtne pesta ja kuivatada kui polüestrit, sellel on hea elastsuse taastumine ja kortsumiskindlus ning hea reostuskindlus, valguskindlus ja käekindlus. Sellel on parem värvimisvõime kui polüester ja seda saab värvida normaalrõhul. Samadel tingimustel on värvaine läbitungimine PTT-kiududesse suurem kui lemmikloomadel ning värvimine on ühtlane ja värvipüsivus hea. Võrreldes nailoniga on PTT-kiul ka parem kulumiskindlus ja tõmbetugevus ning sellel on suur elastsus ja hea kohev, seega sobib see paremini vaipade ja muude materjalide valmistamiseks.

5. PBT kiud

PBT-kiud on polübutüleentereftalaatkiu lühend. PBT kiud on valmistatud dimetüültereftalaadist (DMT) või tereftaalhappest (TPA), mis on polüestri põhitooraine, ja 1,4-butaandioolist. PBT kiud valmistati DMT ja 1,4-butaandiooli sulaketramisel kõrgel temperatuuril ja vaakumis, kasutades katalüsaatoritena orgaanilisi titaani- või tinaühendeid ja tetrabutüültitanaati. PBT-kiu polümerisatsiooni, ketramise, järeltöötluse tehnoloogia ja seadmed on põhimõtteliselt samad, mis polüestril.

PBT-kiul on samad omadused nagu polüesterkiul, näiteks hea tugevus, lihtne pesemine ja kiire kuivamine, stabiilne suurus, hea kuju säilitamine jne. Kõige tähtsam on see, et selle makromolekulaarse ahela painduv osa on pikk, nii et see puruneb ja venib, on hea elastsusega, elastsus muutub pärast kuumutamist vähe ja tundub pehme. PBT-kiu teine ​​eelis on see, et selle värvitavus on parem kui polüestril. PBT kangast saab värvida dispergeeritud värvidega atmosfäärirõhul keevavärvimise tingimustes. Lisaks on PBT-kiul hea vananemiskindlus, keemiline vastupidavus ja kuumakindlus. PBT-kiudu kasutatakse laialdaselt tehnilistes plastides, kodumasinate kestades ja masinaosades.

6. Pliiatsikiud

Pliiatsikiud on polüetüleennaftalaadikiu lühend. Nagu polüester, on ka pliiatsikiud poolkristalliline termoplastne polüestermaterjal, mille tutvustas algselt USA ettevõte KASA. Selle tootmisprotsess toimub dimetüül-2,6-naftaleendikarboksülaadi (NDC) ja etüleenglükooli (nt) ümberesterdamise ja seejärel polükondensatsiooni teel; Teine meetod on 2,6-naftalendikarboksüülhappe (NDCA) ja etüleenglükooli (nt) otsene esterdamine ja seejärel polükondensatsioon. Pliiatsi termilist stabiilsust saab parandada väikese koguse orgaanilisi amiine ja orgaanilist fosforit sisaldavate ühendite lisamisega.

Pliiatsikiu ketrusprotsess on sarnane polüestri omaga. Protsessi käik on: laastude kuivatamine → kiire ketrus → joonistamine. Kuna pliiatsikiu klaasistumistemperatuur on kõrgem kui polüesterkiu oma, tuleks joonistusprotsessi vastavalt muuta. Tuleks kasutusele võtta mitmekäiguline joonistus ja venitustemperatuuri tuleks tõsta, et vältida kiu kvaliteedi mõjutamist aeglase molekulaarse orientatsiooni kiiruse tõttu. Võrreldes tavalise polüestriga on pliiatsikiul paremad mehaanilised ja termilised omadused, nagu kõrge tugevus, kõrge moodul, hea tõmbekindlus ja kõrge jäikus; Hea kuumakindlus, stabiilne suurus, ei ole lihtne deformeeruda, hea leegiaeglustavus; Hea keemiline vastupidavus ja hüdrolüüsikindlus; UV-vastupidavus ja vananemiskindlus.

7. Märg ja kuiv polüesterfilament

Kiu ristlõike kuju muutmisega suureneb üksikute kiudude vahe, suureneb eripind ja kapillaarefekt parandab oluliselt selle niiskusjuhtivust, nii et polüesterfilament muutub niiskeks ja kuivaks. Kiudkangal on suurepärane niiskusjuhtivus ja niiskuse difusioonivõime. See on sobitatud puuvillakiuga ja muude hea niiskusimavusega kiududega. Mõistliku organisatsioonilise struktuuri korral on mõju parem. Riietus on kuiv, jahe ja mugav. See sobib kootud spordirõivaste, kootud särkide, suviste riiete, polüestersukkade jms jaoks.

8. Kõrge õhuniiskusega nelja kanaliga polüesterkiud

Du Pont on välja töötanud TEFRA – kanaliga polüesterkiu, millel on suurepärane imamisvõime. See on kõrge niiskust juhtiv kiud, mis on valmistatud hüdrofoobsest sünteetilisest kiust, mis võib juhtida higi tugevalt higistavalt nahalt kanga pinnale, et jahutada. Tulemused näitasid, et puuvillakiu niiskuse eemaldamise protsent oli 52% ja nelja kanaliga polüesterkiu puhul 95% 30 minuti pärast. Seda tüüpi kiud on eriti tõhusad spordirõivastes ja sõjaväe kerges termopesus, mis hoiab naha kuiva ja mugavana ning millel on suurepärased soojuse säilitamise ja külmakindlad funktsioonid.

9. Polüester poorsest õõnesprofiilkiust "wellkey"

Wellkey arenduseesmärk on võtta objektiks vedel higi, et saavutada higi täielik imendumine ja kiire kuivamine. Wellkey on polüester õõneskiud. Kiu pinnalt on palju poore, mis tungivad õõnsasse ossa. Vedel vesi võib tungida kiu pinnalt õõnsasse ossa. Selle kiudude struktuuri eesmärk on maksimaalne veeimavus ja niiskusesisaldus. Ketrusprotsessis segati ja lahustati kiustruktuuri moodustamiseks spetsiaalne poore moodustav aine. Kiul on suurepärased higinemisomadused ja kiiresti kuivavad omadused ning seda kasutatakse peamiselt alusseelikute, sukkpükste, spordirõivaste, särkide, treeningriiete, mantlite ja muude rõivaste kangana. Lisaks on sellel veeimavuse ja kiire kuivamise eeliste ning madalate kuivatamiskulude tõttu laialdased kasutusvõimalused mittekuluvates valdkondades ning meditsiini- ja tervishoiuvaldkonnas.

10. Kolmemõõtmeline pressitud õõnes polüesterkiud

Varajane kolmemõõtmeline presskiud valmistati kahe erinevate kokkutõmbumisomadustega polümeeri abil komposiitketrustehnoloogia ja spetsiifilise jahutusvormimisprotsessi abil. Pärast joonistamist tekkis kokkutõmbumise erinevuse tõttu loomulik kriimustus. Praegune ettevalmistusprotsess on teinud suuri edusamme, see tähendab, et see võtab kasutusele unikaalse patenteeritud ekstsentrilise ketrusava konstruktsiooni tehnoloogia, mis on kombineeritud asümmeetrilise vormimisjahutussüsteemiga ning sellele järgneva joonistus- ja vormimisprotsessiga. Valmistatud kiul on kõrge kõverdumisaste, loomulik ja püsiv kõverdumine. ja hea soojapidavus. Praegu on välja töötatud sortide hulgas nelja auguga, seitsme auguga või isegi üheksa auguga kolmemõõtmelised kurrutatud õõneskiud. Kolmemõõtmelist pressitud õõnsat kiudu kasutatakse laialdaselt täite- ja termokiudude väljadel.

Andmete kogumine: värvimine ja viimistlemine Entsüklopeedia

Alates: ametlik konto kanga kursus