پلی استر و پلی استر

پلی استر معمولاً به یک ترکیب مولکولی بالا اشاره دارد که از چند تراکم اسید دی بازیک و الکل دوبازیک به دست می آید و زنجیره های اصلی آن توسط پیوندهای استری به هم متصل می شوند. انواع مختلفی از الیاف پلی استر وجود دارد، مانند الیاف پلی اتیلن ترفتالات (PET)، الیاف پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)، الیاف پلی پروپیلن ترفتالات (PPT) و غیره که در میان آنها الیافی با محتوای پلی اتیلن ترفتالات بیش از 85 درصد هستند. و وزن مولکولی به طور کلی بین آنها کنترل می شود 18000 و 25000. ساختار مولکولی اصلی به شرح زیر است:

1. الیاف پلی استر (PET).

تحقیقات پلی استر در دهه 1930 آغاز شد. این توسط افراد بریتانیایی مانند وینفیلد و دیکسون اختراع شد. در سال 1949 در بریتانیا و در سال 1953 در ایالات متحده صنعتی شد. این محصول از انواع زیادی از الیاف مصنوعی است که دیر توسعه یافته، اما به سرعت توسعه یافته است.

وزن مولکولی پلی استر 18000 ~ 25000 و درجه پلیمریزاسیون 100 ~ 140 است. ماکرومولکول ها دارای ساختار شیمیایی متقارن هستند. در شرایط مناسب، ماکرومولکول‌ها به راحتی کریستال می‌شوند و ساختار فیبر فشرده است. ماکرومولکول های پلی استر حاوی حلقه های بنزن هستند که اساساً درشت مولکول های سفت و سخت هستند. در عین حال، آنها همچنین حاوی زنجیره های هیدروکربنی آلیفاتیک هستند که باعث انعطاف پذیری مولکول ها می شود. هیچ گروه قطبی دیگری در ماکرومولکول به جز دو گروه هیدروکسیل خاتمه یافته با الکل وجود ندارد. با محتوای استر بالا، هیدرولیز و ترک حرارتی در دمای بالا رخ می دهد. پلی استر مذاب ریسیده می شود. سطح مقطع آن گرد، جهت طولی آن میله شیشه ای و چگالی آن 1.38 ~ 1.40g/cm3 است.

در چین، فیبر با محتوای پلی اتیلن ترفتالات بیش از 85٪ به عنوان پلی استر شناخته می شود که معمولا به عنوان "Dacron" شناخته می شود. نام‌های کالاهای خارجی زیادی وجود دارد، مانند "Dacron" در ایالات متحده، "tetoron" در ژاپن، "terlenka" در بریتانیا، و "lavsan" در اتحاد جماهیر شوروی سابق.

2. الیاف پلی استر رنگرزی کاتیونی (CDP).

پلی استر اصلاح شده (CDP) را می توان با رنگ های کاتیونی با معرفی گروه های اسیدی که می توانند رنگ های کاتیونی را به زنجیره های مولکولی PET متصل کنند، رنگ آمیزی کرد. CDP اولین بار توسط شرکت آمریکایی DuPont توسعه یافت. در پایان قرن بیستم، خروجی آن 1/6 از کل خروجی فیبر PET را تشکیل می داد. انواع معمولی آن عبارتند از dacron t64، dacron T65 و غیره. CDP نه تنها عملکرد رنگرزی خوبی دارد، بلکه می تواند در همان حمام با الیاف طبیعی مانند پشم رنگ شود که برای ساده کردن فرآیند رنگرزی پارچه های ترکیبی راحت است. اگر با پلی استر معمولی ترکیب و در هم آمیخته شود، می تواند همان جلوه رنگی متفاوتی را ایجاد کند که رنگ پارچه ها را بسیار غنی می کند. بنابراین، CDP به یک نوع پلی استر اصلاح شده به سرعت در حال توسعه تبدیل شده است. CDP عمدتاً با افزودن مونومر سوم یا چهارم مانند سدیم دی متیل ایزوفتالات سولفونات (SIPM) به زنجیره ماکرومولکولی حیوان خانگی توسط کوپلیمریزاسیون و کوپلیمریزاسیون پیوند تهیه می شود. از آنجایی که یک گروه اسید سولفونیک با بار منفی به زنجیره مولکولی CDP اضافه می شود، هنگام رنگرزی، یون های فلزی موجود در گروه اسید سولفونیک با کاتیون های موجود در رنگ مبادله می کنند، بنابراین یون های رنگ بر روی زنجیره ماکرومولکولی CDP ثابت می شوند. نمک های تولید شده توسط رنگرزی به طور مداوم در محلول آبی حذف می شوند و واکنش ادامه می یابد. در نهایت، اثر رنگرزی حاصل خواهد شد.

فرآیند تولید CDP شبیه به حیوان خانگی است که می توان آن را به دو دسته پیوسته و متناوب تقسیم کرد. با توجه به منابع مختلف مواد خام، CDP را می توان به مسیر DMT و مسیر PTA تقسیم کرد. CDP ساختار اصلی فیبر را به دلیل افزودن گروه‌های جدید در زنجیره ماکرومولکولی از بین می‌برد که باعث کاهش نقطه ذوب، دمای انتقال شیشه و بلورینگی فیبر می‌شود. در ناحیه آمورف، فضای بین مولکولی افزایش می‌یابد که منجر به نفوذ مولکول‌های رنگ به داخل فیبر می‌شود. استحکام CDP کمتر از پلی استر معمولی است، اما خاصیت ضد پیلینگ پارچه بهبود یافته است و دسته آن نرم و چاق است. می توان از آن برای ساخت محصولات مشابه پشم مرغوب استفاده کرد. رنگرزی CDP معمولی همچنان به دمای بالا (120 ~ 140 ℃) و فشار بالا یا در شرایط افزودن حامل نیاز دارد تا خاصیت رنگرزی بهتری داشته باشد. بنابراین هنگام انتخاب رنگ ها باید توجه داشت که رنگ های انتخاب شده باید پایداری حرارتی بهتری داشته باشند.

3. الیاف پلی استر قابل رنگرزی (ECDP) دمای اتاق و فشار اتمسفر

پلی استر ECDP قابل رنگرزی در دما و فشار معمولی را می توان با افزودن مقدار کمی از مونومر چهارم در فرآیند پلیمریزاسیون حیوان خانگی معمولی تهیه کرد. این عمدتا به این دلیل است که بخش زنجیره انعطاف پذیر پلی اتیلن گلیکول به زنجیره ماکرومولکولی حیوان خانگی وارد می شود، که باعث می شود ساختار مولکولی فیبر شل تر و ناحیه آمورف بزرگتر شود، که برای ورود رنگ های کاتیونی به فیبر و ترکیب آن مساعدتر است. با گروه های اسید سولفونیک بیشتر. بنابراین، می توان آن را در شرایط رنگرزی با فشار معمولی رنگرزی کرد. فیبر ECDP نسبت به فیبر CDP و PET احساس نرمی دست و پوشیدن بهتری دارد. با این حال، به دلیل انرژی کم پیوند بخش چهارم مونومر پلی اتیلن گلیکول، پایداری حرارتی فیبر ECDP کاهش می‌یابد و از دست دادن استحکام فیبر ECDP در دمای اتو 180 ℃ بیش از 30 درصد است. بنابراین، پارچه ساخته شده از الیاف ECDP باید در مراحل پس از درمان، شستشو و اتو مورد توجه ویژه قرار گیرد.

4. فیبر PTT

فیبر PTT مخفف فیبر پلی پروپیلن ترفتالات است. برخی از مردم خارج از کشور PTT را فیبر بزرگ قرن بیست و یکم می نامند و نام تجاری آن "Corterra" است.

PTT، pet و PBT از خانواده پلی استر هستند و خواص آنها مشابه است. فیبر PTT دارای ویژگی های پلی استر و نایلون است. شست و شو و خشک شدن آن به آسانی پلی استر است، دارای بازیابی کشسانی و مقاومت در برابر چروک شدن است و مقاومت خوبی در برابر آلودگی، مقاومت در برابر نور و احساس دست دارد. عملکرد رنگرزی بهتری نسبت به پلی استر دارد و می توان آن را تحت فشار معمولی رنگ کرد. در همین شرایط، نفوذ رنگ به فیبر PTT بیشتر از پت است و رنگرزی یکنواخت و ثبات رنگ خوب است. در مقایسه با نایلون، الیاف PTT همچنین مقاومت در برابر سایش و بازیابی کششی بهتری دارد و دارای ویژگی های کشسانی زیاد و کرکی خوب است، بنابراین برای ساخت فرش و سایر مواد مناسب تر است.

5. فیبر PBT

فیبر PBT مخفف فیبر پلی بوتیلن ترفتالات است. فیبر PBT از دی متیل ترفتالات (DMT) یا اسید ترفتالیک (TPA)، ماده اولیه اصلی پلی استر و 1،4 - بوتاندیول ساخته شده است. الیاف PBT با ریسندگی مذاب DMT و بوتاندیول 1،4 در دمای بالا و خلاء، با استفاده از ترکیبات آلی تیتانیوم یا قلع و تترابوتیل تیتانات به عنوان کاتالیزور تهیه شدند. پلیمریزاسیون، ریسندگی، فناوری پس از پردازش و تجهیزات فیبر PBT اساساً مشابه پلی استر است.

الیاف PBT دارای ویژگی های مشابه الیاف پلی استر مانند استحکام خوب، شستشوی آسان و خشک شدن سریع، اندازه پایدار، حفظ شکل خوب و غیره است. مهم ترین نکته این است که قسمت انعطاف پذیر زنجیره ماکرومولکولی آن طولانی است، بنابراین می شکند و کشش دارد، خاصیت ارتجاعی خوبی دارد، پس از گرم شدن تغییر کمی در کشسانی دارد و احساس نرمی دارد. یکی دیگر از مزایای فیبر PBT این است که رنگ پذیری آن بهتر از پلی استر است. پارچه PBT را می توان با رنگ های پراکنده تحت شرایط رنگرزی در حال جوش در فشار اتمسفر رنگ کرد. علاوه بر این، فیبر PBT مقاومت خوبی در برابر پیری، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر حرارت دارد. فیبر PBT به طور گسترده در پلاستیک های مهندسی، پوسته های لوازم خانگی و قطعات ماشین آلات استفاده می شود.

6. فیبر قلم

فیبر قلم مخفف فیبر پلی اتیلن نفتالات است. فیبر قلم مانند پلی استر یک ماده پلی استر ترموپلاستیک نیمه کریستالی است که در ابتدا توسط شرکت KASA ایالات متحده معرفی شد. فرآیند تولید آن از طریق ترانس استریفیکاسیون دی متیل 2،6 - نفتالین دی کربوکسیلات (NDC) و اتیلن گلیکول (به عنوان مثال)، و سپس پلی کندانس می باشد. روش دیگر استری کردن مستقیم 2،6 نفتالین دی کربوکسیلیک اسید (NDCA) و اتیلن گلیکول (به عنوان مثال)، و سپس پلی کندانس است. پایداری حرارتی قلم را می توان با افزودن مقدار کمی از ترکیبات حاوی آمین های آلی و فسفر آلی بهبود بخشید.

فرآیند ریسندگی فیبر قلم شبیه به پلی استر است. جریان فرآیند عبارت است از: خشک کردن تراشه → چرخش با سرعت بالا → پیش نویس. از آنجایی که دمای انتقال شیشه فیبر قلم بالاتر از الیاف پلی استر است، فرآیند پیش نویس باید بر این اساس تغییر کند. پیش نویس چند گذر باید اتخاذ شود و دمای پیش نویس باید افزایش یابد تا به دلیل سرعت جهت گیری مولکولی آهسته بر کیفیت الیاف تأثیر نگذارد. در مقایسه با پلی استر معمولی، فیبر قلم دارای خواص مکانیکی و حرارتی بهتری است، مانند استحکام بالا، مدول بالا، مقاومت کششی خوب و استحکام بالا. مقاومت در برابر حرارت خوب، اندازه پایدار، تغییر شکل آسان، مقاوم در برابر شعله خوب؛ مقاومت شیمیایی خوب و مقاومت در برابر هیدرولیز؛ مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و مقاومت در برابر پیری.

7. فیلامنت پلی استر مرطوب و خشک

با تغییر شکل مقطع فیبر، شکاف بین الیاف منفرد افزایش می‌یابد، سطح ویژه افزایش می‌یابد و اثر مویرگی هدایت رطوبت آن را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد، به طوری که رشته پلی استر مرطوب و خشک می‌شود. پارچه الیافی دارای هدایت رطوبت عالی و عملکرد انتشار رطوبت است. با الیاف پنبه و سایر الیاف با جذب رطوبت خوب مطابقت دارد. با یک ساختار سازمانی معقول، اثر بهتر است. لباس خشک، خنک و راحت است. برای لباس های ورزشی بافتنی، پیراهن های بافتنی، پارچه های لباس تابستانی، جوراب های پلی استر و غیره مناسب است.

8. الیاف پلی استر چهار کاناله با رطوبت زدایی بالا

Du Pont یک الیاف پلی استر کانال TEFRA با ظرفیت فتیله عالی ایجاد کرده است. این یک فیبر رسانا با رطوبت بالا است که از الیاف مصنوعی آبگریز ساخته شده است، که می تواند عرق را از پوست بسیار عرق کننده به سطح پارچه برای خنک کردن تبخیری بکشد. نتایج نشان داد که درصد حذف رطوبت الیاف پنبه 52 درصد و الیاف پلی استر چهار کاناله پس از 30 دقیقه 95 درصد بود. این نوع فیبر به ویژه در لباس‌های ورزشی و لباس‌های زیر حرارتی سبک‌وزن نظامی مؤثر است که می‌تواند پوست را خشک و راحت نگه دارد و عملکرد عالی در حفظ گرما و ضد سرما دارد.

9. فیبر توخالی متخلخل پلی استر "wellkey"

هدف توسعه Wellkey این است که عرق مایع را به عنوان شیء برای دستیابی به جذب کامل عرق و خشک شدن سریع بدست آورد. Wellkey یک الیاف توخالی پلی استر است. از سطح الیاف، منافذ زیادی به داخل قسمت توخالی نفوذ می کند. آب مایع می تواند از سطح فیبر به داخل قسمت توخالی نفوذ کند. هدف این ساختار الیافی حداکثر میزان جذب آب و رطوبت است. در فرآیند ریسندگی، یک عامل منافذ تشکیل دهنده ویژه مخلوط و حل شد تا ساختار الیاف را تشکیل دهد. این الیاف دارای خاصیت جذب عالی تعریق و خشک شدن سریع است و عمدتاً به عنوان پارچه کتانی، جوراب شلواری، لباس ورزشی، پیراهن، لباس های آموزشی، کت و سایر لباس ها استفاده می شود. علاوه بر این، به دلیل مزایای جذب آب و خشک شدن سریع و هزینه کم خشک کردن، چشم انداز کاربرد گسترده ای در زمینه های غیر فرسوده و زمینه های پزشکی و بهداشتی نیز دارد.

10. الیاف پلی استر توخالی چین دار سه بعدی

الیاف چین دار سه بعدی اولیه با استفاده از دو پلیمر با خواص انقباض متفاوت از طریق فناوری چرخش کامپوزیت و فرآیند شکل دهی خنک کننده خاص ساخته شد. پس از کشیدن، به دلیل تفاوت در انقباض، چین خوردگی طبیعی ایجاد کرد. فرآیند آماده سازی فعلی پیشرفت زیادی داشته است، یعنی از فناوری منحصر به فرد ثبت اختراع طراحی سوراخ نخ ریسی خارج از مرکز، همراه با سیستم خنک کننده شکل دهی نامتقارن و فرآیند ترسیم و شکل دهی بعدی متناظر، استفاده می کند. و حفظ گرما خوب در حال حاضر، انواع توسعه یافته شامل الیاف توخالی چین دار سه بعدی چهار سوراخ، هفت سوراخ یا حتی نه سوراخ است. فیبر توخالی چین دار سه بعدی به طور گسترده در زمینه های فیبر پرکننده و حرارتی استفاده می شود.

گردآوری داده ها: دایره المعارف رنگرزی و تکمیل

از: دوره رسمی فابریک اکانت