Poliester se obično odnosi na visokomolekularni spoj dobiven polikondenzacijom dibazične kiseline i dibazičnog alkohola, a njegove osnovne karike lanca povezane su esterskim vezama. Postoje mnoge vrste poliesterskih vlakana, kao što su vlakna polietilen tereftalata (PET), vlakna polibutilen tereftalata (PBT), vlakna polipropilen tereftalata (PPT), itd. među njima, vlakna sa sadržajem polietilen tereftalata većim od 85% su glavna one, a molekularna težina se općenito kontrolira između 18000 i 25000. Glavna molekularna struktura je sljedeća:
1. Poliesterska (PET) vlakna
Istraživanje poliestera počelo je 1930-ih. Izumili su ga Britanci kao što su whinfield i Dickson. Godine 1949. industrijalizirana je u Britaniji, a 1953. u Sjedinjenim Državama. To je proizvod velikih varijanti sintetičkih vlakana koja su se kasno razvila, ali su se brzo razvila.
Molekularna težina poliestera je 18000 ~ 25000, a stupanj polimerizacije je 100 ~ 140. Makromolekule imaju simetričnu kemijsku strukturu. Pod odgovarajućim uvjetima, makromolekule lako tvore kristale, a struktura vlakana je kompaktna. Makromolekule poliestera sadrže benzenske prstenove, koji su u osnovi krute makromolekule. U isto vrijeme, oni također sadrže lance alifatskih ugljikovodika, čineći molekule fleksibilnima. Nema drugih polarnih skupina u makromolekuli osim dvije hidroksilne skupine s alkoholom. S visokim sadržajem estera, hidroliza i toplinsko krekiranje će se dogoditi na visokoj temperaturi. Poliester je topljen. Njegov poprečni presjek je okrugao, uzdužni smjer je staklena šipka, a gustoća mu je 1,38 ~ 1,40 g/cm3.
U Kini se vlakno sa sadržajem polietilen tereftalata većim od 85% naziva poliester, obično poznat kao "Dacron". Postoje mnogi strani nazivi proizvoda, kao što su "Dacron" u Sjedinjenim Državama, "tetoron" u Japanu, "terlenka" u Ujedinjenom Kraljevstvu i "lavsan" u bivšem Sovjetskom Savezu.
2. Kationska poliesterska (CDP) vlakna
Modificirani poliester (CDP) može se bojati kationskim bojama uvođenjem kiselih skupina koje mogu vezati kationske boje u PET molekularne lance. CDP je prva razvila američka tvrtka DuPont. Krajem 20. stoljeća njegova proizvodnja činila je 1/6 ukupne proizvodnje PET vlakana. Njegove tipične varijante uključuju dacron t64, dacron T65, itd. CDP ne samo da ima dobre performanse bojanja, već se također može bojati u istoj kupelji s prirodnim vlaknima kao što je vuna, što je zgodno za pojednostavljenje procesa bojenja miješanih tkanina. Ako se pomiješa i ispreplete s običnim poliesterom, može proizvesti i drugačiji efekt boje iste kupke, što uvelike obogaćuje boju tkanina. Stoga je CDP postao varijanta modificiranog poliestera koja se brzo razvija. CDP se uglavnom priprema dodavanjem trećeg ili četvrtog monomera, kao što je natrijev dimetil izoftalat sulfonat (SIPM), u pet makromolekularni lanac kopolimerizacijom i graft kopolimerizacijom. Budući da se negativno nabijena skupina sulfonske kiseline dodaje CDP molekularnom lancu, prilikom bojenja, metalni ioni na skupini sulfonske kiseline izmijenit će se s kationima u boji, pa će ioni boje biti fiksirani na CDP makromolekularnom lancu. Soli nastale bojenjem kontinuirano će se uklanjati u vodenoj otopini, a reakcija će se nastaviti. Na kraju će se postići učinak bojenja.
Proces proizvodnje CDP-a sličan je procesu proizvodnje pet, koji se može podijeliti na kontinuirani i povremeni. Zbog različitih izvora sirovina, CDP se može podijeliti na DMT put i PTA put. CDP uništava izvornu strukturu vlakna zbog dodavanja novih skupina u makromolekulskom lancu, što smanjuje talište, temperaturu staklastog prijelaza i kristalnost vlakna. U amorfnom području povećava se međumolekulski prostor, što pogoduje prodoru molekula boje u vlakno. Čvrstoća CDP-a niža je od one običnog poliestera, ali je poboljšano svojstvo tkanine protiv nakupljanja, a ručka je mekana i puna. Može se koristiti za izradu visokokvalitetnih proizvoda sličnih vuni. Bojanje uobičajenog CDP-a i dalje zahtijeva visoku temperaturu (120 ~ 140 ℃) i visoki tlak ili uz uvjet dodavanja nosača, kako bi se postiglo bolje svojstvo bojenja. Stoga se pri odabiru bojila mora voditi računa da odabrana bojila moraju imati bolju toplinsku stabilnost.
3. Poliestersko (ECDP) vlakno koje se može bojati pri sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku
Poliesterski ECDP koji se može bojati pri normalnoj temperaturi i tlaku može se pripremiti dodavanjem male količine četvrtog monomera u procesu obične pet polimerizacije. To je uglavnom zato što je segment fleksibilnog lanca polietilen glikola uveden u pet makromolekularni lanac, što čini molekularnu strukturu vlakna labavijom, a amorfno područje većim, što je pogodnije za ulazak kationskih boja u vlakno i kombinaciju s više skupina sulfonske kiseline. Stoga se može bojati pod normalnim uvjetima bojenja pri ključanju pod pritiskom. ECDP vlakno je mekše na dodir i bolja nosivost od CDP i PET vlakana. Međutim, zbog niske energije veze četvrtog monomera polietilen glikolnog segmenta, toplinska stabilnost ECDP vlakana je smanjena, a gubitak čvrstoće ECDP vlakana je veći od 30% na temperaturi glačanja od 180 ℃. Stoga tkanini izrađenoj od ECDP vlakana treba posvetiti posebnu pozornost u naknadnoj obradi, pranju i glačanju.
4. PTT vlakno
PTT vlakno je skraćenica od polipropilen tereftalat vlakno. Neki ljudi u inozemstvu nazivaju PTT velikim vlaknom 21. stoljeća, a njegovo trgovačko ime je “Corterra”.
PTT, pet i PBT pripadaju obitelji poliestera, a svojstva su im slična. PTT vlakno ima karakteristike i poliestera i najlona. Lako se pere i suši kao i poliester, ima dobar oporavak elastičnosti i otpornost na gužvanje, te ima dobru otpornost na onečišćenje, otpornost na svjetlo i osjećaj za ruku. Ima bolje performanse bojenja od poliestera i može se bojati pod normalnim pritiskom. Pod istim uvjetima, penetracija boje u PTT vlakno je veća nego kod kućnih ljubimaca, a bojenje je jednoliko i postojanost boje je dobra. U usporedbi s najlonom, PTT vlakno također ima bolju otpornost na trošenje i vlačni oporavak, te ima karakteristike velike elastičnosti i dobre paperjasti, tako da je prikladnije za izradu tepiha i drugih materijala.
5. PBT vlakna
PBT vlakno je skraćenica od polibutilen tereftalat vlakno. PBT vlakno je napravljeno od dimetil tereftalata (DMT) ili tereftalne kiseline (TPA), glavne sirovine poliestera, i 1,4 – butandiola. PBT vlakna pripremljena su predenjem taline DMT-a i 1,4-butandiola na visokoj temperaturi i vakuumu, uz korištenje organskih spojeva titana ili kositra i tetrabutil titanata kao katalizatora. Polimerizacija, predenje, tehnologija naknadne obrade i oprema PBT vlakana u osnovi su isti kao i kod poliestera.
PBT vlakno ima iste karakteristike kao i poliestersko vlakno, poput dobre čvrstoće, lakog pranja i brzog sušenja, stabilne veličine, dobrog zadržavanja oblika itd. najvažnije je da je fleksibilni dio njegovog makromolekularnog lanca dug, pa se lomi i rasteže se, ima dobru elastičnost, ima male promjene u elastičnosti nakon zagrijavanja i meka je na dodir. Još jedna prednost PBT vlakana je ta što je njihova boja bolja nego kod poliestera. PBT tkanina može se bojati disperznim bojama u uvjetima kuhanja pri atmosferskom tlaku. Osim toga, PBT vlakno ima dobru otpornost na starenje, kemijsku otpornost i toplinsku otpornost. PBT vlakna naširoko se koriste u inženjerskoj plastici, školjkama kućanskih aparata i dijelovima strojeva.
6. Vlakno olovke
Pen fiber je skraćenica za polietilen naftalat vlakno. Poput poliestera, pen fiber je polukristalni termoplastični poliesterski materijal, koji je prvotno predstavila tvrtka KASA iz Sjedinjenih Država. Njegov proizvodni proces je transesterifikacija dimetil 2,6 – naftalen dikarboksilata (NDC) i etilen glikola (npr.), a zatim polikondenzacija; Druga metoda je izravna esterifikacija 2,6-naftalen dikarboksilne kiseline (NDCA) i etilen glikola (npr.), a zatim polikondenzacija. Toplinska stabilnost olovke može se poboljšati dodavanjem male količine spojeva koji sadrže organske amine i organski fosfor.
Proces predenja vlakana olovke sličan je procesu poliestera. Tijek procesa je: sušenje strugotine → centrifuga velikom brzinom → izvlačenje. Budući da je temperatura staklastog prijelaza vlakana olovke viša nego kod poliesterskih vlakana, postupak crtanja treba promijeniti u skladu s tim. Trebalo bi usvojiti izvlačenje u više prolaza, a temperaturu izvlačenja treba povećati kako bi se izbjegao utjecaj na kvalitetu vlakana zbog spore brzine molekularne orijentacije. U usporedbi s konvencionalnim poliesterom, pen vlakno ima bolja mehanička i toplinska svojstva, kao što su visoka čvrstoća, visoki modul, dobra vlačna otpornost i velika krutost; Dobra otpornost na toplinu, stabilna veličina, nije lako deformirati, dobra otpornost na plamen; Dobra kemijska otpornost i otpornost na hidrolizu; UV otpornost i otpornost na starenje.
7. Mokro i suho poliestersko vlakno
Promjenom oblika poprečnog presjeka vlakana, povećava se razmak između pojedinačnih vlakana, povećava se specifična površina, a kapilarni učinak uvelike poboljšava njegovu vodljivost vlage, tako da se dobije mokro i suho poliestersko vlakno. Vlaknasta tkanina ima izvrsnu vodljivost vlage i difuziju vlage. Usklađuje se s pamučnim vlaknima i drugim vlaknima koja dobro upijaju vlagu. Uz razumnu organizacijsku strukturu učinak je bolji. Odjeća je suha, hladna i udobna. Prikladan je za pletenu sportsku odjeću, tkane košulje, tkanine za ljetnu odjeću, poliesterske čarape itd.
8. Četverokanalno poliestersko vlakno visokog odvlaživanja
Du Pont je razvio TEFRA – kanalno poliestersko vlakno s izvrsnim kapacitetom upijanja. To je vlakno s visokom provodljivošću vlage izrađeno od hidrofobnih sintetičkih vlakana, koje može odvoditi znoj s kože koja se jako znoji na površinu tkanine radi hlađenja isparavanjem. Rezultati su pokazali da je postotak uklanjanja vlage pamučnog vlakna bio 52%, a četverokanalnog poliesterskog vlakna 95% nakon 30 minuta. Ova vrsta vlakana posebno je učinkovita u sportskoj odjeći i vojnom laganom termalnom donjem rublju, koje može održavati kožu suhom i ugodnom, te ima izvrsne funkcije očuvanja topline i otpornosti na hladnoću.
9. Poliestersko porozno šuplje vlakno "wellkey"
Svrha razvoja Wellkeya je uzeti tekući znoj kao cilj kako bi se postiglo potpuno upijanje znoja i brzo sušenje. Wellkey je poliestersko šuplje vlakno. S površine vlakna, mnoge pore prodiru u šuplji dio. Tekuća voda može prodrijeti u šuplji dio s površine vlakana. Ova vlaknasta struktura ima za cilj maksimalnu stopu upijanja vode i sadržaj vlage. U procesu predenja, posebno sredstvo za stvaranje pora je pomiješano i otopljeno kako bi se formirala struktura vlakana. Vlakno ima izvrsnu apsorpciju znoja i karakteristike brzog sušenja, a uglavnom se koristi kao tkanina za podsuknje, tajice, sportsku odjeću, košulje, odjeću za trening, kapute i drugu odjeću. Osim toga, zbog svojih prednosti upijanja vode i brzog sušenja te niske cijene sušenja, također ima široke izglede za primjenu u područjima koja se ne troše te u medicini i zdravstvu.
10. Trodimenzionalno naborano šuplje poliestersko vlakno
Rano trodimenzionalno uvijeno vlakno izrađeno je upotrebom dvaju polimera s različitim svojstvima skupljanja kroz kompozitnu tehnologiju predenja i specifični proces oblikovanja hlađenjem. Nakon izvlačenja stvorila je prirodnu naboranost zbog razlike u skupljanju. Trenutačni proces pripreme je napravio veliki napredak, to jest, usvaja jedinstvenu patentiranu tehnologiju ekscentričnog dizajna otvora za predenje, u kombinaciji sa sustavom hlađenja asimetričnog oblikovanja i odgovarajućim naknadnim postupkom izvlačenja i oblikovanja. Pripremljeno vlakno ima visok stupanj uvijanja, prirodno i trajno uvijanje i dobro zadržavanje topline. Trenutačno razvijene varijante uključuju trodimenzionalna naborana šuplja vlakna s četiri rupe, sedam rupa ili čak devet rupa. Trodimenzionalna uvijena šuplja vlakna naširoko se koriste u poljima za punjenje i toplinska vlakna.
Prikupljanje podataka: bojanje i dorada Enciklopedija
Od: službeni tečaj tkanine računa
Vrijeme objave: 21. lipnja 2022