Poliestere e poliestere

Il poliestere si riferisce solitamente a un composto ad alto peso molecolare ottenuto dalla policondensazione di acido dibasico e alcol dibasico e i suoi collegamenti a catena basica sono collegati da legami estere. Esistono molti tipi di fibre di poliestere, come la fibra di polietilene tereftalato (PET), la fibra di polibutilene tereftalato (PBT), la fibra di polipropilene tereftalato (PPT), ecc. Tra queste, le fibre con un contenuto di polietilene tereftalato superiore all'85% sono le principali quelli e il peso molecolare è generalmente controllato tra 18000 e 25000. La struttura molecolare principale è la seguente:

1. Fibra di poliestere (PET).

La ricerca sul poliestere iniziò negli anni '30. È stato inventato da inglesi come Whinfield e Dickson. Nel 1949 fu industrializzato in Gran Bretagna e nel 1953 negli Stati Uniti. È un prodotto di grandi varietà di fibre sintetiche che si sono sviluppate tardi, ma si sono sviluppate rapidamente.

Il peso molecolare del poliestere è 18000 ~ 25000 e il grado di polimerizzazione è 100 ~ 140. Le macromolecole hanno una struttura chimica simmetrica. In condizioni adeguate, le macromolecole formano facilmente cristalli e la struttura della fibra è compatta. Le macromolecole di poliestere contengono anelli di benzene, che sono fondamentalmente macromolecole rigide. Allo stesso tempo contengono anche catene di idrocarburi alifatici, che rendono le molecole flessibili. Non ci sono altri gruppi polari nella macromolecola tranne due gruppi idrossilici terminati con alcol. Con un elevato contenuto di esteri, l'idrolisi e il cracking termico avverranno ad alta temperatura. Il poliestere è filato a fusione. La sua sezione trasversale è rotonda, la sua direzione longitudinale è una bacchetta di vetro e la sua densità è di 1,38 ~ 1,40 g/cm3.

In Cina, la fibra con un contenuto di polietilene tereftalato superiore all'85% viene denominata poliestere, comunemente noto come “Dacron”. Esistono molti nomi di materie prime straniere, come “Dacron” negli Stati Uniti, “tetoron” in Giappone, “terlenka” nel Regno Unito e “lavsan” nell’ex Unione Sovietica.

2. Fibra di poliestere tingibile cationica (CDP).

Il poliestere modificato (CDP) può essere tinto con coloranti cationici introducendo gruppi acidi che possono legare i coloranti cationici nelle catene molecolari del PET. CDP è stato sviluppato per la prima volta dalla società americana DuPont. Alla fine del XX secolo, la sua produzione rappresentava 1/6 della produzione totale di fibra PET. Le sue varietà tipiche includono dacron t64, dacron T65, ecc. CDP non solo ha buone prestazioni di tintura, ma può anche essere tinto nello stesso bagno con fibre naturali come la lana, il che è conveniente per semplificare il processo di tintura dei tessuti misti. Se viene miscelato e intrecciato con il comune poliestere, può anche produrre lo stesso bagno con effetti cromatici diversi, che arricchiscono notevolmente il colore dei tessuti. Pertanto, il CDP è diventato una varietà di poliestere modificato in rapido sviluppo. Il CDP viene preparato principalmente aggiungendo il terzo o il quarto monomero, come il dimetil isoftalato solfonato di sodio (SIPM), alla catena macromolecolare dell'animale domestico mediante copolimerizzazione e copolimerizzazione a innesto. Quando un gruppo acido solfonico caricato negativamente viene aggiunto alla catena molecolare CDP, durante la tintura, gli ioni metallici sul gruppo acido solfonico si scambieranno con i cationi nel colorante, quindi gli ioni colorante verranno fissati sulla catena macromolecolare CDP. I sali generati dalla tintura verranno continuamente rimossi nella soluzione acquosa e la reazione continuerà. Infine si otterrà l'effetto tintorio.

Il processo produttivo del CDP è simile a quello del pet, che può essere suddiviso in continuo e intermittente. A causa delle diverse fonti di materie prime, il CDP può essere suddiviso in percorso DMT e percorso PTA. Il CDP distrugge la struttura originale della fibra grazie all'aggiunta di nuovi gruppi nella catena macromolecolare, che riduce il punto di fusione, la temperatura di transizione vetrosa e la cristallinità della fibra. Nella regione amorfa aumenta lo spazio intermolecolare, il che favorisce la penetrazione delle molecole coloranti nella fibra. La resistenza del CDP è inferiore a quella del poliestere ordinario, ma la proprietà anti-pilling del tessuto è migliorata e la mano è morbida e carnosa. Può essere utilizzato per realizzare prodotti simili alla lana di alta qualità. La tintura del comune CDP necessita ancora di alta temperatura (120 ~ 140 ℃) e alta pressione o sotto la condizione di aggiunta di vettore, in modo da avere migliori proprietà di tintura. Pertanto, quando si selezionano i coloranti, è necessario notare che i coloranti selezionati devono avere una migliore stabilità termica.

3. Fibra di poliestere tingibile a temperatura ambiente e a pressione atmosferica (ECDP).

Il poliestere ECDP tingibile a temperatura e pressione normali può essere preparato aggiungendo una piccola quantità del quarto monomero nel processo di normale polimerizzazione dell'animale domestico. Ciò è dovuto principalmente al fatto che il segmento di catena flessibile del glicole polietilenico viene introdotto nella catena macromolecolare dell'animale domestico, il che rende la struttura molecolare della fibra più sciolta e la regione amorfa più ampia, il che è più favorevole all'ingresso di coloranti cationici nella fibra e alla combinazione con più gruppi di acido solfonico. Pertanto, può essere tinto in condizioni di tintura con ebollizione a pressione normale. La fibra ECDP ha una sensazione più morbida al tatto e una migliore vestibilità rispetto alla fibra CDP e PET. Tuttavia, a causa della bassa energia di legame del quarto segmento di polietilenglicole monomero, la stabilità termica della fibra ECDP è ridotta e la perdita di resistenza della fibra ECDP è superiore al 30% alla temperatura di stiratura di 180 ℃. Pertanto, al tessuto in fibra ECDP va prestata particolare attenzione nel post-trattamento, nel lavaggio e nella stiratura.

4. Fibra PTT

La fibra PTT è l'abbreviazione di fibra di polipropilene tereftalato. Alcuni all'estero chiamano PTT la grande fibra del 21° secolo, e il suo nome commerciale è “Corterra”.

PTT, pet e PBT appartengono alla famiglia dei poliesteri e le loro proprietà sono simili. La fibra PTT ha le caratteristiche sia del poliestere che del nylon. È facile da lavare e asciugare come il poliestere, ha un buon recupero di elasticità e resistenza alle pieghe, ha una buona resistenza all'inquinamento, alla luce e al tatto. Ha prestazioni di tintura migliori rispetto al poliestere e può essere tinto a pressione normale. Alle stesse condizioni, la penetrazione del colorante nella fibra PTT è superiore a quella dell'animale domestico, la tintura è uniforme e la solidità del colore è buona. Rispetto al nylon, la fibra PTT ha anche una migliore resistenza all'usura e recupero da trazione e ha le caratteristiche di grande elasticità e buona morbidezza, quindi è più adatta per realizzare tappeti e altri materiali.

5. Fibra PBT

La fibra PBT è l'abbreviazione di fibra di polibutilene tereftalato. La fibra PBT è costituita da dimetil tereftalato (DMT) o acido tereftalico (TPA), la principale materia prima del poliestere, e 1,4 – butandiolo. Le fibre PBT sono state preparate mediante filatura allo stato fuso di DMT e 1,4 – butandiolo ad alta temperatura e sotto vuoto, utilizzando composti organici di titanio o stagno e tetrabutil titanato come catalizzatori. La tecnologia di polimerizzazione, filatura, post-elaborazione e le apparecchiature della fibra PBT sono sostanzialmente le stesse del poliestere.

La fibra PBT ha le stesse caratteristiche della fibra di poliestere, come buona resistenza, facilità di lavaggio e asciugatura rapida, dimensioni stabili, buon mantenimento della forma, ecc. La cosa più importante è che la parte flessibile della sua catena macromolecolare è lunga, quindi si rompe e si allunga, ha una buona elasticità, presenta pochi cambiamenti di elasticità dopo il riscaldamento e risulta morbido. Un altro vantaggio della fibra PBT è che la sua tingibilità è migliore di quella del poliestere. Il tessuto PBT può essere tinto con coloranti dispersi in condizione di tintura bollente a pressione atmosferica. Inoltre, la fibra PBT ha una buona resistenza all'invecchiamento, resistenza chimica e resistenza al calore. La fibra PBT è ampiamente utilizzata nei materiali plastici tecnici, nei gusci degli elettrodomestici e nelle parti di macchine.

6. Fibra della penna

Pen fibre è l'abbreviazione di fibra di polietilene naftalato. Come il poliestere, la fibra penna è un materiale poliestere termoplastico semicristallino, inizialmente introdotto dalla società KASA degli Stati Uniti. Il suo processo di produzione avviene attraverso la transesterificazione del dimetil 2,6 – naftalene dicarbossilato (NDC) e del glicole etilenico (es.), e quindi la policondensazione; Un altro metodo è l'esterificazione diretta dell'acido 2,6-naftalendicarbossilico (NDCA) e del glicole etilenico (ad esempio), e quindi la policondensazione. La stabilità termica della penna può essere migliorata aggiungendo una piccola quantità di composti contenenti ammine organiche e fosforo organico.

Il processo di filatura della fibra di penna è simile a quello del poliestere. Il flusso del processo è: essiccazione del truciolo → filatura ad alta velocità → stiro. Poiché la temperatura di transizione vetrosa della fibra della penna è superiore a quella della fibra di poliestere, il processo di stesura dovrebbe essere modificato di conseguenza. Dovrebbe essere adottata la stiratura multi passaggio e la temperatura di stiro dovrebbe essere aumentata per evitare di influenzare la qualità della fibra a causa della bassa velocità di orientamento molecolare. Rispetto al poliestere convenzionale, la fibra penna ha migliori proprietà meccaniche e termiche, come elevata resistenza, alto modulo, buona resistenza alla trazione ed elevata rigidità; Buona resistenza al calore, dimensioni stabili, non facile da deformare, buon ritardo di fiamma; Buona resistenza chimica e resistenza all'idrolisi; Resistenza ai raggi UV e resistenza all'invecchiamento.

7. Filamento di poliestere bagnato e asciutto

Modificando la forma della sezione trasversale della fibra, lo spazio tra le singole fibre aumenta, la superficie specifica aumenta e l'effetto capillare migliora notevolmente la sua conduttività dell'umidità, in modo da rendere il filamento di poliestere umido e asciutto. Il tessuto in fibra ha eccellenti prestazioni di conduttività e diffusione dell'umidità. È abbinato alla fibra di cotone e ad altre fibre con un buon assorbimento dell'umidità. Con una struttura organizzativa ragionevole, l’effetto è migliore. L'abbigliamento è asciutto, fresco e confortevole. È adatto per abbigliamento sportivo lavorato a maglia, camicie tessute, tessuti per abbigliamento estivo, calze in poliestere, ecc.

8. Fibra di poliestere a quattro canali ad alta deumidificazione

Du Pont ha sviluppato una fibra poliestere a canale TEFRA con eccellente capacità di traspirazione. È una fibra ad alta conduzione dell'umidità realizzata in fibra sintetica idrofobica, che può assorbire il sudore dalla pelle altamente sudata alla superficie del tessuto per il raffreddamento evaporativo. I risultati hanno mostrato che la percentuale di rimozione dell’umidità della fibra di cotone era del 52% e quella della fibra di poliestere a quattro canali era del 95% dopo 30 minuti. Questo tipo di fibra è particolarmente efficace nell'abbigliamento sportivo e nella biancheria intima termica leggera militare, che può mantenere la pelle asciutta e confortevole e ha eccellenti funzioni di conservazione del calore e resistenza al freddo.

9. Fibra di poliestere porosa a sezione cava “wellkey”

Lo scopo dello sviluppo di Wellkey è quello di prendere il sudore liquido come oggetto per ottenere un completo assorbimento del sudore e un'asciugatura rapida. Wellkey è una fibra cava di poliestere. Dalla superficie della fibra ci sono molti pori che penetrano nella parte cava. L'acqua liquida può penetrare nella parte cava dalla superficie della fibra. Questa struttura in fibra mira al massimo tasso di assorbimento dell'acqua e contenuto di umidità. Nel processo di filatura, uno speciale agente che forma pori è stato miscelato e disciolto per formare la struttura della fibra. La fibra ha un eccellente assorbimento del sudore e caratteristiche di rapida asciugatura e viene utilizzata principalmente come tessuto di sottovesti, collant, abbigliamento sportivo, camicie, indumenti da allenamento, cappotti e altri indumenti. Inoltre, grazie ai vantaggi dell'assorbimento d'acqua, dell'asciugatura rapida e dei bassi costi di asciugatura, ha anche ampie prospettive di applicazione in campi non soggetti a usura e in campi medici e sanitari.

10. Fibra di poliestere cava ondulata tridimensionale

La prima fibra ondulata tridimensionale è stata realizzata utilizzando due polimeri con diverse proprietà di restringimento attraverso la tecnologia di filatura composita e uno specifico processo di formatura a raffreddamento. Dopo la trafilatura, si forma una piega naturale a causa della differenza di restringimento. L'attuale processo di preparazione ha fatto grandi progressi, ovvero adotta la tecnologia brevettata unica del design del foro della filiera eccentrica, combinata con il sistema di raffreddamento della formatura asimmetrica e il corrispondente successivo processo di trafilatura e modellatura. La fibra preparata ha un alto grado di arricciatura, arricciatura naturale e permanente e buona ritenzione del calore. Attualmente, le varietà sviluppate includono fibre cave ondulate tridimensionali a quattro, sette o anche nove fori. La fibra cava ondulata tridimensionale è ampiamente utilizzata nei campi di riempimento e fibra termica.

Raccolta dati: Enciclopedia della tintura e del finissaggio

Da: corso ufficiale sui tessuti dell'account