Поліестер і поліестер

Поліефір зазвичай відноситься до високомолекулярної сполуки, отриманої шляхом поліконденсації двоосновної кислоти та двоосновного спирту, і його основні ланки ланцюга з’єднані складноефірними зв’язками. Існує багато видів поліефірних волокон, таких як волокна з поліетилентерефталату (PET), волокна з полібутилентерефталату (PBT), волокна з поліпропілентерефталату (PPT) тощо. Основними серед них є волокна з вмістом поліетилентерефталату понад 85%. одиниці, а молекулярна маса, як правило, контролюється між 18000 і 25000. Основна молекулярна структура така:

1. Поліефірне (ПЕТ) волокно

Дослідження поліестеру почалися в 1930-х роках. Він був винайдений такими британцями, як Вінфілд і Діксон. У 1949 році він був індустріалізований у Великобританії, а в 1953 році в США. Це продукт із великих різновидів синтетичних волокон, які виникли пізно, але розвивалися швидко.

Молекулярна маса поліефіру становить 18000 ~ 25000, а ступінь полімеризації — 100 ~ 140. Макромолекули мають симетричну хімічну структуру. За відповідних умов макромолекули легко утворюють кристали, а структура волокон є компактною. Макромолекули поліефіру містять бензольні кільця, які в основному є жорсткими макромолекулами. У той же час вони також містять аліфатичні вуглеводневі ланцюги, що робить молекули гнучкими. У макромолекулі немає інших полярних груп, окрім двох гідроксильних груп із спиртовими кінцями. При високому вмісті складного ефіру гідроліз і термічний крекінг відбуватимуться при високій температурі. Поліестер формується з розплаву. Його поперечний переріз круглий, його поздовжній напрямок - скляна паличка, а його щільність становить 1,38 ~ 1,40 г/см3.

У Китаї волокно з вмістом поліетилентерефталату понад 85% називають поліестером, широко відомим як «дакрон». Існує багато зарубіжних назв товарів, таких як «дакрон» в США, «теторон» в Японії, «терленка» в Великобританії, «лавсан» в колишньому Радянському Союзі.

2. Поліефірне волокно з катіонним фарбуванням (CDP).

Модифікований поліефір (CDP) можна пофарбувати катіонними барвниками шляхом введення кислотних груп, які можуть зв’язувати катіонні барвники в молекулярні ланцюги ПЕТ. CDP вперше був розроблений американською компанією DuPont. Наприкінці 20 століття його виробництво становило 1/6 загального виробництва ПЕТ-волокна. Його типові різновиди включають dacron t64, dacron T65 тощо. CDP не тільки має хороші характеристики фарбування, але також може бути пофарбований в одній ванні з натуральними волокнами, такими як вовна, що зручно для спрощення процесу фарбування змішаних тканин. Якщо його змішати та переплести зі звичайним поліестером, він також може створити ту саму ванну інший колірний ефект, який значно збагачує колір тканин. Тому CDP став різновидом модифікованого поліестеру, який швидко розвивається. CDP в основному отримують шляхом додавання третього або четвертого мономеру, такого як диметилізофталат сульфонат натрію (SIPM), до макромолекулярного ланцюга пет шляхом кополімеризації та прищепленої кополімеризації. Оскільки до молекулярного ланцюга CDP додається негативно заряджена група сульфонової кислоти, під час фарбування іони металу в групі сульфонової кислоти обміняються з катіонами в барвнику, тому іони барвника будуть закріплені на макромолекулярному ланцюзі CDP. Солі, що утворюються в результаті фарбування, будуть безперервно видалятися у водному розчині, і реакція триватиме. Нарешті ефект фарбування буде досягнутий.

Процес виробництва CDP подібний до процесу виробництва pet, який можна розділити на безперервний і періодичний. Через різні джерела сировини CDP можна розділити на DMT та PTA. CDP руйнує початкову структуру волокна за рахунок додавання нових груп у макромолекулярний ланцюг, що знижує температуру плавлення, температуру склування та кристалічність волокна. В аморфній області міжмолекулярний простір збільшується, що сприяє проникненню молекул барвника всередину волокна. Міцність CDP нижча, ніж у звичайного поліестеру, але властивість тканини проти сколювання покращена, а ручка м’яка та пухка. Його можна використовувати для виготовлення високоякісних виробів, схожих на вовну. Фарбування звичайного CDP все ще вимагає високої температури (120 ~ 140 ℃) і високого тиску або за умови додавання носія, щоб мати кращу властивість фарбування. Тому при виборі барвників необхідно враховувати, що вибрані барвники повинні мати кращу термостійкість.

3. Поліефірне волокно, що фарбується при кімнатній температурі та атмосферному тиску (ECDP).

Фарбувальний поліефір ECDP при нормальній температурі та тиску може бути отриманий шляхом додавання невеликої кількості четвертого мономеру в процесі звичайної пет-полімеризації. Це головним чином тому, що сегмент гнучкого ланцюга поліетиленгліколю вводиться в макромолекулярний ланцюг pet, що робить молекулярну структуру волокна більш пухкою, а аморфну ​​область більшою, що більше сприяє входженню катіонних барвників у волокно та поєднання з більшою кількістю груп сульфонової кислоти. Таким чином, його можна фарбувати в умовах нормального фарбування під тиском. Волокно ECDP м’якше на дотик і краще носиться, ніж волокно CDP і PET. Однак через низьку енергію зв’язку четвертого мономерного поліетиленгліколевого сегмента термічна стабільність волокна ECDP знижується, а втрата міцності волокна ECDP становить понад 30% при температурі прасування 180 ℃. Тому тканини з волокна ECDP слід приділяти особливу увагу під час дообробки, прання та прасування.

4. PTT волокно

PTT волокно - це абревіатура поліпропілентерефталатного волокна. Деякі люди за кордоном називають PTT великим волокном 21 століття, а його торгова назва – «Corterra».

PTT, pet і PBT належать до сімейства поліефірів, і їхні властивості подібні. Волокно PTT має характеристики як поліестеру, так і нейлону. Його так само легко прати і сушити, як і поліестер, він добре відновлює еластичність і стійкість до зминання, а також має хорошу стійкість до забруднення, світлостійкість і відчуття рук. Він має кращі характеристики фарбування, ніж поліестер, і може бути пофарбований під нормальним тиском. За тих самих умов проникнення барвника у волокно PTT вище, ніж у домашніх тварин, фарбування є рівномірним, а стійкість кольору хороша. Порівняно з нейлоном, волокно PTT також має кращу зносостійкість і відновлення при розтягуванні, а також має характеристики великої еластичності та хорошої пухнастості, тому воно більше підходить для виготовлення килимів та інших матеріалів.

5. PBT волокно

PBT волокно - це абревіатура полібутилентерефталатного волокна. PBT волокно виготовляється з диметилтерефталату (DMT) або терефталевої кислоти (TPA), основної сировини поліефіру, і 1,4 – бутандіолу. PBT волокна були виготовлені шляхом прядіння з розплаву ДМТ і 1,4-бутандіолу при високій температурі та вакуумі з використанням органічних сполук титану або олова та тетрабутилтитанату як каталізаторів. Полімеризація, прядіння, технологія постобробки та обладнання PBT волокна в основному такі ж, як і поліефіру.

Волокно PBT має такі ж характеристики, як і поліефірне волокно, наприклад хороша міцність, легке прання та швидке висихання, стабільний розмір, хороше збереження форми тощо. Найважливішим є те, що гнучка частина його макромолекулярного ланцюга довга, тому вона розривається та розривається. розтягується, має хорошу еластичність, незначно змінює еластичність після нагрівання та стає м’яким. Ще одна перевага волокна PBT полягає в тому, що його здатність до фарбування краща, ніж у поліестеру. Тканина ПБТ може фарбуватися дисперсними барвниками в умовах фарбування кип'ятінням при атмосферному тиску. Крім того, PBT волокно має хорошу стійкість до старіння, хімічну стійкість і термостійкість. PBT волокно широко використовується в інженерних пластмасах, корпусах побутової техніки та деталях машин.

6. Волокно пера

Pen fiber - це абревіатура поліетиленнафталатного волокна. Як і поліестер, волокно пера є напівкристалічним термопластичним поліефірним матеріалом, який спочатку був представлений компанією KASA зі Сполучених Штатів. Його виробничий процес відбувається через переетерифікацію диметил 2,6-нафталіндикарбоксилату (NDC) і етиленгліколю (наприклад), а потім поліконденсацію; Іншим методом є пряма етерифікація 2,6-нафталіндикарбонової кислоти (NDCA) і етиленгліколю (наприклад), а потім поліконденсація. Термостабільність ручки можна підвищити додаванням невеликої кількості сполук, що містять органічні аміни та органічний фосфор.

Процес прядіння волокна пера подібний до процесу формування поліестеру. Потік процесу такий: сушіння стружки → високошвидкісне прядіння → витяжка. Оскільки температура склування волокна пера вища, ніж у поліефірного волокна, процес креслення слід відповідно змінити. Слід застосувати багатопрохідну витяжку, а температуру витяжки слід підвищити, щоб уникнути впливу на якість волокна через низьку швидкість орієнтації молекул. Порівняно зі звичайним поліестером, волокно пера має кращі механічні та термічні властивості, такі як висока міцність, високий модуль, хороший опір розтягуванню та висока жорсткість; Хороша термостійкість, стабільний розмір, не легко деформуватися, хороша вогнестійкість; Хороша хімічна стійкість і стійкість до гідролізу; Стійкість до ультрафіолету та старіння.

7. Мокра та суха поліефірна нитка

Змінюючи форму поперечного перерізу волокна, розрив між окремими волокнами збільшується, питома площа поверхні збільшується, а капілярний ефект значно покращує його вологопровідність, щоб зробити вологу та суху поліефірну нитку. Волокниста тканина має відмінну вологопровідність і дифузію вологи. Він поєднується з бавовняним волокном та іншими волокнами з хорошим вологопоглинанням. При розумній організаційній структурі ефект кращий. Одяг сухий, прохолодний і зручний. Підходить для трикотажного спортивного одягу, тканих сорочок, тканин для літнього одягу, поліестерових панчіх тощо.

8. Чотириканальне поліефірне волокно з високим осушенням

Компанія Du Pont розробила канальне поліефірне волокно TEFRA з чудовою вбиральною здатністю. Це волокно з високою вологопровідністю, виготовлене з гідрофобного синтетичного волокна, яке може відводити піт від шкіри, що сильно потіє, на поверхню тканини для охолодження шляхом випаровування. Результати показали, що відсоток видалення вологи бавовняного волокна становив 52%, а чотириканального поліефірного волокна – 95% через 30 хвилин. Цей вид волокна особливо ефективний у спортивному одязі та військовій легкій термобілизні, яка може зберігати шкіру сухою та комфортною, а також має чудові функції збереження тепла та холоду.

9. Пористе поліефірне порожнисте волокно «wellkey»

Метою розробки Wellkey є використання рідкого поту як об’єкта для досягнення повного поглинання поту та швидкого висихання. Wellkey - це порожнисте поліефірне волокно. З поверхні волокна є багато пір, що проникають у порожнисту частину. Рідка вода може проникати в порожнисту частину з поверхні волокна. Ця структура волокна спрямована на максимальне водопоглинання та вміст вологи. У процесі прядіння спеціальний пороутворюючий агент був змішаний і розчинений для формування структури волокна. Волокно має чудові властивості поглинання поту та швидкого висихання, і в основному використовується як тканина для нижніх спідниць, колготок, спортивного одягу, сорочок, тренувального одягу, пальто та іншого одягу. Крім того, завдяки своїм перевагам у водопоглинанні та швидкому висиханні та низькій вартості сушіння, він також має широкі перспективи застосування в галузях, що не піддаються зношенню, а також у сферах медицини та охорони здоров’я.

10. Тривимірне гофроване порожнисте поліефірне волокно

Ранні тривимірні гофровані волокна були виготовлені з використанням двох полімерів з різними властивостями усадки за допомогою композитної прядильної технології та спеціального процесу охолодження. Після витягування утворився природний згин через різницю в усадці. Поточний процес підготовки досяг значного прогресу, тобто він використовує унікальну запатентовану технологію ексцентричного дизайну отвору фільєри в поєднанні з асиметричною системою охолодження формування та відповідним подальшим процесом витягування та формування. Підготовлене волокно має високий ступінь скручування, природний і постійний скручування і добре зберігає тепло. В даний час розроблені різновиди включають тривимірні гофровані порожнисті волокна з чотирма отворами, семи отворами або навіть дев'ятьма отворами. Тривимірне гофроване порожнисте волокно широко використовується в наповнювальних і термоволоконних полях.

Збір даних: Енциклопедія фарбування та обробки

Від: офіційний курс тканини облікового запису