Istraživanje poliesterskih vlakana počelo je 1930-ih godina, a izumili su ih Britanci poput Whinfielda i Dicksona. Industrijalizirano je u Britaniji 1949. iu Sjedinjenim Državama 1953. Proizvod je velikih varijanti sintetičkih vlakana koja su se kasnije razvila, ali su se brzo razvijala.
Molekularna težina poliestera je 18000-25000, a stupanj polimerizacije 100-140. Makromolekule imaju simetričnu kemijsku strukturu, a pod odgovarajućim uvjetima sklone su stvaranju kristala i kompaktne vlaknaste strukture. Poliesterske makromolekule sadrže benzenske prstenove, koji su u osnovi krute makromolekule, dok također sadrže alifatske ugljikovodične lance, dajući molekulama određeni stupanj fleksibilnosti. U makromolekulama nema drugih polarnih skupina osim prisutnosti dviju terminalnih alkoholnih hidroksilnih skupina. S visokim sadržajem estera, hidroliza i piroliza će se dogoditi na visokoj temperaturi. Poliester se prede taljenjem. Presjek mu je okrugao, a uzdužni oblik staklene šipke. Ravno je i glatko, a gustoća mu je 1,38~1,40g/cm3.
U Kini se vlakna sa sadržajem polietilen tereftalata većim od 85% skraćeno nazivaju poliester, poznatiji kao "Dacron". Postoji mnogo stranih naziva proizvoda, kao što su "Dacron" u Sjedinjenim Državama, "Tetoron" u Japanu, "Terlenka" u Velikoj Britaniji i "Lavsan" u bivšem Sovjetskom Savezu.
Kationsko poliestersko (CDP) vlakno
Uvođenjem kiselinskih skupina koje mogu vezati kationske boje u molekulski lanac PET-a može se pripremiti modificirani poliester (CDP) koji se može bojati kationskim bojama. CDP je prvi razvio DuPont u Sjedinjenim Državama, a njegova proizvodnja je do kraja 20. stoljeća činila 1/6 ukupne proizvodnje PET vlakana. Njegove tipične sorte uključuju Dacron T64, Dacron T65 i tako dalje. CDP ne samo da ima dobru izvedbu bojanja, već se također može bojati prirodnim vlaknima kao što je vuna u istoj kupki, što olakšava pojednostavljivanje procesa bojanja za miješane tkanine. Ako se pomiješa ili isprepleta s običnim poliesterom, također može proizvesti drugačiji efekt boje u istoj kupki, uvelike obogaćujući boju tkanine. Stoga je CDP postao varijanta modificiranog poliestera koja se brzo razvija. CDP se uglavnom priprema dodavanjem trećeg monomera ili četvrtog monomera, kao što je natrijev dimetil sulfonat izoftalne kiseline (SIPM), u PET makromolekularni lanac kopolimerizacijom, graft kopolimerizacijom i drugim metodama. Zbog dodavanja negativno nabijenih skupina sulfonske kiseline na CDP molekularni lanac, metalni ioni na skupini sulfonske kiseline izmijenit će se s kationima u boji tijekom bojenja. Stoga su ioni boje fiksirani na CDP makromolekularnom lancu, a soli nastale tijekom bojenja kontinuirano se uklanjaju u vodenoj otopini, što rezultira kontinuiranom reakcijom i konačnim postizanjem učinka bojenja.
Proces proizvodnje CDP-a sličan je PET-u, s kontinuiranim i isprekidanim procesima. Međutim, zbog različitih izvora sirovina, može se podijeliti na DMT put i PTA put. CDP uništava izvornu strukturu vlakna dodavanjem novih funkcionalnih skupina u makromolekularni lanac, što rezultira smanjenjem tališta, temperature staklenog prijelaza i kristalnosti vlakna. U amorfnom području povećanje međumolekulskih razmaka olakšava prodiranje molekula boje u unutrašnjost vlakna. CDP ima smanjenu čvrstoću u usporedbi s običnim poliesterom, ali poboljšava svojstva tkanine protiv ljuštenja i ljuštenja, čineći je mekom i punom na dodir, što je čini prikladnom za proizvodnju vrhunskih proizvoda poput vune. Bojanje običnog CDP-a i dalje zahtijeva visoku temperaturu (120-140 stupnjeva) i visoki tlak ili uz uvjet dodavanja nosača, kako bi se postiglo dobro djelovanje bojenja. Stoga je pri odabiru bojila potrebno voditi računa o dobroj toplinskoj postojanosti odabranih bojila.
Poliestersko (ECDP) vlakno koje se može bojati pri sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku
U uobičajenom procesu polimerizacije PET-a, dodavanje male količine četvrtog monomera može proizvesti poliesterski ECDP koji se može bojati pri sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku. To je uglavnom zbog uvođenja fleksibilnog segmenta polietilen glikola na makromolekularni lanac PET-a, što čini molekularnu strukturu vlakna labavijom, a amorfno područje većim, što je pogodnije za ulazak kationskih boja u unutrašnjost vlakna i spajanje s više sulfonske skupine, tako da se može bojati pod normalnim uvjetima bojenja pri ključanju pod pritiskom. ECDP vlakna imaju mekši osjećaj i bolju izvedbu nošenja od CDP i PET vlakana. Međutim, zbog niske energije veze četvrtog segmenta monomera polietilen glikola, toplinska stabilnost ECDP vlakana se smanjuje, a gubitak čvrstoće ECDP vlakana doseže preko 30% pri temperaturi glačanja od 180 stupnjeva. Stoga tkanine izrađene od ECDP vlakana zahtijevaju posebnu pažnju pri doradi, pranju i glačanju.
PPT vlakna
PPT fiber je skraćenica za polipropilen tereftalatno vlakno. Neki ljudi u inozemstvu PPT nazivaju velikim vlaknom 21. stoljeća, a naziv njegovog proizvoda je "Cortera".
PPT, PET i PBT pripadaju obitelji poliestera i imaju slična svojstva. PPT vlakno ima karakteristike i poliestera i najlona. Lako se pere i suši poput poliestera, ima dobar oporavak elastičnosti i otpornost na bore te ima dobru otpornost na mrlje, otpornost na sunčevu svjetlost i dobru otpornost na dodir. Ima bolje performanse bojenja od poliestera i može se bojati pod normalnim pritiskom. Pod istim uvjetima, penetracija boje u PPT vlakna je veća nego u PET vlakna, a bojanje je ujednačeno i ima dobru postojanost boje. U usporedbi s najlonom, PPT vlakno također ima bolju otpornost na habanje i vlačni oporavak, te ima karakteristike visoke elastičnosti i dobre lepršavosti, što ga čini prikladnijim za izradu materijala kao što su tepisi.
PBT vlakna
PBT vlakno je skraćenica od polibutilen tereftalat vlakno. PBT vlakno nastaje kondenzacijom dimetil tereftalata (DMT) ili tereftalne kiseline (TPA), glavne sirovine poliestera, s 1,4-butandiolom. Korištenjem DMT-a i 1,4-butandiola na visokoj temperaturi i vakuumu, provedena je reakcija polikondenzacije uz korištenje organskih spojeva titana ili kositra i tetrabutil titanata kao katalizatora, a zatim su PBT vlakna pripremljena predenjem taline. Polimerizacija, predenje i procesi naknadne obrade i oprema za PBT vlakna u osnovi su isti kao i za poliester.
PBT vlakno ima karakteristike dobre čvrstoće, lakog pranja i brzog sušenja, stabilne veličine i dobrog zadržavanja oblika u usporedbi s poliesterom. Najvažnije je da je savitljivi dio njegovog makromolekularnog lanca duži, pa se dugo lomi i razvlači, uz dobru elastičnost. Nakon zagrijavanja elastičnost se malo mijenja, a na dodir je meka. Još jedna prednost PBT vlakana je njegova bolja svojstva bojenja od poliestera. PBT tkanina može se bojati disperznom bojom pod normalnim uvjetima bojenja pod pritiskom i ključanjem kako bi se dobili zadovoljavajući rezultati bojenja. Osim toga, PBT vlakno ima dobru otpornost na starenje, kemijsku otpornost i toplinsku otpornost. PBT vlakna imaju širok raspon primjena u inženjerskoj plastici, kućištima kućanskih aparata i dijelovima strojeva.
PEN vlakna
PEN fiber je skraćenica za polietilen naftalat vlakno. Poput poliestera, PEN vlakno je polukristalni termoplastični poliesterski materijal, koji je prvotno predstavila tvrtka KASA u Sjedinjenim Državama. Njegov proizvodni proces dobiva se izmjenom estera između dimetil estera 2,6-naftalen dikarboksilne kiseline (NDC) i etilen glikola (EG), nakon čega slijedi kondenzacijska polimerizacija; Druga metoda je izravna esterifikacija 2,6-naftalen dikarboksilne kiseline (NDCA) s etilen glikolom (EG), a zatim njezino dobivanje kondenzacijskom polimerizacijom. Ako se doda mala količina spojeva koji sadrže organske amine i organofosfate, može se poboljšati toplinska stabilnost PEN-a.
Proces predenja PEN vlakana sličan je procesu poliestera, s procesom sušenja strugotine, predenja velikom brzinom i izvlačenja. Zbog više temperature staklastog prijelaza PEN vlakana u usporedbi s poliesterskim vlaknima, postupak crtanja potrebno je promijeniti u skladu s tim. Trebalo bi koristiti višestruke propuhe, a temperaturu isušivanja treba povećati kako bi se izbjegao utjecaj na kvalitetu vlakana zbog male 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 i ima dobru otpornost na plamen; Dobra kemijska otpornost i otpornost na hidrolizu; UV otporan i otporan na starenje.
Suha poliesterska nit koja provodi vlagu
Promjenom oblika poprečnog presjeka vlakana povećava se razmak između pojedinih vlakana, povećava se specifična površina, a kapilarnim efektom znatno se poboljšava njegova vodljivost vlage, što rezultira proizvodnjom vlagoprovodljivog i suhog poliesterskog filamenta.
Ova 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 izrađena od ove vlaknaste tkanine je suha, hladna i udobna. Pogodan je za pletenje sportske odjeće, tkanih košulja, tkanina za ljetnu odjeću, poliesterskih čarapa itd.
Četverokanalno poliestersko vlakno visokog odvlaživanja
Du Pont je razvio četverokanalna (Tefra - Channel) poliesterska vlakna s izvrsnom sposobnošću upijanja. To je vlakno visoke vodljivosti vlage izrađeno od hidrofobnih sintetičkih vlakana, koje može odvoditi znoj s jako znojne kože na površinu tkanine radi hlađenja isparavanjem. Istraživanje je pokazalo da je nakon 30 minuta postotak uklanjanja vlage za pamučna vlakna 52%, dok je za četverokanalna poliesterska vlakna 95%. Ova vrsta vlakana posebno je učinkovita u sportskoj odjeći i vojnom laganom termalnom donjem rublju, koje održava kožu suhom i ugodnom te ima izvrsnu toplinsku i hladnu izolaciju.
izvor:https://mp.weixin.qq.com/s/Ixj6M7xgSDUhhunGEUn-5w