Výzkum polyesterových vláken začal ve 30. letech 20. století, které vynalezli Britové jako Whinfield a Dickson. To bylo industrializováno v Británii v roce 1949 a ve Spojených státech v roce 1953. Je to produkt velkých druhů syntetických vláken, které se vyvinuly později, ale rychle se vyvíjely.
Molekulová hmotnost polyesteru je 18000-25000 a stupeň polymerace je 100-140. Makromolekuly mají symetrické chemické struktury a za vhodných podmínek jsou náchylné k tvorbě krystalů a mají kompaktní vláknitou strukturu. Polyesterové makromolekuly obsahují benzenové kruhy, což jsou v podstatě tuhé makromolekuly, přičemž také obsahují alifatické uhlovodíkové řetězce, což molekulám dává určitý stupeň flexibility. V makromolekulách nejsou žádné další polární skupiny kromě přítomnosti dvou koncových alkoholových hydroxylových skupin. Při vysokém obsahu esterů dochází při vysoké teplotě k hydrolýze a pyrolýze. Polyester je spřádán taveninou. Jeho průřez je kulatý a jeho podélný tvar je skleněná tyč. Je rovný a hladký a jeho hustota je 1,38 ~ 1,40 g/cm3.
V Číně se vlákno s obsahem polyethylentereftalátu vyšším než 85 % nazývá zkráceně polyester, běžně známý jako „Dacron“. Existuje mnoho zahraničních názvů produktů, jako je „Dacron“ ve Spojených státech, „Tetoron“ v Japonsku, „Terlenka“ ve Velké Británii a „Lavsan“ v bývalém Sovětském svazu.
Kationtové barvitelné polyesterové vlákno (CDP).
Zavedením kyselých skupin, které mohou vázat kationtová barviva do molekulárního řetězce PET, lze připravit modifikovaný polyester (CDP), který lze barvit kationtovými barvivy. CDP byl poprvé vyvinut společností DuPont ve Spojených státech a jeho výroba tvořila do konce 20. století 1/6 celkové produkce PET vláken. Mezi jeho typické odrůdy patří Dacron T64, Dacron T65 a tak dále. CDP má nejen dobrý barvicí výkon, ale lze jej barvit také přírodními vlákny, jako je vlna ve stejné lázni, což usnadňuje zjednodušení procesu barvení směsových látek. Pokud je smíchán nebo propleten s běžným polyesterem, může také ve stejné lázni vytvořit jiný barevný efekt, což výrazně obohatí barvu látky. Proto se CDP stal rychle se rozvíjející odrůdou modifikovaného polyesteru. CDP se připravuje hlavně přidáním třetího monomeru nebo čtvrtého monomeru, jako je dimethylsulfonát sodný kyselina isoftalová (SIPM), do makromolekulárního řetězce PET kopolymerací, roubovanou kopolymerizací a dalšími metodami. V důsledku přidání záporně nabitých skupin sulfonové kyseliny na molekulární řetězec CDP se kovové ionty na skupině sulfonové kyseliny během barvení vymění s kationty v barvivu. Proto jsou ionty barviva fixovány na makromolekulárním řetězci CDP a soli vzniklé během barvení jsou kontinuálně odstraňovány ve vodném roztoku, což vede ke kontinuální reakci a nakonec k dosažení barvícího efektu.
Výrobní proces CDP je podobný PET, s kontinuálními a přerušovanými procesy. Vzhledem k různým zdrojům surovin ji však lze rozdělit na cestu DMT a cestu PTA. CDP ničí původní strukturu vlákna přidáním nových funkčních skupin do makromolekulárního řetězce, což má za následek snížení bodu tání, teploty skelného přechodu a krystalinity vlákna. V amorfní oblasti usnadňuje nárůst mezimolekulárních mezer pronikání molekul barviva do nitra vlákna. CDP má nižší pevnost ve srovnání s běžným polyesterem, ale zlepšuje vlastnosti látky proti žmolkování a žmolkování, díky čemuž je měkká a plná na dotek, takže je vhodná pro výrobu špičkových vlněných výrobků. Barvení běžného CDP stále vyžaduje vysokou teplotu (120-140 stupeň) a vysoký tlak nebo za podmínky přidání nosiče, aby bylo dosaženo dobrého barvícího výkonu. Při výběru barviv je proto nutné dbát na dobrou tepelnou stabilitu zvolených barviv.
Polyesterové vlákno barvené při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku (ECDP).
V běžném procesu polymerace PET může přidání malého množství čtvrtého monomeru vytvořit polyester ECDP barvitelný při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku. To je způsobeno především zavedením polyethylenglykolového flexibilního segmentu na PET makromolekulárním řetězci, díky kterému je molekulární struktura vlákna volnější a amorfní plocha větší, což je příznivější pro vstup kationtových barviv do vnitřku vlákna a kombinování s více sulfonové skupiny, takže může být barven za normálních tlakových varných podmínek barvení. ECDP vlákna mají měkčí omak a lepší vlastnosti při nošení než CDP a PET vlákna. V důsledku nízké vazebné energie čtvrtého monomerního polyethylenglykolového segmentu se však tepelná stabilita vláken ECDP snižuje a ztráta pevnosti vláken ECDP dosahuje více než 30 % při teplotě žehlení 180 stupňů. Proto tkaniny vyrobené z vláken ECDP vyžadují zvláštní pozornost při úpravě, praní a žehlení.
PPT vlákno
PPT vlákno je zkratka pro polypropylentereftalátové vlákno. Někteří lidé v zahraničí označují PPT za velké vlákno 21. století a název jeho produktu je „Cortera“.
PPT, PET a PBT patří do rodiny polyesterů a mají podobné vlastnosti. PPT vlákno má vlastnosti polyesteru i nylonu. Snadno se pere a suší jako polyester, má dobrou elasticitu a odolnost proti vráskám a má dobrou odolnost proti skvrnám, slunečnímu záření a na dotek. Má lepší barvicí výkon než polyester a lze jej barvit za normálního tlaku. Za stejných podmínek je pronikání barviva do vláken PPT vyšší než u PET a vybarvení je jednotné a má dobrou stálobarevnost. Ve srovnání s nylonem má PPT vlákno také lepší odolnost proti opotřebení a zotavení v tahu a má vlastnosti vysoké elasticity a dobré nadýchanosti, díky čemuž je vhodnější pro výrobu materiálů, jako jsou koberce.
PBT vlákno
PBT vlákno je zkratka pro polybutylentereftalátové vlákno. PBT vlákno vzniká kondenzací dimethyltereftalátu (DMT) nebo kyseliny tereftalové (TPA), hlavní suroviny polyesteru, s 1,4-butandiolem. S použitím DMT a 1,{3}}butandiolu při vysoké teplotě a vakuu byla provedena polykondenzační reakce s použitím organických sloučenin titanu nebo cínu a tetrabutyltitanátu jako katalyzátorů a poté byla vlákna PBT připravena zvlákňováním z taveniny. Polymerizační, zvlákňovací a následné procesy a vybavení PBT vláken jsou v zásadě stejné jako u polyesteru.
PBT vlákno se vyznačuje dobrou pevností, snadným praním a rychlým schnutím, stabilní velikostí a dobrou stálostí tvaru ve srovnání s polyesterem. Nejdůležitější je, že pružná část jeho makromolekulárního řetězce je delší, takže se láme a natahuje dlouho, s dobrou elasticitou. Po zahřátí se elasticita jen málo změní a omak je měkký. Další výhodou PBT vlákna jsou jeho lepší barvicí vlastnosti než polyester. PBT tkaninu lze barvit disperzním barvivem za normálních tlakových podmínek varu, aby se získaly uspokojivé výsledky barvení. Kromě toho má PBT vlákno dobrou odolnost proti stárnutí, chemickou odolnost a tepelnou odolnost. Vlákna PBT mají širokou škálu aplikací v technických plastech, pouzdrech domácích spotřebičů a součástech strojů.
PEN vlákno
PEN vlákno je zkratka pro polyethylen naftalátové vlákno. Stejně jako polyester je vlákno PEN semikrystalický termoplastický polyesterový materiál, původně představený společností KASA Company ve Spojených státech. Jeho výrobní proces se získává výměnou esteru mezi dimethylesterem 2,6-naftalendikarboxylové kyseliny (NDC) a ethylenglykolem (EG), následovanou kondenzační polymerací; Další metodou je přímá esterifikace 2,6-naftalendikarboxylové kyseliny (NDCA) ethylenglykolem (EG) a její následné získání pomocí kondenzační polymerace. Pokud se přidá malé množství sloučenin obsahujících organické aminy a organofosfáty, lze zlepšit tepelnou stabilitu PEN.
Proces spřádání vláken PEN je podobný jako u polyesteru, s procesem sušení třísek, vysokorychlostního spřádání a protahování. Vzhledem k vyšší teplotě skelného přechodu vláken PEN ve srovnání s polyesterovými vlákny je třeba odpovídajícím způsobem změnit proces tažení. Mělo by být použito více tahů a teplota tažení by měla být zvýšena, aby se zabránilo ovlivnění kvality vláken v důsledku pomalé rychlosti molekulární orientace. Ve srovnání s konvenčním polyesterem má vlákno PEN lepší mechanické a tepelné vlastnosti, jako je vysoká pevnost, vysoký modul, dobrá odolnost v tahu a vysoká tuhost; Dobrá tepelná odolnost, stabilní velikost, není snadno deformovatelná a má dobrou retardaci hoření; Dobrá chemická odolnost a odolnost proti hydrolýze; Odolný vůči UV záření a stárnutí.
Vlhkost vodivé a suché polyesterové vlákno
Změnou tvaru průřezu vláken se zvětší mezera mezi jednotlivými vlákny, zvětší se měrný povrch a kapilární efekt výrazně zlepší jeho vodivost vlhkosti, což má za následek produkci vlhkost vodivého a suchého polyesterového vlákna.
Tato vláknitá tkanina má vynikající vodivost vlhkosti a schopnost difúze vlhkosti. Je sladěn s bavlněným vláknem a dalšími vlákny s dobrou absorbcí vlhkosti. S rozumnou organizační strukturou je efekt lepší. Oblečení z této tkaniny je suché, chladivé a pohodlné. Je vhodný pro pletení sportovních oděvů, tkaných košil, letních oděvů, polyesterových punčoch atd.
Vysoce odvlhčovací čtyřkanálové polyesterové vlákno
Du Pont vyvinul čtyřkanálové (Tefra - Channel) polyesterové vlákno s vynikající savostí. Jedná se o vlákno s vysokou vodivostí vlhkosti vyrobené z hydrofobního syntetického vlákna, které dokáže odvádět pot na vysoce zpocené pokožce na povrch tkaniny pro chlazení odpařováním. Výzkum ukázal, že po 30 minutách je procento odstranění vlhkosti u bavlněného vlákna 52 %, zatímco u čtyřkanálkového polyesterového vlákna je to 95 %. Tento druh vlákna je zvláště účinný ve sportovním oblečení a vojenském lehkém termoprádle, které dokáže udržet pokožku v suchu a pohodlí a má vynikající tepelné a studené izolační funkce.
zdroj:https://mp.weixin.qq.com/s/Ixj6M7xgSDUhhunGEUn-5w