Raziskave poliestrskih vlaken so se začele v tridesetih letih prejšnjega stoletja, izumili pa so jih Britanci, kot sta Whinfield in Dickson. Industrializirano je bilo v Veliki Britaniji leta 1949 in v Združenih državah leta 1953. Je produkt velikih vrst sintetičnih vlaken, ki so se razvila pozneje, vendar se je hitro razvila.
Molekulska masa poliestra je 18000-25000, stopnja polimerizacije pa 100-140. Makromolekule imajo simetrične kemijske strukture in so pod ustreznimi pogoji nagnjene k tvorbi kristalov in imajo kompaktno strukturo vlaken. Poliestrske makromolekule vsebujejo benzenske obroče, ki so v bistvu toge makromolekule, hkrati pa vsebujejo tudi alifatske ogljikovodikove verige, kar daje molekulam določeno stopnjo prožnosti. V makromolekulah ni drugih polarnih skupin, razen prisotnosti dveh končnih alkoholnih hidroksilnih skupin. Pri visoki vsebnosti estra pride do hidrolize in pirolize pri visoki temperaturi. Poliester se prede s talino. Njegov presek je okrogel, njegova vzdolžna oblika pa je steklena palica. Je raven in gladek, njegova gostota pa je 1,38 ~ 1,40 g/cm3.
Na Kitajskem se vlakno z vsebnostjo polietilen tereftalata, večjo od 85 %, na kratko imenuje poliester, splošno znano kot "Dacron". Obstaja veliko tujih imen izdelkov, kot so "Dacron" v ZDA, "Tetoron" na Japonskem, "Terlenka" v Veliki Britaniji in "Lavsan" v nekdanji Sovjetski zvezi.
Kationska poliestrska (CDP) vlakna
Z vnosom kislih skupin, ki lahko vežejo kationska barvila v molekularno verigo PET, lahko pripravimo modificiran poliester (CDP), ki ga lahko barvamo s kationskimi barvili. CDP je prvi razvil DuPont v ZDA, njegova proizvodnja pa je do konca 20. stoletja predstavljala 1/6 celotne proizvodnje PET vlaken. Njegove tipične sorte vključujejo Dacron T64, Dacron T65 itd. CDP nima samo dobrega učinka barvanja, ampak ga je mogoče barvati tudi z naravnimi vlakni, kot je volna, v isti kopeli, kar olajša poenostavitev postopka barvanja za mešane tkanine. Če ga zmešate ali prepletate z običajnim poliestrom, lahko v isti kopeli povzroči tudi drugačen barvni učinek, kar močno obogati barvo tkanine. Zato je CDP postal hitro razvijajoča se različica modificiranega poliestra. CDP se v glavnem pripravi z dodajanjem tretjega monomera ali četrtega monomera, kot je natrijev dimetil sulfonat izoftalne kisline (SIPM), v makromolekularno verigo PET s kopolimerizacijo, cepilno kopolimerizacijo in drugimi metodami. Zaradi dodatka negativno nabitih skupin sulfonske kisline na molekularni verigi CDP se bodo kovinski ioni na skupini sulfonske kisline med barvanjem zamenjali s kationi v barvilu. Zato so ioni barvila fiksirani na makromolekularni verigi CDP, soli, nastale med barvanjem, pa se nenehno odstranjujejo v vodni raztopini, kar ima za posledico neprekinjeno reakcijo in na koncu doseže učinek barvanja.
Proizvodni proces CDP je podoben PET, z neprekinjenimi in občasnimi postopki. Vendar pa jo lahko zaradi različnih virov surovin razdelimo na pot DMT in pot PTA. CDP uniči prvotno strukturo vlakna z dodajanjem novih funkcionalnih skupin v makromolekularno verigo, kar ima za posledico znižanje tališča, temperature posteklenitve in kristaliničnosti vlakna. V amorfnem območju povečanje medmolekulskih vrzeli olajša prodiranje molekul barvil v notranjost vlakna. CDP ima manjšo trdnost v primerjavi z navadnim poliestrom, vendar izboljšuje lastnosti tkanine proti luščenju in luščenju, zaradi česar je mehka in polna na otip, zaradi česar je primerna za izdelavo vrhunskih izdelkov, podobnih volni. Barvanje navadnega CDP še vedno zahteva visoko temperaturo (120-140 stopinj) in visok tlak ali pod pogojem dodajanja nosilca, da se doseže dobra učinkovitost barvanja. Zato je pri izbiri barvil potrebno paziti na dobro termično obstojnost izbranih barvil.
Poliestrska vlakna, ki jih je mogoče barvati pri sobni temperaturi in atmosferskem tlaku (ECDP).
V običajnem procesu polimerizacije PET lahko dodajanje majhne količine četrtega monomera proizvede poliestrski ECDP, ki ga je mogoče barvati pri sobni temperaturi in atmosferskem tlaku. To je predvsem posledica uvedbe fleksibilnega segmenta polietilenglikola na makromolekularni verigi PET, zaradi česar je molekularna struktura vlakna bolj ohlapna in amorfno območje večje, kar je bolj ugodno za kationska barvila, ki vstopajo v notranjost vlakna in se združujejo z več sulfonske skupine, zato ga je mogoče barvati pod običajnimi pogoji barvanja pri vrenju tlaka. Vlakna ECDP imajo mehkejši otip in boljšo zmogljivost nošenja kot vlakna CDP in PET. Vendar se zaradi nizke energije vezi četrtega monomernega polietilen glikolnega segmenta termična stabilnost ECDP vlaken zmanjša, izguba trdnosti ECDP vlaken pa doseže več kot 30 % pri temperaturi likanja 180 stopinj. Zato tkanine iz ECDP vlaken zahtevajo posebno pozornost pri dodelavi, pranju in likanju.
PPT vlakna
PPT fiber je okrajšava za polipropilen tereftalatno vlakno. Nekateri ljudje v tujini omenjajo PPT kot veliko vlakno 21. stoletja, njegov izdelek pa je ime "Cortera".
PPT, PET in PBT spadajo v družino poliestra in imajo podobne lastnosti. Vlakno PPT ima lastnosti poliestra in najlona. Tako kot poliester je enostaven za pranje in sušenje, ima dobro obnovitev elastičnosti in odpornost proti gubam ter je dobro odporen proti madežem, odporen na sončno svetlobo in na otip. Ima boljše lastnosti barvanja kot poliester in se lahko barva pod običajnim pritiskom. Pod enakimi pogoji je penetracija barvila v vlakna PPT večja kot pri PET, barvanje pa je enakomerno in ima dobro barvno obstojnost. V primerjavi z najlonom ima PPT vlakno tudi boljšo odpornost proti obrabi in natezno okrevanje ter ima značilnosti visoke elastičnosti in dobre puhavosti, zaradi česar je bolj primerno za izdelavo materialov, kot so preproge.
PBT vlakna
PBT vlakna so okrajšava za polibutilen tereftalatna vlakna. Vlakno PBT nastane s kondenzacijo dimetil tereftalata (DMT) ali tereftalne kisline (TPA), glavne surovine poliestra, z 1,4-butandiolom. Z uporabo DMT in 1,4-butandiola pri visoki temperaturi in vakuumu je bila izvedena reakcija polikondenzacije z uporabo organskih spojin titana ali kositra in tetrabutil titanata kot katalizatorjev, nato pa so bila vlakna PBT pripravljena s predenjem iz taline. Postopki polimerizacije, predenja in naknadne obdelave ter oprema za vlakna PBT so v bistvu enaki tistim za poliester.
PBT vlakna imajo značilnosti dobre trdnosti, enostavnega pranja in hitrega sušenja, stabilne velikosti in dobrega ohranjanja oblike v primerjavi s poliestrom. Najpomembneje je, da je prožni del njene makromolekularne verige daljši, zato se lomi in razteza dolgo, z dobro elastičnostjo. Po segrevanju se elastičnost malo spremeni, na otip pa je mehak. Druga prednost vlaken PBT so boljše lastnosti barvanja kot pri poliestru. PBT tkanino je mogoče barvati z disperznim barvilom pod normalnimi pogoji barvanja pri vretju pod tlakom, da dobite zadovoljive rezultate barvanja. Poleg tega ima vlakno PBT dobro odpornost proti staranju, kemično odpornost in toplotno odpornost. PBT vlakna imajo širok spekter uporabe v inženirski plastiki, lupinah gospodinjskih aparatov in strojnih delih.
PEN vlakna
PEN fiber je okrajšava za polietilen naftalat vlakno. Tako kot poliester je tudi PEN vlakno polkristalni termoplastični poliestrski material, ki ga je prvotno predstavilo podjetje KASA Company v Združenih državah Amerike. Njegov proizvodni proces poteka z izmenjavo estra med dimetil estrom 2,6-naftalen dikarboksilne kisline (NDC) in etilen glikolom (EG), čemur sledi kondenzacijska polimerizacija; Druga metoda je neposredno zaestrenje 2,6-naftalen dikarboksilne kisline (NDCA) z etilen glikolom (EG) in nato pridobivanje s kondenzacijsko polimerizacijo. Če dodamo majhno količino spojin, ki vsebujejo organske amine in organofosfate, lahko izboljšamo termično stabilnost PEN.
Postopek predenja vlaken PEN je podoben procesu predenja poliestra, s potekom postopka sušenja odrezkov, predenja pri visoki hitrosti in vlečenja. Zaradi višje temperature posteklenitve vlaken PEN v primerjavi s poliestrskimi vlakni je treba postopek vlečenja ustrezno spremeniti. Uporabiti je treba večkratne vleke in zvišati temperaturo vleke, da ne bi vplivali na kakovost vlaken zaradi počasne hitrosti orientacije molekul. V primerjavi s konvencionalnim poliestrom ima vlakno PEN boljše mehanske in toplotne lastnosti, kot so visoka trdnost, visok modul, dobra natezna odpornost in visoka togost; Dobra toplotna odpornost, stabilna velikost, ni enostavno deformirana in ima dobro odpornost na gorenje; Dobra kemična odpornost in odpornost proti hidrolizi; Odporno na UV žarke in staranje.
Vlago prevoden in suh poliestrski filament
S spreminjanjem oblike preseka vlaken se poveča razmak med posameznimi vlakni, poveča se specifična površina, s kapilarnim učinkom pa se močno izboljša njihova vlagoprevodnost, kar ima za posledico proizvodnjo vlago prevodnega in suhega poliestrskega filamenta.
Ta tkanina iz vlaken ima odlično prevodnost vlage in difuzijo vlage. Ujema se z bombažnimi vlakni in drugimi vlakni, ki dobro vpijajo vlago. Z razumno organizacijsko strukturo je učinek boljši. Oblačila iz te tkanine so suha, hladna in udobna. Primeren je za pletenje športnih oblačil, tkanih srajc, blaga za poletna oblačila, poliestrskih nogavic itd.
Štirikanalna poliestrska vlakna z visoko stopnjo razvlaževanja
Du Pont je razvil štirikanalno (Tefra - Channel) poliestrska vlakna z odlično sposobnostjo vpijanja. To je vlakno z visoko prevodnostjo vlage, izdelano iz hidrofobnih sintetičnih vlaken, ki lahko odvaja pot z močno prepotene kože na površino tkanine za hlajenje z izhlapevanjem. Raziskave so pokazale, da je po 30 minutah odstotek odstranitve vlage pri bombažnih vlaknih 52 %, pri štirikanalnih poliestrskih vlaknih pa 95 %. Ta vrsta vlaken je še posebej učinkovita v športnih oblačilih in vojaškem lahkem termo spodnjem perilu, ki lahko ohranja kožo suho in udobno ter ima odlično toplo in hladno izolacijsko funkcijo.
vir:https://mp.weixin.qq.com/s/Ixj6M7xgSDUhhunGEUn-5w