Die Nr. 1 in chemischen Fasern -- Polyester.

Die Nr. 1 in chemischen Fasern -- Polyester.

Polyester, wissenschaftlicher Name Polyester, englischer Name Polyester, chemische Formel (C10H8O4) n.

Es handelt sich um eine synthetische Faser, die aus der Kondensation von organischen DiBasisäure und dibasischem Alkohol "Polyethylen -Terephthalat" durch Spinnen, die als PET -Faser bezeichnet wird, abgeleitet wird. Es ist eine Polymerverbindung und die erste große Vielfalt an synthetischen Fasern.

Der größte Vorteil bestehtNutzungsfähigkeit. Fest und langlebig, falten - resistent, nicht - bügeln, nicht - klebrig.

Entwicklungsgeschichte

Polyesterfaser ist eine synthetische Faser aus makromolekularen Ketten, die von Estergruppen verbunden sind, um Faserpolymere zu bilden.

In China der Polyethylen -Terephthalatgehalt von mehr als 85% der als Polyester bezeichneten Faser.

Es gibt viele ausländische Produktnamen wie Dacron in den USA, Tetoron in Japan, Terlenka im Vereinigten Königreich und Lavsan in der ehemaligen Sowjetunion.

1894 machte Vorlander ein Polyester mit niedrigem Molekulargewicht mit Succinylchlorid und Ethylenglykol.

Im Jahr 1898 synthetisierte Einkornpolycarbonat.

1930 synthetisierten Carothers aliphatische Polyester.

Das in den frühen Jahren synthetisierte Polyester ist hauptsächlich aliphatische Verbindungen, sein relatives Molekulargewicht und sein Schmelzpunkt sind niedrig, leicht löslich im Wasser, so dass es nicht den Verwendungswert von Textilfasern hat.

Im Jahr 1941 synthetisierten Whinfield und Dickson im Vereinigten Königreich Polyethylen Terephthalat (PET) mit Dimethyl -Terephthalat (DMT) und Ethylenglykol (z.

1953 bauten die Vereinigten Staaten erstmals ein Werk zur Herstellung von Haustierfasern.

Haustierfasern sind die verspätete Entwicklung der drei synthetischen Fasern.

Mit der Entwicklung der organischen Synthese wurden in den letzten Jahren verschiedene praktische Polyesterfasern mit unterschiedlichen Merkmalen entwickelt. Beispielsweise haben Polybutylen -Terephthalat (PBT) Faser und Polypropylen -Terephthalat (PTT) Faser mit hoher Dehnbarkeitselastizität und alle - aromatische Polyesterfaser mit Ultra - hoher Festigkeit und hoher Modul.

Polyesterfaser verfügt über eine Reihe hervorragender Eigenschaften wie hohe Bruchfestigkeit und elastischer Modul, mäßige Belastbarkeit, hervorragende thermische Einstellungseffekt, gute Wärme und Lichtwiderstand. Der Schmelzpunkt der Polyesterfaser beträgt etwa 255 ° C, die Glasübergangstemperatur beträgt etwa 70 ° C, die Form ist unter einem weiten Bereich von Ende - Gebrauchsbedingungen stabil und der Stoff ist waschbar.

Darüber hinaus weist es auch eine hervorragende Impedanz (z. B. Resistenz gegen organische Lösungsmittel, Seifen, Reinigungsmittel, Bleichlösungen, Oxidationsmittel) und eine gute Korrosionsbeständigkeit, stabil für schwache Säuren, Alkalis usw. auf, sodass es über eine breite Palette der Anwendungen und industrielle Anwendungen verfügt.

The rapid development of the petroleum industry also provides more abundant and cheap raw materials for the production of polyester fiber, coupled with the development of chemical, machinery, electronic automatic control technology and other technologies in recent years, so that the raw material production, fiber forming and processing process gradually realize short-range, continuous, automation and high-speed, polyester fiber has become the fastest developing speed, the highest yield of synthetic fiber varieties.

Im Jahr 2010 erreichte die globale Produktion von Polyesterfasern 37,3 Millionen Tonnen und machte 74% der weltweit synthetischen Faserfasern aus.

Leistung und Aktion

1. Physische Eigenschaften

① Farbe. Polyester ist im Allgemeinen milchig weiß mit mercerisierender, Matting Agent TiO2 muss zugesetzt werden, bevor sich Matting -Produkte herstellen. Das Aufhellungsmittel muss hinzugefügt werden, um reine weiße Produkte herzustellen, und Pigment oder Farbstoff muss hinzugefügt werden, um die Schmelze zu produzieren, um farbige Seide zu produzieren.

② Form und Querschnittsform. Das herkömmliche Polyester hat eine glatte Oberfläche und ein nahezu kreisförmiges Kreuz. Wenn die spezielle - geformte Spinneret verwendet wird, kann sie zu Fasern mit speziellen Abschnittenformen wie dreieckigen, y - geformten, hohlen und anderen speziellen Abschnitten -Drähten verarbeitet werden.

③ Dichte. Bei vollständig amorphem Polyester hat Polyester eine Dichte von 1,333 g/cm3. Bei vollständig kristallisiertem Kristall hat 1,455 g/cm3 normalerweise Polyester eine höhere Kristallinität mit einer Dichte von 1,38 bis 1,40 g/cm3, ähnlich wie bei Wolle (1,32 g/cm3).

④ Feuchtigkeit wiedererlangen die Rate. Unter dem Standardzustand beträgt die Feuchtigkeit der Polyesterrate 0,4%, was niedriger ist als die von Acrylfasern (1%~ 2%) und Nylonfasern (4%). Polyester hat eine niedrige hygroskopische Eigenschaft, sodass seine Nassfestigkeit weniger fällt und der Stoff waschbar und tragbar ist. Das Phänomen der statischen Elektrizität ist jedoch während der Verarbeitung und dem Tragen schwerwiegend, und die Durchlässigkeit und Feuchtigkeitsabsorption des Stoffes ist schlecht.

⑤ Wärmeleistung. Der Erweidungspunkt t von Polyester beträgt 230 - 240 ℃, der Schmelzpunkt TM beträgt 255 - 265 ℃ und der Zersetzpunkt t etwa 300 ℃. Polyester kann im Feuer, in der Locken und in Perlen mit schwarzem Rauch und Aroma zu Perlen schmelzen.

⑥ Lichtwiderstand. Sein Lichtwiderstand ist nur für Acrylfasern an zweiter Stelle. Die Lichtresistenz von Polyester hängt mit seiner molekularen Struktur zusammen, und Polyester hat nur eine starke Absorptionsbande im 315 -nm -Lichtwellenbereich, sodass seine Festigkeit nach 600 Stunden Sonneneinstrahlungsbestrahlung nur 60% verliert, die der Baumwolle ähnlich ist.

⑦ Elektrische Eigenschaften. Polyester ist ein ausgezeichneter Isolator aufgrund seiner niedrigen hygroskopischen Eigenschaft, so dass seine Leitfähigkeit schlecht ist und seine Dielektrizitätskonstante 3,0 ~ 3,8 im Bereich von - 100 ~ +160 ° C beträgt.

2. Mechanische Eigenschaften

① hohe Stärke. Die Stärke des trockenen Zustands beträgt 4 ~ 7cn/Dex, und der Nasszustand nimmt ab.

② Die Dehnung ist moderat, 20%~ 50%.

③ Hoher Modul. Unter den großen Sorten von synthetischen Fasern ist der anfängliche Polyestermodul am höchsten und sein Wert kann bis zu 14 ~ 17GPa betragen, was die Polyester -Gewebegröße stabil, nicht deformiert, nicht außerhalb der Form und lange Falten macht.

④ Gute Belastbarkeit. Seine Elastizität liegt in der Nähe von Wolle und kann nach der Lastentfernung fast vollständig wiederhergestellt werden, wenn sie um 5%verlängert wird. Daher übersteigt die Faltenbeständigkeit von Polyestergewebe die anderer Fasergewebe.

⑤ Resistenz tragen. Sein Verschleißfestigkeit ist nur für Nylon an zweiter Stelle und übertrifft andere synthetische Fasern, und der Verschleißfestigkeit ist fast gleich.

3. Chemische Stabilität. Die chemische Stabilität von Polyester hängt hauptsächlich von der molekularen Kettenstruktur ab. Zusätzlich zu einer schlechten alkalischen Resistenz hat Polyester einen guten Widerstand gegen andere Reagenzien.

① Säurebeständigkeit. Polyestersäure (insbesondere organische Säure) ist sehr stabil, bei 100 ° C in der Massenfraktion von 5% Salzsäurelösung, die 24 Stunden oder bei 40 ℃ in der Massenfraktion von 70% Schwefelsäure -Lösung für 72 Stunden nicht verloren ist, ist bei Raumtemperatur nicht verloren.

② Alkalische Resistenz. Die Estergruppe auf Polyester -Makromolekül wird durch Alkaliwirkung leicht hydrolysiert. Bei Raumtemperatur und konzentrierter Alkali können hohe Temperatur und verdünnte Alkali -Wechselwirkung zu einer Faserzerstörung führen, nur bei niedriger Temperatur bis zu verdünntem Alkali oder schwachem Alkali ist relativ stabil.

③ Lösungsmittelresistenz. Polyester hat einen starken Widerstand gegen allgemeine nicht organische organische Lösungsmittel, auch polare organische Lösungsmittel bei Raumtemperatur haben ebenfalls einen starken Widerstand. Beispielsweise nimmt bei Aceton, Chloroform, Toluol, Trichlorethylen und Kohlenstofftetrachlor für 24 Stunden bei der Raumtemperatur die Faserfestigkeit nicht ab. Unter Heizungszustand kann Polyester in Phenol, Xylenol, O - Dichlorphenol, Benzylalkohol, Nitrobenzol, Phenol - gelöst werden Kohlenstoff Tetrachlorid, Phenol - Chloroform, Phenol - Toluol und andere gemischte Lösungsmittel.

4. Mikrobieller Widerstand. Polyester ist resistent gegen Mikroorganismen, nicht durch Motten, Schimmel und andere Effekte, Sammlung von Polyesterkleidung ohne Motte, die Gewebekonservierung ist einfacher.

Syntheseverfahren

Der Produktionsprozess von Polyester umfasst zwei Teile: Synthese der Polyesterschmelze und Schmelzspinnen. Die Rohstoffe für die Synthese von Polyester sind Polyterephthalsäure und Ethylenglykol, die hauptsächlich aus Erdölrissen, aber auch aus Kohle und Erdgas erhalten werden. Toluol, Xylen und Ethylen werden durch Pyrolyse von Erdöl erhalten, und Terephthalsäure oder Dimethyl -Terephthalat und Ethylenglykol können durch chemische Verarbeitung erhalten werden. Dimethyl -Terephthalat und Ethylenglykol wurden als Rohstoffe in der frühen Polyesterproduktion verwendet, da Terephthalsäure nicht leicht zu verfeinern war. 1965 war die Verfeinerung von Terephthalsäure erfolgreich, was den Produktionsprozess und die Kosten von Polyester reduzierte. Die Produktion von Terephthalsäure und Ethylenglykol als Rohstoffe nimmt von Jahr zu Jahr zu. Polykondensation: Dimethyl -Terephthalat und Ethylenglykol sind die Transesterifizierung, das resultierende Diethylen -Terephthalat -Oligomer ist Polykondensation bei 280 ~ 290 ℃ und unter Vakuumbedingungen, um Polyethylen -Terephthalat zu erhalten; Oder Terephthalsäure wird direkt mit Ethylenglykol verärgert, und dann wird Ethyl -Terephthalat polykondensiert, um Polyesterschmelze zu erhalten. Die Polyesterschmelze kann zum Herstellen von Polyesterscheiben und zum direkten Drehen der Schmelze verwendet werden. Polyesterschneide wird hergestellt, indem Polyesterschmelze gegossen und in Stücke geschnitten wird.

1 、 Spinnen. Nach dem Trocknen und Schmelzen können Polyester -Chips zum Drehen, Vorbereiten von Polyesterfilm, Polyesterflaschen usw. verwendet werden Die getrocknete Polyesterscheibe wird in der Schraube erhitzt und geschmolzen, in jeden Spinnenteil der Spinnbox extrudiert, genau gemessen und von der Messpumpe gefiltert und aus dem Spinneretuch besprüht. Der Durchmesser des Spinner -Lochs beträgt im Allgemeinen 0,15 ~ 0,30 mm. Die ausgeworfenen Schmelzströme werden durch Abkühlen der Luft abgekühlt und in Filamente verfestigt. Das abgekühlte Filament ist gemäß verschiedenen Verarbeitungsprozessen in Polyester -Filament- und Polyester -Grundfaser (oder Polyesterfilament) unterteilt.

2 、 Polyesterfilament. Beim Spinnen von Stapelfasern werden einige Linien mit Öl gesammelt und mit Öl angefeuchtet, bevor sie in den Seideneimer fallen. Dann durch das Bündeln, Dehnen, Crimping, Wärmeeinstellung, Schneiden und andere Prozesse, um das fertige Produkt zu erhalten. Wenn die Zugwärme nach dem Dehnen auf etwa 180 ° C eingestellt ist, kann hohe Festigkeit und niedrige Dehnung mit einer Stärke von mehr als 6 cn/dtex und einer Dehnung von weniger als 30% erhalten werden. Polyester -Stapelfaser werden in Baumwollstapelfaser (Länge 38 mm) und Stapelfaser (Länge 56 mm) unterteilt, die zum Mischen mit Baumwollfaser bzw. Wolle verwendet werden.

• Polyesterfilament. Beim Spinnenfilament ist das verfestigte Filament mit Öl nass, das heißt, es ist mit einer Geschwindigkeit von ca. 3500 m/min auf der Spulenwunde, um vor - orientiertes Filament (Poy) zu erhalten. Poy kann nicht direkt zum Weben verwendet werden, poy nach Dehnungsform, elastisch oder verdreht, um einen Dehnungsdraht (DT), Dehnungsverformungsdraht (DTY) oder verdrehtes Draht zu erhalten, kann direkt zum Weben oder Verformungsverarbeitung in Verformungsgarn verwendet werden. Nach der Verfestigung werden die Streifen geölt und direkt bei 4500 - 5000 m/min für die Wicklung ausgestrahlt, um eine voll gestreckte Seide (FDY) zu erhalten, die zum Weben verwendet werden kann. Die amerikanische Ware Kodel ist eine weitere Polyesterfaser, die industriell hergestellt wurde. Es wird hergestellt, indem ein hohes Polymer aus der Kondensation von Terephthalsäure und 1, 4 - Cyclohexanedimethanol gedreht wird. Im Vergleich zu Polyester ist das spezifische Gewicht leichter, 1,22, der Schmelzpunkt ist höher, 290 ~ 295 ℃, der Zersetzungswiderstand ist stark und die Festigkeit und Dehnung der Faser sind geringfügig geringer. Der Stoff ist zum Mischen mit Baumwoll-, Wolle usw. geeignet und hat eine gute Elastizität, das Gefühl, die Faltenfestigkeit und die Pillingfestigkeit, aber schlechte Festigkeit und Verschleißfestigkeit.

Polyestermodifikation

Im Vergleich zu Naturfasern weist Polyester einige Nachteile auf, wie z. B. geringer Feuchtigkeitsgehalt, schlechte Luftdurchlässigkeit, schlechtes Färben, leichtes Pilling und Abblättern und einfacher Flecken. Um diese Mängel zu verbessern, werden chemische Modifikationen und physikalische Verformungen eingesetzt. Chemische Modifikationsmethoden sind:

① Das Hinzufügen von Monomer- oder Oligomer -Polyethylenglykol mit hydrophilen Gruppen zur Copolymerisation kann die Feuchtigkeitsabsorptionsrate der Faser verbessern.

②Die Anti -- -statische und Anti -Fouling -Eigenschaften von Ballaststoffen können durch Zugabe von Monomer mit antistatischen Eigenschaften für die Copolymerisation verbessert werden.

③ Verbindungen, die Phosphor, Halogen und Antimon enthalten, wurden zugesetzt, um die Verbrennungsresistenz der Faser zu verbessern.

④ Die Verwendung von Polyester -Spinnen mit niedrigerer Polymerisationsgrad zur Verbesserung des Pilling -Widerstands;

⑤ Copolymerisation mit dyephilem Monomer (wie Sulfonat usw.) zur Verbesserung der Färbeeigenschaft der Faser.

Nach der physikalischen Verformung gibt es eine Vielzahl von Profilpolyester, wobei andere Polymere zusammengesetzt wurden, ein Farbpolyester, ein feines Denier Polyester und ein hohes Schrumpfpolyester.

use

Polyesterfaser hat eine hohe Festigkeit, einen hohen Modul und eine niedrige Wasserabsorption und wird weit verbreitet als ziviles Gewebe und industrielles Gewebe. Als Textilmaterial kann Polyester -Grundnahrungsmittel nur gedreht werden und eignen sich besonders zum Mischen mit anderen Fasern. Es kann mit Naturfasern wie Baumwolle, Leinen, Wolle und anderen chemischen Grundfasern wie Viskosefasern, Acetatfasern, Polyacrylonitrilfasern und anderen kurzen Fasern gemischt werden. Its pure spinning or blending made of imitation cotton, wool, linen fabric generally has the original excellent characteristics of polyester fiber, such as fabric wrinkle resistance and pleat retention, dimensional stability, wear resistance, washable and wearable, and some of the original shortcomings of polyester fiber, such as electrostatic phenomenon and dyeing difficulties in textile processing, poor sweat absorption and air permeability, and easy to melt into a hole in the event von Mars usw. kann es gelindert und verbessert werden, indem es hydrophile Fasern einbezieht. Das Polyester -Twisted Filament (DT) wird hauptsächlich zum Weben einer Vielzahl von Nachahmungsseidenstoffen verwendet, kann auch mit natürlicher Faser- oder chemischer Grundnahrungsmittelfasern miteinander verwoben werden, kann auch mit Seide oder einem anderen chemischen Faserfilament verwoben werden. Dieses Vernetzung Material hält eine Reihe von Vorteilen von Polyester beibehalten.

Polyester -texturiertes Garn (hauptsächlich niedrige Elastizität dty) ist eine der Hauptsorten in China in den letzten Jahren. Es unterscheidet sich von dem normalen Filament, der hochflauschig, großes Crimp, starke Wolle, weich und eine hohe elastische Dehnung (bis zu 400%) hat. Der damit gewebte Stoff hat die Eigenschaften einer guten Wärme, einer guten Abdeckung und des Drapens, des weichen Glanzes usw., besonders geeignet, um Wolle wie Stoff, Serge und andere Anzugstoffe, Mäntel, Mäntel und verschiedene dekorative Stoffe wie Vorhänge, Tischdecken, Sofa -Stoffe zu verleihen. Polyester -luftgestützte Seide und Netzwerkseide haben eine gute Haftung und Glätte und können direkt in Wasserstrahl in Form von Rohrseide verwendet werden, zum Weben künstlicher Seide und dünner Stoff geeignet und können auch mittel- und dicke Stoff weben. Polyesterfaser werden in Industrie-, Landwirtschafts- und neuen Technologiefeldern wie Kabel-, Förderband, Seil und elektrischen Isolationsmaterialien zunehmend häufig eingesetzt. Das Polyesterfilament weist eine hohe Festigkeit und den anfänglichen Modul, einen guten Wärmewiderstand, die Müdigkeitsbeständigkeit und die Form von Stabilität auf und eignet sich besonders für das Spinnreifenkabel. Die Verwendung von Polyesterschnur zum Herstellen von Reifen kann ihr Phänomen des flachen Punktes verringern.