El número 1 en fibra química -- poliéster.

El número 1 en fibra química -- poliéster.

poliéster, nombre científico poliéster, nombre de inglés poliéster, fórmula química (C10H8O4) n.

Es una fibra sintética derivada de la condensación del ácido dibásico orgánico y el alcohol dibásico "tereftalato de polietileno" por giro, denominado fibra PET. Es un compuesto de polímero y es la primera gran variedad de fibras sintéticas.

La mayor ventaja es que la resistencia a las arrugas y la retención de la forma son muy buenas, con alta resistencia y r elástica.habilidad de ecovery. Firmo y duradero, arrugas - resistente, no - planchado, no - pegajoso.

Historia del desarrollo

La fibra de poliéster es una fibra sintética hecha de cadenas macromoleculares conectadas por grupos de éster para formar polímeros de fibra.

En China, el contenido de tereftalato de polietileno de más del 85% de la fibra denominada poliéster.

Hay muchos nombres de productos extranjeros, como Dacron en los Estados Unidos, Tetoron en Japón, Terlenka en el Reino Unido y Lavsan en la antigua Unión Soviética.

En 1894, Vorlander hizo un poliéster de bajo peso molecular con cloruro de succinilo y etilenglicol.

En 1898, Einkorn sintetizó policarbonato.

En 1930, Carothers sintetizó poliéster alifático.

El poliéster sintetizado en los primeros años es principalmente compuestos alifáticos, su peso molecular relativo y su punto de fusión son bajos, fácilmente soluble en el agua, por lo que no tiene el valor de uso de las fibras textiles.

En 1941, Whinfield y Dickson en el Reino Unido sintetizado con tereftalato de polietileno (PET) con dimetil tereftalato (DMT) y etilenglicol (EG), que se puede girar a través de la masa fundida para producir fibra con excelente rendimiento.

En 1953, los Estados Unidos construyeron por primera vez una planta para producir fibra PET.

PET Fiber es el desarrollo tardío de las tres fibras sintéticas.

Con el desarrollo de la síntesis orgánica, la ciencia y la industria de los polímeros, se han desarrollado una variedad de fibras prácticas de poliéster con diferentes características en los últimos años. Por ejemplo, la fibra de tereftalato de polibutileno (PBT) y la fibra de tereftalato de polipropileno (PTT) con alta elasticidad de trastorno de trastorno, y todas las fibras de poliéster aromáticas con ultra - alta resistencia y alta módulo.

La fibra de poliéster tiene una serie de excelentes propiedades, como alta resistencia a la rotura y módulo elástico, resiliencia moderada, excelente efecto de entorno térmico, buen calor y resistencia a la luz. El punto de fusión de la fibra de poliéster es de aproximadamente 255 ° C, la temperatura de transición del vidrio es de aproximadamente 70 ° C, la forma es estable en una amplia gama de condiciones finales de uso y la tela es lavable.

Además, también tiene una excelente impedancia (como resistencia a solventes orgánicos, jabones, detergentes, soluciones de blanqueo, oxidantes) y buena resistencia a la corrosión, estable a ácidos débiles, álcalis, etc., por lo que tiene una amplia gama de uso y usos industriales.

El rápido desarrollo de la industria del petróleo también proporciona materias primas más abundantes y baratas para la producción de fibra de poliéster, junto con el desarrollo de tecnología de control automático y químico de control automático y químicos y otras tecnologías en los últimos años, por lo que la producción de materias primas, la formación de fibras y el proceso de procesamiento se realizan gradualmente en el cortero, la rango continuo, la automatización y la velocidad de alta velocidad, la fibra polyester se ha convertido en la velocidad más rápida de desarrollo, el rendimiento de alto rendimiento de la altura de los síntesis de la fide de rango, la rango continuo, y la alta velocidad.

En 2010, la producción global de fibra de poliéster alcanzó los 37,3 millones de toneladas, lo que representa el 74% de la fibra sintética total del mundo.

Rendimiento y acción

1. Propiedades físicas

① Color. El poliéster es generalmente blanco lácteo con mercerización, se debe agregar el agente de esteras TiO2 antes de girar para producir productos de estufa, se debe agregar agente blanqueador para producir productos blancos puros y se debe agregar pigmento o tinte para que se derrita girando para producir seda de color.

② Forma de superficie y sección transversal. El poliéster convencional tiene una superficie lisa y una sección cruzada casi circular. Si se usa el spinneret especial - en forma, se puede convertir en fibras con formas de sección especiales, como los cables de sección triangulares, en forma de Y - huecos y otros especiales.

③ Densidad. Cuando está completamente amorfo, el poliéster tiene una densidad de 1.333g/cm3. Cuando está completamente cristalizado, 1.455G/cm3 generalmente el poliéster tiene una cristalinidad más alta, con una densidad de 1.38 a 1.40 g/cm3, similar a la lana (1.32 g/cm3).

④ Tasa de recuperación de humedad. Bajo la condición estándar, la tasa de recuperación de humedad del poliéster es del 0,4%, que es más baja que la de la fibra acrílica (1%~ 2%) y la fibra de nylon (4%). El poliéster tiene una propiedad higroscópica baja, por lo que su resistencia húmeda cae menos y la tela se puede lavar y usar. Sin embargo, el fenómeno de la electricidad estática es grave durante el procesamiento y el uso, y la permeabilidad y la absorción de humedad de la tela son pobres.

⑤ Rendimiento térmico. El punto de ablandamiento T del poliéster es 230 - 240 ℃, el punto de fusión TM es 255 - 265 ℃, y el punto de descomposición T es de aproximadamente 300 ℃. El poliéster puede arder en el fuego, rizarse y derretirse en cuentas, con humo negro y aroma.

⑥ Resistencia a la luz. Su resistencia a la luz es solo superada de la fibra acrílica. La resistencia a la luz del poliéster está relacionada con su estructura molecular, y el poliéster solo tiene una fuerte banda de absorción en la región de la onda de luz de 315 nm, por lo que su resistencia solo pierde 60% después de 600 h de irradiación de la luz solar, que es similar al algodón.

⑦ Propiedades eléctricas. El poliéster es un excelente aislante debido a su baja propiedad higroscópica, por lo que su conductividad es pobre, y su constante dieléctrica es 3.0 ~ 3.8 en el rango de - 100 ~ +160 ° C.

2. Propiedades mecánicas

① Alta fuerza. La fuerza del estado seco es 4 ~ 7cn/dex, y el estado húmedo disminuye.

② El alargamiento es moderado, 20%~ 50%.

③ Alto módulo. Entre las grandes variedades de fibras sintéticas, el módulo inicial del poliéster es el más alto, y su valor puede ser tan alto como 14 ~ 17GPA, lo que hace que el tamaño de la tela de poliéster sea estable, no deformado, no fuera de forma, y ​​los platos largos y duraderos.

④ Buena resistencia. Su elasticidad está cerca de la lana, y cuando se extiende en un 5%, se puede recuperar casi por completo después de la eliminación de la carga. Por lo tanto, la resistencia a las arrugas de la tela de poliéster excede la de otras telas de fibra.

⑤ Resistencia al desgaste. Su resistencia al desgaste es solo superada por el nylon, y excede otras fibras sintéticas, y la resistencia al desgaste es casi la misma.

3. Estabilidad química. La estabilidad química del poliéster depende principalmente de la estructura de la cadena molecular. Además de la mala resistencia alcalina, el poliéster tiene una buena resistencia a otros reactivos.

① Resistencia al ácido. El ácido de poliéster (especialmente el ácido orgánico) es muy estable, a 100 ℃ en la fracción de masa de una solución de ácido clorhídrico al 5% empapada durante 24 h, o a 40 ℃ en la fracción de masa de la solución de ácido sulfúrico al 70% empapada durante 72 h, su resistencia no se pierde, pero a la temperatura ambiente no puede resistir el largo efecto de ácido nitrico o ácido sulfurico concentrado.

② Resistencia alcalina. El grupo éster sobre la macromolécula de poliéster se hidroliza fácilmente por la acción alcalina. A temperatura ambiente y álcali concentrado, la alta temperatura y la interacción álcali diluida pueden causar la destrucción de la fibra, solo a baja temperatura para diluir álcali o álcali débil es relativamente estable.

③ Resistencia al solvente. El poliéster tiene una fuerte resistencia a los solventes orgánicos no polares generales, incluso los solventes orgánicos polares a temperatura ambiente también tienen una fuerte resistencia. Por ejemplo, a temperatura ambiente empapada en acetona, cloroformo, tolueno, tricloroetileno, tetracloruro de carbono durante 24 h, la resistencia a la fibra no disminuye. En condición de calentamiento, el poliéster se puede disolver en fenol, xilenol, o - diclorofenol, alcohol bencílico, nitrobenceno, fenol - Tetracloruro de carbono, fenol - cloroformo, fenol - tolueno y otros solventes mixtos.

4. Resistencia microbiana. El poliéster es resistente a los microorganismos, no por la polilla, el moho y otros efectos, la colección de ropa de poliéster sin polilla, la preservación de la tela es más fácil.

Procedimiento de síntesis

El proceso de producción del poliéster incluye dos partes: síntesis de fusión de poliéster y giro de fusión. Las materias primas para la síntesis de poliéster son el ácido politereftálico y el etilenglicol, que se obtienen principalmente de grietas de petróleo, pero también del carbón y el gas natural. El tolueno, el xileno y el etileno se obtienen mediante pirólisis de petróleo, y el ácido tereftálico o el tereftalato de dimetil y el etilenglicol se pueden obtener mediante procesamiento químico. Se usaron dimetil tereftalato y etilenglicol como materias primas en la producción temprana de poliéster porque el ácido tereftálico no era fácil de refinar. En 1965, la refinación del ácido tereftálico fue exitoso, lo que redujo el proceso de producción y el costo del poliéster. La producción de ácido tereftálico y etilenglicol como materias primas aumenta año tras año. Pacondensación: el tereftalato de dimetil y el etilenglicol son la transesterificación, el oligómero de tereftalato de dietileno resultante es la policondensación a 280 ~ 290 ℃ y en condiciones de vacío para obtener tereftalato de polietileno; O el ácido tereftálico se esterifica directamente con etilenglicol, y luego el tereftalato de etilo se policondensado para obtener la masa fundida de poliéster. La masa fundida de poliéster se puede usar para preparar rodajas de poliéster y girar directamente de la fusión. El corte de poliéster se realiza fundiendo el poliéster fundido y cortándolo en pedazos.

1 、 Spinning. Después de secar y derretirse, los chips de poliéster se pueden usar para girar, preparar la película de poliéster, botellas de poliéster, etc. Durante el proceso de fusión, el agua contenida en la porción puede hidrolizar el poliéster y afectar el rendimiento de la hilado y la calidad de la fibra, por lo que debe secarse antes de girar para reducir el contenido de agua de las portais a menos de 0.01%. La rebanada de poliéster seca se calienta y se derrite en el tornillo, se extruye en cada parte giratoria de la caja giratoria, se mide y filtra con precisión mediante la bomba de medición y se rocía fuera del orificio de la hilera. El diámetro del orificio de la hilera es generalmente 0.15 ~ 0.30 mm. Las corrientes de fusión expulsadas se enfrían y se solidifican en filamentos al enfriar el aire. El filamento enfriado se divide en filamento de poliéster y fibra de grapas de poliéster (o filamento de poliéster) de acuerdo con diferentes procesos de procesamiento.

2 、 Filamento de poliéster. Al girar las fibras básicas, varias líneas se reúnen y se humedecen con aceite antes de caer en el cubo de seda. Luego, a través del agrupamiento, estiramiento, enrollamiento, configuración de calor, corte y otros procesos para obtener el producto terminado. Si el calor de la tracción se establece en aproximadamente 180 ° C después del estiramiento, se pueden obtener fibras básicas de alta resistencia y baja alargamiento con una resistencia de más de 6cn/Dtex y una alargamiento de menos del 30%. La fibra básica de poliéster se divide en fibra básica de tipo algodón (longitud 38 mm) y fibra de grapas tipo lana (longitud 56 mm), que se utilizan para mezclar con fibra de algodón y lana, respectivamente.

• Filamento de poliéster. Al girar filamentos, el filamento solidificado está húmedo con aceite, es decir, se enrolla en la bobina a una velocidad de aproximadamente 3500 m/min para obtener filamento pre - orientado (Poy). Poy no se puede usar directamente para tejer, Poy después de estirar la forma, elástico o la torsión para obtener un cable de estiramiento (DT), alambre de deformación de estiramiento (DTY) o alambre retorcido, se puede usar directamente para tejer o procesar la deformación en el hilo de deformación. Después de la solidificación, las tiras se engrasan y se estiran directamente a 4500 - 5000m/min para que el devanado obtenga seda completamente estirada (FDY), que se puede usar para tejer. El Kodel American Commodity es otra fibra de poliéster que se ha producido industrialmente. Se produce girando un polímero alto a partir de la condensación de ácido tereftálico y 1, 4 - ciclohexanedimetanol. En comparación con el poliéster, la gravedad específica es más ligera, 1.22, el punto de fusión es más alto, 290 ~ 295 ℃, la resistencia de la descomposición es fuerte y la resistencia y la alargamiento de la fibra son ligeramente más bajas. Adecuado para mezclar con algodón, lana, etc., la tela hecha tiene una buena elasticidad, sensación, resistencia a las arrugas y resistencia de la píldora, pero pobre resistencia y resistencia al desgaste.

Modificación de poliéster

En comparación con la fibra natural, el poliéster tiene algunas desventajas, como el bajo contenido de humedad, la mala permeabilidad del aire, el tinte deficiente, la alquiler y la descamación fáciles, y las manchas fáciles. Para mejorar estas deficiencias, se adoptan la modificación química y la deformación física. Los métodos de modificación química son:

① Agregar monómero o oligómero polietilenglicol con grupos hidrofílicos para la copolimerización puede mejorar la tasa de absorción de humedad de la fibra;

② Las propiedades anti - estáticas y anti - enislamiento de la fibra se pueden mejorar agregando monómero con propiedades antiestáticas para la copolimerización;

③ Se agregaron compuestos que contenían fósforo, halógeno y antimonio para mejorar la resistencia de combustión de la fibra;

④ El uso de giración de poliéster con un menor grado de polimerización para mejorar la resistencia de la pilas;

⑤ Copolimerización con monómero diephílico (como sulfonato, etc.) para mejorar la propiedad de teñido de la fibra.

Después de la deformación física, hay una variedad de poliéster perfilados, con otros polímeros girando compuesto, poliéster de color, poliéster fino denier y poliéster de alta contracción.

use

La fibra de poliéster tiene alta resistencia, alta absorción de módulo y baja agua, y se usa ampliamente como tela civil y tela industrial. Como material textil, la fibra básica de poliéster se puede girar puramente y es especialmente adecuado para mezclar con otras fibras. Se puede mezclar con fibras naturales como algodón, lino, lana y otras fibras básicas de productos básicos como fibra de viscosa, fibra de acetato, fibra de poliacrilonitrilo y otras fibras cortas. 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 de Marte, etc. Se puede aliviar y mejorar en cierta medida con la inclusión de fibras hidrofílicas. El filamento retorcido de poliéster (DT) se usa principalmente para tejer una variedad de telas de seda de imitación, también se puede entrelazar con fibra natural o hilo de fibra de grapas químicas, también se puede entrelazar con seda u otro filamento de fibra química, este material de entrelazamiento mantiene una serie de ventajas de poliéster.

El hilo texturizado de poliéster (principalmente bajo - elasticidad dty) es una de las principales variedades en China en los últimos años. Es diferente del filamento ordinario es alto y esponjoso, enjuague grande, lana fuerte, suave y tiene una alta alargamiento elástico (hasta 400%). La tela tejida tiene las características de buena calidez, buena cubierta y cortina, brillo suave, etc., especialmente adecuado para tejer lana - como tela, sarga y otras telas de traje, abrigos, abrigos y diversas telas decorativas como cortinas, manteles, telas sofá. La seda con textura de aire de poliéster y la seda de la red tienen buena adhesión y suavidad, y se pueden usar directamente en el telar de chorro de agua en forma de seda de tubo, adecuado para tejer seda artificial y tela delgada, y también puede tejer tela media y gruesa. La fibra de poliéster se usa cada vez más en los campos de la industria, la agricultura y los nuevos tecnología, como el cordón, la cinta transportadora, la cuerda, los materiales de aislamiento eléctrico. El filamento de poliéster tiene alta resistencia y módulo inicial, buena resistencia al calor, resistencia a la fatiga y estabilidad de la forma, y ​​es especialmente adecuado para girar el cable de los neumáticos. El uso del cable de poliéster para hacer neumáticos puede reducir su fenómeno de punto plano.