Le n ° 1 en fibre chimique -- polyester.

Le n ° 1 en fibre chimique -- polyester.

polyester, nom scientifique polyester, nom anglais polyester, formule chimique (C10H8O4) n.

Il s'agit d'une fibre synthétique dérivée de la condensation de l'acide dibasique organique et de l'alcool dibasique "polyéthylène téréphtalate" par filature, appelée fibre de compagnie. Il s'agit d'un composé polymère et est la première grande variété de fibres synthétiques.

Le plus grand avantage est que la résistance aux rides et la rétention de forme sont très bonnes, avec une forte résistance et R élastiqueCapacité d'écouverte. Ferme et durable, ride - résistant, non - repassage, non - collant.

Histoire du développement

La fibre de polyester est une fibre synthétique en chaînes macromoléculaires connectées par des groupes d'ester pour former des polymères de fibre.

En Chine, la teneur en polyéthylène téréphtalate de plus de 85% de la fibre appelée polyester.

Il existe de nombreux noms de produits étrangers, tels que Dacron aux États-Unis, Tetoron au Japon, Terlenka au Royaume-Uni et Lavsan dans l'ancienne Union soviétique.

En 1894, Vorlander a fait un polyester de faible poids moléculaire avec du chlorure de succinyle et de l'éthylène glycol.

En 1898, Einkorn a synthétisé le polycarbonate.

En 1930, Carothers a synthétisé le polyester aliphatique.

Le polyester synthétisé dans les premières années est principalement des composés aliphatiques, son poids moléculaire relatif et son point de fusion sont faibles, facilement solubles dans l'eau, il n'a donc pas la valeur d'utilisation des fibres textiles.

En 1941, Whinfield et Dickson au Royaume-Uni synthétisé le téréphtalate de polyéthylène (PET) avec du téréphtalate de diméthyle (DMT) et de l'éthylène glycol (par exemple), qui peuvent être tournés par la fonte pour produire de la fibre avec d'excellentes performances.

En 1953, les États-Unis ont pour la première fois construit une usine pour produire des fibres d'animaux de compagnie.

La fibre de compagnie est le développement tardif des trois fibres synthétiques.

Avec le développement de la synthèse organique, de la science des polymères et de l'industrie, une variété de fibres de polyester pratiques avec différentes caractéristiques ont été développées ces dernières années. Par exemple, la fibre de polybutylène téréphtalate (PBT) et la fibre de téréphtalate de polypropylène (PTT) avec une élasticité extensible élevée, et toutes les fibres de polyester aromatique avec un module ultra - élevé et un module élevé.

La fibre de polyester a une série d'excellentes propriétés, telles que une résistance à la rupture élevée et un module élastique, une résilience modérée, un excellent effet thermique, une bonne chaleur et une bonne résistance à la lumière. Le point de fusion de la fibre de polyester est d'environ 255 ° C, la température de transition du verre est d'environ 70 ° C, la forme est stable dans une large gamme de conditions d'extrémité, et le tissu est lavable.

De plus, il a également une excellente impédance (comme la résistance aux solvants organiques, des savons, des détergents, des solutions de blanchiment, des oxydants) et une bonne résistance à la corrosion, stable aux acides faibles, aux alcalis, etc., il a donc une large gamme d'utilisations et d'utilisations industrielles.

Le développement rapide de l'industrie du pétrole fournit également des matières premières plus abondantes et bon marché pour la production de fibres de polyester, couplées au développement de la technologie chimique, des machines, de la technologie de contrôle automatique électronique et d'autres technologies de la gamme, de la gamme, de l'automatisation et de l'automatisation et des fibres de polyester plus rapides, de la fibre élevée de la gamme, de l'automatisation élevée, de la fibre élevée.

En 2010, la production mondiale de fibres de polyester a atteint 37,3 millions de tonnes, représentant 74% de la fibre synthétique totale mondiale.

Performance et action

1. Propriétés physiques

① Couleur. Le polyester est généralement blanc laiteux avec du mercerisant, l'agent de tapis TiO2 doit être ajouté avant de tourner pour produire des produits de nattes, l'agent de blanchiment doit être ajouté pour produire des produits blancs purs, et le pigment ou le colorant doit être ajouté pour tourner la fonte pour produire de la soie colorée.

② Forme de surface et de section transversale. Le polyester conventionnel a une surface lisse et une croix presque circulaire - section. Si le spinneret spécial - en forme est utilisé, il peut être transformé en fibres avec des formes de section spéciales, telles que des fils de section triangulaires, en forme, creux et autres en forme spéciale.

③ densité. Lorsqu'il est entièrement amorphe, le polyester a une densité de 1,333 g / cm3. Lorsqu'il est entièrement cristallisé, 1,455 g / cm3 généralement le polyester a une cristallinité plus élevée, avec une densité de 1,38 à 1,40 g / cm3, similaire à la laine (1,32 g / cm3).

④ Humidité Retter le taux. Dans la condition standard, le taux de regain d'humidité du polyester est de 0,4%, ce qui est inférieur à celui de la fibre acrylique (1% ~ 2%) et de la fibre de nylon (4%). Le polyester a une propriété hygroscopique faible, donc sa résistance humide baisse moins et le tissu est lavable et portable. Cependant, le phénomène de l'électricité statique est grave pendant le traitement et le port, et la perméabilité et l'absorption d'humidité du tissu sont médiocres.

⑤ Performance thermique. Le point d'adoucissement T du polyester est de 230 - 240 ℃, le point de fusion TM est de 255 - 265 ℃ et le point de décomposition T est d'environ 300 ℃. Le polyester peut brûler dans le feu, boucler et fondre en perles, avec de la fumée noire et de l'arôme.

⑥ Résistance à la lumière. Sa résistance à la lumière est en seconde où la fibre acrylique. La résistance lumineuse du polyester est liée à sa structure moléculaire et le polyester n'a qu'une forte bande d'absorption dans la région d'onde légère de 315 nm, donc sa résistance ne perd que 60% après 600h d'irradiation du soleil, ce qui est similaire au coton.

⑦ Propriétés électriques. Le polyester est un excellent isolant en raison de sa propriété hygroscopique faible, donc sa conductivité est mauvaise et sa constante diélectrique est de 3,0 à 3,8 dans la plage de - 100 ~ +160 ° C.

2. Propriétés mécaniques

① Haute résistance. La force de l'état sec est de 4 ~ 7cn / dex et l'état humide diminue.

② L'allongement est modéré, 20% ~ 50%.

③ Module élevé. Parmi les grandes variétés de fibres synthétiques, le module initial du polyester est le plus élevé, et sa valeur peut atteindre 14 ~ 17gpa, ce qui rend la taille du tissu de polyester stable, non déformé, pas hors de forme, et les plis durables.

④ Bonne résilience. Son élasticité est proche de la laine et lorsqu'elle est étendue de 5%, elle peut être presque complètement récupérée après le retrait de la charge. Par conséquent, la résistance aux rides du tissu de polyester dépasse celle des autres tissus de fibres.

⑤ Résistance à l'usure. Sa résistance à l'usure est en deuxième position après le nylon et dépasse d'autres fibres synthétiques, et la résistance à l'usure est presque la même.

3. Stabilité chimique. La stabilité chimique du polyester dépend principalement de la structure de la chaîne moléculaire. En plus d'une mauvaise résistance alcaline, le polyester a une bonne résistance à d'autres réactifs.

① Résistance à l'acide. L'acide polyester (en particulier l'acide organique) est très stable, à 100 ℃ dans la fraction de masse d'une solution d'acide chlorhydrique à 5% trempé pendant 24h, ou à 40 ℃ dans la fraction de masse de 70% de solution d'acide sulfurique trempé pendant 72h, sa force n'est pas perdue, mais à température ambiante ne peut résister à l'effet long - à terme d'acide nitrique concentré ou à l'acide sulfurique concentré.

② Résistance alcaline. Le groupe d'ester sur la macromolécule de polyester est facilement hydrolysé par l'action alcaline. À température ambiante et des alcalins concentrés, l'interaction à haute température et diluée alcaline peut provoquer une destruction des fibres, uniquement à basse température pour diluer l'alcali ou l'alcali faible est relativement stable.

③ Résistance au solvant. Le polyester a une forte résistance aux solvants organiques non polaires généraux, même les solvants organiques polaires à température ambiante ont également une forte résistance. Par exemple, à température ambiante trempée dans l'acétone, le chloroforme, le toluène, le trichloroéthylène, le tétrachlorure de carbone pendant 24h, la résistance aux fibres ne diminue pas. Dans un état de chauffage, le polyester peut être dissous dans le phénol, le xylénol, le o - dichlorophénol, l'alcool benzylique, le nitrobenzène, le phénol - Tétrachlorure de carbone, phénol - chloroforme, phénol - toluène et autres solvants mixtes.

4. Résistance microbienne. Le polyester est résistant aux micro-organismes, et non par des papillons, la moisissure et d'autres effets, la collecte de vêtements en polyester sans papillon, la conservation des tissus est plus facile.

Procédure de synthèse

Le processus de production du polyester comprend deux parties: la synthèse de fusion en polyester et la rotation de la fonte. Les matières premières pour la synthèse du polyester sont l'acide polytephthalique et l'éthylène glycol, qui sont principalement obtenus à partir de fissuration du pétrole, mais aussi du charbon et du gaz naturel. Le toluène, le xylène et l'éthylène sont obtenus par pyrolyse du pétrole, et l'acide téréphtalique ou le diméthyl téréphtalate et l'éthylène glycol peuvent être obtenus par traitement chimique. Le diméthyl téréphtalate et l'éthylène glycol ont été utilisés comme matières premières dans la production précoce du polyester car l'acide téréphtalique n'était pas facile à affiner. En 1965, le raffinage de l'acide téréphtalique a réussi, ce qui a réduit le processus de production et le coût du polyester. La production d'acide téréphtalique et d'éthylène glycol en tant que matières premières augmente d'année en année. Polycondensation: le diméthyl téréphtalate et l'éthylène glycol sont la transestérification, l'oligomère de diéthylène téréphtalate résultant est une polycondensation à 280 ~ 290 ℃ et dans des conditions de vide pour obtenir du polyéthylène téréphtalate; Ou l'acide téréphtalique est directement estérifié avec l'éthylène glycol, puis l'éthyl téréphtalate est polycondente pour obtenir la fonte du polyester. La fusion de polyester peut être utilisée pour préparer des tranches de polyester et un filage direct de la fusion. Le tranchage en polyester est fabriqué en jetant la fonte des polyester et en la coupant en morceaux.

1 、 Spinning. Après le séchage et la fusion, les copeaux de polyester peuvent être utilisés pour faire tourner, préparer des films en polyester, des bouteilles de polyester, etc. Pendant le processus de fusion, l'eau contenue dans la tranche peut hydrolyser le polyester et affecter les performances de rotation et la qualité des fibres, il doit donc être séché avant de tourner pour réduire la teneur en eau des tranches à moins de 0,01%. La tranche de polyester séchée est chauffée et fondée dans la vis, extrudée dans chaque partie de filage de la boîte de rotation, mesurée et filtrée avec précision par la pompe de mesure et pulvérisée hors du trou de la spinneret. Le diamètre du trou de spinneret est généralement de 0,15 à 0,30 mm. Les flux de fonte éjectés sont refroidis et se sont solidifiés en filaments par refroidissement de l'air. Le filament refroidi est divisé en filament de polyester et en fibre de base du polyester (ou filament polyester) en fonction de différents processus de traitement.

2 、 Filament polyester. Lors des fibres de base en rotation, un certain nombre de lignes sont rassemblées et humidifiées d'huile avant de tomber dans le seau de soie. Ensuite, à travers la bounge, l'étirement, le sertissage, le réglage de la chaleur, la coupe et d'autres processus pour obtenir le produit fini. Si la chaleur de traction est réglée à environ 180 ° C après l'étirement, les fibres de base à haute résistance et à faible allongement avec une résistance de plus de 6CN / DTEX et un allongement de moins de 30% peuvent être obtenues. La fibre de base en polyester est divisée en fibre de base de type coton (longueur 38 mm) et en fibre de base de type laine (longueur 56 mm), qui sont utilisées pour mélanger avec la fibre de coton et la laine, respectivement.

• Filament polyester. Lors du filament en rotation, le filament solidifié est mouillé d'huile, c'est-à-dire qu'il est enroulé sur la bobine à une vitesse d'environ 3500 m / min pour obtenir un filament pré - orienté (POY). Poy ne peut pas être directement utilisé pour le tissage, le POY après une forme d'étirement, l'élastique ou la torsion pour obtenir un fil d'étirement (DT), un fil de déformation d'étirement (DTY) ou un fil torsadé, peut être utilisé directement pour le traitement de tissage ou de déformation en fil de déformation. Après solidification, les bandes sont huilées et étirées directement à 4500 - 5000m / min pour l'enroulement pour obtenir la soie entièrement étirée (FDY), qui peut être utilisée pour le tissage. La marchandise américaine Kodel est une autre fibre de polyester qui a été produite industriellement. Il est produit en faisant tourner un polymère élevé à partir de la condensation de l'acide téréphtalique et 1, 4 - cyclohexanediméthanol. Comparé au polyester, la gravité spécifique est plus légère, 1,22, le point de fusion est plus élevé, 290 ~ 295 ℃, la résistance à la décomposition est forte et la résistance et l'allongement de la fibre sont légèrement inférieurs. Convient pour le mélange avec du coton, de la laine, etc., le tissu fabriqué a une bonne élasticité, une bonne sensation, une résistance aux rides et une résistance aux pilules, mais une mauvaise résistance et une résistance à l'usure.

Modification du polyester

Par rapport à la fibre naturelle, le polyester présente certains inconvénients tels que la faible teneur en humidité, la mauvaise perméabilité de l'air, la mauvaise teinture, les pilulations et les écaillants faciles et les colènes faciles. Afin d'améliorer ces lacunes, la modification chimique et la déformation physique sont adoptées. Les méthodes de modification chimique sont:

① L'ajout de monomère ou d'oligomère polyéthylène glycol avec des groupes hydrophiles pour la copolymérisation peut améliorer le taux d'absorption de l'humidité de la fibre;

②Les propriétés anti - statique et anti-encrassement de la fibre peuvent être améliorées en ajoutant un monomère avec des propriétés antistatiques pour la copolymérisation;

③ Des composés contenant du phosphore, de l'halogène et de l'antimoine ont été ajoutés pour améliorer la résistance à la combustion de la fibre;

④ L'utilisation de la rotation du polyester avec un degré de polymérisation inférieur pour améliorer la résistance à la coloration;

⑤ Copolymérisation avec monomère dyphilique (comme le sulfonate, etc.) pour améliorer la propriété de teinture de la fibre.

Après la déformation physique, il existe une variété de polyester profilé, avec d'autres polymères en rotation composite, un polyester coloré, un polyester à un denier fine et un polyester de rétrécissement élevé.

use

La fibre de polyester a une forte résistance, un module élevé et une faible absorption d'eau, et est largement utilisé comme tissu civil et tissu industriel. En tant que matériau textile, la fibre de base du polyester peut être tournée uniquement et convient particulièrement au mélange avec d'autres fibres. Il peut être mélangé à des fibres naturelles telles que le coton, le lin, la laine et d'autres fibres de base chimique telles que la fibre de viscose, la fibre d'acétate, la fibre de polyacrylonitrile et d'autres fibres courtes. Son filage pur ou le mélange en coton d'imitation, laine, tissu en lin ont généralement les excellentes caractéristiques d'origine de la fibre de polyester, telles que la résistance aux rides en tissu et la rétention des plis, la stabilité dimensionnelle, la résistance aux usages, le lavable et le portable, et certaines des lacunes originales de la fibre de polyester, telles que le phénomène électrostatique et la teinture pour le traitement textile, la mauvaise absorption de la transpir Mars, etc. Il peut être atténué et amélioré dans une certaine mesure avec l'inclusion de fibres hydrophiles. Le filament torsadé en polyester (DT) est principalement utilisé pour tisser une variété de tissus de soie d'imitation, peut également être entrelacé avec un fil de fibre de base de fibres naturelles ou de base chimique, peut également être entrelacé avec de la soie ou un autre filament de fibre chimique, ce matériau entrelacé maintient une série d'avantages de polyester.

Le fil texturé en polyester (principalement faible - élasticité DTY) est l'une des principales variétés de Chine ces dernières années. Il est différent du filament ordinaire est élevé duveteux, de gros serpents, de laine forte, mous et a un allongement élastique élevé (jusqu'à 400%). Le tissu tissé avec lui a les caractéristiques d'une bonne chaleur, d'une bonne couverture et d'un drapé, d'un lustre doux, etc., particulièrement adapté à la laine de tissage - Le tissu, le tissu de serge et d'autres tissus, les manteaux, les manteaux et divers tissus décoratifs tels que les rideaux, les nappes, les tissus de canapé. La soie en soie texturée en polyester et la soie de réseau ont une bonne adhérence et une bonne folie, et peuvent être directement utilisées dans le métier à tisser en jet d'eau sous la forme de la soie de tube, adaptée au tissage de la soie artificielle et du tissu mince, et peuvent également tisser un tissu moyen et épais. Les fibres de polyester sont de plus en plus largement utilisées dans les domaines de l'industrie, de l'agriculture et des nouvelles technologies, tels que le cordon, le tapis roulant, la corde, les matériaux d'isolation électrique. Le filament en polyester a une résistance élevée et un module initial, une bonne résistance à la chaleur, une résistance à la fatigue et une stabilité, et convient particulièrement au cordon de pneu. L'utilisation du cordon de polyester pour fabriquer des pneus peut réduire leur phénomène de point plat.