Волокна поліефірні. Виробництво поліефірного волокна

Хімічне виробництво - одне з основних джерел благ людини. Адже практично всі, від предметів побуту до одягу, виконується і виготовляється на основі цієї науки.

Особливу роль відводять різним хімічним волокнам, знаходить застосування в численних галузях науки, техніки і промисловості.

Класифікація хімічних волокон

Всі хімічні волокна можна розділити на дві великі групи.

1. Штучні - це такі, в основі яких лежить природний полімер, але обробка та формування безпосередньо ниток відбувається за участю фізико-хімічних методів.
2. Синтетичні - волокна, які створюються безпосередньо в лабораторних (промислових) умовах. Вони побудовані на основі звичайних низькомолекулярних сполук, перетворених в макромолекули в результаті реакцій полімеризації.

У свою чергу, штучні і синтетичні волокна також мають свою класифікацію і приклади. Розглянемо таку для синтетичних зразків.

Їх можна розділити на дві великі групи. В основі лежить будова вуглецевого ланцюга і способи утворення зв'язків.

1. Синтетичні карбоцепні волокна. Основна ланцюг побудована строго з атомів вуглецю, з'єднаних між собою звичайними зв'язками сигма-типу. До даної групи можна віднести досить велику кількість зразків. Наприклад, поліакрилонітрильні, поліетиленові, полівінілхлоридні, поліпропіленові, Полівінілспіртовиє.
2. Синтетичні гетероцепні волокна. Відрізняються включеними в вуглецеві макроланцюга гетероатомами - азотом, сіркою, фосфором та іншими. До даної групи відносяться такі волокна: поліефірні, поліуретанові, поліамідні.

Якщо говорити про застосування саме в текстильній промисловості, то значення описаних представників різниться. Так, штучні волокна набагато більш застосовні для пошиття одягу, постільної білизни, рушників та інших побутових білизняних речей. Хоча трапляються й винятки, коли таке полотно знаходить застосування в техніці.

Синтетичні хімічні волокна, навпаки, набагато частіше актуальні в будівництві, техніці, промисловості, ніж в побуті. Детальніше розглянемо саме поліефірні нитки, тканини з них і області застосування.

Волокна поліефірні: загальна характеристика

З хімічної точки зору даний продукт - це результат взаємодії терефталевої кислоти З₈Н₆Про₄ і етиленгліколю, двухатомного спирту З₂Н₆Про₂. В результаті складної полимеризационной реакції утворюються прозорі або білі кристали, що володіють важливою властивістю - в'язкістю. Для цього слід їх нагріти. Саме на цій особливості грунтується отримання безпосередньо волокон з даної речовини.

Температура плавлення таких матеріалів вище 260 ⁰С. Це робить їх дуже зручними в застосуванні для технічних цілей. Є ще ряд особливих властивостей, якими володіють такі волокна.

1. Поліефірні синтетичні нитки здатні витримувати розчини кислот, лугів.
2. Зовсім не розчиняються у воді, розчинниках органічної природи.
3. Є діелектриками, тобто практично не проводять електрику.
4. Вироби з них міцні, дуже зносостійкі й надійні.

Будучи повністю синтетичними за своєю природою, дані нитки в чому перевершують по технічним і текстильним характеристикам багато штучні волокна.

Метод виробництва

Згідно з попереднім опису, в основі виробництва поліефіру повинна стояти терефталевая кислота. Однак її фізичні властивості кілька незручні для гармонійної і швидкої реакції полімеризації з етиленгліколем, тому використовують не її в чистому вигляді, а складний ефір. Його назва - діметілтерефталевий ефір однойменної кислоти, скорочено ДМТ.

Тому виробництво поліефірного волокна складається з декількох послідовних хімічних стадій:

• окислення суміші ефірів і Параксилол, тобто підготовка вихідних речовин;
• етерифікація, тобто отримання складного ефіру ДМТ;
• дистиляція і очищення отриманого продукту;
• перекристалізація ДМТ з метою отримання чистої сировини.

Підготовлене за такою схемою речовина готова до вступу в наступний цикл перетворень, результатом яких і стане поліестер (поліефір). Це проходить у дві основні стадії.

1. Переетерифікація отриманого ДМТ етиленгліколем. Результат - дігліколь і низькомолекулярні поліефіри.
2. Поліконденсація отриманих в першій стадії продуктів між собою. В результаті формується в'язкий поліетілентерефталатат.

Тепер справа за технічною стороною. Речовина пропускають через спеціальні дрібні фільєри, як би продавлюючи, і тим самим отримують волокна. При охолодженні вони кристалізуються. Подальша обробка полягає в витягуванні, очищенні і забарвленням.

Назви матеріалу

У різних країнах виробляються і застосовуються подібні волокна. Поліефірні синтетичні нитки в кожній державі отримали свою назву, тому синонімів мають багато. Розглянемо, які вони бувають.

1. У Росії - поліестер, поліефір, лавсан.
2. В Америці - дакрон.
3. Великобританія - терілен.
4. Японія - тетерон.
5. Франція - тергаль.

   

Однак як їх не назви, а властивості залишаються однаковими і області застосування теж.

Матеріал поліефір: властивості

До головних позитивних сторін лавсану слід віднести такі якості, як:

• погана смінаемость;
• негорючесть;
• светоустойчівость;
• ізносостойкость;
• міцність і м'якість, гладкость;
• стійкість до дії більшості органічних розчинників, а також кислот і лугів;
• відсутність істіраемості;
• тканина не підтримує розвиток живих мікроорганізмів (грибків, кліщів, бактерій та інших) ;
• ударопрочность;
• стійкість до розтягування.

Безумовно, такий набір позитивних характеристик не може залишитися непоміченим. Саме тому галузі застосування виробів з поліефіру дуже широкі, охоплюють більшість галузей народного господарства.

Однак є й недоліки. До них слід віднести наступні моменти:

• важко піддаються фарбуванню, тому соковитих і яскравих відтінків у таких тканин трохи встречается;
• сильно електризуються, так як самі діелектрікі;
• якщо взяти істинний, чи не оброблений спеціальними методами поліестер, то він буде досить жорстким матеріалом.

Всі перераховані недоліки легко усуваються добавками певних речовин в процесі виробництва волокна. Тому істотного значення вони не мають.

Порожні волокна

Даний тип поліефірних ниток дуже важливий у будівництві та техніці і знаходить застосування саме там. Хоча трапляються й винятки. Наприклад, такі як холлофайбер, який знайшов собі притулок і в текстильній галузі.

Порожні волокна застосовуються для виготовлення:

• стекловолокна;
• будівельних матеріалів;
• теплоізоляційних речей;
• радіотехнічних виробів.

Вони ж застосовуються як фільтри при очищенні стічних вод. Холлофайбер завдяки своїм характеристикам взагалі давно вже витіснив натуральне перо і пух з текстильної промисловості. Він став основним типом наповнювача подушок, ковдр, верхнього одягу та інших речей.

Кульові силіконізовані волокна

Це основний продукт для виготовлення самих м'яких, екологічно чистих і не викликають алергії постільних речей. Саме такі волокна використовуються як наповнювачі для ковдр і подушок.

Чому їх використовують? Це пояснюється прекрасними технічними характеристиками.

1. Не вбирають вологу.
2. Пружні і еластичні.
3. Піддаються машинному пранні, прості й зручні у догляді та застосуванні.
4. Не мають запаху.
5. Не викликають алергії.
6. У них неможливий розвиток мікроорганізмів.

   

Все це дає кульового силіконізоване волокно як наповнювачу меблів, постільних речей та одягу явну перевагу перед природними натуральними "колегами": пухом, пером.

До недоліків можна віднести менший термін служби в порівнянні з природними матеріалами. Однак і вартість такої продукції на порядок нижче.

Штапельне волокно

Серед поліестерних волокон особливе місце займає така їх різновид, як штапельні нитки. Саме їх завод синтетичного волокна виробляє в більшому обсязі, ніж всі інші. Це пояснюється тим, що такий продукт йде на виготовлення безпосередньо пряжі, а потім і матеріалу для пошиття одягу, текстилю і так далі.

Часто штапельного називається волокно, сформоване з гармонійного поєднання вовни або бавовни з поліефіром. Такий симбіоз дає можливість отримувати наступні види матеріалів:

• костюмние;
• пальтовие;
• тюлевие;
• сорочечние;
• гардінние;
• плательние;
• войлочние;
• ковровие;
• хутряні.

Очевидно, яка продукція може бути пошита і виготовлена з таких складових.

Технічна нитка з поліестеру

Такі волокна застосовуються для виготовлення наступного роду продукції:

• рибальських сіток і тралов;
• мотузок і канатов;
• шлангів для продуктів нефтепереработкі;
• парусіни;
• транспортерної стрічки;
• ременів безпеки і приводних ремней;
• шинного корда;
• теплоізоляційних і фільтрувальних матеріалів.

До таких ниткам можна віднести і розглянуте вище порожнисте волокно.

Продукція з поліефірних матеріалів

Яка ще продукція може бути виготовлена з поліефіру? Особливе значення таких матеріалів, які використовуються в якості наповнювача, ми вже описали вище. Хочеться тільки додати, що холлофайбер дозволяє отримати саму м'яку і зручну подушку і тепле і легке ковдру. Поліефірне волокно в текстильному справі просто незамінне і з кожним роком за своїм значенням піднімається все вище і вище.

Також використовують лавсан для отримання наступних видів тканин:

• тафта;
• креп;
• трікотаж;
• крімплен;
• Мела.

З них виготовляють одяг, тюль і штори, сценічні атрибути та ін.

Ще один вид практичної діяльності людини, в якому знаходять застосування поліестери - це хірургія. Медицина розглянула можливість виготовлення штучних кровоносних судин і хірургічних ниток з поліефіру. Це, природно, полегшує проведення багатьох операцій з порятунку життя людей.

Відгуки про продукцію та даному волокні

Враховуючи те, що, крім позитивних характеристик, матеріали на основі поліефіру все ж мають і недоліки, не всі люди залишаються задоволені продукцією. Коли мова йде про будівельні областях застосування, то тут суперечок бути не може: лавсан - лідер. Однак говорячи про текстильної продукції та одязі, слід відзначити і розбіжності. Негативні думки також стабільно отримує поліефірне волокно. Відгуки подібного роду базуються на недоліках самої тканини - електрізуемості і обмеженому терміні служби.

Проте більшість людей схильні вважати поліестер одним з найбільш зручних, красивих і якісних матеріалів сучасності. Тому одяг, предмети побуту та постільні приналежності з цих матеріалів тільки набувають з роками популярність.

Якщо подивитися відгуки про подушках і ковдрах на основі поліестеру, то переважна їх частина буде все ж позитивною, що абсолютно виправдано і справедливо.