Волокна полиэфирные. Производство полиэфирного волокна

Волокна полиэфирные. Производство полиэфирного волокна

Химическое производство — один из основных источников благ человека. Ведь практически все, от предметов быта до одежды, выполняется и изготавливается на основе этой науки.

Особенную роль отводят различным химическим волокнам, находящим применение в многочисленных отраслях науки, техники и промышленности.

Классификация химических волокон

Все химические волокна можно разделить на две большие группы.

  • Искусственные — это такие, в основе которых лежит природный полимер, но обработка и формование непосредственно нитей происходит при участии физико-химических методов.
  • Синтетические — волокна, которые создаются непосредственно в лабораторных (промышленных) условиях. Они построены на основе обычных низкомолекулярных соединений, преобразованных в макромолекулы в результате реакций полимеризации.
  • В свою очередь, искусственные и синтетические волокна также имеют свою классификацию и примеры. Рассмотрим таковую для синтетических образцов.

    Их можно разделить на две большие группы. В основе лежит строение углеродной цепи и способы образования связей.

  • Синтетические карбоцепные волокна. Основная цепь построена строго из атомов углерода, соединенных между собой обычными связями сигма-типа. К данной группе можно отнести довольно большое количество образцов. Например, полиакрилонитрильные, полиэтиленовые, поливинилхлоридные, полипропиленовые, поливинилспиртовые.
  • Синтетические гетероцепные волокна.
  • Отличаются включенными в углеродные макроцепи гетероатомами — азотом, серой, фосфором и прочими. К данной группе относятся такие волокна: полиэфирные, полиуретановые, полиамидные.

    Если говорить о применении именно в текстильной промышленности, то значение описанных представителей разнится. Так, искусственные волокна гораздо более применимы для пошива одежды, постельного белья, полотенец и прочих бытовых бельевых вещей. Хотя случаются и исключения, когда такое полотно находит применение в технике.

    Синтетические химические волокна, напротив, гораздо чаще актуальны в строительстве, технике, промышленности, нежели в быту. Подробнее рассмотрим именно полиэфирные нити, ткани из них и области применения.

    Волокна полиэфирные: общая характеристика

    С химической точки зрения данный продукт — это результат взаимодействия терефталевой кислоты С8Н6О4 и этиленгликоля, двухатомного спирта С2Н6О2. В результате сложной полимеризационной реакции образуются прозрачные или белые кристаллы, обладающие важным свойством — вязкостью. Для этого следует их нагреть.

    Именно на этой особенности основано получение непосредственно волокон из данного вещества.

    Температура плавления таких материалов выше 260 0С. Это делает их очень удобными в применении для технических целей. Есть еще ряд особых свойств, которыми обладают такие волокна.

  • Полиэфирные синтетические нити способны выдерживать растворы кислот, щелочей.
  • Совершенно не растворяются в воде, растворителях органической природы.
  • Являются диэлектриками, то есть практически не проводят электричество.
  • Изделия из них прочные, очень износостойкие и надежные.
  • Являясь полностью синтетическими по своей природе, данные нити во многом превосходят по техническим и текстильным характеристикам многие искусственные волокна.

    Метод производства

    Согласно предыдущему описанию, в основе производства полиэфира должна стоять терефталевая кислота. Однако ее физические свойства несколько неудобны для гармоничной и быстрой реакции полимеризации с этиленгликолем, поэтому используют не ее в чистом виде, а сложный эфир. Его название — диметилтерефталевый эфир одноименной кислоты, сокращенно ДМТ.

    Поэтому производство полиэфирного волокна складывается из нескольких последовательных химических стадий:

    • окисление смеси эфиров и параксилола, то есть подготовка исходных веществ;
    • этерификация, то есть получение сложного эфира ДМТ;
    • дистилляция и очищение полученного продукта;
    • перекристаллизация ДМТ с целью получения чистого сырья.

    Подготовленное по такой схеме вещество готово к вступлению в следующий цикл превращений, результатом которых и станет полиэстер (полиэфир). Это проходит в две основные стадии.

  • Переэтерификация полученного ДМТ этиленгликолем. Результат — дигликоль и низкомолекулярные полиэфиры.
  • Поликонденсация полученных в первой стадии продуктов между собой.
  • В результате формируется вязкий полиэтилентерефталатат.

    Теперь дело за технической стороной. Вещество пропускают через специальные мелкие фильеры, как бы продавливая, и тем самым получают волокна. При охлаждении они кристаллизуются.

    Дальнейшая обработка заключается в вытягивании, очищении и окраске.

    Названия материала

    В разных странах производятся и применяются подобные волокна. Полиэфирные синтетические нити в каждом государстве получили свое название, поэтому синонимов имеют много. Рассмотрим, какие они бывают.

  • В России — полиэстер, полиэфир, лавсан.
  • В Америке — дакрон.
  • Великобритания — терилен.
  • Япония — тетерон.
  • Франция — тергаль.
  • Однако как их ни назови, а свойства остаются одинаковыми и области применения тоже.

    Материал полиэфир: свойства

    К главным положительным сторонам лавсана следует отнести такие качества, как:

    • плохая сминаемость;
    • негорючесть;
    • светоустойчивость;
    • износостойкость;
    • прочность и мягкость, гладкость;
    • устойчивость к действию большинства органических растворителей, а также кислот и щелочей;
    • отсутствие истираемости;
    • ткань не поддерживает развитие живых микроорганизмов (грибков, клещей, бактерий и прочих);
    • ударопрочность;
    • устойчивость к растяжению.

    Безусловно, такой набор положительных характеристик не может остаться незамеченным. Именно поэтому области применения изделий из полиэфира очень широки, охватывают большинство отраслей народного хозяйства.

    Однако есть и недостатки. К ним следует отнести следующие моменты:

    • тяжело поддаются окраске, поэтому сочных и ярких оттенков у таких тканей не встречается;
    • сильно электризуются, так как сами диэлектрики;
    • если взять истинный, не обработанный специальными методами полиэстер, то он будет достаточно жестким материалом.

    Все перечисленные недостатки легко устраняются добавками определенных веществ в процессе производства волокна. Поэтому существенного значения они не имеют.

    Полые волокна

    Данный тип полиэфирных нитей очень важен в строительстве и технике и находит применение именно там. Хотя встречаются и исключения. Например, такие как холлофайбер, нашедший себе пристанище и в текстильной отрасли.

    Полые волокна применяются для изготовления:

    • стекловолокна;
    • строительных материалов;
    • теплоизоляционных вещей;
    • радиотехнических изделий.

    Они же применяются как фильтры при очистке сточных вод. Холлофайбер благодаря своим характеристикам вообще давно уже вытеснил натуральное перо и пух из текстильной промышленности. Он стал основным типом наполнителя подушек, одеял, верхней одежды и прочих вещей.

    Шаровые силиконизированные волокна

    Это основной продукт для изготовления самых мягких, экологически чистых и не вызывающих аллергии постельных принадлежностей. Именно такие волокна используются как наполнители для одеял и подушек.

    Почему их используют? Это объясняется прекрасными техническими характеристиками.

  • Не впитывают влагу.
  • Упругие и эластичные.
  • Поддаются машинной стирке, просты и удобны в уходе и применении.
  • Не имеют запаха.
  • Не вызывают аллергии.
  • В них невозможно развитие микроорганизмов.
  • Все это дает шаровому силиконизированному волокну как наполнителю мебели, постельных принадлежностей и одежды явное преимущество перед природными натуральными "коллегами": пухом, пером.

    К недостаткам можно отнести меньший срок службы по сравнению с природными материалами. Однако и стоимость такой продукции на порядок ниже.

    Штапельное волокно

    Среди полиэстерных волокон особое место занимает такая их разновидность, как штапельные нити. Именно их завод синтетического волокна производит в большем объеме, чем все остальные. Это объясняется тем, что такой продукт идет на изготовление непосредственно пряжи, а затем и материала для пошива одежды, текстиля и так далее.

    Часто штапельным называется волокно, сформированное из гармоничного сочетания шерсти или хлопка с полиэфиром. Такой симбиоз дает возможность получать следующие виды материалов:

    • костюмные;
    • пальтовые;
    • тюлевые;
    • сорочечные;
    • гардинные;
    • плательные;
    • войлочные;
    • ковровые;
    • меховые.

    Очевидно, какая продукция может быть пошита и изготовлена из таких составляющих.

    Техническая нить из полиэстера

    Такие волокна применяются для изготовления следующего рода продукции:

    • рыболовных сетей и тралов;
    • веревок и канатов;
    • шлангов для продуктов нефтепереработки;
    • парусины;
    • транспортерной ленты;
    • ремней безопасности и приводных ремней;
    • шинного корда;
    • теплоизоляционных и фильтровальных материалов.

    К таким нитям можно отнести и рассмотренное выше полое волокно.

    Продукция из полиэфирных материалов

    Какая еще продукция может быть изготовлена из полиэфира? Особое значение таких материалов, которые используются в качестве наполнителя, мы уже описали выше. Хочется только добавить, что холлофайбер позволяет получить самую мягкую и удобную подушку и теплое и легкое одеяло.

    Полиэфирное волокно в текстильном деле просто незаменимо и с каждым годом по своему значению поднимается все выше и выше.

    Также используют лавсан для получения следующих видов тканей:

    • тафта;
    • креп;
    • трикотаж;
    • кримплен;
    • мэлан.

    Из них изготавливают одежду, тюль и шторы, сценические атрибуты и пр.

    Еще один вид практической деятельности человека, в котором находят применение полиэстеры — это хирургия. Медицина рассмотрела возможность изготовления искусственных кровеносных сосудов и хирургических нитей из полиэфира. Это, естественно, облегчает проведение многих операций по спасению жизни людей.

    Отзывы о продукции и данном волокне

    Учитывая то, что, помимо положительных характеристик, материалы на основе полиэфира все же имеют и недостатки, не все люди остаются довольны продукцией. Когда речь идет о строительных областях применения, то здесь споров быть не может: лавсан — лидер. Однако говоря о текстильной продукции и одежде, следует отметить и разногласия. Негативные мнения также стабильно получает полиэфирное волокно.

    Отзывы подобного рода базируются на недостатках самой ткани — электризуемости и ограниченном сроке службы.

    Тем не менее большинство людей склонны считать полиэстер одним из самых удобных, красивых и качественных материалов современности. Поэтому одежда, предметы быта и постельные принадлежности из этих материалов только приобретают с годами популярность.

    Если посмотреть отзывы о подушках и одеялах на основе полиэстера, то подавляющая их часть будет все же положительной, что совершенно оправданно и справедливо.

    Добавить комментарий