Волокна полиэфирные. Производство полиэфирного волокна

Комментировать Редактировать статью

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.

  1. Искусственные - это такие, в основе которых лежит природный полимер, но обработка и формование непосредственно нитей происходит при участии физико-химических методов.
  2. 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.

волокна полиэфирные

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

  1. 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.
  2. 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.

искусственные волокна

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.

  1. Полиэфирные синтетические нити способны выдерживать растворы кислот, щелочей.
  2. Совершенно не растворяются в воде, растворителях органической природы.
  3. Являются диэлектриками, то есть практически не проводят электричество.
  4. 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.

химические волокна

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.

  1. Переэтерификация полученного ДМТ этиленгликолем. Результат - дигликоль и низкомолекулярные полиэфиры.
  2. 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.

  1. В России - полиэстер, полиэфир, лавсан.
  2. В Америке - дакрон.
  3. Великобритания - терилен.
  4. Япония - тетерон.
  5. Франция - тергаль.

    производство полиэфирного волокна

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.

  1. Не впитывают влагу.
  2. Упругие и эластичные.
  3. Поддаются машинной стирке, просты и удобны в уходе и применении.
  4. Не имеют запаха.
  5. Не вызывают аллергии.
  6. В них невозможно развитие микроорганизмов.

    одеяло полиэфирное волокно

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.

искусственные и синтетические волокна

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.

полиэфирное волокно отзывы

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.