Chemická struktura polyesteru: C10H8O4, esterové vazby a proč na nich záleží

Jedna opakující se jednotka polyesteru používaná v textiliích obsahuje deset atomů uhlíku, osm atomů vodíku a čtyři atomy kyslíku: C10H8O4, asi 192 g/mol. Téměř 46 procent této hmoty se nachází uvnitř dvou esterových skupin, -COO- článků, které drží řetězec pohromadě. Tato jediná skutečnost vysvětluje, proč se PET taje při teplotě 255 °C, proč nasává jen asi 0,4 procenta vlhkosti, proč se musí barvit při 130 °C pod tlakem a proč jej rozpouští horká louh sodný.

The same backbone runs through a 75D/72F DTY yarn on a circular knitting machine, a bottle-grade chip at 0.80 dl/g intrinsic viscosity, and a recycled filament rebuilt from glycolysis. Čtěte od opakovací jednotky nahoru, chemie zůstává jednoduchá. Komerční důsledky nikoli.

Co je vlastně chemická struktura polyesteru

Polyester je jakýkoli polymer, jehož opakující se jednotky jsou spojeny esterovými vazbami, a polyester za téměř každou textilní etiketou je poly(ethylentereftalát), zkráceně PET.

Dva monomery vytvářejí PET. Kyselina tereftalová dodává dvě skupiny -COOH na para-substituovaném benzenovém kruhu a ethylenglykol dodává dvě skupiny -OH. Kyselina se setkává s alkoholem, odchází jedna molekula vody, vzniká jedna esterová vazba a sekvence se opakuje v obou směrech.

Opakující se jednotka -[O-CH2-CH2-O-CO-C6H4-CO]- je sendvič dvou ethylenových segmentů, jednoho aromatického kruhu a dvou karbonylových uhlíků s jejich esterovými kyslíky. Para umístění prstence je důležitější než jeho velikost: udržuje řetězec rovný, takže PET se sbaluje do krystalitů a taje blízko 255 C. Vyměňte jej za pružný alifatický řetězec, jako u poly(ethylenadipátu), a bod tání klesne zhruba na 50-60 C.

Jak vzniká esterová vazba: Kondenzační polymerace ve čtyřech stupních

PET se vyrábí kondenzační polymerací a každá esterová vazba vytvořená na cestě uvolňuje jednu malou molekulu, obvykle vodu nebo metanol.

Výrobci vláken si pak vybírají mezi normálními čipy v třídách SD, FD, CD a TBR, protože jas a chování při barvení jsou již pevně stanoveny ve fázi čipu.

Normální čipy (SD/FD/CD/TBR) Výrobci Vysoce stabilní normální polyesterové čipy SD/FD/CD/TBR pro výrobu textilních vláken normální čipy (SD/FD/CD/TBR) Zobrazit produkt →

Od struktury k výkonu: krystalinita, vnitřní viskozita a bod tání

Dvě čísla předpovídají většinu toho, co polyesterová příze udělá: vnitřní viskozita, která měří délku řetězce, a krystalinita, která měří, jak pevně se tyto řetězce sbalí.

Vnitřní viskozita je praktickým ukazatelem molekulové hmotnosti. Mezera 0,02 dl/g mezi dvěma úlomky je zhruba 8 až 10 procent hmotnostně průměrné molekulové hmotnosti a během texturování se povrchově projevuje jako houževnatost, tažnost, příjem barviva a lámání vlákna.

Proč páteř rozhoduje o tom, jak polyester bere barvivo

Standardní PET nenese žádné iontové postranní skupiny, takže jej nelze barvit jako bavlnu. Disperzní barviva se musí rozpustit v amorfních oblastech vlákna, a to se děje pouze při teplotě asi 130 C a tlaku 2 až 3 bary.

Esterkarbonyly jsou slabě polární, ale nejsou barvicími místy. Pod teplotou skelného přechodu blízkou 70-80 C jsou amorfní řetězce zmrazené a molekuly barviva se mezi nimi nemohou vtěsnat. Nad 130 C se struktura otevře, barvivo difunduje dovnitř a zůstane zachyceno, když se vlákno ochladí.

Kationtová polyesterová SD CD DTY příze pro hluboké barvení Kationtový polyester DTY kombinující výhody SD a CD pro jasné, jednotné hluboké barvení, nižší znečištění a nákladově efektivní výrobu textilních přízí. Zobrazit produkt →

Kde se struktura láme: Hydrolýza, recyklace a délka řetězce

Esterová vazba je slabou stránkou polyesteru a každá komerční cesta recyklace ji záměrně napadá.

Mechanická recyklace udržuje páteř, ale zkracuje ji. Teplo, vlhkost a smyk během přetavování nařezaných řetězů, takže 100% recyklované vlákno může dosáhnout 0,05-0,10 dl/g pod primární viskozitou. Bez prodlužovačů řetězu nebo panenské směsi se houževnatost a stejnoměrnost barviva mění.

• Glykolýza: ethylenglykol při 180-240 C rozbíjí řetězce zpět na bis(2-hydroxyethyl)tereftalát, který lze repolymerizovat na nový PET.
• Methanolýza: methanol při 180-280 C a 20-40 bar vrací dimethyltereftalát a glykol.
• Hydrolýza: pára nebo voda při vysoké teplotě a tlaku vrací kyselinu tereftalovou a glykol.

Vysokopevnostní recyklovaná polyesterová příze SD DTY Polomatná tažená texturovaná recyklovaná polyesterová příze s vysokou pevností v tahu, certifikací Oeko-Tex a GRS, pro sportovní oblečení, outdoor, bytový textil a průmyslové tkaniny. Zobrazit produkt →

Čtení specifikace polyesteru: Co vám říká struktura

Datový list polyesteru je maskovaná strukturální zpráva a čtyři hodnoty obsahují většinu informací, které kupující potřebuje.

• Vnitřní viskozita: 0,62-0,68 dl/g je normální jakost vlákna. Nižší hodnoty se otáčejí chladněji, ale při texturování se častěji lámou, zatímco vyšší hodnoty potřebují k vykreslení více tepla.
• Denier a počet vláken: 75D/72F poskytuje měkkou, splývavou ruku, zatímco 150D/48F poskytuje objem a krytí. Počet vláken také mění způsob odrazu světla, což posouvá zdánlivý odstín.
• Obsah komonomeru: kyselina isoftalová, diethylenglykol nebo 5-sulfoisoftalát sodný snižují krystalinitu a posouvají bod tání. Nad zhruba 3 mol% již PET není jakost pro lahve.
• Vlhkost a povrchová úprava: PET získává zpět asi 0,4 procenta vlhkosti, takže rychle schne, ale vytváří statickou elektřinu a odstředění rozhoduje o tom, jak bude na pletacím stroji fungovat.

Kupující, kteří potřebují standardní, kationtové, vysoce elastické a recyklované verze stejné příze v jednom programu, obvykle zkracují fázi pokus-omyl tím, že pracují s diferenčního dodavatele příze která vede všechny čtyři linky.

Polyesterová struktura: Často kladené otázky

Jaký je chemický vzorec polyesteru?

Pro textilní PET je opakující se jednotka C10H8O4 a polymer se píše (C10H8O4)n. Komerční pryskyřice nemá jediný molekulární vzorec, protože každá šarže je distribuce délek řetězců spíše než jedna molekula. Samotný zápis je rozbalen v tomto vysvětlení polyester PET vzorec C10H8O4 .

Je textilní polyester chemicky stejný jako polyester na láhve?

Ano, oba jsou PET. Rozdíl spočívá v délce řetězce a přísadách: třída vláken má vnitřní viskozitu 0,62-0,68 dl/g, třída lahve 0,75-0,85 dl/g a třídy vláken často obsahují oxid titaničitý pro matování nebo komonomery pro barvení.

Zachová si recyklovaný polyester stejnou strukturu?

Páteř je identická, ale rozložení délky řetězce je širší. Mechanically recycled PET usually shows higher oligomer content and 0.05-0.10 dl/g lower intrinsic viscosity, which is why many mills blend it with virgin resin or add chain extenders.

Proč polyester potřebuje vysokoteplotní barvení?

Because the fibre offers no ionic dye sites and its amorphous regions are frozen below a glass transition temperature near 70-80 C. Disperse dye needs roughly 130 C and 2-3 bar to diffuse in. Cationic dyeable grades add sulfonate groups to the chain, so the same shade can be built at about 100 C.