Polüesterkiu uurimine algas 1930. aastatel, mille leiutasid britid nagu Whinfield ja Dickson. See tööstusstati Suurbritannias 1949. aastal ja USA-s 1953. aastal. See on sünteetilise kiu suurte sortide toode, mis arenes hiljem välja, kuid arenes kiiresti.
Polüestri molekulmass on 18000-25000 ja polümerisatsiooniaste on 100-140. Makromolekulidel on sümmeetriline keemiline struktuur ja sobivates tingimustes võivad nad moodustada kristalle ja neil on kompaktne kiudstruktuur. Polüestermakromolekulid sisaldavad benseeniringe, mis on põhimõtteliselt jäigad makromolekulid, sisaldades samas ka alifaatseid süsivesinikahelaid, andes molekulidele teatud paindlikkuse. Makromolekulides pole muid polaarseid rühmi, välja arvatud kahe terminaalse alkoholi hüdroksüülrühma olemasolu. Kõrge estrisisaldusega toimub hüdrolüüs ja pürolüüs kõrgel temperatuuril. Polüester kedratakse sulamismeetodil. Selle ristlõige on ümmargune ja pikisuunaline kuju on klaaspulk. See on sirge ja sile ning selle tihedus on 1,38–1,40 g/cm3.
Hiinas nimetatakse kiudu, mille polüetüleentereftalaadi sisaldus on suurem kui 85%, lühidalt polüestriks, üldtuntud kui "Dacron". Seal on palju välismaiseid tootenimesid, näiteks "Dacron" Ameerika Ühendriikides, "Tetoron" Jaapanis, "Terlenka" Ühendkuningriigis ja "Lavsan" endises Nõukogude Liidus.
Katioonvärvitav polüesterkiud (CDP).
Sisestades PET-i molekulaarsesse ahelasse happelised rühmad, mis võivad katioonseid värvaineid siduda, saab valmistada modifitseeritud polüestrit (CDP), mida saab värvida katioonsete värvainetega. CDP töötas esmakordselt välja DuPont USA-s ja selle toodang moodustas 20. sajandi lõpuks 1/6 kogu PET-kiu toodangust. Selle tüüpiliste sortide hulka kuuluvad Dacron T64, Dacron T65 ja nii edasi. CDP-l pole mitte ainult head värvimisomadused, vaid seda saab värvida ka looduslike kiududega, näiteks villaga samas vannis, muutes segakangaste värvimisprotsessi lihtsamaks. Kui segada või põimida tavalise polüestriga, võib see samas vannis tekitada ka erineva värviefekti, rikastades oluliselt kanga värvi. Seetõttu on CDP-st saanud kiiresti arenev modifitseeritud polüestri sort. CDP valmistatakse peamiselt kolmanda monomeeri või neljanda monomeeri, näiteks naatriumdimetüülsulfonaadi isoftaalhappe (SIPM) lisamisega PET-i makromolekulaarsele ahelale kopolümerisatsiooni, pookkopolümerisatsiooni ja muude meetoditega. Negatiivse laenguga sulfoonhapperühmade lisamise tõttu CDP molekulaarahelasse muutuvad sulfoonhapperühma metalliioonid värvimise ajal värvi katioonidega. Seetõttu fikseeritakse värviioonid CDP makromolekulaarsele ahelale ja värvimisel tekkivad soolad eemaldatakse vesilahuses pidevalt, mille tulemuseks on pidev reaktsioon ja lõpuks saavutatakse värvimisefekt.
CDP tootmisprotsess on sarnane PET-ga, pidevate ja katkendlike protsessidega. Erinevate tooraineallikate tõttu saab selle aga jagada DMT marsruudiks ja PTA marsruudiks. CDP hävitab kiu algse struktuuri, lisades makromolekulaarsesse ahelasse uusi funktsionaalrühmi, mille tulemusena väheneb kiu sulamistemperatuur, klaasistumistemperatuur ja kristallilisus. Amorfses piirkonnas hõlbustab molekulidevaheliste tühimike suurenemine värvimolekulide tungimist kiu sisemusse. CDP-l on tavalise polüestriga võrreldes vähenenud tugevus, kuid see parandab kanga kleepumis- ja kleepumisvastaseid omadusi, muutes selle pehmeks ja täidlaseks, muutes selle sobivaks kvaliteetsete villataoliste toodete valmistamiseks. Tavalise CDP värvimine nõuab siiski kõrget temperatuuri (120-140 kraadi) ja kõrget rõhku või tingimusel, et lisatakse kandja, et saavutada hea värvimistulemus. Seetõttu tuleb värvainete valikul pöörata tähelepanu valitud värvainete heale termilisele stabiilsusele.
Toatemperatuuril ja atmosfäärirõhul värvitav polüesterkiud (ECDP).
Tavalises PET-i polümerisatsiooniprotsessis võib väikese koguse neljanda monomeeri lisamine tekitada toatemperatuuril ja atmosfäärirõhul värvitava polüester ECDP. Selle põhjuseks on peamiselt polüetüleenglükooli painduva segmendi lisamine PET-i makromolekulaarsesse ahelasse, mis muudab kiu molekulaarstruktuuri lõdvemaks ja amorfse ala suuremaks, mis soodustab katioonsete värvainete sisenemist kiu sisemusse ja kombineerides rohkema kiududega. sulfoonrühmad, nii et seda saab värvida normaalrõhul keeva värvimise tingimustes. ECDP-kiududel on pehmem tunne ja parem kulumiskindlus kui CDP- ja PET-kiududel. Kuid neljanda monomeeri polüetüleenglükooli segmendi madala sidemeenergia tõttu väheneb ECDP kiudude termiline stabiilsus ja ECDP kiudude tugevuskadu ulatub üle 30% triikimistemperatuuril 180 kraadi. Seetõttu nõuavad ECDP-kiududest kangad viimistlemisel, pesemisel ja triikimisel erilist tähelepanu.
PPT kiud
PPT kiud on polüpropüleentereftalaatkiudude lühend. Mõned inimesed välismaal nimetavad PPT-d 21. sajandi suureks kiuks ja selle tootenimi on "Cortera".
PPT, PET ja PBT kuuluvad polüestrite perekonda ja neil on sarnased omadused. PPT-kiul on nii polüestri kui ka nailoni omadused. Seda on lihtne pesta ja kuivatada nagu polüestrit, sellel on hea elastsuse taastumine ja kortsumiskindlus ning hea plekikindlus, päikesevalguskindlus ja käekindlus. Sellel on parem värvimisvõime kui polüester ja seda saab värvida normaalrõhul. Samadel tingimustel on värvaine tungimine PPT-kiududesse suurem kui PET-il ning värvimine on ühtlane ja hea värvipüsivusega. Võrreldes nailoniga on PPT-kiul ka parem kulumiskindlus ja tõmbetugevus ning sellel on kõrge elastsus ja hea kohevus, mis muudab selle sobivamaks materjalide, näiteks vaipade valmistamiseks.
PBT kiud
PBT kiud on polübutüleentereftalaatkiu lühend. PBT-kiud saadakse polüestri peamise tooraine dimetüültereftalaadi (DMT) või tereftaalhappe (TPA) kondenseerumisel 1,4-butaandiooliga. Kasutades DMT-d ja 1,4-butaandiooli kõrgel temperatuuril ja vaakumis, viidi läbi polükondensatsioonireaktsioon, kasutades katalüsaatoritena orgaanilisi titaani- või tinaühendeid ja tetrabutüültitanaati, ning seejärel valmistati sulaketramise teel PBT-kiud. PBT-kiudude polümerisatsiooni-, ketrus- ja järeltöötlusprotsessid ja seadmed on põhimõtteliselt samad, mis polüestri omad.
PBT-kiul on polüestriga võrreldes hea tugevus, lihtne pesemine ja kiire kuivamine, stabiilne suurus ja hea kuju säilitamine. Kõige tähtsam on see, et selle makromolekulaarse ahela painduv osa on pikem, mistõttu see puruneb ja venib pikaks, hea elastsusega. Pärast kuumutamist muutub elastsus vähe ja tunne on pehme. Teine PBT-kiu eelis on selle paremad värvimisomadused kui polüester. Rahuldavate värvimistulemuste saamiseks võib PBT-kangast värvida dispersioonvärviga normaalrõhul keevavärvimise tingimustes. Lisaks on PBT-kiul hea vananemiskindlus, keemiline vastupidavus ja kuumakindlus. PBT-kiududel on lai valik rakendusi tehnilistes plastides, kodumasinate kestades ja masinaosades.
PEN-kiud
PEN-kiud on polüetüleennaftalaadikiu lühend. Nagu polüester, on ka PEN-kiud poolkristalliline termoplastne polüestermaterjal, mille algselt tutvustas KASA Company Ameerika Ühendriikides. Selle tootmisprotsess saadakse estrivahetusel 2,6-naftaleeni dikarboksüülhappe dimetüülestri (NDC) ja etüleenglükooli (EG) vahel, millele järgneb kondensatsioonpolümerisatsioon; Teine meetod on 2,6-naftalendikarboksüülhappe (NDCA) otsene esterdamine etüleenglükooliga (EG) ja selle saamine kondensatsioonipolümerisatsiooni teel. Kui lisada väike kogus orgaanilisi amiine ja orgaanilisi fosfaate sisaldavaid ühendeid, saab PEN termilist stabiilsust parandada.
PEN-kiudude ketrusprotsess on sarnane polüestri omaga, protsessi käigus toimub kiibi kuivatamine, kiire ketramine ja joonistamine. PEN-kiudude kõrgema klaasistumistemperatuuri tõttu võrreldes polüesterkiududega tuleb joonistusprotsessi vastavalt muuta. Kasutada tuleks mitut tõmbejõudu ja tõmbetemperatuuri tõsta, et vältida kiudude kvaliteedi mõjutamist aeglase molekulaarse orientatsiooni kiiruse tõttu. Võrreldes tavapärase polüestriga on PEN-kiul paremad mehaanilised ja termilised omadused, nagu kõrge tugevus, kõrge moodul, hea tõmbekindlus ja kõrge jäikus; Hea kuumakindlus, stabiilne suurus, mitte kergesti deformeeruv ja hea leegiaeglustusega; Hea keemiline vastupidavus ja hüdrolüüsikindlus; UV-kindel ja vananemiskindel.
Niiskust juhtiv ja kuiv polüesterfilament
Kiudude ristlõike kuju muutmisega suureneb üksikute kiudude vahe, eripind suureneb ja kapillaarefekt parandab oluliselt selle niiskusjuhtivust, mille tulemusel tekib niiskust juhtiv ja kuiv polüesterfilament.
Sellel kiudkangal on suurepärane niiskusjuhtivus ja niiskuse difusioonivõime. See on sobitatud puuvillakiuga ja muude hea niiskusimavusega kiududega. Mõistliku organisatsioonilise struktuuri korral on mõju parem. Sellest kiudkangast riided on kuivad, jahedad ja mugavad. Sobib spordirõivaste, kootud särkide, suviste riiete, polüestersukkade jms kudumiseks.
Kõrge niiskusesisaldusega nelja kanaliga polüesterkiud
Du Pont on välja töötanud nelja kanaliga (Tefra - Channel) polüesterkiu, millel on suurepärane imamisvõime. See on kõrge niiskusjuhtivusega kiud, mis on valmistatud hüdrofoobsest sünteetilisest kiust, mis võib tugevalt higisel nahal higi suunata kanga pinnale, et jahutada. Uuringud on näidanud, et 30 minuti pärast on puuvillakiu niiskuse eemaldamise protsent 52%, neljakanalilise polüesterkiu puhul aga 95%. Seda tüüpi kiud on eriti tõhusad spordirõivastes ja sõjaväe kerges termopesus, mis hoiab naha kuivana ja mugavalt ning millel on suurepärased sooja ja külma isolatsiooni funktsioonid.
allikas:https://mp.weixin.qq.com/s/Ixj6M7xgSDUhhunGEUn-5w