ساختار شیمیایی پلی استر: C10H8O4، پیوندهای استری و چرایی اهمیت آنها

یک واحد تکراری پلی استر مورد استفاده در منسوجات حاوی ده اتم کربن، هشت اتم هیدروژن و چهار اتم اکسیژن است: C10H8O4، حدود 192 گرم در مول. نزدیک به 46 درصد از این جرم در دو گروه استر قرار دارد، پیوندهای -COO- که زنجیره را به هم متصل می کند. این واقعیت واحد توضیح می دهد که چرا PET در دمای 255 درجه سانتیگراد ذوب می شود، چرا تنها حدود 0.4 درصد رطوبت را جذب می کند، چرا باید در دمای 130 درجه سانتیگراد تحت فشار رنگ شود، و چرا سود سوزآور داغ آن را حل می کند.

همان ستون فقرات از طریق یک نخ 75D/72F DTY روی یک ماشین بافندگی دایره ای، یک تراشه درجه بطری با ویسکوزیته ذاتی 0.80 دسی لیتر بر گرم و یک رشته بازیافتی که از گلیکولیز بازسازی شده است، می گذرد. از واحد تکرار به بالا بخوانید، شیمی ساده می ماند. عواقب تجاری ندارد.

ساختار شیمیایی پلی استر در واقع چیست؟

پلی استر به هر پلیمری گفته می شود که واحدهای تکراری آن توسط پیوندهای استری به هم متصل می شوند و پلی استری که در پشت تقریباً هر برچسب نساجی قرار دارد پلی (اتیلن ترفتالات) است که به اختصار PET است.

دو مونومر PET را می سازند. اسید ترفتالیک دو گروه -COOH را روی یک حلقه بنزن پارا جایگزین شده و اتیلن گلیکول دو گروه -OH را تامین می‌کند. اسید با الکل ملاقات می کند، یک مولکول آب برگ می زند، یک پیوند استری تشکیل می شود و توالی در هر دو جهت تکرار می شود.

واحد تکرار -[O-CH2-CH2-O-CO-C6H4-CO]- یک ساندویچ از دو بخش اتیلن، یک حلقه آروماتیک و دو کربن کربونیل با اکسیژن های استری آنها است. قرارگیری حلقه بیشتر از اندازه آن مهم است: زنجیره را مستقیم نگه می دارد، بنابراین PET در کریستال ها بسته می شود و در دمای 255 درجه سانتی گراد ذوب می شود. آن را با یک زنجیره آلیفاتیک انعطاف پذیر، مانند پلی (اتیلن آدیپات) عوض کنید، و نقطه ذوب تقریبا به 50-60 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

چگونه پیوند استری ساخته می شود: پلیمریزاسیون تراکمی در چهار مرحله

PET توسط پلیمریزاسیون تراکمی تولید می شود و هر پیوند استری که در طول مسیر ایجاد می شود، یک مولکول کوچک، معمولا آب یا متانول را آزاد می کند.

سپس تولیدکنندگان فیبر بین تراشه‌های معمولی در گریدهای SD، FD، CD و TBR انتخاب می‌کنند، زیرا روشنایی و رفتار رنگ‌آمیزی از قبل در مرحله تراشه ثابت شده‌اند.

تراشه های معمولی (SD/FD/CD/TBR) تولید کنندگان تراشه های پلی استر معمولی با ثبات بالا SD/FD/CD/TBR برای تراشه های معمولی تولید الیاف نساجی (SD/FD/CD/TBR) مشاهده محصول →

از ساختار تا عملکرد: کریستالینیتی، ویسکوزیته ذاتی و نقطه ذوب

دو عدد بیشتر کارهایی که یک نخ پلی استر انجام می دهد را پیش بینی می کند: ویسکوزیته ذاتی که طول زنجیر را اندازه می گیرد و کریستالینیتی که میزان بسته بندی آن زنجیره ها را اندازه می گیرد.

ویسکوزیته ذاتی نماینده عملی برای وزن مولکولی است. فاصله 0.02 دسی لیتر بر گرم بین دو تراشه تقریباً 8 تا 10 درصد وزن مولکولی متوسط ​​است و به صورت استحکام، ازدیاد طول، جذب رنگ و شکسته شدن رشته در طول بافت ظاهر می شود.

چرا ستون فقرات تصمیم می گیرد که پلی استر چگونه رنگ را بگیرد؟

PET استاندارد فاقد گروه های جانبی یونی است، بنابراین نمی توان آن را مانند پنبه رنگ کرد. رنگهای پراکنده باید در نواحی آمورف فیبر حل شوند و این فقط در دمای 130 درجه سانتیگراد و فشار 2 تا 3 بار اتفاق می افتد.

کربونیل‌های استری قطبی ضعیفی هستند، اما محل رنگ‌زا نیستند. زیر دمای انتقال شیشه ای نزدیک به 70 تا 80 درجه سانتیگراد، زنجیره های آمورف منجمد هستند و مولکول های رنگ نمی توانند بین آنها فشرده شوند. در دمای بالای 130 درجه سانتیگراد ساختار باز می شود، رنگ در داخل پخش می شود و با سرد شدن فیبر به دام می افتد.

نخ کاتیونی پلی استر SD CD DTY برای رنگرزی عمیق پلی استر کاتیونی DTY ترکیبی از مزایای SD و CD برای رنگرزی عمیق روشن، یکنواخت، آلودگی کمتر و تولید نخ نساجی مقرون به صرفه. مشاهده محصول →

جایی که ساختار می شکند: هیدرولیز، بازیافت و طول زنجیره

پیوند استری نقطه ضعف پلی استر است و هر مسیر بازیافت تجاری به عمد به آن حمله می کند.

بازیافت مکانیکی ستون فقرات را حفظ می کند اما آن را کوتاه می کند. گرما، رطوبت و برش در حین ذوب مجدد زنجیره های برش، بنابراین یک فیلامنت 100 درصد بازیافتی می تواند 0.05-0.10 دسی لیتر بر گرم زیر ویسکوزیته اصلی برسد. بدون گسترش دهنده های زنجیره ای یا ترکیبی بکر، استحکام و یکنواختی رنگ هر دو جابجا می شوند.

• گلیکولیز: اتیلن گلیکول در دمای 180 تا 240 درجه سانتیگراد زنجیره ها را به بیس (2-هیدروکسی اتیل) ترفتالات می شکند، که می تواند به PET جدید پلیمریزه شود.
• متانولیز: متانول در دمای 180-280 درجه سانتیگراد و 20-40 بار دی متیل ترفتالات و گلیکول را برمی گرداند.
• هیدرولیز: بخار یا آب در دما و فشار بالا اسید ترفتالیک و گلیکول را برمی گرداند.

نخ پلی استر بازیافتی SD DTY با استحکام بالا نخ پلی استر بازیافتی بافت نیمه کسل کننده با استحکام کششی بالا، گواهینامه Oeko-Tex و GRS، برای لباس های ورزشی، منسوجات بیرونی، منسوجات خانگی و پارچه های صنعتی. مشاهده محصول →

خواندن مشخصات پلی استر: آنچه ساختار به شما می گوید

دیتاشیت پلی استر یک گزارش ساختاری پنهان است و چهار مقدار بیشتر اطلاعات مورد نیاز خریدار را حمل می کند.

• ویسکوزیته ذاتی: 0.62-0.68 dl/g درجه فیبر معمولی است. مقادیر پایین‌تر خنک‌تر می‌چرخند، اما در طول بافت‌دهی بیشتر می‌شکنند، در حالی که مقادیر بالاتر به گرمای بیشتری برای کشیدن نیاز دارند.
• تعداد انکارها و رشته ها: 75D/72F یک دست نرم و پرده می دهد، در حالی که 150D/48F حجیم و پوشش می دهد. تعداد رشته ها همچنین نحوه انعکاس نور را تغییر می دهد که سایه ظاهری را تغییر می دهد.
• محتوای کومونومر: اسید ایزوفتالیک، دی اتیلن گلیکول یا سدیم 5 سولفو ایزوفتالات، تبلور را کاهش داده و نقطه ذوب را حرکت می دهد. بالاتر از 3 mol٪، PET دیگر درجه بطری نیست.
• رطوبت و پرداخت: PET حدود 0.4 درصد رطوبت را به دست می آورد، بنابراین به سرعت خشک می شود اما حالت ایستا ایجاد می کند، و پایان چرخشی نحوه عملکرد آن در دستگاه بافندگی را تعیین می کند.

خریدارانی که نیاز به نسخه های استاندارد، کاتیونی، کشسانی بالا و بازیافتی از همان نخ در یک برنامه دارند، معمولاً با کار کردن با آن، مرحله آزمون و خطا را کوتاه می کنند. تامین کننده نخ دیفرانسیل که هر چهار خط را اجرا می کند.

ساختار پلی استر: سوالات متداول

فرمول شیمیایی پلی استر چیست؟

برای PET نساجی واحد تکرار C10H8O4 و پلیمر (C10H8O4)n نوشته شده است. یک رزین تجاری هیچ فرمول مولکولی واحدی ندارد، زیرا هر دسته به جای یک مولکول، توزیعی از طول زنجیره است. خود نماد در این توضیح از بسته بندی نشده است فرمول پلی استر PET C10H8O4 .

آیا پلی استر نساجی از نظر شیمیایی همان پلی استر بطری است؟

بله، هر دو PET هستند. تفاوت در طول زنجیره و مواد افزودنی است: درجه فیبر دارای ویسکوزیته ذاتی 0.62-0.68 دسی لیتر بر گرم، درجه بطری 0.75-0.85 دسی لیتر بر گرم است، و گریدهای الیاف اغلب حاوی دی اکسید تیتانیوم برای کدر شدن یا کومونومرها برای رنگرزی هستند.

آیا پلی استر بازیافتی همان ساختار را حفظ می کند؟

ستون فقرات یکسان است، اما توزیع طول زنجیره گسترده تر است. PET بازیافت مکانیکی معمولاً محتوای الیگومر بالاتر و 0.05-0.10 dl/g ویسکوزیته ذاتی کمتری را نشان می‌دهد، به همین دلیل است که بسیاری از کارخانه‌ها آن را با رزین بکر مخلوط می‌کنند یا اکستندرهای زنجیره را اضافه می‌کنند.

چرا پلی استر به رنگرزی در دمای بالا نیاز دارد؟

از آنجا که فیبر هیچ محل رنگ یونی ارائه نمی دهد و مناطق آمورف آن در زیر دمای انتقال شیشه ای نزدیک به 70-80 درجه سانتیگراد منجمد می شوند. رنگ پراکنده تقریباً به 130 درجه سانتیگراد و 2-3 بار برای انتشار نیاز دارد. گریدهای رنگرزی کاتیونی گروه های سولفونات را به زنجیره اضافه می کنند، بنابراین همان سایه را می توان در حدود 10 درجه سانتیگراد ساخت.