Cấu trúc hóa học của polyester: C10H8O4, liên kết este và lý do chúng quan trọng

Một đơn vị polyester lặp lại được sử dụng trong dệt may chứa 10 nguyên tử carbon, 8 nguyên tử hydro và 4 nguyên tử oxy: C10H8O4, khoảng 192 g/mol. Gần 46% khối lượng đó nằm trong hai nhóm este, các liên kết -COO- giữ chuỗi lại với nhau. Thực tế duy nhất đó giải thích tại sao PET nóng chảy ở nhiệt độ gần 255 C, tại sao nó chỉ thu được khoảng 0,4% độ ẩm, tại sao nó phải được nhuộm ở nhiệt độ 130 C dưới áp suất, và tại sao xút nóng sẽ hòa tan nó.

Khung chính tương tự chạy qua sợi DTY 75D/72F trên máy dệt kim tròn, chip loại chai có độ nhớt nội tại 0,80 dl/g và sợi duy tái chế được tái tạo từ quá trình đường phân. Đọc từ đơn vị lặp lại trở lên, hóa học vẫn đơn giản. Hậu quả thương mại thì không.

Cấu trúc hóa học của Polyester thực sự là gì

Polyester là bất kỳ loại polymer nào có các đơn vị lặp lại được nối với nhau bằng liên kết este và polyester đằng sau hầu hết mọi nhãn dệt là poly (ethylene terephthalate), gọi tắt là PET.

Hai monome tạo nên PET. Axit terephthalic cung cấp hai nhóm -COOH trên vòng benzen được thế para và ethylene glycol cung cấp hai nhóm -OH. Axit gặp rượu, một phân tử nước rời đi, một liên kết este hình thành và trình tự lặp lại theo cả hai hướng.

Đơn vị lặp lại -[O-CH2-CH2-O-CO-C6H4-CO]- là một nhóm gồm hai đoạn ethylene, một vòng thơm và hai nguyên tử cacbonyl với este oxy của chúng. Vị trí para của vòng quan trọng hơn kích thước của nó: nó giữ cho chuỗi thẳng, do đó PET đóng gói thành tinh thể và tan chảy ở nhiệt độ gần 255 C. Đổi nó lấy chuỗi béo linh hoạt, như trong poly(ethylene adipate), và điểm nóng chảy giảm xuống khoảng 50-60 C.

Liên kết este được xây dựng như thế nào: Quá trình trùng hợp ngưng tụ trong bốn giai đoạn

PET được sản xuất bằng quá trình trùng hợp ngưng tụ và mỗi liên kết este được hình thành trong quá trình giải phóng một phân tử nhỏ, thường là nước hoặc metanol.

Sau đó, các nhà sản xuất sợi sẽ lựa chọn giữa các chip thông thường có cấp độ SD, FD, CD và TBR, vì độ sáng và hành vi nhuộm đã được cố định ở giai đoạn chip.

Các nhà sản xuất chip thông thường (SD/FD/CD/TBR) Chip Polyester thông thường có độ ổn định cao SD/FD/CD/TBR dùng cho sản xuất sợi dệt Chip thông thường (SD/FD/CD/TBR) Xem sản phẩm →

Từ cấu trúc đến hiệu suất: Độ kết tinh, độ nhớt nội tại và điểm nóng chảy

Hai con số dự đoán hầu hết những tác dụng của sợi polyester: độ nhớt nội tại, đo chiều dài chuỗi và độ kết tinh, đo mức độ chặt của các chuỗi đó.

Độ nhớt nội tại là thước đo thực tế cho trọng lượng phân tử. Khoảng cách 0,02 dl/g giữa hai chip là khoảng 8 đến 10 phần trăm trọng lượng phân tử trung bình và nó biểu hiện dưới dạng độ bền, độ giãn dài, khả năng hấp thụ thuốc nhuộm và sự đứt gãy của sợi trong quá trình tạo kết cấu.

Tại sao xương sống quyết định cách sử dụng thuốc nhuộm của Polyester

PET tiêu chuẩn không chứa nhóm ion nên không thể nhuộm như bông. Thuốc nhuộm phân tán phải hòa tan vào các vùng vô định hình của sợi và điều đó chỉ xảy ra ở nhiệt độ khoảng 130 C và áp suất 2 đến 3 bar.

Các este carbonyl có độ phân cực yếu nhưng chúng không phải là vị trí nhuộm. Dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh gần 70-80 C, các chuỗi vô định hình bị đóng băng và các phân tử thuốc nhuộm không thể ép vào giữa chúng. Trên 130 C, cấu trúc mở ra, thuốc nhuộm khuếch tán vào trong và nó bị giữ lại khi sợi nguội đi.

Sợi Cationic Polyester SD CD DTY để nhuộm sâu Cationic polyester DTY kết hợp các lợi ích của SD và CD mang lại màu nhuộm sâu sáng, đồng đều, độ nhiễm bẩn thấp hơn và sản xuất sợi dệt hiệu quả về mặt chi phí. Xem sản phẩm →

Nơi cấu trúc bị phá vỡ: Thủy phân, tái chế và chiều dài chuỗi

Liên kết este là điểm yếu của polyester và mọi con đường tái chế thương mại đều cố tình tấn công nó.

Tái chế cơ học giữ lại xương sống nhưng rút ngắn nó. Nhiệt, độ ẩm và lực cắt trong quá trình nấu chảy lại dây chuyền cắt, do đó, dây tóc tái chế 100 phần trăm có thể đạt độ nhớt thấp hơn 0,05-0,10 dl/g so với độ nhớt nguyên chất. Nếu không có bộ mở rộng chuỗi hoặc hỗn hợp nguyên chất, độ bền và độ đồng đều của thuốc nhuộm đều trôi đi.

• Đường phân: ethylene glycol ở 180-240 C phá vỡ chuỗi trở lại bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, có thể tái polyme hóa thành PET mới.
• Quá trình metanol phân: metanol ở 180-280 C và 20-40 bar thu được dimethyl terephthalate và glycol.
• Thủy phân: hơi nước hoặc nước ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ thu về axit terephthalic và glycol.

Sợi Polyester tái chế độ bền cao SD DTY Sợi polyester tái chế có kết cấu dạng kéo bán xỉn có độ bền kéo cao, được chứng nhận Oeko-Tex và GRS, dùng cho quần áo thể thao, đồ dệt ngoài trời, đồ dệt gia dụng và vải công nghiệp. Xem sản phẩm →

Đọc thông số kỹ thuật của Polyester: Cấu trúc cho bạn biết điều gì

Bảng dữ liệu polyester là một báo cáo cấu trúc được ngụy trang và bốn giá trị chứa hầu hết thông tin mà người mua cần.

• Độ nhớt nội tại: 0,62-0,68 dl/g là loại sợi thông thường. Giá trị thấp hơn sẽ quay mát hơn nhưng thường bị đứt hơn trong quá trình tạo họa tiết, trong khi giá trị cao hơn cần nhiều nhiệt hơn để vẽ.
• Số lượng Denier và dây tóc: 75D/72F mang lại cảm giác mềm mại, mềm mại, trong khi 150D/48F mang lại độ dày và độ che phủ. Số lượng sợi tóc cũng thay đổi cách ánh sáng phản chiếu, làm thay đổi sắc thái biểu kiến.
• Hàm lượng comomer: axit isophthalic, diethylene glycol hoặc natri 5-sulfoisophthalate có độ kết tinh thấp hơn và di chuyển điểm nóng chảy. Trên khoảng 3 mol%, PET không còn được coi là loại chai nữa.
• Độ ẩm và độ hoàn thiện: PET lấy lại khoảng 0,4 phần trăm độ ẩm, do đó nó khô nhanh nhưng tạo ra tĩnh điện và độ hoàn thiện kéo sợi quyết định cách nó chạy trên máy dệt kim.

Người mua cần các phiên bản tiêu chuẩn, cation, đàn hồi cao và tái chế của cùng một loại sợi trong một chương trình thường rút ngắn giai đoạn thử và sai bằng cách làm việc với một nhà cung cấp sợi khác biệt chạy tất cả bốn dòng.

Cấu trúc Polyester: Câu hỏi thường gặp

Công thức hóa học của polyester là gì?

Đối với vật liệu dệt PET, đơn vị lặp lại là C10H8O4 và polyme được viết (C10H8O4)n. Một loại nhựa thương mại không có công thức phân tử đơn lẻ, bởi vì mỗi lô là sự phân bổ độ dài chuỗi chứ không phải một phân tử. Bản thân ký hiệu được giải thích trong phần giải thích này về công thức polyester PET C10H8O4 .

Về mặt hóa học, polyester dệt có giống như polyester đóng chai không?

Có, cả hai đều là PET. Sự khác biệt nằm ở độ dài chuỗi và các chất phụ gia: loại sợi có độ nhớt nội tại 0,62-0,68 dl/g, loại chai ở mức 0,75-0,85 dl/g và các loại sợi thường mang titan dioxide để làm xỉn màu hoặc các chất đồng phân để nhuộm.

Polyester tái chế có giữ nguyên cấu trúc không?

Xương sống giống hệt nhau, nhưng phân bố chiều dài chuỗi rộng hơn. PET tái chế cơ học thường có hàm lượng oligome cao hơn và độ nhớt nội tại thấp hơn 0,05-0,10 dl/g, đó là lý do tại sao nhiều nhà máy trộn nó với nhựa nguyên chất hoặc thêm chất mở rộng chuỗi.

Tại sao polyester cần nhuộm ở nhiệt độ cao?

Bởi vì chất xơ không có vị trí nhuộm ion và các vùng vô định hình của nó bị đóng băng dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh gần 70-80 C. Thuốc nhuộm phân tán cần khoảng 130 C và 2-3 bar để khuếch tán. Các loại có thể nhuộm cation sẽ thêm các nhóm sulfonate vào chuỗi, do đó, màu sắc tương tự có thể được tạo ra ở khoảng 100 C.