Полиэфирная ткань — это синтетический текстильный материал, получаемый из волокон на основе полиэтилентерефталата (ПЭТ) или других сложных полиэфиров, характеризующийся высокой прочностью, износостойкостью и устойчивостью к сминанию.
Этимология и историческая справка
Термин «полиэфирная ткань» происходит от названия класса полимеров — полиэфиров, макромолекулы которых содержат сложноэфирную функциональную группу. Массовое производство полиэфирного волокна началось в 1941 году в Великобритании после патента, полученного химиками Джоном Рексом Уинфилдом и Джеймсом Теннантом Диксоном. Первое коммерческое название — Terylene. В США производство стартовало под брендом Dacron (компания DuPont) в 1950-х годах. Советский Союз выпускал аналог под маркой «Лавсан» (Лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук СССР). Сегодня полиэфирные ткани занимают более 50% мирового рынка синтетических волокон.
Химический состав и молекулярная структура
Основой материала служит полиэтилентерефталат — продукт поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля. Молекулярная цепь ПЭТ содержит чередующиеся ароматические кольца и алифатические группы, что придает волокну комбинацию жесткости и гибкости. Сырье получают из продуктов переработки нефти, хотя современные технологии позволяют синтезировать полиэфир из растительного этанола. Ключевой особенностью полиэфирного волокна является его способность к термопластичности: при нагреве выше 260 °C полимер плавится, что позволяет придавать нитям различные сечения, включая треугольные, звездчатые и полые профили, имитирующие свойства натуральных материалов.
Технология производства
- Синтез полимера: получение расплава полиэтилентерефталата в вакуумных реакторах при температуре 270–285 °C.
- Формование волокна: продавливание расплава через фильеры (пластины с микроскопическими отверстиями) с последующим охлаждением воздухом.
- Вытяжка: механическое растяжение сформированных нитей в 4–6 раз для ориентации молекул и повышения прочности.
- Термофиксация: стабилизация структуры волокна при температуре 180–220 °C для снижения усадки.
- Текстурирование: создание извитости и объемности нитей путем ложного кручения, сжатия или продувки горячим воздухом.
- Отделка полотна: расшлихтовка, термостабилизация, крашение дисперсными красителями под высоким давлением и заключительная аппретура (водоотталкивающая, грязезащитная, антистатическая).
Физико-механические свойства полиэфирных тканей
| Характеристика | Значение | Сравнение с хлопком |
|---|---|---|
| Плотность, г/см³ | 1.38–1.40 | 1.54 |
| Разрывная нагрузка, сН/текс | 35–80 | 20–45 |
| Удлинение при разрыве, % | 15–50 | 6–10 |
| Гигроскопичность при 65% влажности, % | 0.3–0.4 | 8–12 |
| Температура плавления, °C | 250–265 | разлагается при 200°C |
| Устойчивость к истиранию, циклы | 20 000–50 000 | 3 000–5 000 |
| Светостойкость | превосходная, сопоставима с полиакрилонитрилом | низкая, желтеет под УФ-лучами |
| Устойчивость к кислотам | высокая к минеральным, средняя к концентрированной серной | разрушается минеральными кислотами |
Классификация и виды полиэфирных материалов
Понятие полиэфирная ткань охватывает широкий спектр полотен, различающихся по структуре нити, переплетению и назначению. Самый распространенный вид — штапельное полотно, имитирующее хлопок, и филаментное (комплексные нити), дающее гладкую поверхность. К популярным торговым наименованиям относятся: полиэстер, лавсан, дакрон, терилен. Смесовые ткани с добавлением 20–35% полиэфира к хлопку (поликоттон) или шерсти снижают сминаемость и повышают износостойкость. Микрофибра из полиэстера сверхтонких линейных плотностей (менее 1 денье) используется для спортивной и влаговыводящей одежды.
Ключевые преимущества
- Исключительная прочность на разрыв и стойкость к истиранию.
- Низкая гигроскопичность, обеспечивающая быстрое высыхание (влажность ткани менее 1% от собственного веса).
- Формоустойчивость: плиссе и складки фиксируются термообработкой и сохраняются после стирок.
- Устойчивость к микроорганизмам, плесени и моли.
- Химическая инертность к большинству органических растворителей и окислителей.
Критические недостатки
Несмотря на доминирование в легкой промышленности, материал имеет уязвимости. Главный недостаток — практически нулевая гигроскопичность создает эффект «парилки», так как волокно не впитывает влагу с поверхности кожи. Ткань электризуется, накапливая статический заряд. Полиэфир чувствителен к сильным щелочам, постепенно разрушаясь при кипячении с моющими щелочными составами. Термопластичность накладывает ограничения на глажку: при температуре подошвы утюга выше 200 °C волокно спекается и становится ломким. Необработанный полиэфир склонен к пиллингу — образованию катышков на поверхности при трении.
Текстильная обработка для улучшения свойств
Современная текстильная химия разработала ряд модификаций, нивелирующих врожденные недостатки полиэфира. Гидрофильная отделка прививает на поверхность волокна функциональные группы, увеличивающие смачиваемость и капиллярный эффект. Антистатическая обработка вводит токопроводящие агенты. Для спортивной одежды применяют технологию выведения влаги, где структура нити имеет каналы, а тыльная сторона полотна гидрофобизирована для отталкивания пота в сторону внешнего слоя. Мембранные ламинаты на полиэфирной основе (например, GORE-TEX) создают полностью водонепроницаемый, но паропроницаемый барьер.
Сравнение с другими синтетическими материалами
Полиамид (нейлон) превосходит полиэфир по эластичности и ударной вязкости, но уступает в светостойкости и формоустойчивости. Акрил лучше имитирует шерсть и более устойчив к термодеструкции, однако значительно слабее механически. Полипропилен легче и гидрофобнее полиэфира, но имеет низкую температуру плавления (165 °C), исключающую глажку и промышленную стирку. Полиэфир занимает золотую середину, сочетая высокие прочностные показатели с технологичностью обработки.
Применение в промышленности и быту
Сфера использования полиэфирных тканей охватывает практически все сегменты текстильного рынка благодаря возможности программирования итоговых характеристик на этапе синтеза волокна.
- Одежда: верхняя, повседневная, спортивная экипировка, подкладки, спецодежда, школьная форма.
- Домашний текстиль: шторы, портьеры, скатерти, обивочные ткани, постельное белье смешанного состава.
- Технический текстиль: геотекстиль, конвейерные ленты, фильтровальные полотна, канаты, стропы, паруса.
- Медицина: нетканые материалы, хирургическая одежда, имплантационные сетки и сосудистые протезы из биосовместимого полиэфира.
- Защита: бронежилеты и баллистическая защита (в композитах), строительные тенты и мембраны, обивочные материалы для авиа- и автотранспорта с пропиткой Anti-UV.
Экологические аспекты и переработка
Полиэфирная ткань вызывает обоснованную критику экологов, так как сырьем служат невозобновляемые ресурсы, а период разложения волокна в естественных условиях превышает 200 лет. Однако полиэтилентерефталат — один из самых перерабатываемых полимеров. Механический рециклинг измельчает использованные ПЭТ-бутылки и текстильные отходы в гранулят для последующего формования волокна (rPET). Химический рециклинг деполимеризует материал до мономеров, позволяя получать первичное качество. Крупные бренды (Patagonia, Adidas, IKEA) активно используют полностью переработанный полиэстер, снижая углеродный след на 60–70% по сравнению с первичным синтезом.
Рекомендации по уходу
- Стирка при температуре не выше 40 °C, отжим на средних оборотах.
- Исключить применение хлорсодержащих отбеливателей.
- Глажка в режиме «Синтетика», температура подошвы утюга до 150 °C.
- Сушить вдали от нагревательных приборов, материал не требует отжима, так как стекает за минуты.
- Для антистатического эффекта использовать кондиционер при полоскании.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
