Химическая формула полиэстера: ПЭТ (C10H8O4)n и что это значит для покупателей пряжи

В двух котировках DTY могут быть указаны один и тот же денье, одинаковое количество нитей и одинаковый блеск, но в красильной мастерской они ведут себя совершенно по-разному. Объяснение обычно находится на молекулярном уровне, поэтому стоит знать, что вы на самом деле покупаете. Химическая формула полиэстера, который преобладает в одежде и домашнем текстиле: (С ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n , повторяющаяся единица полиэтилентерефталата или ПЭТ. Строго говоря, полиэстер — это целое семейство полимеров, соединенных сложноэфирными связями, поэтому единой универсальной формулы не существует; ПЭТ – это просто тот член, который доминирует в производстве текстильного волокна. Как только вы сможете прочитать эту формулу, спецификации перестанут быть алфавитным супом. Вы можете понять, почему пряжа, поддающаяся катионному окрашиванию, приобретает яркие оттенки при более низких температурах, почему переработанное волокно ведет себя как первичное и почему вязкость стружки определяет, насколько плавно работает прядильная линия.

Чтение формулы: Что (С ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n На самом деле означает

Повторяющаяся единица C ₁₀ H ₈ O ₄ содержит десять атомов углерода, восемь атомов водорода и четыре атома кислорода, что дает удельный вес около 192 г/моль. Индекс n обозначает степень полимеризации, означающую, сколько этих звеньев связано в одну цепь. ПЭТ волокнистого качества обычно объединяет около 100 повторяющихся единиц на молекулу, что достаточно долго, чтобы обеспечить прочность на разрыв и восстановление складок, которыми славится волокно.

Каждый полиэфир следует одному и тому же общему рецепту: дикарбоновая кислота реагирует с диолом. Для ПЭТ реакция конденсации выглядит следующим образом:

п НО-Ч ₂ СН ₂ -OH н HOOC-C ₆ H ₄ -СООН → -[О-СН ₂ СН ₂ -О-СО-С ₆ H ₄ -СО-] _n - 2н ч ₂ O

• Остаток терефталата: жесткое бензольное кольцо, окруженное двумя карбонильными группами, что придает полиэстеру жесткость, стабильность размеров и термостойкость.
• Этиленовый мостик: короткий -СН ₂ СН ₂ - сегмент этиленгликоля добавляет достаточную гибкость для рисования и текстурирования.
• Эфирные группы: связи -CO-O-, которые определяют семейство полиэфиров, и точные связи, которые подвергаются химической переработке, чтобы снова разрушить полимер.

Поскольку основная цепь ароматична и не боится воды, стандартный ПЭТ поглощает очень мало влаги (возврат около 0,4%) и принимает только дисперсные красители в условиях высоких температур – два факта, определяющие практически каждое решение по отделке.

От мономеров к чипам: где формула становится физической

Формула начинается на заводе как два мономера: очищенная терефталевая кислота (PTA, C ₈ H ₆ O ₄ ) или диметилтерефталат (ДМТ, C ₁₀ H ₁₀ O ₄ ), прореагировал с моноэтиленгликолем (МЭГ, C ₂ H ₆ O ₂ ). Путь PTA выделяет воду в качестве побочного продукта, путь DMT высвобождает метанол, и оба работают при нагревании с катализатором на основе сурьмы, пока расплав не достигнет целевой длины цепи. Затем расплавленный полимер экструдируется и разрезается на прозрачные гранулы, которые в торговле называются полиэфирными чипсами, первую осязаемую форму (С ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n .

Качество стружки оценивается главным образом по характеристической вязкости (IV), которая является показателем длины цепи. Чипы оптоволокна обычно имеют плотность от 0,60 до 0,68 дл/г; Низкий IV означает более короткие цепи, более слабое волокно и большее количество разрывов нити во время прядения. Вот почему производители пряжи жестко контролируют IV на чипсах, предназначенных для линий POY, FDY и DTY, а не покупают только по цене.

Высокостабильные обычные полиэфирные чипсы SD/FD/CD/TBR для производства текстильного волокна СУЧЖОУ ДЖУНХУЙ ТЕКСТИЛЬНАЯ КО., ООО Просмотреть продукт →

Та же формула, другая пряжа: POY, FDY и DTY.

Этот момент сбивает с толку многих новых покупателей: POY, FDY и DTY имеют одну и ту же химическую формулу. Их различия исходят из физики, а не химии. Вытягивание выравнивает цепочки и повышает кристалличность, поэтому полностью вытянутая пряжа получается прочной и гладкой. Текстурирование ложной скруткой скручивает вытянутые нити в бухты, поэтому текстурированная пряжа получается объемной и мягкой. Частично ориентированная пряжа представляет собой полуфабрикат, цепи которого выровнены лишь частично. Насколько далеко заходит рисунок, меняется ориентация и кристалличность; сама молекула никогда не меняется. Подробную информацию см. в нашем руководстве по ключевые различия между FDY, POY и DTY .

Модифицированные формулы: химия катионно-окрашиваемого полиэстера

Чистая, неионная основа стандартного ПЭТ также является причиной того, что он не поддается окрашиванию. Поскольку в цепи нет заряженных участков, он основан на дисперсных красителях, переносимых под давлением при температуре примерно 130 °C, и по-настоящему глубокие, блестящие оттенки трудно достичь. Катионный окрашиваемый полиэфир (CD) решает эту проблему путем редактирования самой формулы: сополимеризация примерно 1,5-3 мол% SIPM, натриевой соли диметил-5-сульфоизофталата, размещает анионные сульфонатные группы вдоль цепи. Эти отрицательно заряженные участки ионно связываются с катионными красителями, поэтому крашение пряжи CD происходит при температуре около 95–100 ° C, часто при кипении без носителя, и дает заметно более яркие и насыщенные цвета.

Компромисс реален: сомономер немного снижает температуру плавления и прочность по сравнению со стандартным ПЭТ, поэтому пряжу CD обычно выбирают из-за ее красящих свойств, а не из-за максимальной прочности. Его химический состав также обеспечивает двухцветный дизайн. Когда обычные ПЭТ-нити переплетаются с нитями CD в одном переплетении, а затем окрашиваются, только часть CD обрабатывается катионным красителем, создавая меланжевый и контрастный эффекты без каких-либо трюков с частичным окрашиванием.

Катионная полиэфирная пряжа (SD CD DTY (D/F) CD Yarn СУЧЖОУ ДЖУНХУЙ ТЕКСТИЛЬНАЯ КО., ООО Просмотреть продукт →

Переработанный полиэстер: идентичная формула, разное происхождение

Переработанный полиэстер, или rPET, по химическому составу представляет собой одно и то же вещество независимо от сырья: (C ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n (С ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n . Механическая переработка моет, плавит и повторно гранулирует использованный ПЭТ, например бутылки для напитков; формула осталась нетронутой, хотя укорочение цепи может подтолкнуть IV вниз, что осторожные производители исправляют посредством полимеризации в твердом состоянии или смешивания. Химическая переработка идет дальше, используя гликолиз, метанолиз или гидролиз для разрыва сложноэфирных связей и восстановления мономеров или BHET для повторной полимеризации в первичную эквивалентную стружку.

Здесь для покупателей важны две вещи. Во-первых, производительность: хорошо контролируемый rPET соответствует тем же стандартам прочности и окраски, что и первичная пряжа. Во-вторых, доказательство: сертификация, такая как GRS, подтверждает заявления о переработанном содержимом, и с 2019 года мы проводим сертификацию GRS для всей линии переработки, которая проходит от чипов до POY, FDY и DTY. Если вам нужны технические подробности, прочтите нашу статью о Механическая и химическая переработка проходит по обоим маршрутам.

Текстильная переработанная полиэфирная стружка высокой чистоты для трикотажного полотна СУЧЖОУ ДЖУНХУЙ ТЕКСТИЛЬНАЯ КО., ООО Просмотреть продукт →

Что означает формула для вашей следующей покупки

Чтение химического состава превращает линии технических характеристик в решения о покупке. В таблице ниже основные коммерческие варианты сопоставлены с базовой формулой.

Несколько практических цифр следуют непосредственно из структуры. ПЭТ плавится при температуре около 250–260 °C, поэтому температура отделки и глажки должна оставаться значительно ниже этой температуры. Его гидрофобная основа означает быстрое высыхание и легкий уход, а также изрядную дозу статического электричества. Его плотность около 1,38 г/см³ придает тканям четкую, а не струящуюся драпировку. А когда проекту требуется настоящее растяжение, а не текстурированная масса, промышленность обращается к ПБТ, полиэфиру, в котором бутандиол заменяет этиленгликоль, удлиняя мягкий сегмент и обеспечивая эластичность, присущую высокоэластичным нитям ПБТ/ПЭТ для манжет носков и отделки спортивной одежды.

Химическая формула полиэстера – это больше, чем простой ответ; это общий язык между покупателем и поставщиком. Когда вы можете спросить о характеристической вязкости, а не просто о цене, о содержании SIPM, а не просто о «CD-пряже», и о том, подвергается ли rPET механической или химической переработке, полученные вами предложения будут соответствовать ткани, которую вы действительно собираетесь изготовить. Если вы взвешиваете стандартную, катионно-окрашиваемую или переработанную полиэфирную пряжу для предстоящей программы, наша команда может помочь вам подобрать формулу для конечного использования, и мы ответим на глобальные запросы в течение 12 часов.