โครงสร้างทางเคมีโพลีเอสเตอร์: C10H8O4 พันธะเอสเตอร์ และเหตุใดจึงมีความสำคัญ

โพลีเอสเตอร์หนึ่งหน่วยที่ใช้ในสิ่งทอประกอบด้วยคาร์บอน 10 อะตอม ไฮโดรเจน 8 อะตอม และออกซิเจน 4 อะตอม: C10H8O4 ประมาณ 192 กรัม/โมล เกือบร้อยละ 46 ของมวลนั้นอยู่ภายในกลุ่มเอสเทอร์สองกลุ่ม ซึ่งเป็นลิงก์ -COO- ที่ยึดโซ่ไว้ด้วยกัน ข้อเท็จจริงข้อเดียวนี้อธิบายได้ว่าทำไม สัตว์เลี้ยง จึงละลายใกล้ 255 ค เหตุใดจึงรับความชื้นได้เพียงประมาณ 0.4 เปอร์เซ็นต์ เหตุใดจึงต้องย้อมที่อุณหภูมิ 130 C ภายใต้ความกดดัน และเหตุใดโซดาไฟร้อนจึงละลายได้

แกนหลักเดียวกันนั้นวิ่งผ่านเส้นด้าย DTY 75D/72F บนเครื่องถักแบบวงกลม ชิปเกรดขวดที่มีความหนืดแท้จริง 0.80 เดซิลิตร/กรัม และเส้นใยรีไซเคิลที่สร้างขึ้นใหม่จากไกลโคไลซิส อ่านจากหน่วยทำซ้ำขึ้นไป เคมีจะยังคงเรียบง่าย ผลกระทบทางการค้าไม่ได้

โครงสร้างทางเคมีโพลีเอสเตอร์จริงๆ แล้วคืออะไร

โพลีเอสเตอร์คือโพลีเมอร์ใดๆ ที่มีหน่วยทำซ้ำเชื่อมต่อกันด้วยตัวเชื่อมโยงเอสเทอร์ และโพลีเอสเตอร์ที่อยู่ด้านหลังฉลากสิ่งทอเกือบทุกชิ้นคือโพลี (เอทิลีนเทเรฟทาเลต) หรือเรียกสั้น ๆ ว่า PET

โมโนเมอร์สองตัวสร้าง PET กรดเทเรฟทาลิกจ่ายหมู่ -COOH สองหมู่บนวงแหวนเบนซีนแทนที่พารา และเอทิลีนไกลคอลจ่ายหมู่ -OH สองหมู่ กรดมาพบกับแอลกอฮอล์ ใบโมเลกุลของน้ำหนึ่งใบ เกิดพันธะเอสเทอร์หนึ่งพันธะ และลำดับจะเกิดซ้ำทั้งสองทิศทาง

หน่วยทำซ้ำ -[O-CH2-CH2-O-CO-C6H4-CO]- เป็นแซนวิชที่มีเอทิลีนสองส่วน วงแหวนอะโรมาติกหนึ่งวง และคาร์บอนิลคาร์บอนิลสองตัวที่มีออกซิเจนเอสเทอร์ การวางพาราของวงแหวนมีความสำคัญมากกว่าขนาดของมัน โดยจะทำให้โซ่ตั้งตรง ดังนั้น PET จึงบรรจุลงในผลึกและละลายที่อุณหภูมิใกล้ 255 ค สลับไปใช้โซ่อะลิฟาติกที่ยืดหยุ่นได้ เช่นเดียวกับในโพลี (เอทิลีนอะดิเปต) และจุดหลอมเหลวจะลดลงเหลือประมาณ 50-60 C

วิธีสร้างตัวเชื่อมโยงเอสเทอร์: การควบแน่นโพลีเมอไรเซชันในสี่ขั้นตอน

PET ผลิตโดยการควบแน่นพอลิเมอไรเซชัน และพันธะเอสเทอร์ทุกตัวที่เกิดขึ้นระหว่างทางจะปล่อยโมเลกุลขนาดเล็กออกมาหนึ่งโมเลกุล ซึ่งมักจะเป็นน้ำหรือเมทานอล

ผู้ผลิตไฟเบอร์จึงเลือกระหว่างชิปปกติในเกรด SD, FD, CD และ TBR เนื่องจากลักษณะความสว่างและการย้อมสีได้รับการแก้ไขแล้วที่ระยะชิป

ผู้ผลิตชิปปกติ (SD/FD/CD/TBR) ชิปโพลีเอสเตอร์ธรรมดาที่มีความเสถียรสูง SD/FD/CD/TBR สำหรับการผลิตเส้นใยสิ่งทอ ชิปธรรมดา (SD/FD/CD/TBR) ดูผลิตภัณฑ์ →

จากโครงสร้างสู่ประสิทธิภาพ: ความเป็นผลึก ความหนืดที่แท้จริง และจุดหลอมเหลว

ตัวเลขสองตัวทำนายสิ่งที่เส้นด้ายโพลีเอสเตอร์ส่วนใหญ่ทำได้ ได้แก่ ความหนืดภายในซึ่งใช้วัดความยาวของโซ่ และความเป็นผลึกซึ่งวัดว่าโซ่เหล่านั้นพันกันแน่นแค่ไหน

ความหนืดภายในคือตัวแทนในทางปฏิบัติสำหรับน้ำหนักโมเลกุล ช่องว่าง 0.02 เดซิลิตร/กรัมระหว่างชิปสองตัวคือประมาณ 8 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยน้ำหนัก และปรากฏตามความคงทน การยืดตัว การดูดซับสีย้อม และการแตกของเส้นใยระหว่างการสร้างพื้นผิว

เหตุใด Backbone จึงตัดสินใจว่าโพลีเอสเตอร์ใช้สีย้อมอย่างไร

PET มาตรฐานไม่มีกลุ่มด้านไอออนิก ดังนั้นจึงไม่สามารถย้อมได้เหมือนฝ้าย สีย้อมกระจายจะต้องละลายในบริเวณอสัณฐานของเส้นใย และจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ 130 C และความดัน 2 ถึง 3 บาร์เท่านั้น

เอสเทอร์คาร์บอนิลมีขั้วอ่อน แต่ไม่ใช่บริเวณที่ย้อม ต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วประมาณ 70-80 C โซ่อสัณฐานจะถูกแช่แข็ง และโมเลกุลของสีย้อมไม่สามารถบีบระหว่างโซ่ทั้งสองได้ อุณหภูมิที่สูงกว่า 130 C โครงสร้างจะเปิดออก สีย้อมจะกระจายเข้าไป และจะยังคงติดอยู่ในขณะที่เส้นใยเย็นตัวลง

เส้นด้ายโพลีเอสเตอร์ SD CD DTY ประจุบวกสำหรับการย้อมแบบลึก โพลีเอสเตอร์ประจุบวก DTY ผสมผสานข้อดีของ SD และ CD เพื่อการย้อมสีที่สม่ำเสมอและสดใส การปนเปื้อนที่น้อยลง และการผลิตเส้นด้ายสิ่งทอที่คุ้มต้นทุน ดูผลิตภัณฑ์ →

ในกรณีที่โครงสร้างแตกหัก: ไฮโดรไลซิส การรีไซเคิล และความยาวของโซ่

พันธะเอสเทอร์คือจุดอ่อนของโพลีเอสเตอร์ และทุกเส้นทางการรีไซเคิลเชิงพาณิชย์จงใจโจมตีมัน

การรีไซเคิลด้วยเครื่องจักรช่วยรักษากระดูกสันหลังแต่ทำให้สั้นลง ความร้อน ความชื้น และแรงเฉือนระหว่างการหลอมโซ่ตัดใหม่ ดังนั้นเส้นใยรีไซเคิล 100 เปอร์เซ็นต์จึงมีความหนืดต่ำกว่าเดิม 0.05-0.10 เดซิลิตร/กรัม หากไม่มีตัวขยายโซ่หรือส่วนผสมที่บริสุทธิ์ ความเหนียวแน่นและความสม่ำเสมอของสีย้อมจะลอยไปทั้งคู่

• ไกลโคไลซิส: เอทิลีนไกลคอลที่อุณหภูมิ 180-240 C จะแยกโซ่กลับเป็นบิส (2-ไฮดรอกซีเอทิล) เทเรฟทาเลต ซึ่งสามารถนำไปรีพอลิเมอร์ใหม่เป็น PET ใหม่ได้
• เมทานอลไลซิส: เมทานอลที่ 180-280 C และ 20-40 บาร์จะส่งกลับไดเมทิลเทเรฟทาเลตและไกลคอล
• ไฮโดรไลซิส: ไอน้ำหรือน้ำที่อุณหภูมิสูงและความดันจะส่งกลับกรดเทเรฟทาลิกและไกลคอล

SD DTY เส้นด้ายโพลีเอสเตอร์รีไซเคิลความแข็งแรงสูง เส้นด้ายโพลีเอสเตอร์รีไซเคิลที่มีพื้นผิวกึ่งทื่อดึงมีความต้านทานแรงดึงสูง ได้รับการรับรองจาก Oeko-Tex และ GRS สำหรับชุดกีฬา สิ่งทอกลางแจ้ง สิ่งทอที่บ้าน และผ้าอุตสาหกรรม ดูผลิตภัณฑ์ →

การอ่านข้อกำหนดโพลีเอสเตอร์: โครงสร้างบอกอะไรคุณ

เอกสารข้อมูลโพลีเอสเตอร์เป็นรายงานเชิงโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ และค่าสี่ค่าจะมีข้อมูลส่วนใหญ่ที่ผู้ซื้อต้องการ

• ความหนืดภายใน: 0.62-0.68 เดซิลิตร/กรัม เป็นเกรดไฟเบอร์ปกติ ค่าที่ต่ำกว่าจะทำให้เครื่องเย็นลงแต่จะแตกบ่อยกว่าระหว่างการสร้างพื้นผิว ในขณะที่ค่าที่สูงกว่าจะต้องใช้ความร้อนมากขึ้นในการดึงออกมา
• จำนวนดีเนียร์และเส้นใย: 75D/72F ให้สัมผัสที่นุ่มนวลและจับถนัดมือ ในขณะที่ 150D/48F ให้สัมผัสที่เทอะทะและปกปิด จำนวนเส้นใยยังเปลี่ยนวิธีการสะท้อนแสง ซึ่งจะทำให้สีที่ปรากฏเปลี่ยนไป
• เนื้อหาโคโมโนเมอร์: กรดไอโซทาลิก, ไดเอทิลีนไกลคอลหรือโซเดียม 5-ซัลโฟอิโซฟทาเลต ตกผลึกต่ำและย้ายจุดหลอมเหลว มากกว่าประมาณ 3 โมล% PET จะไม่ใช่เกรดขวดอีกต่อไป
• ความชื้นและการตกแต่ง: PET ได้รับความชื้นประมาณ 0.4 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงแห้งเร็วแต่ไม่คงตัว และการปั่นหมาดจะตัดสินว่ามันจะวิ่งอย่างไรบนเครื่องถัก

ผู้ซื้อที่ต้องการเส้นด้ายชนิดเดียวกันแบบมาตรฐาน ประจุบวก ยืดหยุ่นสูง และรีไซเคิลในโปรแกรมเดียว มักจะลดระยะการทดลองและข้อผิดพลาดให้สั้นลงโดยทำงานร่วมกับ ผู้จำหน่ายเส้นด้ายส่วนต่าง ที่วิ่งทั้งสี่สาย

โครงสร้างโพลีเอสเตอร์: คำถามที่พบบ่อย

โพลีเอสเตอร์มีสูตรทางเคมีคือข้อใด

สำหรับสิ่งทอ PET หน่วยการทำซ้ำคือ C10H8O4 และโพลีเมอร์เขียนว่า (C10H8O4)n เรซินเชิงพาณิชย์ไม่มีสูตรโมเลกุลเดี่ยว เนื่องจากทุกชุดจะมีการกระจายความยาวของสายโซ่มากกว่า 1 โมเลกุล สัญกรณ์นั้นถูกแกะออกมาในการอธิบายนี้ โพลีเอสเตอร์ PET สูตร C10H8O4 .

สิ่งทอโพลีเอสเตอร์ในทางเคมีเหมือนกับโพลีเอสเตอร์ขวดหรือไม่

ใช่ ทั้งคู่เป็น PET ความแตกต่างอยู่ที่ความยาวของโซ่และสารเติมแต่ง: เกรดไฟเบอร์มีความหนืดแท้จริง 0.62-0.68 เดซิลิตร/กรัม เกรดขวดอยู่ที่ 0.75-0.85 เดซิลิตร/กรัม และเกรดไฟเบอร์มักจะมีไททาเนียมไดออกไซด์สำหรับการทำให้หมองคล้ำหรือมีโคโมโนเมอร์สำหรับการย้อม

โพลีเอสเตอร์รีไซเคิลมีโครงสร้างเหมือนเดิมหรือไม่

กระดูกสันหลังเหมือนกัน แต่การกระจายความยาวโซ่กว้างกว่า PET ที่รีไซเคิลด้วยเครื่องจักรมักจะแสดงปริมาณโอลิโกเมอร์ที่สูงกว่าและมีความหนืดภายในต่ำกว่า 0.05-0.10 เดซิลิตร/กรัม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโรงงานหลายแห่งจึงผสมมันกับเรซินบริสุทธิ์หรือเพิ่มตัวขยายโซ่

ทำไมโพลีเอสเตอร์จึงต้องมีการย้อมด้วยอุณหภูมิสูง?

เนื่องจากเส้นใยไม่มีตำแหน่งของสีย้อมไอออนิกและบริเวณอสัณฐานของมันถูกแช่แข็งต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วใกล้ 70-80 C สีย้อมแบบกระจายต้องใช้อุณหภูมิประมาณ 130 C และ 2-3 บาร์เพื่อกระจาย เกรดที่สามารถย้อมด้วยประจุบวกจะเพิ่มหมู่ซัลโฟเนตในสายโซ่ ดังนั้นจึงสามารถสร้างสีเดียวกันได้ที่อุณหภูมิประมาณ 100 C