Uutiset
Kotiin / Uutiset / Teollisuusuutiset / polyesterikuitujen valmistus: Sovellukset, valintakriteerit ja käytännön ohjeet
Hankintapäällikkö Dhakasta lähetti meille lankamäärän, jota hän ei osannut lainata: 75D/36F-polyesterifilamentti, jonka ilmoitettu lujuus on 4,8 grammaa per denieri. Seuraava keskustelu ei koskenut hintataulukoita. Se oli noin kuinka tehdä polyesterikuitua ensinnäkin oikein. Jokainen paino-, venytys- ja kutistumisspesifikaatio tässä järjestyksessä juontaa juurensa tiettyyn kohtaan tuotantolinjalla polymeerisulasta kelauskoneeseen. Näiden vaiheiden tunteminen erottaa toimivan spesifikaation kalliista kokeilusta.
Mitä raaka-aineita todella menee polyesterikuituun?
Polyesterikuitu on polyeteenitereftalaattia (PET), kondensaatiopolymeeriä, joka on rakennettu kahdesta petrokemian monomeerista: puhdistetusta tereftaalihaposta (PTA) ja monoetyleeniglykolista (MEG).
Jotkut vanhemmat linjat käyttävät edelleen dimetyylitereftalaattia (DMT) PTA:n sijasta. Syntynyt polymeeri on identtinen, mutta DMT-reitillä sivutuotteena vapautuu metanolia, joten nykyaikaiset kuitulaitokset suosivat PTA:ta, joka tuottaa esteröintivaiheessa vain vettä.
Kuitulaatuisen PET:n määrittelee rajaviskositeetti (IV), normaalisti 0,60-0,70 dl/g. Yli 0,72 dl/g hartsi on jäykempää ja sopii paremmin pullolaatuun, kun taas alle 0,55 dl/g sula pyörii filamentiksi, joka on liian heikko vedettäväksi luotettavasti.
Polyesterillä on yli puolet maailmanlaajuisesta kuidun tuotannosta
Globaalin kuidutuotannon osuus kuitutyypeittäin, 2023 tiedot tekstiilipörssiä kohti.
Lisäaineet pääsevät sisään ennen kehruuta: titaanidioksidi luo puolihimmeän tai täysin himmeän kiillon, masterbatsit antavat dope-värjättyä väriä ja lämpöstabilisaattorit suojaavat polymeeriä korkean lämpötilan vedon aikana.
Harvempi variantti, polysykloheksyleenidimetyleenitereftalaatti (PCDT), käyttää erilaista glykolia ja tarjoaa paremman kimmoisuuden verhoilulangoille. Yli 95 % maailmanlaajuisesti tuotetusta polyesterikuidusta on PET:tä, joten tässä kuvattu prosessi alkaa ja päättyy kyseiseen polymeeriin.
Polymerointi: missä polyesterikuitujen laatu asetetaan
Polymeroituminen tapahtuu ennen kehruua, ja tämän vaiheen johdonmukaisuus määrittää kaiken seuraavan.
MEG ja PTA reagoivat ensin 190-230 C:ssa paineen alaisena muodostaen bis(2-hydroksietyyli)tereftalaattia, pienimolekyylipainoista välituotetta. Toinen vaihe suoritetaan 260 - 280 C:ssa lähes tyhjiössä, kun ylimääräinen MEG tislataan pois ja polymeeriketjut kasvavat. Antimoni-, titaani- tai germaniumyhdisteet katalysoivat reaktiota, ja prosessi pysähtyy, kun sula saavuttaa kohteen IV.
Sula PET ekstrudoidaan sitten säikeiksi, jäähdytetään jäähdytetyssä vedessä ja pilkotaan noin 3-4 mm:n lastuiksi. Lastut kiteytetään ja kuivataan alle 30 ppm:n kosteudeksi ennen kuin ne voidaan sulattaa uudelleen. Vesi hyökkää PET:iin pyörimislämpötilassa ja katkaisee molekyyliketjun, joten märkä siru tarkoittaa heikkoa filamenttia.
Sulakehruu: kuinka sulasta PET:stä tulee polyesterikuitua
Sulakehruu muuttaa kuivatut PET-lastut jatkuvaksi filamentiksi yhdellä keskeytyksettä, ja se on koko ketjun nopein vaihe.
- Kuivatut lastut syötetään ekstruuderiin ja sulatetaan 265-290 C:ssa.
- Sula kulkee suodatinpakkauksen läpi poistaakseen geelit ja vieraat hiukkaset.
- Annostelupumppu työntää sulatteen vakiotilavuudella kehruuputken, metallilevyn, jossa on 10 - yli 100 tarkkuusporattua reikää, läpi.
- Syntyvät filamentit jäähdytetään ristivirtaussammutusilmalla ja jähmettyvät muutaman metrin sisällä.
- Levitetään kehruuviimeistely ja lanka kelataan pakkauksiin nopeudella 3000-6000 m/min.
Vastaanottonopeus on tärkein vipu: suurempi nopeus painaa filamenttiin enemmän molekyyliorientaatiota, mikä vähentää myöhemmin tarvittavaa vetosuhdetta ja tuottaa langan, jolla on erilainen kutistumisprofiili.
Pyörivä siima ei koskaan toivu huonosta sulatuksesta. Laatu on kiinnitetty kehruun, ei havaittu tarkastuksessa.
Polyesteriompelulanka, jossa on alhainen venymä ja pehmeä rakenne Tämä polyesteriompelulanka tarjoaa alhaisen venymän, ei joustavuutta ja hyvän värinkeston. Se sopii vetoa koskevaan keskusteluun, koska sen mekaanisia ominaisuuksia muokkaavat filamentin suuntaus ja sisäänottonopeus. Näytä tuote → Piirustus ja teksturointi: vahvistaa polyesterikuitujen lujuutta ja tuntumaa
Juuri kehrätty filamentti on liian heikkoa ja venyvää suoraan käytettäväksi, ja piirtäminen on mekaaninen vaihe, joka korjaa molemmat ongelmat.
Lankaa venytetään 3-5 kertaa alkuperäiseen pituuteensa verrattuna lämmitettyjen telojen välissä. Polymeeriketjut suuntautuvat kuituakselia pitkin, sitkeys nousee noin 1,5 - 4,0 - 5,5 g/d ja katkeamisvenymä laskee yli 100 %:sta 20-40 %:iin. Vetolämpötila, nopeussuhde ja rentoutumisalue määrittävät lujuuden ja kutistumisen välisen tasapainon.
75D/36F langan kehräysreiän halkaisija on lähellä 0,2 mm ja vetosuhde on asetettu siten, että lopullinen venymä pysyy noin 30 %; muuta kumpaakaan parametria ja kankaan käsituntuma muuttuu, vaikka lankamäärä ei muutu.
Vaatelangoista seuraa yleensä teksturointivaihe. Väärin kierretty teksturointi lämmittää, kiertää ja irrottaa filamenttia luoden poimutusta, kun taas ilmasuihkuteksturointi silmukoi filamentteja paineilmalla luodakseen pehmeämmän ja kookkaamman rakenteen.
Tekstuuri on ero jäykän, litteän filamentin ja langan välillä, joka käyttäytyy enemmän kuin luonnonkuitu neuloksissa tai kudotuissa rakenteissa.
Värillinen ilmakuvioinen lanka neulomiseen ja verhoiluun Ilmakuvioinen lanka jäljittelee niittilankoja ja voi jäljitellä villaa, puuvillaa tai pellavaa. Saatavana deniereinä, kuten 160D - 1800D, se on hyödyllinen matoille, tyynyille ja lemmikkipesille, joten se on tärkeä valinta teksturointivaiheiden jälkeen. Näytä tuote → Filamentti tai niitti: kaksi polyesterikuitumuotoa yhdestä sulatuksesta
Samasta polyesterisulateesta voi tulla jatkuvaa filamenttilankaa tai kiinteään pituuteen leikattua katkokuitua, ja valinta muuttaa kangasta pikemminkin kuin vain lankaa.
Filamenttilanka
Jatkuvat säikeet sileällä, tasaisella pinnalla. Alhainen nyppyyntymistaipumus, korkea lujuus ja rapea verho tekevät siitä oletuksena urheiluvaatteissa, vuorauksissa, verhoissa ja ompelulankoissa.
Katkokuitu
Leikkauspituudet 38-90 mm, poimutettu ja kehrätty puuvilla- tai villajärjestelmille. Se antaa lämpimämmän, pehmeämmän käden, sekoittuu helposti luonnonkuituihin ja hallitsee fleeceä, neuleita ja työvaatteita.
Niittituotanto lisää kolme vaihetta piirtämisen jälkeen: puristus, lämpöasetus 120-180 C ja leikkaus. Puristus antaa bulkin ja koheesion, lämpöasetus lukitsee puristuksen paikoilleen ja leikkauspituus sovitetaan kuitua käsittelevään kehruujärjestelmään.
Tärkeimmät laatuparametrit, kun hankit polyesterikuitua
Polyesteri määritellään numeroilla eikä adjektiiveilla, ja viisi parametria kattavat useimmat käytännön hankintariskit.
| Parametri | Tyypillinen alue | Käytännön vaikutus |
| Denier lankaa kohti | 1,5 - 6,0 | Käsituntuma, kangaspäällinen, sävyn tasaisuus |
| Sitkeys | 4,0 - 5,5 g/d | Ompeleen lujuus, köyden ja vyön kestävyys |
| Venymä murtokohdassa | 20-40 % | Venytys ja palautuminen kankaan muodossa |
| Kuuman ilman kutistuminen | 3-7 % | Vaatteiden pesun ja silityksen vakaus |
| Kosteus takaisin | 0,4 % | Kuivumisnopeus, staattinen, kantajavärjäyskäyttäytyminen |
Polyesterin 0,4 % kosteuden palautus on epätavallisen alhainen. Se on hyvä nopeaan kuivumiseen ja muodon säilyttämiseen, mutta se pakottaa myös staattisen hallinnan ja korkean lämpötilan dispersiovärjäyksen 130 C:ssa paineen alaisena.
Koska värjäys ei voi tapahtua kiehumisvaiheessa, polymeerilaadun leikkauskulmat näkyvät sävyvaihteluina kauan ennen kuin se näkyy langan katkeamisena. Suorita pieni väriaineen ottokoe mille tahansa uudelle erälle ennen kuin sitoudut massatuotantoon.
Suurin osa polyesterista värjätään langalla tai kankaalla, mutta dope-värjätty kuitu värjäytyy kehruun aikana, mikä eliminoi värikylvyn kokonaan ja parantaa värinkestoa.
Polyesterikirjontalanka, jolla on korkea lujuus ja elastisuus Valmistettu polyesteristä FDY, tämä kirjontalanka on vahva, haalistumaton, joustava ja rypistymätön. Se täydentää dope-värjätyn kuidun kontekstia tarjoamalla kestävän vaihtoehdon kirjontakäyttöön. Näytä tuote → Kierrätetty polyesteri: sama kuitu eri raaka-aineesta
Kierrätetty polyesteri kulkee lähes samaa reittiä, ja vain lähtökohta muuttuu.
Kulutuksen jälkeiset PET-pullot pestään, hiutaleet, kuivataan ja sulatetaan, sitten joko uudelleenpolymeroidaan tai syötetään suoraan kehruulinjaan. Mekaanisesti kierrätetty rPET tulee yleensä pienemmällä IV-arvolla kuin tuoreella lastulla, joten tuottajat sekoittavat sen neitseelliseen polymeeriin tai suorittavat solid-state-polymeroinnin molekyylipainon palauttamiseksi.
Kierrätetty polyesteri ei ole kemian alennus; se on muutos raaka-ainekurissa, ja kuidun ominaisuudet riippuvat edelleen samoista veto- ja kehruusäädöistä.
GRS-sertifikaatti vahvistaa kierrätyssisällön väitteen, jolla on merkitystä, kun tuotemerkki ilmoittaa Scope 3 -tekstiilipäästöistä tai seuraa kierrätettyjen syöttöjen suhteita. Raaka-ainepuolen osalta katso miten kierrätyslankaa valmistetaan ja mitä raaka-aineita käytetään .
Polyesterin määrittäminen alkaa loppukäytöstä. Jos tuote tarvitsee bulkkia ja pehmeyttä, määritä teksturoitu filamentti tai kehrätty niitti. Jos se tarvitsee puhdasta ompeluvoimaa, valitse luja, kierretty lanka. JinDun Textile Co., Ltd.:ssä tarkistamme tekniset tiedot omiin kehruu-, teksturointi- ja vääntölinjoihimme ennen lainaamista, minkä vuoksi havaitsemme yhteensopimattomuudet ennen tuotantoa eikä sen jälkeen.
Usein kysyttyjä kysymyksiä polyesterikuitujen tuotannosta
Lyhyt versio: polyesterikuitu on PET-muovia, joka on sulatettu ja vedetty orientoituneiksi filamenteiksi, ja kierrätyslaadut muuttavat raaka-ainetta muuttamatta kemiaa.
Voiko polyesterikuitua valmistaa ilman öljyä?
Neitsytpolyesteri vaatii öljyperäistä MEG:tä ja PTA:ta, mutta kierrätetty polyesteri korvaa jopa 100 % tästä raaka-aineesta kulutuksen jälkeisillä PET-pulloilla. Tuloksena oleva kuitu on edelleen PET:tä, jolla on samat kemialliset ja mekaaniset ominaisuudet.
Miksi sulatetta kehrätään 265-290 C:ssa korkeamman lämpötilan sijaan?
PET alkaa hajota selvästi yli 300 C:ssa. Kehruu pidetään juuri sulamispisteen yläpuolella, alimmassa lämpötilassa, joka silti antaa vakaan virtauksen molekyylipainon suojaamiseksi ja geelin muodostumisen välttämiseksi.
Kuinka kauan koko tuotantoketju kestää?
Pyörivä siima tuottaa kierretyn puolan minuuteissa, mutta täydellinen ketju raakasta monomeerista kangasvalmiiksi filamentiksi kestää yleensä yhdestä kahteen päivää, kun mukaan lasketaan kiteytys, kuivaus, veto ja kovetus.
Onko niittopolyesteri heikompi kuin filamenttipolyesteri?
Ei. Vedetyllä katkokuidulla on olennaisesti sama sitkeys kuin saman denierin vedetyllä filamentilla, koska molemmat käyvät läpi saman suuntausvaiheen. Ero on tunto, ei mekaaninen lujuus.
