Encyklopedie plastů: Polyestery (PES)
Není vlákno jako vlákno! V seriálu Plastivěda nebudeme psát o bavlně, která je nejpoužívanějším textilním vláknem na světě, zaměříme se na druhé místo. To patří polyesteru – skupině hojně používaných syntetických polyesterových vláken označovaných zkratkou PES. Co jsou zač? Z čeho se syntetická polyesterová vlákna vyrábějí, jaké mají vlastnosti a kde se využívají? To prozradí nový díl Plastivědy!
Mezinárodní zkratka PES se používá k označení skupiny polymerů s esterovou funkční skupinou – tzv. polyesterů.
Tato skupina syntetických výrobků zahrnuje textilní vlákna vyrobená z tzv. polyetylentereftalátu (PET), polybutylentereftalátu (PBT), polyetylennaftalátu (PEN) a z polytrimetylentereftalátu (PTT). Tato vlákna se využívají primárně v textilním průmyslu.
Od roku 1830 je známý přírodní polyester, syntetický polyester byl poprvé použit jako impregnační materiál v 1. světové válce. Syntetické polyesterové vlákno bylo vynalezeno v roce 1941 v Anglii, od roku 1947 se vyrábí průmyslově.
V západních zemích je produkce syntetického polyesteru v posledních 30 letech na ústupu, největšími producenty jsou v současné době Čína a Indie.
Z čeho a jak se polyesterová vlákna vyrábějí?
Základní surovinou pro výrobu polyesterů je ropa – z tohoto primárního zdroje se získává tzv. dimetyltereftalát a glykol. Díky procesu tzv. polykondenzace těchto sloučenin vzniká tzv. polyetylentereftalát.
Pojem polyesterová vlákna bývá nejčastěji spojován právě s PET, ze kterého je značné množství těchto vláken vyrobeno. Může se jednat o výrobky z primárního PET nebo z recyklátu PET.
Co je polykondenzace?
Jedná se o reakci syntetických makromolekulárních látek, při které postupně kondenzují monomery a oligomery a vznikají tak polykondenzáty. V této stupňovité polymeraci vzniknou postupně z monomerů polymery. Tento proces se používá nejen k výrobě polyesterů, ale také např. fenoplastů (bakelit), silikonů, polyamidů nebo třeba silonu.
Z hlediska chemického složení tvoří u polyesterů nejméně 85 % této lineární makromolekuly ester, který je získán právě díky polykondenzaci.
Produktem vyrobeným z polyesterových vláken může být:
- hedvábí;
- kabílek z polyesterových filamentů, který je určen k dalšímu zpracování (např. v přádelnách dlouhých vláken, kde se kombinuje jinými vlákny);
- střiž, kdy jsou přizpůsobena délkou a jinými vlastnostmi vláknům, se kterými jsou spřádána.
Z polyesterů se vyrábějí například umělá vlákna, která se využívají primárně v textilním průmyslu. (Zdroj: Pixabay.com)
Základní dělení, vlastnosti a použití modifikovaných polyesterů (PES)
Z hlediska vlastností vynikají polyesterová vlákna světlostálostí, odolností vůči povětrnostním vlivům a působení mikroorganismů nebo nízkou navlhavostí (rychleschnoucí materiály).
Právě pro jejich vlastnosti se mohou aplikovat téměř ve všech textilních produktech, jejich vlastnosti lze navíc ovlivňovat dle potřeby mechanickým a chemickým zpracováním – modifikací.
Může tak být ovlivněna např. srážlivost vláken, žmolkovitost, hořlavost apod.
Přimícháním vláken s odlišným stupněm tvarování a protažení zase ovlivňuje vzhled syntetického hedvábí.
Užitné vlastnosti přírodních vláken lze dosáhnout právě mísením se syntetickým polyesterem (např. mikrovlákno může dosáhnout jen ¼ tloušťky průměrného vlákna vyrobeného z přírodní bavlny). Kombinované tkaniny se méně mačkají, jsou pevnější, lehčí a odolnější.
Polyestery – polyetylennaftalát (PEN)
Vlákna dosahují vysoké pevnosti v tahu, vyrábějí se polykondenzací etylenglykolu a dikarbonové kyseliny naftalinu. Pro pevnost v tahu se často používají k výrobě technických textilií, jako jsou výztuže pneumatik či geotextilie.
Polyestery – polyetylentereftalát (PET)
Existuje celá řada modifikací, které se liší způsobem výroby, jež má vliv na vlastnosti materiálu, a tedy i na jeho využití – např.:
- antistatická vlákna – ochranné oděvy, podlahové krytiny;
- dutá vlákna – výplň spacáků, lůžkovin, kdy je velkou výhodou pratelnost;
- mikrovlákna – bytové a sportovní textilie;
- tavitelná vlákna – netkané textilie určené např. pro filtraci či hygienu;
- vlákna se sníženou vznětlivostí – bytové textilie jako záclony, závěsy či koberce;
- vlákna s vysokou pevností – dopravní a bezpečnostní pásy, lana a sítě, klínové řemeny atd.
Polyestery – polybutylentereftalát (PBT)
Vlastnostmi se blíží vláknům z elastanu. Vznikají polykondenzací butandiolu (1.4) a kyseliny tereftalové. Filamenty (vlákna) jsou často opřádána bavlnou, příp. viskózou. Často se používají k výrobě módních sportovních oděvů, punčoch apod.
Vlákna se označují také jako 4GT filamenty.
Polyestery – polytrimetylentereftalát (PTT)
Mezi charakteristické vlastnosti těchto vláken patří vysoká elasticita s opakováním pružnosti, hebkost na omak. Vlákna se používají k výrobě lehkých sportovních oděvů, plavek či vlasových přízí určených např. k výrobě koberců. Vlákna se označují také jako 3GT filamenty.
Střiž slouží k výrobě netkaných textilií pro technické účely.
Polyesterová vlákna bývají ve světě označena různými obchodními názvy, např. v ČR je to Tesil, na Slovensku Slotera, v Anglii Terylene, v USA Dacron apod.
Z hlediska životního prostředí jsou problematické tzv. mikroplasty, které se uvolňují při námaze polyesterových vláken (např. při praní).
Zkratka PES označuje také amorfní plast tzv. polyétersulfon, který oplývá dobrými elektricko-izolačními schopnostmi, mechanickou pevností a odolností vůči vysokoenergetickému záření. Kromě toho je odolný vůči působení chemikálií a je vysoce ohnivzdorný. Pro své vlastnosti je dobře opracovatelný – lze do něj dobře vrtat, řezat a je ohebný. Spolu s příměsí vláken skelné vaty dochází ke zpevnění materiálu, zejména dojde ke zvýšení jeho tuhosti, odolnosti vůči působení chemických látek a tvarové stálosti.
Pro své vlastnosti se využívá zejména jako konstrukční součásti odolné vysokému zatížení – např. v leteckém, automobilovém a optickém průmyslu nebo ve světelné technice.
O čem je seriál Plastivěda? To prozradí úvodní díl Plastivědy, který se věnuje obecným informacím o plastech. A samosebou si nenechte ujít ani další díly Plastivědy!