Ştiri
Acasă / Ştiri / Știri din industrie / cum se fabrică fibre de poliester: aplicații, criterii de selecție și îndrumări practice
Un manager de aprovizionare din Dhaka ne-a trimis un număr de fire pe care nu l-a putut cita: filament de poliester 75D/36F cu o tenacitate declarată de 4,8 grame per denier. Discuția care a urmat nu a fost despre fișele de preț. Era vorba despre cum se face fibre de poliester corect în primul rând. Fiecare specificație de greutate, întindere și contracție din acea ordine se regăsește într-un anumit punct al liniei de producție, de la topitura polimerului până la bobinatorul de preluare. Cunoașterea acelor pași este ceea ce separă o specificație viabilă de o încercare costisitoare.
Ce materii prime intră de fapt în fibra de poliester?
Fibra de poliester este polietilen tereftalat (PET), un polimer de condensare construit din doi monomeri petrochimici: acid tereftalic purificat (PTA) și monoetilen glicol (MEG).
Unele linii mai vechi folosesc încă dimetil tereftalat (DMT) în loc de PTA. Polimerul care rezultă este identic, dar calea DMT emite metanol ca produs secundar, așa că fabricile moderne de fibre preferă PTA, care produce doar apă în timpul etapei de esterificare.
PET de calitate pentru fibre este definit de vâscozitatea intrinsecă (IV), în mod normal 0,60 până la 0,70 dL/g. Rășina peste 0,72 dL/g este mai rigidă și mai potrivită pentru calitatea sticlei, în timp ce sub 0,55 dL/g topitura se învârte în filament prea slab pentru a trage fiabil.
Poliesterul deține mai mult de jumătate din producția globală de fibre
Ponderea producției globale de fibre în funcție de tipul de fibră, date 2023 per Textile Exchange.
Aditivii intră înainte de filare: dioxidul de titan creează un luciu semi-mat sau complet tern, masterbatch-urile dau culoare vopsită cu droguri, iar stabilizatorii termici protejează polimerul în timpul tragerii la temperatură înaltă.
O variantă mai puțin obișnuită, tereftalatul de policiclohexilendimetilen (PCDT), folosește un glicol diferit și oferă o rezistență mai bună pentru firele de tapițerie. Peste 95% din fibra de poliester produsă la nivel mondial este PET, așa că procesul descris aici începe și se termină cu acel polimer.
Polimerizare: unde este stabilită calitatea fibrei de poliester
Polimerizarea are loc înainte de filare, iar consistența acestei etape determină tot ce urmează.
MEG și PTA reacționează mai întâi la 190 până la 230 C sub presiune pentru a forma bis(2-hidroxietil) tereftalat, un intermediar cu greutate moleculară mică. A doua etapă se desfășoară la 260 până la 280 C sub aproape vid, deoarece excesul de MEG este distilat și lanțurile polimerice cresc. Compușii de antimoniu, titan sau germaniu catalizează reacția, iar procesul se oprește atunci când topitura atinge ținta IV.
PET-ul topit este apoi extrudat în fire, răcit în apă răcită și tocat în așchii de aproximativ 3 până la 4 mm. Așchiile sunt cristalizate și uscate la sub 30 ppm umiditate înainte de a putea fi topite din nou. Apa atacă PET-ul la temperatura de filare și scindează lanțul molecular, așa că un cip umed înseamnă un filament slab.
Filatura prin topire: cum PET-ul topit devine fibră de poliester
Filatura prin topire transformă așchiile PET uscate în filament continuu într-o singură operațiune neîntreruptă și este cea mai rapidă etapă din întregul lanț.
- Așchiile uscate sunt introduse într-un extruder și topite la 265 până la 290 C.
- Topitura trece printr-un pachet de filtru pentru a îndepărta gelurile și particulele străine.
- O pompă de dozare împinge topitura la volum constant printr-o filă, un disc metalic cu 10 până la mai mult de 100 de găuri forate cu precizie.
- Filamentele emergente sunt răcite de aer de stingere cu flux încrucișat și se solidifică în câțiva metri.
- Se aplică un finisaj prin centrifugare, iar firul este înfășurat pe pachete la 3000 până la 6000 m/min.
Viteza de preluare este pârghia principală: viteza mai mare imprimă mai multă orientare moleculară în filament, ceea ce reduce raportul de tragere necesar mai târziu și produce un fir cu un profil de contracție diferit.
O linie de filare nu se reface niciodată dintr-o topire slabă. Calitatea este fixată la filă, nedescoperită prin inspecție.
Ață de cusut din poliester cu alungire redusă și textura moale Acest fir de cusut din poliester oferă o alungire scăzută, fără elasticitate și o bună rezistență a culorii. Se potrivește discuției despre desen, deoarece proprietățile sale mecanice sunt modelate de orientarea filamentului și viteza de preluare. Vizualizare produs → Desen și texturare: stabilirea rezistenței și senzației fibrei de poliester
Filamentul proaspăt filat este prea slab și prea elastic pentru a fi folosit direct, iar desenul este pasul mecanic care rezolvă ambele probleme.
Firul este întins de 3 până la 5 ori lungimea inițială între rolele godet încălzite. Lanțurile polimerice se orientează de-a lungul axei fibrei, tenacitatea urcă de la aproximativ 1,5 la 4,0-5,5 g/zi, iar alungirea la rupere scade de la mai mult de 100% la 20-40%. Temperatura desenului, raportul de viteză și zona de relaxare determină echilibrul dintre rezistență și contracție.
Pentru un fir 75D/36F, diametrul găurii filarei este de aproape 0,2 mm și raportul de tragere este setat astfel încât alungirea finală să rămână în jur de 30%; modificați oricare parametru și senzația mâinii țesăturii se schimbă, chiar dacă numărul de fire nu se schimbă.
Pentru firele de îmbrăcăminte, urmează de obicei o etapă de texturare. Texturarea cu răsucire falsă încălzește, răsuceste și desface filamentul pentru a crea ondulare, în timp ce texturarea cu jet de aer face buclele filamentelor cu aer comprimat pentru a crea o structură mai moale și mai voluminoasă.
Texturarea este diferența dintre un filament rigid și plat și un fir care se comportă mai mult ca o fibră naturală în construcțiile tricotate sau țesute.
Fire colorate cu textura aer pentru tricotat și tapițerie Firele cu textura aerului imită firele de bază și pot emula lâna, bumbacul sau inul. Disponibil în denari precum 160D până la 1800D, este util pentru covoare, perne și cuiburi de animale de companie, făcându-l o alegere relevantă după etapele de texturare. Vizualizare produs → Filament sau capsă: două forme de fibre de poliester dintr-o topitură
Aceeași topitură de poliester poate deveni fire de filament continuu sau fibre discontinue tăiate la o lungime fixă, iar alegerea schimbă țesătura mai degrabă decât doar firul.
Fire de filament
Șuvițe continue cu o suprafață netedă, uniformă. Tendința scăzută la piling, rezistența ridicată și o drapaje clare îl fac implicit pentru îmbrăcămintea sport, căptușeli, perdele și fire de cusut.
Fibră discontinuă
Tăiați lungimi de 38 până la 90 mm, sertizate și filate pe sisteme de bumbac sau lână. Oferă o mână mai caldă, mai moale, se amestecă ușor cu fibrele naturale și domină fleece, tricotaje și îmbrăcăminte de lucru.
Producția de capse adaugă trei etape după desen: sertizare, setare la căldură la 120 până la 180 C și tăiere. Crimpul oferă volum și coeziune, setarea la căldură blochează sertizarea în loc, iar lungimea tăiată este potrivită cu sistemul de filare care va procesa fibra.
Parametri cheie de calitate atunci când aprovizionați cu fibre de poliester
Poliesterul este specificat mai degrabă prin numere decât prin adjective, iar cinci parametri acoperă majoritatea riscurilor practice de aprovizionare.
| Parametru | Gama tipică | Impact practic |
| Denier per filament | 1,5 până la 6,0 | Senzație de mână, acoperire din material, uniformitate a nuanței |
| Tenacitate | 4,0 până la 5,5 g/zi | Rezistența cusăturilor, durabilitatea frânghiei și a centurii |
| Alungirea la rupere | 20 până la 40% | Stretch și recuperare sub formă de țesătură |
| Contracție cu aer cald | 3 până la 7% | Stabilitatea la spălarea hainelor și la călcare |
| Recuperarea umezelii | 0,4% | Viteza de uscare, statică, comportament de vopsire purtător |
Recuperarea umidității de 0,4% a poliesterului este neobișnuit de scăzută. Acest lucru este bun pentru uscarea rapidă și păstrarea formei, dar forțează și controlul static și vopsirea dispersată la temperatură înaltă la 130 C sub presiune.
Deoarece vopsirea nu poate avea loc la fierbere, tăierea colțurilor de calitate polimerică apare ca o variație de nuanță cu mult înainte de a apărea ca o rupere a firului. Rulați o mică încercare de absorbție a colorantului pe orice lot nou înainte de a vă angaja la producția în vrac.
Majoritatea poliesterului este vopsit sub formă de fire sau țesături, dar fibra vopsită cu droguri este colorată în timpul filării, ceea ce elimină complet baia de vopsea și îmbunătățește rezistența culorii.
Ață de brodat din poliester cu rezistență și elasticitate ridicate Fabricat din poliester FDY, acest fir de brodat este puternic, rezistent la decolorare, elastic și rezistent la riduri. Acesta completează contextul fibrelor vopsite cu droguri, oferind o opțiune durabilă pentru aplicațiile de broderie. Vizualizare produs → Poliester reciclat: aceeași fibră dintr-o materie primă diferită
Poliesterul reciclat urmează aproape același traseu și doar punctul de plecare se schimbă.
Sticlele PET post-consum sunt spălate, fulgi, uscate și topite, apoi fie repolimerizate, fie introduse direct într-o linie de filare. rPET reciclat mecanic intră de obicei cu un IV mai mic decât cip proaspăt, astfel încât producătorii îl amestecă cu polimer virgin sau rulează polimerizarea în stare solidă pentru a reconstrui greutatea moleculară.
Poliesterul reciclat nu este un downgrade la chimie; este o schimbare în disciplina materiei prime, iar proprietățile fibrei depind în continuare de aceleași comenzi de trefilare și filare.
Certificarea GRS verifică afirmația privind conținutul reciclat, care contează atunci când o marcă raportează emisiile de textile Scope 3 sau urmărește ratele de intrare reciclate. Pentru partea materiei prime, vezi cum se fabrică fire reciclate și ce materii prime sunt folosite .
Specificarea poliesterului începe cu utilizarea finală. Dacă produsul are nevoie de volum și catifelare, specificați filament texturat sau capsă filată. Dacă are nevoie de o rezistență curată a cusăturii, alegeți un fir răsucit de înaltă tenacitate. La JinDun Textile Co., Ltd., revizuim specificațiile în raport cu propriile noastre linii de filare, texturare și răsucire înainte de a cota, motiv pentru care observăm nepotriviri înainte de producție și nu după.
Întrebări frecvente despre producția de fibre de poliester
Versiunea scurtă: fibra de poliester este din plastic PET, topită și trasă în filamente orientate, iar materialele reciclate schimbă materia primă fără a modifica chimia.
Se poate produce fibra de poliester fără petrol?
Poliesterul virgin necesită MEG și PTA derivat din petrol, dar poliesterul reciclat înlocuiește până la 100% din acea materie primă cu sticle PET post-consum. Fibra rezultată este încă PET cu aceleași proprietăți chimice și mecanice.
De ce se toarnă topitura la 265 până la 290 C în loc de o temperatură mai mare?
PET-ul începe să se degradeze considerabil peste 300 C. Filatura este menținută chiar deasupra punctului de topire, la cea mai scăzută temperatură care oferă totuși un flux stabil, pentru a proteja greutatea moleculară și pentru a evita formarea gelului.
Cât durează întregul lanț de producție?
O linie de filare produce o bobină înfășurată în câteva minute, dar lanțul complet de la monomerul brut la filamentul gata de țesătură durează de obicei una până la două zile când sunt incluse cristalizarea, uscarea, tragerea și priza.
Este poliesterul de bază mai slab decât poliesterul cu filament?
Nu. O fibră discontinuă trasă are în esență aceeași tenacitate ca un filament trasat de același denier, deoarece ambele trec prin aceeași etapă de orientare. Diferența este rezistența tactilă, nu mecanică.
