Polyester

Stiftung

Polyester ist eine synthetische Faser, die aus Kohle, Luft, Wasser und Öl gewonnen wird. Polyesterfilamente wurden in einem Forschungszentrum des 20. Jahrhunderts hergestellt und aus einer synthetischen Reaktion zwischen einem ätzenden Stoff und einer Flüssigkeit geformt. Bei dieser Reaktion verbinden sich mindestens zwei Teilchen zu einem riesigen Atom, dessen Struktur sich über die gesamte Länge neu zusammenfügt. Polyesterfilamente können sehr lange Partikel formen, die wirklich stabil und fest sind.

Polyester wird bei der Herstellung zahlreicher Artikel verwendet, darunter Kleidungsstücke, Haushaltswaren, moderne Stoffe, PC- und Aufnahmebänder sowie elektrischer Schutz. Polyester weist gegenüber herkömmlichen Materialien wie Baumwolle einige Vorteile auf. Es speichert keine Feuchtigkeit, nimmt aber Öl auf; Diese Qualität macht Polyester zur idealen Textur für die Verwendung von wasser-, boden- und hitzebeständigen Oberflächen. Aufgrund seiner geringen Schwammigkeit ist es außerdem normalerweise unempfindlich gegen Flecken. Das Polyesterkleid kann beim Abschlussvorgang vorgeschrumpft werden, sodass sich die Textur nicht mehr zusammenzieht und sich nicht mehr ausdehnt. Die Textur ist effektiv färbbar und wird durch Ablagerungen nicht beeinträchtigt. Fertige Polyesterstränge sind eine brauchbare, nicht allergene Hülle, daher wird das Material zum Füllen von Polstern, Nähten, Oberbekleidung und Campingbetten verwendet.

Geschichte

Im Jahr 1926 gründete E.I. du Pont de Nemours und Co. begannen mit der Untersuchung außergewöhnlich großer Partikel und synthetischer Stränge. Diese frühe Studie unter der Leitung von W.H. Carothers konzentrierte sich auf die Entwicklung von Nylon, der ersten synthetischen Faser. Schon bald, in den Jahren 1939 bis 1941, untersuchten britische Forschungsphysiker die Ideen von du Pont und führten eigene Untersuchungen in den Forschungseinrichtungen der Calico Printers Association, Ltd. durch. Diese Arbeit führte zur Herstellung der Polyesterfaser, die in England als Terylene bekannt ist.

1946 erhielt du Pont das Privileg, diese Polyesterfaser in den Vereinigten Staaten herzustellen. Die Organisation leitete weitere prägende Arbeiten und begann 1951 mit der Vermarktung der Faser unter dem Namen Dacron. In den folgenden Jahren interessierten sich einige Unternehmen für Polyesterstränge und lieferten eigene Varianten des Artikels für verschiedene Anwendungen. Heutzutage gibt es zwei wesentliche Arten von Polyester: PET (Polyethylenterephthalat) und PCDT (Poly-1,4-cyclohexylen-dimethylenterephthalat). PET, die immer wichtiger werdende Art, ist für eine breitere Palette von Beschäftigungen von wesentlicher Bedeutung. Es ist fundierter als PCDT, PCDT ist jedoch immer vielseitiger und flexibler. PCDT eignet sich für anspruchsvollere Kundenanwendungen, beispielsweise Vorhänge und Möbelbezüge. PET kann allein oder gemischt mit verschiedenen Texturen verwendet werden, um Kleidungsstücke herzustellen, die knitter- und verfärbungssicher sind und ihre Form behalten.

Rohmaterialien

Polyester ist ein Stoffbegriff, in den man zerlegen kann Poly, was viele bedeutet, und Ester, eine essentielle organische chemische Verbindung. Der bei der Herstellung von Polyester verwendete Grundbestandteil ist Ethylen, das aus Erdöl gewonnen wird. Bei diesem Verfahren ist Ethylen das Polymer, das synthetische Strukturquadrat des Polyesters, und der Herstellungsprozess, der den fertigen Polyester liefert, wird Polymerisation genannt.

Die Herstellung
Verfahren

Polyester wird mit einer der wenigen Techniken hergestellt. Welches verwendet wird, hängt von der Struktur ab, die das fertige Polyester annehmen wird. Die vier wesentlichen Strukturen sind Faser, Stapelfaser, Werg und Faserfüllung. In der Faserstruktur ist jeder einzelne Polyesterfaserstrang konstant lang und sorgt für eine Textur mit glatter Oberfläche. Bei der Stapelstruktur werden Fasern auf kurze, vorgegebene Längen geschnitten. In dieser Struktur lässt sich Polyester einfacher mit verschiedenen Fasern mischen. Werg ist eine Struktur, bei der konstante Fasern frei zusammengezogen werden. Fiberfill ist die voluminöse Struktur, die bei der Herstellung von Decken, Kissen und Oberbekleidung verwendet wird. Die beiden am häufigsten verwendeten Strukturen sind Fasern und Stapelfasern.

Zusammenbau von Filamentgarn

Polymerisation

• 1 Um Polyester zu formen, wird Dimethylterephthalat zunächst mit Ethylenglykol in Sichtweite eines Impulses bei einer Temperatur von 302–410 °F (150–210 °C) reagiert.
• 2 Die nachfolgende Verbindung, eine Monomerlauge (einzelnes, sich nicht wieder aufwärmendes Molekül), wird mit Terephthalsäure-Korrosivmittel verbunden und auf eine Temperatur von 472 °F (280 °C) erhöht. Frisch geformter Polyester, der klar und flüssig ist, wird durch eine Öffnung ausgestoßen, um lange Streifen zu formen.

Trocknen

• 3 Nachdem der Polyester aus der Polymerisation aufgestiegen ist, lässt man die langen Flüssigkeitsstreifen abkühlen, bis sie schwach werden. Das Material wird in kleine Stücke geschnitten und vollständig getrocknet, um Konsistenzunterschiede zu vermeiden.

Drehen verflüssigen

• 4 Polymerchips werden bei 260–270 °C (500–518 °F) verflüssigt, um eine sirupartige Anordnung zu bilden. Die Anordnung wird in einen Metallhalter, eine sogenannte Spinndüse, gelegt und durch kleine Lücken gehalten, die normalerweise rund sind, aber auch fünfeckig oder eine andere Form haben können, um außergewöhnliche Filamente zu erzeugen. Die Anzahl der Lücken in der Spinndüse entscheidet über die Größe des Garns, da die aufsteigenden Filamente zu einem einzelnen Strang vereint werden.
• 5 In der Wendephase können der Lösung verschiedene synthetische Präparate hinzugefügt werden, um das spätere Material feuerfest, antistatisch oder einfacher zu färben.

Zeichnen der Faser

• 6 Wenn Polyester aus der Spinndüse aufsteigt, wird es empfindlich und effektiv auf ein Vielfaches seiner ursprünglichen Länge gedehnt. Die Streckung bewirkt, dass sich die beliebigen Polyesteratome in einer parallelen Anordnung anordnen. Dies erhöht die Qualität, Sorgfalt und Festigkeit der Faser. Dieses Mal, wenn die Fasern trocknen, werden die Stränge stark und fest oder brüchig.
• 7 Gezogene Stränge können je nach den gewünschten Eigenschaften des fertigen Materials erhebliche Unterschiede in der Breite und Länge aufweisen. Darüber hinaus können die Filamente beim Ziehen bearbeitet oder verformt werden, um mildere oder stumpfere Texturen zu erhalten.

Wicklung

• 8 Nachdem das Polyestergarn gezogen wurde, wird es auf große Spulen oder ebene Bündel gezwirnt und für die Verwebung zu Material vorbereitet.

Zusammenbau von Stapelfasern

Bei der Herstellung von Polyester-Stapelfasern entsprechen Polymerisation, Trocknung und Auflösungsdrehen (Stufen 1–4 oben) weitgehend der Herstellung von Fasergarn. Allerdings hat die Spinndüse beim Verflüssigungsdrehprozess viel mehr Öffnungen, wenn es sich bei dem Artikel um Stapelfasern handelt. Die sich bildenden seilartigen Polyestergruppen werden Tow genannt.

Schleppseil ziehen

• 1 Das neu geformte Kabel wird sofort in Gläsern abgekühlt, in denen sich die dicken Filamente ansammeln. Mehrere Kabellängen werden gesammelt und anschließend auf erwärmten Walzen auf das Drei- oder Mehrfache ihrer Originallänge gezogen.

Plissee

• 2 Das gezogene Kabel wird dann in Druckkästen geführt, die die Filamente dazu bringen, sich wie eine Ziehharmonika mit einer Geschwindigkeit von 9–15 Falten pro Zoll (3–6 pro cm) zu überlagern. Dieses Verfahren ermöglicht den Zusammenhalt der Faser während der späteren Montageschritte.

Einstellung

• 3 Nachdem das Kabel gefaltet wurde, wird es auf 100–150 °C (212–302 °F) erwärmt, um die Stränge vollständig zu trocknen und die Falte zu fixieren. Bei den folgenden Verfahren wird es unvermeidlich sein, dass ein Teil der Falte aus den Filamenten herausgezogen wird.

Schneiden

• 4 Nach der Wärmeeinstellung wird das Kabel in kürzere Längen geschnitten. Polyester, das mit Baumwolle gemischt werden soll, wird in 3,2–3,8 cm (1,25–1,50 Zoll) große Stücke geschnitten; Bei Viskosemischungen werden 5 cm lange Stücke abgeschnitten. Für schwerere Texturen, wie z Abdeckung, Polyesterfasern werden in 15 cm lange Stücke geschnitten.

Die Zukunft

Nach ersten Erfahrungen mit den Vereinigten Staaten im Jahr 1951 entwickelte sich Polyester schnell zur sich am schnellsten entwickelnden Faser des Landes. Die einfache Berücksichtigung der Perpetual-Press-Textur machte Polyester-Doppelstrick in den späten 1960er Jahren sehr beliebt. Wie dem auch sei, Polyester hat seit dieser Zeit ein “Bildproblem” und Kleidungsstücke aus Polyester wurden häufig herabgewürdigt und sogar verspottet. Einige neue Polyestertypen, die Mitte der 1990er Jahre vorgestellt wurden, könnten dazu beitragen, das Bild von Polyester zu verjüngen. Eine andere Art von Polyesterfaser, Mikrofaser genannt, wurde 1991 auf den Markt gebracht. Mikrofasertexturen sind reichhaltiger und flexibler als herkömmliches Polyester und lassen sich kaum von Seidentexturen unterscheiden. Die Bekleidungsplanerin Mary McFadden hat beispielsweise eine Reihe von Kleidungsstücken aus dieser neuen Art von Polyester hergestellt. Materialspezialisten am North Carolina State College entwickeln eine Art Polyester, das so fest sein könnte wie Kevlar, ein Superfasermaterial, das zur Herstellung undurchdringlicher Westen verwendet wird. Diese Art von Polyester könnte schließlich als Verbundwerkstoffe für Autos und Flugzeuge verwendet werden.