Polyester je syntetická polymerní látka, patřící do širší skupiny plastů, která dnes hraje klíčovou roli ve výrobě textilu, obalových materiálů i technických komponent. Polyester je jednou z nejvýznamnějších syntetických látek moderní chemie. Díky své pevnosti, odolnosti a univerzální použitelnosti se stal nepostradatelným v textilním, obalovém i technickém průmyslu.
Polyester je plně syntetický materiál, vznikající polyesterifikací - reakcí mezi dikarboxylovými kyselinami (například kyselinou tereftalovou) a dialkoholy (například ethylenglykolem). Nejběžnější formou polyesteru je polyethylentereftalát, jehož systematický název zní poly(ethylentereftalát) a chemický vzorec je (C10H8O4)n. Polyester je termoplastický polymer, což znamená, že při zahřátí měkne a lze jej opakovaně tvarovat. V pevné formě je bělavý nebo čirý plast bez výrazného zápachu.
Polyester je syntetický polymer odvozený z petrochemických produktů, který nachází širokou škálu aplikací, zejména při výrobě tkanin. Polyester je ceněn pro svou pevnost, chemickou odolnost a odolnost proti vlhkosti a všestrannost. Díky silné intermolekulární interakci (zejména vodíkovým můstkům) má polyester výbornou mechanickou stabilitu a mimořádnou odolnost proti opotřebení, UV záření i oxidaci.
Z názvu můžeme usoudit, že se jedná o umělou hmotu. Prakticky tomu tak je, ale hodí se přesnější definice. Polyester je základem pro výrobu polyesterových vláken, což jsou syntetické výrobky. Mezi běžná synonyma patří například polyethylentereftalát (PET), což je jeho nejpoužívanější forma, známá zejména z lahví na nápoje nebo funkčního oblečení. Značka polyesteru je PES.
Historie a Výroba Polyesteru
Přírodní polyester je znám asi od roku 1830, první syntetický polyester se používal v 1. světové válce jako impregnační materiál. Věřili byste, že přírodní forma polyesteru je známa již od roku 1830? První použití zaznamenal polyester už v první světové válce, kde se používal především jako impregnační vrstva. S postupným objevováním umělých vláken, mezi které patřil především Nylon, se podle některých údajů skoro omylem přišlo i na polyester. Ačkoli výzkumníci byly několikrát na pokraji objevení polyesteru, jeho vlákno bylo patentováno až v roce 1941 v Anglii.
Čtěte také: Přehled polystyrenu pro zateplení
Základní surovinou PES je ropa. Z ní se získávají dvě základní suroviny - dimethyltereftalát a glykol. Následuje polykondenzační proces, kterým se vyrobí polyethylentereftalát. Ten se následně buď přímo zvlákňuje, nebo se upravuje do formy granulátu.
Jak se vyrábí polyesterová tkanina
Polyesterová tkanina je odvozena z polyesterových vláken, která jsou chemicky syntetizována v procesu polymerace. Proces polymerace zahrnuje chemickou reakci, jejímž výsledkem jsou dlouhé řetězce opakujících se jednotek známých jako polymery. Proces polymerace začíná vytvořením polyesterového polymeru kombinací monomerního párování kyseliny tereftalové a ethylenglykolu. Tyto dvě chemikálie jsou podrobeny esterifikační reakci, kde jsou vystaveny teplu a katalyzátoru za vzniku esterové vazby.
Když se esterifikační reakcí vytvoří polymer s vysokou molekulovou hmotností, provede se polykondenzace k odstranění vody. Výsledné esterové vazby pak spojují a vytvářejí dlouhé řetězce opakujících se jednotek, které tvoří polyesterový polymer. Polymer v kapalné formě pak vystupuje přes zvlákňovací trysku, která jej uvolňuje v jemných vláknech. Při interakci se vzduchem dochází k tuhnutí. Tato vlákna jsou přeměněna na přízi, která je následně tkána na polyesterovou tkaninu.
Typy Polyesteru
Existují různé typy polyesteru, každý s jedinečnými vlastnostmi a aplikacemi. Výběr typu polyesteru závisí na požadavcích konečného produktu, jako je trvanlivost a biologická rozložitelnost. 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).
PET (Polyethylen tereftalát)
Polyethylen tereftalát je nejrozšířenějším typem polyesteru, který se používá v textilních vláknech, fóliích a dokonce i plastových lahvích. Když spárujete monomery kyseliny tereftalové a ethylenglykolu, získáte polyethylentereftalát. PET je čirý, pevný a vysoce univerzální materiál používaný při výrobě obalových materiálů. Plastové lahve, přilnavé fólie, svačiny a blistrové obaly jsou vyrobeny z PET. Používá se při výrobě polyesterových vláken používaných v textilním průmyslu na různé oděvy. Pojem polyesterová vlákna bývá nejčastěji spojován právě s PET, ze kterého je značné množství těchto vláken vyrobeno.
Čtěte také: Terapeutické možnosti opakovaně použitelných obkladů
PCDT (Poly-cyklohexylendimethylentereftalát)
Poly-cyklohexylendimethylentereftalát je vysoce výkonný polyester, jehož chemická struktura je založena na kyselině tereftalové a cyklohexandimethanolu. Tento typ polyesteru nabízí vynikající tepelnou odolnost ve srovnání s PET polyesterem. PCDT může odolat vyšším teplotám bez degradace, což umožňuje aplikace s vysokou teplotou. Vykazuje také dobrou chemickou odolnost, stejně jako vysokou pevnost a tuhost. Najdete PCDT používané při výrobě automobilových dílů, elektrických a průmyslových komponentů a speciálních obalů.
PBT (Polybutylen tereftalát)
Polybutylen tereftalát je známý pro svou vynikající elektrickou izolaci, mechanickou pevnost a chemickou a tepelnou odolnost. PBT se vyrábí z kyseliny tereftalové a 1,4-butandiolu. Při hodnocení mechanické pevnosti PBT je kladen důraz na tuhost a pevnost v tahu. Polybutylentereftalát se snadno nenasákne vzhledem k voděodpudivé povaze vláken. Kromě toho může tolerovat obecně vysoké teploty na rozdíl od jiných tkaninových materiálů. Najdete PBT používané při vývoji izolačních materiálů. Vznikají polykondenzací butandiolu (1.4) a kyseliny tereftalové.
Vlastnosti Polyesteru
Popularita polyesteru je dána několika jedinečnými vlastnostmi. Mnoho vlastností se dá snadno zlepšit chemickými nebo mechanickými procesy. Omak a lesk velmi podobný přírodnímu hedvábí se dosahuje u vláken s neokrouhlým profilem.
Trvanlivost
Pevnost vykazovaná polyesterem je dostatečná, aby odolala opotřebení na vyšší úrovni než jiné textilní materiály. Tyto tkaniny jsou také méně náchylné k oděru a nabízejí slušnou toleranci vůči tření s minimálními známkami opotřebení. I po vyprání a vysušení zůstávají polyesterové tkaniny hladké a čisté s minimální tvorbou vrásek. Péče o oděvy vyrobené z polyesteru je proto nekomplikovaná a snižuje potřebu stárnoucích podniků, jako je žehlení. Polyester představuje skvělou alternativu přírodních vláken. Je pevný, spolehlivý, rychle schne a jeho stavba je přímo otevřená modifikaci. Polyesterová vlákna mají výhodu v tom, že jsou lehká, nemačkavá a odolná vůči vlhkosti i plísním. Tkaniny ze směsí s polyesterem jsou lehčí a méně mačkavé, pevnější a trvanlivější.
Zachování barvy
Vystavení slunečnímu záření nebo jiným faktorům vyvolávajícím blednutí polyesterové tkaniny téměř neovlivní, protože si snadno zachovávají svou barvu. Navíc tyto tkaniny nejsou snadno ovlivněny detergenty, které obsahují činidla spouštějící barvu, a to ani po mnoha pracích cyklech. Jakmile obarvíte polyester, přilnavost barviva je vynikající a výsledkem jsou dlouhotrvající barvy. Mezi další vlastnosti, které zvyšují stálost barvy, patří chemická odolnost a také odolnost proti vlhkosti a vlhkosti.
Čtěte také: materiály pracovní desky
Tepelné vlastnosti
Polyester je obecně odolný vůči teplu a je schopen zachovat svou strukturální integritu při zvýšených teplotách. Polyester má vysoký bod tání a stupeň odolnosti se mění podle typu a složení polyesteru. V důsledku toho lze polyester použít při výrobě tepelně izolačních produktů, jako jsou tepelné přikrývky a jiné oblečení do chladného počasí. Mohou být také tepelně utěsněny, což umožňuje použití v aplikacích pro balení potravin, vytváří vzduchotěsné a vodotěsné spoje.
Odolnost vůči chemickým látkám
Většina běžných chemických látek a organických rozpouštědel polyester neovlivní. Proto se z tohoto materiálu vyrábí mnoho laboratorních oděvů a dalších ochranných pomůcek. Různé typy polyesterů budou vykazovat různé úrovně chemické odolnosti. Úroveň odolnosti ovlivňuje také koncentrace chemických a teplotních podmínek.
Elektrické izolace
Polyester je špatný vodič elektřiny a neumožňuje přes něj přenos elektrických signálů. Tato vlastnost je ideální pro izolační aplikace, jako je ochrana kabelů. Je nepravděpodobné, že by se polyester při vystavení vysokému napětí zdeformoval.
Omezení Polyesteru
Zatímco polyester má několik výhod, má několik omezení. Některé z nich jsou popsány níže:
- Polyester omezuje průchod vzduchu, což může vést k nahromadění vlhkosti a tepla, které brání prodyšnosti. To platí zejména pro oblečení v horkých a vlhkých podmínkách.
- Zatímco rychle schne, vlhkost, jako je pot, se může časem hromadit. To může mít za následek zápach, například v oděvech používaných pro sportovní aktivity.
- Když polyester vystavíte vysoké teplotě po značnou dobu, může se zdeformovat. Například, když při žehlení používáte příliš mnoho tepla nebo když necháte žehličku na oblečení.
- Většina polyesterů jsou syntetické materiály odvozené z chemikálií na bázi ropy, jejichž výroba má dopady na životní prostředí. Tyto materiály přispívají ke znečištění plasty a emisím skleníkových plynů.
- Někteří jedinci mohou mít pokožku citlivou na polyester nebo chemikálie používané při jeho výrobě. Tato citlivost může způsobit podráždění nebo dokonce kontaktní dermatitidu.
Vliv polyesterové tkaniny na životní prostředí
Výroba polyesteru je náročná na zdroje a spoléhá na petrochemické suroviny, jako je ropa. Těžba a zpracování těchto zdrojů má významný dopad na životní prostředí, včetně emisí skleníkových plynů, spotřeby energie a ničení přírodních stanovišť.
Ekologickým problémem je především jeho dlouhá doba rozkladu - polyester se v přírodním prostředí rozkládá stovky let. I když je PET plně recyklovatelný, globálně se stále velká část polyesterového plastu nerecykluje. Navzdory tomu, že by se mohlo zdát, že je polyester na vzestupu, je jeho budoucnost trochu nejistá. Moderní státy od něj ustupují a nahrazují ho moderními řešeními.
Mikroplasty
Problém se syntetickými vlákny spočívá v tom, že polyesterové a polyamidové oděvy při praní uvolňují mikroplasty, které jsou tak malé, že projdou čističkami a místo toho skončí v našich oceánech a jiných vodních zdrojích. Požírá je plankton, který požírá ryby a nakonec mikroplasty migrují vzhůru potravním řetězcem k nám. Mikroplasty nepocházejí pouze z polyesterových a polyamidových oděvů, ale ze všech plastů, které končí ve vodě. Výzkum mikroplastů, jak důsledků, které to má na člověka a životní prostředí, tak i toho, jak můžeme předcházet emisím, je stále nový.
Mikrovlákna z polyesterových tkanin se mohou dostat do vodních toků a najít si cestu do oceánů a dalších vodních ploch. Tímto způsobem přispívají ke znečištění mikroplasty a poškozují vodní život. Navíc polyester není snadno biologicky odbouratelný, což představuje problém s odpady a znečištěním.
Použití polyesterové tkaniny
Polyesterová tkanina je všestranný syntetický textilní materiál, který nachází široké využití v široké škále průmyslových aplikací. Některé z vlastností, díky kterým je polyester oblíbený, jsou jeho odolnost, rychlé schnutí, nemačkavost a stálobarevnost. Polyester se často objevuje v našem každodenním životě, aniž bychom si to uvědomovali.
V textilním průmyslu se hojně využívá k výrobě tkanin, vláken a technických tkanin. Polyester patří mezi nejpoužívanější textilní materiál. Jeho využití je široké. Vyrábí se z něj funkční oblečení, vhodný je ale i pro pracovní oděvy. Nachází se v sportovním oblečení, potazích nábytku, spacácích, dekách, závěsech nebo dokonce v syntetických provazech a sítích. Zajímavostí je, že polyesterová vlákna lze vyrábět i z recyklovaných oceánských plastů, což přispívá k boji proti znečišťování moří. Mísením přírodních vláken s polyesterem se dosáhne v mnohém směru zlepšení užitných vlastností příze.
Další významnou aplikací je výroba plastových obalů - především PET lahví a plastových fólií. V průmyslu se polyester využívá k výrobě technických kompozitů, elektrických izolací, nátěrů a lepidel.
Příklady použití polyesterové tkaniny:
- Oblečení: Mnoho oděvů, jako je sportovní oblečení, trička, kalhoty, halenky, bundy a šaty, je vyrobeno z polyesteru.
- Domácí textil: Povlečení, jako jsou prostěradla, povlaky na polštáře, povlaky na přikrývky, závěsy a čalounění mohou být vyrobeny z polyesteru.
- Tašky: Polyester se používá k výrobě odolných a lehkých tašek a batohů. Tyto tašky lze použít do školy, na cestování a sport.
- Bezpečnostní vybavení: Bezpečnostní vesty, odrazky, kombinézy a další ochranné oděvy mohou být vyrobeny z polyesteru kvůli jeho odolnosti.
- Automobilový průmysl: Potahy sedadel, koberce a stropní obložení používané ve vozidlech mohou být vyrobeny z polyesterových tkanin.
- Polyester laminovaný polyuretanem: Tento materiál kombinuje výhody polyesterových textilií s ochrannými vlastnostmi polyuretanového povlaku. Má mnoho pozitivních vlastností jako je voděodolnost, prodyšnost, flexibilita, snadná údržba a odolnost vůči opotřebení. Používá se k výrobě outdoorového oblečení, módních doplňků a v neposlední řadě, díky svým voděodolným vlastnostem k výrobě dětských plenek.
Certifikace kvality pro polyesterové tkaniny
Aplikace certifikací kvality zajišťuje, že když polyesterové tkaniny dorazí na trh, budou mít přijatelný standard a nebudou škodlivé. Uživatelé tak mohou pohodlně a bez obav používat tyto tkaniny pro různé účely. K dispozici je několik certifikací kvality a některé jsou zachyceny níže:
Certifikace UL (Underwriters Laboratories)
UL nabízí certifikaci pro různé textilní produkty, včetně polyesterových tkanin. Certifikace UL je známkou bezpečnosti a shody, která pokrývá elektrickou a požární bezpečnost, výkon a normy kvality. U polyesterových tkanin může certifikace UL zahrnovat aspekty, jako je odolnost proti ohni, chemická bezpečnost a elektrická bezpečnost, pokud je to vhodné. Například polyesterové tkaniny s ohnivzdornými vlastnostmi mohou vyžadovat certifikaci UL 94.
OEKO-TEX
Jedná se o všeobecnou textilní normu, která zajišťuje, že konkrétní testovaná textilie neobsahuje žádné prvky škodlivé pro člověka. Při použití pro certifikaci polyesteru se vztahuje jak na suroviny použité při výrobě materiálu, tak na hotové výrobky. Látky, které tato norma sleduje, jsou těžké kovy v surovinách, barviva a chemikálie, jako jsou ftaláty a formaldehyd. Důraz této normy je chránit kojence a děti před problémy vyplývajícími z dotyku nebo požití materiálů s takovými látkami.
ISO 14001
Tato norma vyžaduje, aby organizace zabývající se látkami s potenciálním dopadem na životní prostředí, jako je polyester, měly propracovanou environmentální politiku. Politika by měla být v souladu se stanovenými požadavky, které musí splňovat. ISO 14001 klade důraz na zajištění bezpečnosti surovin používaných v polyesteru s efektivním využitím energie. Podle této normy musí organizace zabývající se polyesterem vynaložit úsilí na zmírnění negativních dopadů na životní prostředí.
Soulad s REACH (registrace, hodnocení, autorizace a omezování chemikálií)
Toto nařízení je řízeno Evropskou unií s mandátem bezpečně regulovat používání chemikálií při výrobě materiálů. V případě polyesteru tato politika vyžaduje, aby byly poskytnuty použité suroviny, na základě kterých bude určena jejich bezpečnost. Látky jsou klasifikovány v závislosti na stanovených úrovních bezpečnosti, přičemž některé jsou povoleny pouze do určitého limitu. Jiné látky jsou zakázány a jejich přítomnost v jakýchkoli produktech bude mít za následek zabavení a/nebo přísné sankce.
Cena polyesterového materiálu
Existuje mnoho faktorů, vnitřních i vnějších, které určují ceny nebo náklady na polyester. Některé vnitřní faktory zahrnují: typ a kvalitu polyesteru. Mezi vnější faktory patří podmínky na trhu, umístění a certifikace.
Například čisté polyesterové vlákno může stát asi dva dolary za kilogram. Recyklované polyesterové vlákno však bude stát mnohem méně, dokonce méně než dolar za stejnou částku. Když je přidána hodnota, jako je přeměna na látku, náklady se zvyšují v závislosti na vazbě, povrchové úpravě a zamýšleném použití.
Méně kvalitní polyesterové tkaniny mohou vyjít až na dolar za yard. Naopak, specializované látky mohou přilákat i více než deset dolarů za yard. Trh také diktuje cenu polyesteru s vysokou poptávkou vedoucí k vyšším cenám a opak je pravdou.
Klasifikace polymerů a plastových výrobků
Kromě toho tento průvodce poskytuje nástin základní chemie související s polymery, jednoduchý souhrn výrobních postupů a praktické rady pro klasifikaci konkrétních hotových nebo zpracovaných výrobků. Pokud dovážíte polymery v primárních formách, je nezbytné znát chemické složení a obsah monomerního monomeru v polymeru. U zpracovaných a konečných položek je užitečné znát údaje o složení použitého polymeru a výrobního procesu.
Pamatujte, že pokud je určující vlastností zboží jeho výroba z plastu, jako je plastová láhev nebo plastová hadice, bude zařazena do kapitoly 39 celního sazebníku. Je-li však tato položka uvedena na jiném místě celního sazebníku, jako je hračka vyrobená z plastu, měla by být zařazena do příslušného čísla.
Polymery v primárních formách
Polymery jsou velké molekuly z monomerů a jejich složky se nazývají monomerními jednotkami. Monomerem je molekula nebo sloučenina, obvykle obsahující uhlík, která je schopná konverze na polymery, syntetické pryskyřice nebo elastomery kombinací se samotným nebo jinými podobnými molekulami nebo sloučeninami. Existuje mnoho různých polymerů vykazujících různé vlastnosti a vlastnosti a používají se pro různé účely.
Abyste správně klasifikovali vaše polymery v primárních formách, musíte identifikovat převládající monomeru. Kopolymery se vyrábějí souběžnou polymerací dvou nebo více různých monomerů. Obsahují více než jeden typ nebo opakování monomerní jednotky. Například kopolymer poly (ethylenkochloridů) je vytvořen polymerací ethylenu a vinylchloridu.
V sazebním zařazení označuje výraz „kopolymer“ všechny polymery, ve kterých žádný monomonomer nepředstavuje obsah celkového polymeru 95 % hmotnostních nebo více. Jsou však vyráběny, kopolymery - včetně kopolykondenzátů, kopolyadičních produktů, blokových kopolymerů a roubovaných kopolymerů - jsou však zařazeny pod číslo kódu, které se vztahuje na převládající komonomeru. Pokud žádný komonomerní materiál nepřevládá, měli byste zboží klasifikovat v číselném pořadí, které je pro každého z nich relevantní, a to v číselném pořadí. Chemicky modifikované polymery, ve kterých byly chemické reakce změněny pouze u hlavního řetězového řetězce, jsou zařazeny pod kód pro nezměněný polymer.
Funkce nebo úloha zboží mají zásadní význam pro jejich správné zařazení. Rovněž může být požadováno složení a způsob výroby, aby bylo zboží správně označeno, i když tomu tak není vždy. Je však velmi dobré mít všechny tyto informace, protože to urychlí proces klasifikace pro vás.
Zpracování polymerů v primárních formách
Polymery v primárních formách se zpracovávají pomocí tří různých procesů, aby se vytvořily hotové produkty. Vstřikovací lisy se používají k vytváření plastů do dutých profilů, například lahví a nádob, hraček nebo benzinových nádrží. Lisovací frézy se používají pro vytvoření zvláštních tvarů s použitím formy - například knoflíky a rukojeti pro kastroly, žehličky nebo vařiče a elektrická zařízení, jako jsou zástrčky, zásuvky a svítidla. Pokud byly odpady, úlomky a odřezky (kód položky 3915) přeměněny na primární formu, měly by být jako takové klasifikovány pomocí příslušného kódu mezi 3901 a 3914.
Při klasifikaci trubek, potrubí a hadic (kód 3917) je třeba mít na paměti, že se definice vztahuje na všechny duté výrobky, ve formě polotovarů nebo hotových výrobků, které se používají pro přepravu plynů nebo kapalin, jako jsou žebrované zahradní hadice, děrované trubky nebo ploché trubky a hadice. Pokud však má zboží vnitřní příčný řez, který není kulatý, oválný, obdélníkový nebo jakýkoli jiný pravidelný mnohoúhelník, měly by být klasifikovány jako tvarované profily. Pro klasifikaci obložení stěn nebo stropů z plastů (kód 3918) musí být tyto krytiny širší než 54 centimetry a zahrnovat plasty pevně uchycené na podložce jiné, než je papír. Plastická vrstva musí být rovněž zdobena vytlačením, vybarvení, potiskem nebo zrnitostí. Jedná se o to, aby se odlišily od některých wallboardů.
Existují velmi specifické výrobky, na něž se vztahují plastové výrobky pro stavebnictví (kód 3925). V některých případech mohou být textilní výrobky přidávány do plastových výrobků, aby se zajistilo jejich posílení. Pokud je plast buněčný a je pokryt na jedné straně pouze s textilií, měli byste ji klasifikovat podle příslušného kódu v kapitole 39. Pokud jsou plastové výrobky pokryty oběma stranami, mělo by být toto zboží zařazeno jako textilní zboží pomocí odpovídajícího čísla kódu v kapitole 59.
tags: #souhrnny #nazev #polyesteru #laminatu #a #celuloidu