Polyester

Rozbalit box

Obsah boxu

Polyester
Soubor:Polyester fiber structure.png
Struktura polyesterového vlákna
Identifikace
Syst. název	Poly(ethylentereftalát)
Triv. název	Polyester, PET, PETE
Ostatní názvy	Dacron, Terylene, Lavsan, Tesil
Vlastnosti
Sumární vzorec	(C10H8O4)n
Vzhled	Bílá nebo bezbarvá pevná látka, často ve formě vláken nebo granulátu
Hustota	~1,38 g/cm³
Teplota tání	~255–265 °C
Rozpustnost	Nerozpustný

Polyester je kategorie polymerů, které ve svém hlavním řetězci obsahují esterovou funkční skupinu. V textilním a obalovém průmyslu se tímto názvem nejčastěji označuje polyethylentereftalát (PET), který je nejrozšířenějším typem. Jedná se o syntetický materiál vyráběný z derivátů ropy a zemního plynu, který se vyznačuje vysokou pevností, odolností a všestranností. Díky svým vlastnostem našel uplatnění v široké škále produktů, od oblečení a bytového textilu přes nápojové lahve a obalové fólie až po průmyslové a technické textilie.

⏳ Historie

Ačkoliv přírodní polyestery jsou v přírodě známé již od roku 1830, vývoj syntetických polyesterů je záležitostí 20. století. První syntetický polyester byl použit během první světové války jako impregnační materiál. Významný průlom však nastal v roce 1941, kdy britští chemici John Rex Whinfield a James Tennant Dickson, navazující na dřívější výzkum Wallace Carotherse, patentovali polyethylentereftalát (PET).

Průmyslová výroba polyesterových vláken byla zahájena v Británii pod názvem Terylene a v USA jako Dacron v roce 1947. Díky nízkým výrobním nákladům, snadné údržbě a vynikajícím vlastnostem, jako je odolnost proti mačkání a trvanlivost, si polyester v 50. letech rychle získal celosvětovou popularitu a stal se jedním z nejpoužívanějších textilních vláken. V roce 2022 dosáhla světová produkce polyesterových vláken 63 milionů tun.

🧪 Chemická podstata

Polyestery jsou makromolekulární látky, jejichž řetězce jsou tvořeny opakujícími se jednotkami spojenými esterovou vazbou (-COO-). Nejběžnější typ, polyethylentereftalát (PET), vzniká polykondenzací dvou základních monomerů:

• Kyselina tereftalová (TPA) nebo její derivát dimethyltereftalát (DMT)
• Ethylenglykol (EG)

Reakce probíhá za vysokých teplot (150–280 °C) a tlaku, přičemž jako vedlejší produkt vzniká voda (při použití TPA) nebo methanol (při použití DMT), které jsou z reakční směsi odstraňovány pro posunutí rovnováhy ve prospěch polymeru. Výsledkem je dlouhý, lineární polymerní řetězec, který tvoří základ pro výrobu vláken, fólií nebo pevných výlisků.

🏭 Výroba

Výrobní proces polyesteru začíná syntézou polymeru a končí finálním produktem, nejčastěji vláknem.

1. Polymerizace: V reaktoru dochází k výše popsané polykondenzaci kyseliny tereftalové a ethylenglykolu, čímž vzniká roztavená polymerní hmota.
2. Zvlákňování z taveniny: Roztavený PET je protlačován přes zařízení zvané zvlákňovací tryska, které má mnoho malých otvorů. Tím vznikají tenká nekonečná vlákna (filamenty).
3. Ochlazování a tuhnutí: Vlákna po opuštění trysky procházejí chladicí šachtou, kde rychle tuhnou.
4. Dloužení a zpevňování: Vytvořená vlákna se následně mechanicky natahují (dlouží) na několikanásobek své původní délky. Tím se molekulární řetězce polymeru orientují do směru vlákna, což výrazně zvyšuje jeho pevnost a odolnost.
5. Texturace a finální úpravy: Hladká vlákna mohou být dále texturována (mechanicky zvlněna), aby získala větší objem, pružnost a lepší izolační vlastnosti. Nakonec se navíjejí na cívky jako hedvábí, nebo se řežou na krátké úseky (stříž) pro další zpracování podobné bavlně nebo vlně.

📋 Typy a modifikace

Polyesterová vlákna existují v mnoha variantách, které se liší svými vlastnostmi a použitím.

• Podle formy:
  • Filament (hedvábí): Nekonečné vlákno používané na hladké a lesklé tkaniny, pleteniny, záclony nebo šicí nitě.
  • Stříž: Krátká vlákna (několik centimetrů), která se spřádají do přízí, často ve směsi s přírodními vlákny jako bavlna nebo vlna.
• Podle chemické struktury:
  • PET (Polyethylentereftalát): Nejpoužívanější typ pro textilní i obalové aplikace.
  • PBT (Polybutylentereftalát): Vyniká vyšší elasticitou a odolností, používá se na sportovní oděvy a elastické textilie.
  • PTT (Polytrimethylentereftalát): Kombinuje měkkost a dobrou barvitelnost s elasticitou.
  • PEN (Polyetylennaftalát): Má vyšší pevnost a tepelnou odolnost, využívá se pro technické textilie, jako jsou výztuže pneumatik.
• Funkční modifikace:
  • Mikrovlákna: Extrémně tenká vlákna (tenčí než hedvábí), která jsou velmi měkká, lehká a prodyšná.
  • Dutá vlákna: Vlákna s dutinou uvnitř, která poskytují vynikající tepelnou izolaci a používají se jako výplň do bund, spacáků a polštářů.
  • Profilovaná vlákna: Vlákna s jiným než kruhovým průřezem (např. trojúhelníkovým), která mění lesk a omak textilie, často napodobují hedvábí.

✅ Výhody a nevýhody

Polyester je díky svým vlastnostem mimořádně populární, má však i své nedostatky.

Výhody

• Vysoká pevnost a odolnost: Je odolný proti oděru, roztržení a působení mikroorganismů.
• Nízká mačkavost a tvarová stálost: Oblečení se nemačká a drží tvar i po opakovaném praní.
• Rychlé schnutí: Má velmi malou nasákavost (navlhavost), takže rychle schne, což je ideální pro sportovní a funkční oblečení.
• Odolnost vůči světlu a povětrnosti: Barvy na polyesteru neblednou a materiál dobře odolává slunečnímu záření.
• Snadná údržba: Lze jej snadno prát a většinou nevyžaduje žehlení.
• Cenová dostupnost: Výroba je levnější než u mnoha přírodních vláken.

Nevýhody

• Nízká prodyšnost: Čistý polyester může být na těle pocitově méně komfortní, protože hůře odvádí vodní páry.
• Sklon k tvorbě statické elektřiny: Může přitahovat prach a nečistoty a "lepit" se na tělo.
• Žmolkování (pilling): U některých typů textilií se mohou na povrchu tvořit malé uzlíky z vláken.
• Nízká sorpce vlhkosti: Ačkoliv rychle schne, nesaje pot tak dobře jako bavlna, což může být v některých situacích nepříjemné.
• Závislost na fosilních palivech: Jako produkt z ropy je neobnovitelným zdrojem.

👶 Pro laiky

Představte si polyester jako řetěz z mnoha a mnoha stejných korálků. Každý "korálek" je malá chemická jednotka a když jich spojíte tisíce za sebe, vznikne velmi dlouhé a pevné vlákno. Tento proces je trochu jako vaření – vezmete dvě základní suroviny (podobné oleji a alkoholu), zahřejete je a smícháte. Tím se spojí do dlouhých řetězců, ze kterých se pak "vytahují" tenké nitě, podobně jako se táhne cukrová vata.

Díky této pevné a pravidelné struktuře se polyesterové oblečení jen tak nezničí, nezmačká se a když ho namočíte, uschne mnohem rychleji než třeba bavlněné tričko. Je to proto, že jeho vlákna vodu nesají, ale spíše ji odpuzují. Proto se z něj skvěle vyrábí sportovní dresy, plavky nebo nepromokavé bundy.

♻️ Ekologický dopad a recyklace

Výroba a používání polyesteru představují významnou ekologickou zátěž. Hlavním problémem je jeho původ z ropy, neobnovitelného zdroje, a energeticky náročný výrobní proces, který produkuje značné množství emisí CO₂.

Dalším závažným problémem je uvolňování mikroplastů. Při každém praní syntetických textilií, včetně polyesteru, se oddělují drobná vlákna, která procházejí čističkami odpadních vod a končí v řekách a oceánech. Odhaduje se, že syntetické textilie jsou zodpovědné za více než třetinu primárních mikroplastů ve vodních ekosystémech.

Pozitivním krokem je recyklace polyesteru, známá jako rPET (recyklovaný PET). Nejčastěji se k recyklaci využívají použité PET lahve. Proces zahrnuje sběr, třídění, drcení a přetavení plastu na nové vlákno. Výroba rPET snižuje spotřebu energie až o 59 % a emise CO₂ o 32 % ve srovnání s výrobou nového polyesteru. Tímto způsobem se snižuje množství plastového odpadu na skládkách a šetří se primární suroviny.

💡 Všestranné použití

Polyester je jedním z nejuniverzálnějších materiálů s širokým spektrem využití:

• Oděvní průmysl: Sportovní a funkční oblečení, plavky, spodní prádlo, šaty, obleky, fleecové bundy, podšívky.
• Bytový textil: Záclony, závěsy, ložní prádlo, ubrusy, čalounění nábytku, koberce.
• Výplňové materiály: Dutá vlákna se používají jako izolační výplň do polštářů, přikrývek, spacích pytlů a zimních bund.
• Obalový průmysl: PET lahve na nápoje, obalové fólie na potraviny (např. Mylar).
• Technické a průmyslové aplikace: Lana, bezpečnostní pásy v automobilech, plachty na lodě, stany, filtry, geotextilie, výztuže do pneumatik.

Zdroje

Allegro.cz Veneti.cz Puella.cz Wikipedie: Polyethylentereftalát Obalnet.sk Gentle Packing Geek-tricka.cz Geek-tricka.cz Wikipedie: Polyesterová vlákna Wikipedie: Polyestery TURBO Gina.cz Doučuji.eu Decorexpro.com Slow Femme LIME s.r.o. Samosebou.cz Kemas.de e-LTex Tiffany.wz.cz Safetywork.cz Huacai Fiber Xintai Non-woven Fabric Shaoxing Xingji Eferrit.com Safetywork.cz Advastudios.com Marky Sport Arnika.org Zdravě.cz Vengo.sk Huacai Fiber HAINING AEM Gentle Packing T-uni Custom Book Printing WAMU.cz MujEkoshop.cz