Polyester

Rozbalit box

Obsah boxu

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