Tin tức
Trang chủ / Tin tức / Tin tức trong ngành / cách sản xuất sợi polyester: Ứng dụng, Tiêu chí lựa chọn và Hướng dẫn thực hành
Một người quản lý nguồn cung ứng ở Dhaka đã gửi cho chúng tôi số lượng sợi mà anh ta không thể báo giá: sợi polyester 75D/36F với độ bền được công bố là 4,8 gram mỗi denier. Cuộc thảo luận sau đó không phải về bảng giá. Đó là về cách làm sợi polyester đúng ngay từ đầu. Mọi thông số kỹ thuật về trọng lượng, độ giãn và độ co theo thứ tự đó đều quay trở lại một điểm cụ thể trên dây chuyền sản xuất, từ quá trình nấu chảy polyme đến cuộn cuộn. Biết các bước đó là điều giúp phân biệt một đặc điểm kỹ thuật khả thi với một thử nghiệm tốn kém.
Nguyên liệu thô nào thực sự đi vào sợi polyester?
Sợi polyester là polyethylene terephthalate (PET), một loại polymer ngưng tụ được tạo thành từ hai monome hóa dầu: axit terephthalic tinh khiết (PTA) và monoethylene glycol (MEG).
Một số dòng cũ vẫn sử dụng dimethyl terephthalate (DMT) thay vì PTA. Polyme thu được là giống hệt nhau, nhưng con đường DMT tạo ra metanol như một sản phẩm phụ, vì vậy các nhà máy sản xuất sợi hiện đại thích PTA hơn, loại PTA chỉ tạo ra nước trong bước este hóa.
PET loại sợi được xác định bằng độ nhớt nội tại (IV), thông thường là 0,60 đến 0,70 dL/g. Nhựa trên 0,72 dL/g cứng hơn và phù hợp hơn với loại chai, trong khi dưới 0,55 dL/g thì nhựa tan chảy sẽ quay thành dây tóc quá yếu để có thể kéo ra một cách đáng tin cậy.
Polyester nắm giữ hơn một nửa sản lượng sợi toàn cầu
Tỷ lệ sản xuất sợi toàn cầu theo loại sợi, dữ liệu năm 2023 trên Sàn giao dịch dệt may.
Các chất phụ gia được đưa vào trước khi kéo sợi: titan dioxide tạo ra độ bóng mờ hoặc xỉn hoàn toàn, hạt màu tạo ra màu nhuộm dope và chất ổn định nhiệt bảo vệ polyme trong quá trình kéo ở nhiệt độ cao.
Một biến thể ít phổ biến hơn, polycyclohexylenedimethylene terephthalate (PCDT), sử dụng một loại glycol khác và mang lại khả năng phục hồi tốt hơn cho sợi bọc. Hơn 95% sợi polyester được sản xuất trên toàn thế giới là PET, vì vậy quy trình được mô tả ở đây bắt đầu và kết thúc bằng polyme đó.
Quá trình trùng hợp: nơi chất lượng sợi polyester được thiết lập
Quá trình trùng hợp xảy ra trước khi kéo sợi và tính nhất quán của giai đoạn này quyết định mọi thứ tiếp theo.
MEG và PTA lần đầu tiên phản ứng ở nhiệt độ 190 đến 230 C dưới áp suất để tạo thành bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, một chất trung gian có trọng lượng phân tử thấp. Giai đoạn thứ hai diễn ra ở nhiệt độ 260 đến 280 C trong điều kiện gần như chân không khi MEG dư thừa được chưng cất và chuỗi polyme phát triển. Các hợp chất antimon, titan hoặc germani xúc tác cho phản ứng và quá trình này dừng lại khi sự tan chảy đạt đến mục tiêu IV.
PET nóng chảy sau đó được ép đùn thành sợi, làm nguội trong nước lạnh và cắt thành các mảnh có kích thước khoảng 3 đến 4 mm. Các con chip được kết tinh và sấy khô đến độ ẩm dưới 30 ppm trước khi chúng có thể được nấu chảy lại. Nước tấn công PET ở nhiệt độ quay và cắt đứt chuỗi phân tử, do đó chip ướt có nghĩa là dây tóc yếu.
Kéo sợi nóng chảy: PET nóng chảy trở thành sợi polyester như thế nào
Kéo sợi nóng chảy chuyển đổi các mảnh PET khô thành dây tóc liên tục trong một hoạt động không bị gián đoạn và đây là bước nhanh nhất trong toàn bộ dây chuyền.
- Chip khô được đưa vào máy đùn và nấu chảy ở nhiệt độ 265 đến 290 C.
- Chất tan chảy đi qua một gói lọc để loại bỏ gel và các hạt lạ.
- Một bơm định lượng đẩy chất tan chảy với thể tích không đổi qua một máy trộn, một đĩa kim loại có từ 10 đến hơn 100 lỗ được khoan chính xác.
- Các sợi mới nổi được làm mát bằng không khí làm nguội dòng chảy ngang và đông đặc lại trong phạm vi vài mét.
- Quá trình hoàn tất kéo sợi được áp dụng và sợi được quấn vào bao bì với tốc độ 3000 đến 6000 m/phút.
Tốc độ cuốn là đòn bẩy chính: tốc độ cao hơn tạo ra nhiều định hướng phân tử hơn vào sợi tóc, làm giảm tỷ lệ kéo cần thiết sau này và tạo ra sợi có cấu hình co rút khác.
Dây kéo sợi không bao giờ phục hồi được sau khi bị tan chảy kém. Chất lượng được cố định tại máy trộn, không bị phát hiện khi kiểm tra.
Chỉ khâu polyester có độ giãn dài thấp và kết cấu mềm Loại chỉ may polyester này có độ giãn dài thấp, không co giãn và độ bền màu tốt. Nó phù hợp với cuộc thảo luận về bản vẽ vì tính chất cơ học của nó được định hình bởi hướng dây tóc và tốc độ tiếp nhận. Xem sản phẩm → Vẽ và tạo họa tiết: thiết lập độ bền và cảm giác của sợi polyester
Dây tóc mới kéo sợi quá yếu và quá co giãn để sử dụng trực tiếp và kéo sợi là bước cơ học giúp khắc phục cả hai vấn đề.
Sợi được kéo dài gấp 3 đến 5 lần chiều dài ban đầu giữa các cuộn dây được gia nhiệt. Chuỗi polymer định hướng dọc theo trục sợi, độ bền tăng từ khoảng 1,5 đến 4,0-5,5 g/ngày và độ giãn dài khi đứt giảm từ hơn 100% xuống 20-40%. Vẽ nhiệt độ, tỷ lệ tốc độ và vùng thư giãn xác định sự cân bằng giữa độ bền và độ co ngót.
Đối với sợi 75D/36F, đường kính lỗ máy kéo sợi nằm ở mức gần 0,2 mm và tỷ lệ kéo được thiết lập để độ giãn dài cuối cùng duy trì ở khoảng 30%; thay đổi một trong hai thông số và cảm giác trên vải sẽ thay đổi ngay cả khi chi số sợi không thay đổi.
Đối với sợi may mặc, thường sẽ có một giai đoạn tạo kết cấu. Kết cấu xoắn giả làm nóng, xoắn và tháo dây tóc để tạo nếp gấp, trong khi kết cấu luồng khí cuộn các sợi bằng khí nén để tạo ra cấu trúc mềm hơn, cồng kềnh hơn.
Kết cấu là sự khác biệt giữa sợi stein cứng, phẳng và sợi hoạt động giống sợi tự nhiên hơn trong các cấu trúc dệt kim hoặc dệt thoi.
Sợi kết cấu không khí màu dùng cho đan và bọc Sợi có kết cấu không khí bắt chước sợi xơ và có thể mô phỏng len, bông hoặc vải lanh. Có sẵn các loại từ chối từ 160D đến 1800D, nó rất hữu ích cho thảm, đệm và tổ vật nuôi, khiến nó trở thành lựa chọn phù hợp sau các giai đoạn tạo họa tiết. Xem sản phẩm → Dây tóc hoặc ghim: hai dạng sợi polyester từ một lần tan chảy
Chất liệu polyester tan chảy tương tự có thể trở thành sợi tơ liên tục hoặc sợi xơ ngắn được cắt theo chiều dài cố định và sự lựa chọn sẽ thay đổi loại vải chứ không chỉ sợi.
Sợi Filament
Các sợi liên tục có bề mặt nhẵn, đều. Xu hướng vón cục thấp, độ bền cao và độ rủ sắc nét khiến nó trở thành vật liệu mặc định cho trang phục thể thao, lớp lót, rèm cửa và chỉ khâu.
Sợi xơ
Cắt các chiều dài từ 38 đến 90 mm, uốn và kéo thành sợi trên hệ thống cotton hoặc len. Nó mang lại cảm giác ấm áp hơn, mềm mại hơn cho bàn tay, dễ dàng kết hợp với các loại sợi tự nhiên và chiếm ưu thế trong quần áo lông cừu, hàng dệt kim và quần áo bảo hộ lao động.
Sản xuất dập ghim thêm ba bước sau khi vẽ: uốn tóc, cài đặt nhiệt ở 120 đến 180 C và cắt. Uốn mang lại độ dày và độ kết dính, cài đặt nhiệt sẽ khóa nếp gấp tại chỗ và chiều dài cắt được khớp với hệ thống kéo sợi sẽ xử lý xơ.
Các thông số chất lượng chính khi bạn tìm nguồn sợi polyester
Polyester được xác định bằng số thay vì tính từ và năm thông số bao gồm hầu hết các rủi ro tìm nguồn cung ứng thực tế.
| tham số | Phạm vi điển hình | Tác động thực tế |
| Denier trên mỗi sợi | 1,5 đến 6,0 | Cảm giác cầm tay, vỏ vải, độ bóng đồng đều |
| độ bền | 4,0 đến 5,5 g/ngày | Độ bền khâu, độ bền của dây và đai |
| Độ giãn dài khi đứt | 20 đến 40% | Co giãn và phục hồi ở dạng vải |
| Co rút không khí nóng | 3 đến 7% | Giặt và ủi quần áo ổn định |
| Lấy lại độ ẩm | 0,4% | Tốc độ sấy, tĩnh điện, đặc tính nhuộm chất mang |
Khả năng lấy lại độ ẩm 0,4% của polyester thấp bất thường. Điều đó tốt cho việc làm khô nhanh và giữ hình dạng, nhưng nó cũng buộc phải kiểm soát tĩnh và nhuộm phân tán ở nhiệt độ cao ở 130 C dưới áp suất.
Bởi vì quá trình nhuộm không thể xảy ra ở nhiệt độ sôi, nên các góc cắt trong chất lượng polyme xuất hiện dưới dạng sự thay đổi màu sắc rất lâu trước khi nó xuất hiện dưới dạng đứt chỉ. Tiến hành thử nghiệm hấp thụ thuốc nhuộm nhỏ trên bất kỳ lô mới nào trước khi bắt đầu sản xuất số lượng lớn.
Hầu hết polyester được nhuộm ở dạng sợi hoặc vải, nhưng sợi nhuộm dope được nhuộm màu trong quá trình kéo sợi, giúp loại bỏ hoàn toàn dung dịch nhuộm và cải thiện độ bền màu.
Chỉ thêu polyester có độ bền và độ đàn hồi cao Được làm từ polyester FDY, sợi thêu này chắc chắn, chống phai màu, đàn hồi và chống nhăn. Nó bổ sung cho bối cảnh của sợi nhuộm dope bằng cách cung cấp một lựa chọn bền bỉ cho các ứng dụng thêu. Xem sản phẩm → Polyester tái chế: cùng một loại sợi từ nguyên liệu thô khác
Polyester tái chế gần như đi theo cùng một lộ trình và chỉ có điểm bắt đầu thay đổi.
Chai PET sau tiêu dùng được rửa sạch, vẩy, sấy khô và nấu chảy, sau đó được polyme hóa lại hoặc đưa trực tiếp vào dây chuyền kéo sợi. RPET được tái chế bằng cơ học thường có IV thấp hơn so với chip mới, vì vậy các nhà sản xuất trộn nó với polyme nguyên chất hoặc tiến hành trùng hợp trạng thái rắn để xây dựng lại trọng lượng phân tử.
Polyester tái chế không phải là sự hạ cấp về mặt hóa học; đó là một sự thay đổi trong nguyên tắc nguyên liệu, và các đặc tính của sợi vẫn phụ thuộc vào cùng một cách điều khiển kéo sợi và kéo sợi.
Chứng nhận GRS xác minh tuyên bố về hàm lượng tái chế, điều này quan trọng khi một thương hiệu báo cáo lượng khí thải dệt may Phạm vi 3 hoặc theo dõi tỷ lệ đầu vào tái chế. Về phía nguyên liệu, xem sợi tái chế được sản xuất như thế nào và nguyên liệu thô nào được sử dụng .
Việc chỉ định polyester bắt đầu từ việc sử dụng cuối cùng. Nếu sản phẩm cần số lượng lớn và độ mềm, hãy chỉ định sợi có kết cấu hoặc ghim kéo thành sợi. Nếu nó cần độ bền của đường khâu rõ ràng, hãy chọn sợi xoắn có độ bền cao. Tại JinDun Textile Co., Ltd., chúng tôi xem xét các thông số kỹ thuật dựa trên dây chuyền kéo sợi, tạo kết cấu và xoắn của chính chúng tôi trước khi báo giá, đó là lý do tại sao chúng tôi phát hiện những điểm không khớp trước khi sản xuất thay vì sau đó.
Câu hỏi thường gặp về sản xuất sợi polyester
Phiên bản ngắn gọn: sợi polyester là nhựa PET, được nấu chảy và kéo thành các sợi định hướng, và các loại tái chế thay đổi nguyên liệu mà không làm thay đổi thành phần hóa học.
Sợi polyester có thể được sản xuất mà không cần dầu mỏ?
Polyester nguyên chất yêu cầu MEG và PTA có nguồn gốc từ dầu mỏ, nhưng polyester tái chế thay thế tới 100% nguyên liệu thô đó bằng chai PET sau tiêu dùng. Sợi thu được vẫn là PET với các tính chất cơ học và hóa học tương tự.
Tại sao chất tan chảy lại quay ở nhiệt độ 265 đến 290 C thay vì nhiệt độ cao hơn?
PET bắt đầu phân hủy rõ rệt ở nhiệt độ trên 300 C. Quá trình kéo sợi được giữ ngay trên điểm nóng chảy, ở nhiệt độ thấp nhất mà vẫn tạo ra dòng chảy ổn định, nhằm bảo vệ trọng lượng phân tử và tránh hình thành gel.
Toàn bộ dây chuyền sản xuất mất bao lâu?
Một dây chuyền kéo sợi tạo ra cuộn chỉ trong vài phút, nhưng chuỗi hoàn chỉnh từ sợi monome thô đến sợi vải sẵn sàng thường mất từ một đến hai ngày khi bao gồm quá trình kết tinh, sấy khô, kéo và định hình.
Polyester chủ yếu có yếu hơn polyester sợi không?
Không. Xơ xơ dập về cơ bản có độ bền tương tự như sợi xơ kéo có cùng chất denier, vì cả hai đều trải qua cùng một bước định hướng. Sự khác biệt là ở xúc giác chứ không phải ở độ bền cơ học.
