Nome do material: Poliéster
Origem e características
A fibra de poliéster, comumente conhecida como "poliéster", é uma fibra sintética produzida pela fiação de poliéster a partir da policondensação de diácidos orgânicos e dióis, abreviação de fibra PET, que pertence à classe dos compostos de alto peso molecular. Inventada em 1941, é atualmente a maior variedade de fibra sintética. A principal vantagem da fibra de poliéster é a sua resistência a rugas e excelente preservação da forma, além de alta resistência mecânica e capacidade de recuperação elástica. É firme, durável, não amassa, não gruda no ferro e não deixa os pelos grudados.
A fibra de poliéster (PET) é um tipo de fibra sintética composta por várias cadeias macromoleculares conectadas por grupos éster e transformadas em polímero. Na China, fibras com mais de 85% de tereftalato de polietileno são chamadas simplesmente de poliéster. Existem muitos nomes comerciais internacionais para esse material, como Dacron (Estados Unidos), Tetoron (Japão), Terlenka (Reino Unido), Lavsan (ex-União Soviética), etc.
Já em 1894, Vorlander produziu poliésteres de baixo peso molecular relativo com cloreto de succinila e etilenoglicol. Einkorn sintetizou o policarbonato em 1898; Carothers sintetizou o poliéster alifático: o poliéster sintetizado nos primeiros anos era principalmente composto alifático, com baixo peso molecular relativo e ponto de fusão, sendo facilmente solúvel em água, o que o tornava pouco adequado para fibras têxteis. Em 1941, Whinfield e Dickson, na Grã-Bretanha, sintetizaram o tereftalato de polietileno (PET) a partir de tereftalato de dimetila (DMT) e etilenoglicol (EG), um polímero que podia ser usado para produzir fibras com excelentes propriedades por fiação por fusão. Em 1953, os Estados Unidos instalaram a primeira fábrica para produzir fibra de PET; por assim dizer, a fibra de PET é um tipo de fibra sintética de desenvolvimento tardio.
Com o desenvolvimento da síntese orgânica, da ciência dos polímeros e da indústria, uma variedade de fibras PET práticas com diferentes propriedades foram desenvolvidas nos últimos anos.
Exemplos incluem a fibra de tereftalato de polibutileno (PBT) e a fibra de tereftalato de polipropileno (PTT), com alta elasticidade, e a fibra de poliéster totalmente aromática, com ultra-alta resistência e alto módulo: a chamada "fibra de poliéster" geralmente se refere à fibra de tereftalato de polietileno.
Campo de aplicação
A fibra de poliéster possui uma série de excelentes propriedades, como alta resistência à ruptura e módulo de elasticidade, resiliência moderada, excelente efeito de termofixação e boa resistência ao calor e à luz. O ponto de fusão da fibra de poliéster é de aproximadamente 255 °C, e a temperatura de transição vítrea é de cerca de 70 °C. Em uma ampla gama de condições de uso final, apresenta forma estável, resistência à lavagem e ao desgaste do tecido. Além disso, possui excelente impedância (como resistência a solventes orgânicos, sabão, detergente, alvejante e oxidantes), bem como boa resistência à corrosão e estabilidade a ácidos e álcalis fracos, o que lhe confere ampla aplicação industrial. O rápido desenvolvimento da indústria petrolífera também forneceu matéria-prima mais abundante e barata para a produção de fibra de poliéster. Aliado ao desenvolvimento das tecnologias de controle químico, mecânico e eletrônico nos últimos anos, o processo de produção da matéria-prima, formação da fibra e usinagem tornou-se gradualmente mais curto, contínuo, rápido e automatizado, fazendo da fibra de poliéster a fibra sintética de desenvolvimento mais rápido e com maior produtividade. Em 2010, a produção global de fibra de poliéster atingiu 37,3 milhões de toneladas, representando 74% da produção mundial total de fibra sintética.
Propriedades Físicas
1) Cor. O poliéster geralmente é opalescente após a mercerização. Para produzir peças foscas, adicione TiO2 fosco antes da fiação; para produzir peças totalmente brancas, adicione um agente branqueador; para produzir seda colorida, adicione pigmento ou corante na massa fundida durante a fiação.
2) Formato da superfície e da seção transversal. A superfície do poliéster convencional é lisa e a seção transversal é quase circular. Por exemplo, fibras com formatos de seção especiais, como triangular, em forma de Y, oca e outras seções especiais de seda, podem ser produzidas utilizando fieiras com formatos especiais.
3) Densidade. Quando o poliéster está completamente amorfo, sua densidade é de 1,333 g/cm³. Quando totalmente cristalizado, sua densidade é de 1,455 g/cm³. Geralmente, o poliéster apresenta alta cristalinidade e densidade de 1,38 a 1,40 g/cm³, similar à da lã (1,32 g/cm³).
4) Taxa de recuperação de umidade. A recuperação de umidade do poliéster em condições padrão é de 0,4%, inferior à do acrílico (1% a 2%) e da poliamida (4%). O poliéster possui baixa higroscopicidade, portanto sua resistência à umidade diminui menos e o tecido é lavável; porém, o fenômeno da eletricidade estática é significativo durante o processamento e o uso, resultando em baixa respirabilidade e higroscopicidade do tecido.
5) Desempenho térmico. O ponto de amolecimento (Ta) do poliéster é de 230-240 °C, o ponto de fusão (Tm) é de 255-265 °C e o ponto de decomposição (Td) é de cerca de 300 °C. O poliéster pode queimar no fogo, enrolar-se e derreter formando grânulos, com fumaça preta e odor.
6) Resistência à luz. Sua resistência à luz só perde para a fibra acrílica. A resistência à luz do dacron está relacionada à sua estrutura molecular. O dacron possui uma forte banda de absorção apenas na região de ondas de luz de 315 nm, portanto, sua resistência perde apenas 60% após 600 horas de exposição à luz solar, o que é semelhante ao algodão.
7) Desempenho elétrico. O poliéster apresenta baixa condutividade devido à sua baixa higroscopicidade, e sua constante dielétrica na faixa de -100 a +160 °C é de 3,0 a 3,8, o que o torna um excelente isolante.
Propriedades Mecânicas
1) Alta intensidade. A resistência a seco foi de 4 a 7 cN/DEX, enquanto a resistência a úmido diminuiu.
2) Alongamento moderado, 20%~50%.
3) Alto módulo. Entre a grande variedade de fibras sintéticas, o poliéster possui o módulo inicial mais alto, podendo atingir até 14~17 GPa, o que torna o tecido de poliéster estável em termos de tamanho, sem deformação, resistente a dobras e durável em pregas.
4) Boa resiliência. Sua elasticidade é próxima à da lã e, quando esticada em 5%, recupera quase totalmente sua forma original após a remoção da carga. Portanto, a resistência ao amassamento do tecido de poliéster é superior à de outros tecidos de fibra.
5) Resistência ao desgaste. Sua resistência ao desgaste só perde para a do nylon e, em comparação com outras fibras sintéticas, é praticamente a mesma.
Estabilidade química
A estabilidade química do poliéster depende principalmente da estrutura de sua cadeia molecular. O poliéster apresenta boa resistência a outros reagentes, exceto por sua baixa resistência a álcalis.
Resistência a ácidos. O Dacron é muito estável a ácidos (especialmente ácidos orgânicos) e pode ser imerso em solução de ácido clorídrico com uma fração mássica de 5% a 100°C.
Data da publicação: 14 de fevereiro de 2022
