폴리에스테르의 화학 공식: PET(C10H8O4)n과 원사 구매자에게 미치는 영향

두 개의 DTY 견적은 동일한 데니어, 동일한 필라멘트 수 및 동일한 광택을 나열할 수 있지만 염색소에서는 완전히 다르게 작동합니다. 설명은 일반적으로 분자 수준에 있으므로 실제로 무엇을 구매하는지 아는 것이 좋습니다. 의류와 가정용 직물을 지배하는 폴리에스터의 화학식은 (C ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n , 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 PET의 반복 단위입니다. 엄밀히 말하면 폴리에스테르는 에스테르 결합으로 연결된 전체 폴리머 계열을 지칭하므로 단일한 보편적인 공식은 존재하지 않습니다. PET는 그야말로 섬유섬유 생산을 지배하는 구성원이다. 해당 공식을 읽을 수 있게 되면 사양 시트는 더 이상 알파벳 수프가 아닙니다. 양이온 염색 가능 원사가 낮은 온도에서 밝은 색조를 띠는 이유, 재활용 섬유가 버진과 같은 성능을 발휘하는 이유, 칩 점도가 방적 라인이 얼마나 원활하게 작동하는지 결정하는 이유를 알 수 있습니다.

공식 읽기: 무엇(C ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n 실제로는 의미한다

반복 단위 C ₁₀ H ₈ O ₄ 10개의 탄소 원자, 8개의 수소 원자, 4개의 산소 원자를 포함하며 단위 중량은 약 192g/mol입니다. 아래첨자 n은 중합도이며, 이는 이러한 단위 중 몇 개가 하나의 사슬에 연결되어 있는지를 의미합니다. 섬유 등급 PET는 일반적으로 분자당 약 100개의 반복 단위를 연결하며, 이는 섬유의 특징인 인장 강도와 주름 회복 기능을 제공할 만큼 충분히 깁니다.

모든 폴리에스터는 동일한 일반적인 제조법을 따릅니다. 즉, 디카르복실산이 디올과 반응합니다. PET의 경우 축합 반응은 다음과 같습니다.

n HO-CH ₂ CH ₂ -OH n HOOC-C ₆ H ₄ -COOH → -[O-CH ₂ CH ₂ -O-CO-C ₆ H ₄ -CO-] _n - 2n H ₂ O

• 테레프탈레이트 잔류물: 폴리에스테르에 강성, 치수 안정성 및 내열성을 부여하는 두 개의 카르보닐 그룹이 측면에 있는 단단한 벤젠 고리입니다.
• 에틸렌 브릿지: 짧은 -CH ₂ CH ₂ - 에틸렌 글리콜 세그먼트는 드로잉 및 텍스처링에 충분한 유연성을 추가합니다.
• 에스테르 그룹: 폴리에스터 계열을 정의하는 -CO-O- 연결과 폴리머를 다시 분해하기 위한 정확한 결합 화학적 재활용 공격.

백본은 방향성이 있고 물을 싫어하기 때문에 표준 PET는 수분을 거의 흡수하지 않고(약 0.4% 회복) 고온 조건에서 분산 염료만 수용합니다. 이 두 가지 사실은 다운스트림의 거의 모든 마무리 결정을 형성합니다.

단량체에서 칩까지: 공식이 물리적이 되는 곳

이 공식은 공장 현장에서 정제된 테레프탈산(PTA, C)이라는 두 가지 단량체로 시작됩니다. ₈ H ₆ O ₄ ) 또는 디메틸 테레프탈레이트(DMT, C ₁₀ H ₁₀ O ₄ ), 모노에틸렌 글리콜(MEG, C)과 반응 ₂ H ₆ O ₂ ). PTA 경로는 부산물로 물을 방출하고, DMT 경로는 메탄올을 방출하며, 둘 다 용융물이 목표 사슬 길이에 도달할 때까지 안티몬 기반 촉매를 사용하여 열을 가합니다. 그런 다음 용융된 중합체를 압출하고 무역에서는 폴리에스테르 칩이라고 부르는 투명한 펠렛으로 절단합니다. 이는 (C의 최초 유형 형태) ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n .

칩 품질은 주로 체인 길이를 나타내는 고유 점도(IV)로 판단됩니다. 섬유 등급 칩은 일반적으로 0.60~0.68dl/g 사이에 있습니다. IV가 낮다는 것은 사슬이 짧고 섬유질이 약하며 회전 중에 필라멘트가 끊어지는 것을 의미합니다. 그렇기 때문에 원사 생산업체는 가격만으로 구매하는 대신 POY, FDY 및 DTY 라인용 칩에 대해 IV를 엄격하게 통제합니다.

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동일한 공식, 다른 원사: POY, FDY 및 DTY

많은 신규 구매자를 당황하게 만드는 점: POY, FDY 및 DTY는 모두 정확히 동일한 화학 공식을 가지고 있습니다. 그들의 차이점은 화학이 아닌 물리학에서 비롯됩니다. 연신은 사슬을 정렬하고 결정성을 높이기 때문에 완전히 연신된 실은 강하고 부드럽습니다. 가연 텍스처링은 연신된 필라멘트를 코일로 주름지게 하기 때문에 연신된 실이 부피가 크고 부드럽습니다. 부분 배향사는 체인이 부분적으로만 정렬된 반제품 공급원료입니다. 드로잉이 진행되는 정도에 따라 방향과 결정성이 달라집니다. 분자 자체는 결코 변하지 않습니다. 나란히 분석한 내용은 다음 가이드를 참조하세요. FDY, POY 및 DTY의 주요 차이점 .

수정된 공식: 양이온성 염색 폴리에스테르 이면의 화학

표준 PET의 깨끗한 비이온성 백본은 염색이 잘 되지 않는 이유이기도 합니다. 체인에 전하를 띠는 부위가 없기 때문에 약 130°C의 압력에서 운반되는 분산 염료에 의존하며 진정으로 깊고 빛나는 색상은 도달하기 어렵습니다. 양이온 염색 가능(CD) 폴리에스테르는 공식 자체를 편집하여 이 문제를 해결합니다. 즉, 디메틸 5-설포이소프탈레이트의 나트륨 염인 SIPM의 약 1.5-3mol%를 공중합하여 사슬을 따라 음이온성 설포네이트 그룹을 심습니다. 음으로 하전된 부위는 양이온 염료와 이온 결합하므로 CD 원사 염색은 종종 캐리어 없이 끓일 때 약 95-100°C에서 실행되며 눈에 띄게 더 밝고 채도가 높은 색상을 생성합니다.

균형은 현실입니다. 공단량체는 표준 PET에 비해 녹는점과 인성을 약간 낮추므로 CD 원사는 일반적으로 최대 강도보다는 염색 특성을 위해 선택됩니다. 그 화학적 성질은 또한 투톤 디자인을 가능하게 합니다. 일반 PET 필라멘트와 CD 필라멘트를 하나의 니트로 교차시킨 후 염색할 때 CD 부분만 양이온 염료를 사용하므로 후염 기법 없이 멜란지 및 대비 효과를 얻을 수 있습니다.

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재활용 폴리에스테르: 동일한 공식, 다른 원산지

재활용 폴리에스터(rPET)는 공급원료에 관계없이 화학적으로 동일한 물질입니다. ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n (C ₁₀ H ₈ O ₄ ) _n . 기계적 재활용은 음료수 병과 같은 사용 후 PET를 세척하고 녹이고 다시 펠렛화합니다. 사슬 단축으로 인해 IV가 아래로 움직일 수 있지만 공식은 그대로 유지되며 신중한 생산자는 고상 중합 또는 혼합을 통해 이를 수정합니다. 화학적 재활용은 더 나아가 해당과정, 메탄올분해 또는 가수분해를 사용하여 에스테르 결합을 절단하고 단량체 또는 BHET를 회수하여 재중합하여 순수 동등 칩으로 만듭니다.

여기서 구매자에게는 두 가지가 중요합니다. 첫째, 성능: 잘 제어된 rPET는 버진사와 동일한 강도 및 염색 기준을 충족합니다. 둘째, 증거: GRS와 같은 인증은 재활용 콘텐츠 주장을 확인하며, 우리는 POY, FDY 및 DTY를 통해 칩에서 실행되는 재활용 라인 전반에 걸쳐 2019년부터 GRS 인증을 보유하고 있습니다. 기술적인 세부 사항을 원하시면 다음 기사를 참조하세요. 기계적 재활용과 화학적 재활용 두 경로를 모두 통과합니다.

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다음 구매에 있어 공식의 의미

화학 물질을 읽으면 사양서 내용이 구매 결정으로 전환됩니다. 아래 표는 주요 상업용 변형을 기본 공식에 다시 매핑합니다.

몇 가지 실용적인 숫자가 구조에서 바로 이어집니다. PET는 약 250~260°C에서 녹으므로 마감 및 다림질 온도는 그보다 훨씬 낮은 온도로 유지되어야 합니다. 소수성 백본은 상당한 양의 정전기와 함께 빠른 건조와 손쉬운 관리를 의미합니다. 약 1.38g/cm3의 밀도는 직물에 유동적인 드레이프보다는 바삭바삭한 느낌을 줍니다. 그리고 프로젝트에 질감 있는 벌크 대신 진정한 신축성이 필요할 때 업계에서는 부탄디올이 에틸렌 글리콜을 대체하여 부드러운 부분을 늘리고 양말 커프스 및 스포츠웨어 트림용 PBT/PET 고탄성 원사에서 볼 수 있는 탄성을 생성하는 폴리에스테르인 PBT로 눈을 돌립니다.

폴리에스테르의 화학식은 단순한 답변 그 이상입니다. 구매자와 공급자 사이의 공유 언어입니다. 가격보다는 고유 점도, CD 원사보다는 SIPM 함량, rPET가 기계적 또는 화학적으로 재활용되는지 여부에 대해 질문할 수 있다면, 귀하가 받는 견적은 실제로 만들고자 하는 직물과 일치할 것입니다. 다가오는 프로그램을 위해 표준, 양이온 염색 가능 또는 재활용 폴리에스터 원사를 칭량하는 경우, 당사 팀은 귀하가 최종 용도에 맞는 공식을 찾는 데 도움을 드릴 수 있으며, 전 세계 문의에 12시간 이내에 응답합니다.