องค์ประกอบและโครงสร้างโมเลกุลของผ้าโพลีเอสเตอร์

ชื่อทางเคมีของโพลีเอสเตอร์คือ polyethylene terephthalate (PET); มันอยู่ในกลุ่มของสารประกอบพอลิเมอร์โพลีเอสเตอร์อะโรมาติก หน่วยโครงสร้างพื้นฐานถูกสร้างขึ้นจากปฏิกิริยาควบแน่นของกรดเทเรฟทาลิกและเอทิลีนไกลคอล และสูตรโมเลกุลของมันถูกทำให้ง่ายขึ้นเป็น [C10H8O4]ₙ สำหรับโพลีเอสเตอร์ที่มีไว้สำหรับการผลิตเส้นใย โดยทั่วไปน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์จะอยู่ระหว่าง 18,000 ถึง 25,000 โดยทั่วไปขนสัตว์-เช่นโพลีเอสเตอร์จะมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่า ในขณะที่โพลีเอสเตอร์-เกรดอุตสาหกรรมมีแนวโน้มที่จะมีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างสูงกว่า

การตั้งชื่อและการจำแนกประเภทของเส้นใยเคมีในผลิตภัณฑ์สิ่งทอเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดใน GB/T 4146.1-2009

ในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี โมเลกุลขนาดใหญ่ของโพลีเอสเตอร์ประกอบด้วยส่วนของสายโซ่อะลิฟาติก (-OCH₂CH₂O-) หมู่เอสเทอร์ (-COO-) วงแหวนเบนซีน และหมู่ไฮดรอกซิลส่วนปลาย หมู่เอสเทอร์คิดเป็นประมาณ 46% ของเนื้อหาในโมเลกุล นอกเหนือจากหมู่ไฮดรอกซิลส่วนปลายแล้ว โมเลกุลยังขาดหมู่ขั้วโลกที่ชอบน้ำอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ เส้นใยจึงมีความสามารถในการละลายน้ำได้ดีและมีคุณสมบัติในการดูดซับความชื้นได้ต่ำมาก ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง- หมู่เอสเทอร์อาจเกิดการเสื่อมสลายเนื่องจากความร้อน นอกจากนี้เมื่อมีอุณหภูมิสูงและน้ำ ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสจะเกิดขึ้นทันที ภายใต้สภาวะที่เป็นด่างรุนแรง ปฏิกิริยาสะพอนิฟิเคชันอาจเกิดขึ้น ส่งผลให้ระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันลดลง อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 องศา โดยทั่วไปความเข้มข้นของผงซักฟอกมาตรฐานจะไม่ส่งผลเสียอย่างมีนัยสำคัญต่อโพลีเอสเตอร์

ในส่วนของโครงสร้างทางสัณฐานวิทยา เส้นใยโพลีเอสเตอร์จะปรากฏเป็นทรงกระบอกเรียบและสม่ำเสมอตลอดแกนตามยาว ในขณะที่หน้าตัด-โดยทั่วไปจะมีลักษณะเกือบเป็นวงกลม เส้นใยที่เพิ่งเกิดใหม่ที่ผลิตจากการปั่นแบบหลอมนั้นมีโครงสร้างอสัณฐานและมีคุณสมบัติเชิงกลค่อนข้างต่ำ ดังนั้นจึงต้องผ่านการวาดภาพ (การวางแนว) และการตั้งค่าความร้อน-เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานจริง ผลิตภัณฑ์โพลีเอสเตอร์สำเร็จรูปจัดอยู่ในประเภทโพลีเมอร์กึ่ง-ที่เป็นผลึก ซึ่งโดยทั่วไปจะมีระดับความเป็นผลึกระหว่าง 40% ถึง 60% พร้อมด้วยการวางแนวของโมเลกุลในระดับสูง ลักษณะเหล่านี้เป็นพื้นฐานหลักสำหรับความแข็งแรงสูงของวัสดุ โมดูลัสสูง และความเสถียรของมิติที่ดีเยี่ยม โครงสร้างวงแหวนเบนซีนภายในโซ่โมเลกุลให้ความแข็งแกร่งระดับสูงแก่ส่วนของโซ่ จึงมีส่วนทำให้วัสดุมีความแข็งแรงและต้านทานความร้อน ในทางกลับกัน ส่วนโซ่เมทิลีน (-OCH₂CH₂O-) ให้ความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง ซึ่งช่วยให้วัสดุมีการผสมผสานที่สมดุลระหว่างคุณสมบัติทางกลที่แข็งแกร่งและความสามารถในการแปรรูป