Skład i struktura molekularna tkaniny poliestrowej

Nazwa chemiczna poliestru to politereftalan etylenu (PET); należy do klasy aromatycznych poliestrowych związków polimerowych. Jego podstawowa jednostka strukturalna powstaje w wyniku reakcji polikondensacji kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego, a jego wzór cząsteczkowy można uprościć do [C10H8O4]ₙ. W przypadku poliestru przeznaczonego do produkcji włókien względna masa cząsteczkowa zazwyczaj mieści się w zakresie od 18 000 do 25 000; Odmiany poliestru-podobnego do wełny mają zazwyczaj niższe masy cząsteczkowe, podczas gdy warianty poliestru-przemysłowego mają zwykle stosunkowo wyższe masy cząsteczkowe.

Nazewnictwo i klasyfikacja włókien chemicznych w wyrobach tekstylnych są zgodne z normami określonymi w GB/T 4146.1-2009.

Pod względem składu chemicznego makrocząsteczki poliestru składają się głównie z odcinków łańcucha alifatycznego (-OCH₂CH₂O-), grup estrowych (-COO-), pierścieni benzenowych i końcowych grup hydroksylowych. Grupy estrowe stanowią około 46% zawartości cząsteczki; poza końcowymi grupami hydroksylowymi w cząsteczce brakuje innych hydrofilowych grup polarnych. W rezultacie włókno wykazuje silną hydrofobowość i wyjątkowo słabe właściwości pochłaniania wilgoci. W warunkach wysokiej-temperatury grupy estrowe mogą ulegać degradacji termicznej; ponadto w obecności zarówno wysokich temperatur, jak i wody, reakcje hydrolizy łatwo zachodzą. W warunkach silnie zasadowych mogą zachodzić reakcje zmydlania, prowadzące do zmniejszenia stopnia polimeryzacji; jednakże w temperaturach poniżej 100 stopni standardowe stężenia detergentów na ogół nie mają znaczącego niekorzystnego wpływu na poliester.

Jeśli chodzi o strukturę morfologiczną, włókna poliestrowe wyglądają jak gładkie, jednolite cylindry wzdłuż ich osi podłużnej, a ich{0}}przekroje poprzeczne są zazwyczaj prawie okrągłe. Powstające włókna wytwarzane metodą przędzenia ze stopu mają strukturę amorficzną i wykazują stosunkowo niskie właściwości mechaniczne; dlatego muszą zostać poddane obróbce rozciągającej (orientacyjnej) i-utwardzania cieplnego, aby spełnić wymagania praktycznego zastosowania. Gotowe produkty poliestrowe są klasyfikowane jako polimery pół-krystaliczne, zwykle wykazujące poziom krystaliczności od 40% do 60%, wraz z wysokim stopniem orientacji molekularnej; cechy te stanowią główną podstawę wysokiej wytrzymałości, wysokiego modułu i doskonałej stabilności wymiarowej materiału. Struktury pierścieni benzenowych w łańcuchach molekularnych nadają segmentom łańcucha wysoki stopień sztywności, przyczyniając się w ten sposób do wytrzymałości materiału i odporności termicznej; i odwrotnie, segmenty łańcucha metylenowego (-OCH₂CH₂O-) zapewniają pewien stopień elastyczności, dzięki czemu materiał posiada zrównoważone połączenie solidnych właściwości mechanicznych i przetwarzalności.