Polyesterová vlákna

Polyesterová vlákna (mezinárodní zkratka PET^[1] ) jsou syntetické výrobky ze skupiny, ke které patří textilní vlákna z polyetylentereftalátu (PET), z polybutylentereftalátu (PBT) a z polytrimetylentereftalátu (PTT). Označením polyesterová vlákna jsou zpravidla míněny výrobky z PET, ze kterého velká většina vláken pochází.^[2]

Historický vývoj

Přírodní polyester je znám asi od roku 1830, první syntetický polyester se používal v 1. světové válce jako impregnační materiál. Vlákno ze syntetického polyesteru bylo vynalezeno v Anglii v roce 1941 a od roku 1947 se vyrábí průmyslově.^[3]

V roce 2022 dosáhla světová výroba polyesterových vláken 63 milionů tun, z toho 65 % ve formě filamentů a 35 % jako stříž.^[4] (V roce 2004 obnášela celková výroba 29 milionů tun).^[5]

Chemické složení

Polyesterové vlákno 400× zvětšené

Polyester je lineární makromolekula, jejíž hlavní řetězec -[-CO-O-]- sestává nejméně z 85 % z esteru vyrobeného polykondenzací.^[2]

Výroba

Základní surovinou je ropa, ze které se získává dimethyltereftalát a glykol. Polykondenzací obou sloučenin pak vzniká polyethylentereftalát.^[6]

Polyethylentereftalát se

a) přímo zvlákňuje (kontinuální postup) nebo

b) zpracovává diskontinuálně: granulát – sušení –tavení – zvlákňování

Konečný výrobek je znám ve 3 formách: filament, kabílek a stříž.

Hedvábí (filament) se vyrábí v jednoduché, hladké podobě nebo modifikované. Polyesterové vlákno je svým chemickým složením velmi vhodné k modifikaci, tedy úpravám příměsí chemických sloučenin a k zušlechtěni mechanickým nebo pneumatickým tvarováním.

Kabílek z polyesterových filamentů je surovina pro přádelny vlny, resp. přádelny dlouhých vláken. Zde se filament trhá nebo řeže na konvertoru na stapl, který se délkou i tvarem může přizpůsobit staplu vlny.

Stříže se dodávají v délce a ostatních vlastnostech přizpůsobených vláknům, se kterými se smíchávají při předení.

Vlastnosti a použití polyesterových vláken

Hedvábné vázanky: vlevo z PES, vpravo z přírodního hedvábí

Pletenina na polokošile ze 100 % polyesteru

Polyesterová vlákna se mohou vyskytovat prakticky ve všech textilních výrobcích.^[7]

V roce 2024 se odhadovaly % podíly na použií: oděvy 47, bytový textil 28, ostatní (obaly, koberce, pneumatikové kordy, různé technické textilie aj) 25^[8]

K nejdůležitějším kladným vlastnostem patří:

Vysoká odolnost na světle, vůči povětrnosti a mikroorganizmům (záclony)

Malá navlhavost (rychlé sušení)

Mnohé vlastnosti se dají snadno zlepšit chemickými nebo mechanickými procesy. Například:

Zvýšenou orientací molekul se dá zvýšit pevnost (pneumatikové kordy, dopravní pásy, šicí nitě)

Přimícháním malého množství chemikálií se dá zlepšit

• žmolkovitost (na úkor pevnosti),
• afinita k barvivům (k barvení nemodifikovaných vláken: disperzní barviva)
• srážlivost, obloučkovitost

Omak a lesk velmi podobný přírodnímu hedvábí se dosahuje u vláken s neokrouhlým (např. trojúhelníkovým) průřezem.

Dutá polyesterová vlákna se používají jako alternativa k peří s tou výhodou, že se výrobky plněné tímto materiálem dají prát.^[9]

Vzhled polyesterového hedvábí podobný staplovým přízím se dosahuje mícháním vláken s rozdílným stupněm protažení a tvarování.

Mísením přírodních vláken s polyesterem se dosáhne v mnohém směru zlepšení užitných vlastností příze. Nejjemnější polyesterové vlákno (mikrovlákno) se vyrábí se čtvrtinou tloušťky průměrné bavlny, tkaniny ze směsí s polyesterem jsou lehčí a méně mačkavé, pevnější a trvanlivější. Podobně je tomu u směsí polyester/vlna.

Vlastnosti modifikovaných polyesterů

Polyetylentereftalát (PET)

Podrobnější informace naleznete v článku Polyetylentereftalát.

Druh / modifikace	Způsob výroby / vlastnosti	Příklady použití	Známé značky
Standard	30-60 cN/tex, tažnost 20-50 % bod tavení 260 °C, hořlavost 22 LOI	filamenty: spodní prádlo, bytové textilie stříž: směsové příze na oděvy a byt. textilie	Trevira, Diolen Terylen, Grisuten
Sráživé a elastické filamenty	příměs kopolymeru, zobjemování termální úpravou bikomponentní vlákna (technologií S/S)	distanční pleteniny, filtrační tkaniny	Elas-Ter, T-400
Filamenty s vysokou pevností	až 84 cN/tex, tažnost do 15%	bezpeč. a dopravní pásy klínové řemeny	Diolen, Dacron
Profilovaná vlákna	až trojnásobná elasticita lesk přírodního hedvábí	oděvní textilie	Dacron hexsa, Trevira MC
Dutá vlákna	4-7dutin (kanálů)	oděv. a bytové textilie	Advansa, Coolmax
Vlákna se sníženým žmolkováním	modifikace chemického složení	oděv. textilie	Trevira 350, Dacron 138
Mikrovlákna	technologie meltblown nebo spunlace (ø cca 2-8 µm)	sport. oděvy, bytové textilie	Polartec
Hygroskopická vlákna	chemicky modifikovaná navlhavost nad 10 %	oděvní textilie	Trevira MC, Aquamarble
Vlákna se sníženou vznětlivostí	LOI 26	bytové textilie	Trevira CC, Advansa
Vlákna odpuzující mikroby	příměs ionů stříbra	medicínské oděvy	Trevira Bioactive, Coomax fresh FX
Antistatická vlákna	povrch s vrstvou sulfidu měďnatého nebo bikomponentní vlákna s obsahem uhlíku	podlahové krytiny, ochranné oděvy	R-Stat S
Tavitelná vlákna	a) vlákna tavitelná při 110-190 °C b) tavitelný plášť bikomponentů	netkané textilie pro hygienu, filtraci a pod	Trilon, Trevira NSK

Polytrimetylentereftalát (PTT)

Podrobnější informace naleznete v článku Polytrimetylentereftalát.

Polytrimetylentereftalát vzniká sloučením kyseliny tereftalové s 1.3 propandiolem. Výrobkům se říká také 3GT filamenty. Vlákno je velmi elastické (až 100 % opakování pružnosti), objemné, jako bikomponentní výrobek (PTT/PET) má velmi hebký omak.

Použití: filamenty na lehké sportovní oděvy, plavky, vlasové příze na koberce,

stříž na netkané textilie k technickým účelům

Značky: Corterra, Invista aj.

Polybutylentereftalát (PBT)

Podrobnější informace naleznete v článku Polybutylentereftalát.

Polybutylentereftalát vzniká polykondenzací kyseliny tereftalové s 1.4 butandiolem. Vlákna se nazývají také 4GT filamenty. Elasticita a trvanlivost zkadeření tvarovaných filamentů má dosahovat téměř hodnoty elastanů.

Filamenty se často opřádají bavlnou nebo viskózou na jádrové příze k použití na módní sportovní oděvy a punčochové zboží.

Značky: Trevira ESP, Ticona, Mirhon WE aj.

Polyetylennaftalát (PEN)

Podrobnější informace naleznete v článku Polyetylennaftalát.

Polyetylennaftalát vzniká polykondenzací dikarbonové kyseliny naftalinu s ethylglykolem. Vlákno dosahuje mimo jiné tažnou pevnost až 90 cN/tex, filamenty se používají na technické textilie (geotextilie, výztuž pneumatik aj.)

Podobné vlastnosti použití jako PEN mají polytrimetylennaftalátová (PTN) a polybutylennaftalátová (PBN) vlákna.^[10]

Zacházení s výrobky z polyesterových vláken

Bílé nebo světlé pletené osobní prádlo se smí prát ve vařící vodě. Kravaty, šály, šátky a jiné "hedvábné" tkaniny však jen ve vlažné lázni. Mastné skvrny se smějí odstraňovat jen perchloretylenem nebo benzinem. Žehlit se mohou tyto výrobky jen přes mokrý hadr při teplotách do 160 °C. U směsových tkanin z polyester/vlna smí teplota prací lázně jít jen do 30 °C a u žehličky nesmí přesáhnout 150 °C.^[11]

Vliv na životní prostředí

Polyesterová vlákna a výrobky z nich jsou největším zdrojem mikroplastů zamořujících přírodu. K uvolňování mikroplastů dochází zejména během praní oblečení vyrobeného z polyesteru, kdy se během jednoho pracího cyklu uvolní statisíce malinkatých polyesterových vlákének a úlomků.^[12]

Vliv na lidské zdraví

U polyesteru byl stejně jako u jiných syntetických vláken prokázán negativní vliv na plíce, pokud dochází k vdechování jeho drobných vláken. Existuje řada studií poukazujících na to, že u dělníků pracujících ve fabrikách zpracovávajících syntetická vlákna, včetně polyesteru, se časem rozvinuly příznaky jako kašel a dušnost v důsledku chronických zánětlivých reakcí způsobených vlákny usazenými v plicích, jenž zde vzhledem ke své nerozložitelnosti mohou zůstat i trvale. To v případě dlouhodobé vysoké expozice vede až k rozvoji idiopatické plicní fibrózy.^[13][14]