- Điểm
- 70,606
Sợi polyester là gì?
Sợi polyester là một trong những loại sợi tổng hợp đa năng và được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành dệt may hiện nay. Nó nổi tiếng về độ bền, độ chắc chắn và tính linh hoạt. Thuật ngữ 'polyester' được áp dụng cho các polyme chứa nhóm este trong chuỗi polyme chính, giúp vật liệu có độ ổn định, độ bền, khả năng kháng hóa chất và khả năng chịu nhiệt vừa phải so với sợi tự nhiên. Polyester được tạo ra từ phản ứng trùng hợp ngưng tụ giữa các axit dicarboxylic (thường là axit terephthalic) và diol (thường là ethylene glycol), trong đó nước hoặc một phân tử nhỏ khác bị loại bỏ, cho phép hình thành các đại phân tử chuỗi dài với cấu trúc đều đặn.
Có thể phân loại polyester thành hai loại chính:
- Polyme polyester nhiệt dẻo (ví dụ: PET – Polyethylene Terephthalate), bao gồm các polyme tạo sợi, tạo màng và ứng dụng kỹ thuật, có thể được nung chảy, định hình lại và xử lý nhiều lần nhờ cấu trúc phân tử tuyến tính. Chúng được sử dụng rộng rãi trong dệt may, bao bì (chai nhựa, màng) và các bộ phận kỹ thuật.
- Polyester nhiệt rắn (nhựa polyester không bão hòa), về cơ bản là các loại nhựa lỏng, khi đóng rắn sẽ tạo thành cấu trúc liên kết chéo cao (dạng rắn) thông qua phản ứng với các chất liên kết chéo như styren. Điều này tạo ra các mạng lưới cứng, chịu nhiệt và không thể nóng chảy lại. Chúng được sử dụng rộng rãi làm chất nền cho vật liệu composite gia cường sợi để liên kết các cấu trúc sợi với nhau vì nhựa đã đóng rắn mang lại độ bám dính tuyệt vời, độ ổn định kích thước và độ bền cơ học trong các ứng dụng composite như thuyền, tấm thân xe ô tô và vật liệu xây dựng.
Hình ảnh hiển vi của polyester
Tính chất của sợi polyester
a) Độ bền: Polyester là loại sợi tự nhiên bền chắc và ổn định, và độ bền của nó có thể được tăng cường hơn nữa trong các phiên bản công nghiệp có độ bền cao được sử dụng trong dây thừng, lốp xe và dây an toàn.b) Độ đàn hồi: Vải có khả năng phục hồi tốt. Độ đàn hồi của sợi vải giúp chống nhăn, đó là lý do tại sao quần áo thường trông gọn gàng ngay cả sau khi mặc lâu.
c) Khả năng thấm hút: Polyester là chất liệu kỵ nước và là một trong những loại sợi ít thấm hút nhất. Nó có giá trị hút ẩm thấp, chỉ 0,4% so với khoảng 8% của cotton, giúp chống thấm nước và nhanh khô. Độ ẩm chỉ nằm trên bề mặt thay vì thấm vào, vì vậy nó khô nhanh và không dễ bị bám bẩn.
d) Độ rũ: Độ rũ phụ thuộc vào loại polyester. Sợi filament có độ rũ khá tốt, các loại sợi trilobal có độ rũ thậm chí còn tốt hơn, và polyester se sợi cho cảm giác mềm mại hơn do có các khoảng trống không khí giữa các sợi.
e) Cách nhiệt: Chất liệu polyester có kết cấu, uốn cong hoặc rỗng giúp giữ không khí hiệu quả, mang lại khả năng cách nhiệt tốt, thích hợp cho quần áo mùa đông và làm vật liệu lót chăn ga gối đệm.
f) Khả năng chống mài mòn: Nó có khả năng chống mài mòn cao, chỉ đứng sau polyamide (nylon). Vì vậy, nó chịu được ma sát và sử dụng thô ráp cực tốt.
g) Trọng lượng nhẹ: Trọng lượng nhẹ phụ thuộc vào độ dày của sợi (denier), nhưng nhìn chung polyester vẫn là một loại sợi nhẹ.
h) Khả năng chống chịu: Polyester không bị co rút vì được xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất. Nó cũng có khả năng chống lại sự phân hủy do ánh sáng, làm cho nó phù hợp với các sản phẩm ngoài trời. Sợi này có khả năng chống lại côn trùng, nấm mốc, axit, hầu hết các hóa chất, mồ hôi và kiềm yếu ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ cao (>150°C) sẽ làm giảm độ bền và có thể gây chảy sợi.
i) Các điểm dễ bị hư hỏng: Bề mặt mịn, tròn của sợi polyester dạng filament tạo ra ít khoảng trống hơn trong các loại vải dệt, do đó chúng giữ được ít không khí hơn và cảm giác ít ấm hơn. Mặc dù không thấm hút, polyester lại dễ bị dính các vết dầu mỡ, rất khó giặt sạch. Thường cần giặt cẩn thận với chất tẩy rửa có khả năng tẩy dầu mỡ. Nhiệt độ cao có thể làm chảy sợi, vì vậy cần ủi cẩn thận, mặc dù độ bền của nó thường có nghĩa là không cần ủi. Sợi polyester dạng se dễ bị xù lông hơn, vì vậy nên sử dụng chế độ giặt nhẹ nhàng.
Sơ đồ quy trình sản xuất polyester
Ethylene từ ngành công nghiệp dầu mỏ được oxy hóa để sản xuất monome glycol, một loại rượu hai chức.
↓
Monome glycol dihydric alcohol được kết hợp với axit terephthalic trong nồi hấp ở nhiệt độ cao. Sau đó, hỗn hợp được hút chân không.
↓
Quá trình trùng hợp (với sự hỗ trợ của chất xúc tác) tạo ra một chất lỏng trong suốt, không màu.
↓
Polyester nóng chảy chảy qua một khe trên xi lanh đúc để tạo thành các dải. Sau đó, nó được làm nguội để đông cứng.
↓
Các dải ruy băng được cắt nhỏ và sấy khô để loại bỏ độ ẩm dư thừa.
↓
Các mảnh polymer được nung chảy trong một phễu chứa.
↓
Kéo sợi nóng chảy: các sợi được ép đùn và sấy khô trong không khí lạnh.
↓
Kéo giãn: Các sợi nóng được kéo giãn sao cho chiều dài tăng lên khoảng năm lần so với chiều dài ban đầu. Quá trình này giúp sắp xếp các phân tử để tăng cường độ bền của sợi. Ở giai đoạn này, sợi có thể được tạo cấu trúc hoặc uốn cong, v.v. để tiết kiệm thời gian và chi phí.
↓
Sợi ngắn được tạo ra hoặc sợi dài liên tục được tạo ra.
Các loại hoàn thiện của Polyester
- Chống tĩnh điện: Polyester tích tụ điện tích tĩnh, vì vậy quần áo có lớp phủ chống tĩnh điện sẽ không bám vào cơ thể hoặc hút bụi bẩn. Điều này thường đạt được bằng cách sử dụng các lớp phủ dẫn điện hoặc pha trộn với sợi carbon.
- Cán màng: Được sử dụng để giảm hiện tượng xù lông, tạo hoa văn dập nổi và tăng độ bóng. Quá trình này bao gồm việc đưa vải đi giữa các con lăn được làm nóng dưới áp lực.
- Định hình bằng nhiệt: Giúp tạo hình dạng vĩnh viễn, chẳng hạn như nếp gấp, vì đây là chất liệu nhiệt dẻo. Quá trình định hình bằng nhiệt khóa định hướng phân tử, đảm bảo độ ổn định về kích thước và khả năng chống nhăn.
- Cắt tỉa: Để tạo bề mặt lông mịn và đều. Thường được sử dụng trong các loại vải nỉ và vải có lông để đạt được kết cấu bề mặt đồng nhất.
- Chống thấm nước và chống bám bẩn: Để cải thiện sự thoải mái và dễ dàng chăm sóc khi được pha trộn với các loại sợi khác, chẳng hạn như cotton. Các lớp phủ fluorocarbon hoặc silicone thường được áp dụng để tăng cường khả năng chống thấm.
Các biến thể của Polyester
- Sợi đơn: Các ứng dụng công nghiệp chính bao gồm Vituf, polyester có mã số chung như MX6020 và Shanton (slub). Sợi đơn là các sợi đơn liên tục, được đánh giá cao về độ bền và độ ổn định kích thước.
- Sợi đa filament: Được sử dụng trong sản xuất lốp xe Goodyear, Kodel (PCDT) và Trevira. Loại sợi này bao gồm nhiều sợi mảnh nhỏ xoắn lại với nhau, mang lại tính linh hoạt và độ bền cao.
- Sợi ngắn (Stack Fibers): Được sử dụng trong các sản phẩm như Kodel™, Loftguard™ và Trevira. Sợi ngắn là những đoạn sợi ngắn được kéo thành sợi chỉ, giúp vải mềm mại hơn.
- Cấu trúc dạng rãnh: Các rãnh trên sợi vải nhanh chóng dẫn mồ hôi từ da lên bề mặt vải, ví dụ như Coolmax®. Điều này giúp tăng cường khả năng quản lý độ ẩm trong quần áo thể thao.
- Rỗng: Một chiếc ghim, kim hoặc ống đặc được đỡ ở trung tâm của lỗ tròn. Một loại khí trơ hoặc hóa chất phản ứng được bơm vào lõi rỗng để ngăn sợi bị xẹp cho đến khi đông cứng. Loại sợi này không gây dị ứng và được sử dụng để làm đầy túi ngủ, chăn bông và quần áo trượt tuyết. Sợi rỗng giữ không khí, cải thiện khả năng cách nhiệt và giảm trọng lượng.
- Vải hình thùy: Vải ba thùy, năm thùy, sáu thùy và tám thùy – các biến thể này mang lại những hiệu ứng cụ thể để tăng độ che phủ, độ mờ, khả năng thấm hút, sự thoải mái và độ mềm mại. Chúng có thể được làm rỗng bên trong, do đó rất nhẹ, và thường có đặc tính đệm và cách nhiệt tuyệt vời. Mặt cắt ngang hình thùy tán xạ ánh sáng, tạo ra độ bóng mượt như lụa.
- Độ bền cao: Được sử dụng cho chỉ may, lốp xe, dây an toàn, dây thừng và vòi chữa cháy. Được sản xuất bằng phương pháp kéo và định hướng có kiểm soát, cho độ bền kéo lên đến 9 g/denier.
- Sợi xoắn: Sợi Taslan™ được sản xuất bằng phương pháp tạo sợi vòng bằng cách sử dụng tia nước áp suất cao. Quá trình xoắn sợi làm tăng độ dày, độ đàn hồi và cải thiện khả năng cách nhiệt.
- Delustre: Chất liệu có thể có độ sáng khác nhau, từ sáng bóng đến mờ. Titanium dioxide thường được thêm vào để giảm độ bóng.
- Làm trắng quang học: Được thêm vào polyme trong bể trước khi ép đùn để tạo độ trắng vĩnh viễn. Điều này giúp cải thiện độ sáng và khả năng chống tia UV.
- Dẫn điện: Một chất có gốc cacbon được thêm vào polyme trong bể trước khi ép đùn. Điều này giúp giảm sự tích tụ tĩnh điện và được sử dụng trong quần áo bảo hộ.
- Sợi siêu nhỏ : Polyester là loại sợi chính được sử dụng trong loại vải này; nó giúp vải thoáng khí, nhanh khô, mềm mại hơn, nhẹ hơn và có độ rũ tốt hơn. Sợi siêu nhỏ có mật độ sợi <1 denier trên mỗi sợi nhỏ, tạo nên kết cấu giống như da lộn.
Vải Polyester
Phần lớn các loại vải nhân tạo trên thị trường chỉ được bán với thành phần sợi. Tuy nhiên, có một số loại vải được làm từ 100% hoặc một tỷ lệ polyester nhất định. Các loại vải đó bao gồm Broderie Anglaise, Crêpe de Chine, damask, fleece, fur, lace, lawn, moiré, net, polyester/cotton, satin, shantung, taffeta, Terylene, velvet và voile. Terylene là loại sợi polyester thương mại đầu tiên được phát triển tại Anh, được sử dụng rộng rãi trong ngành may mặc và nội thất.Hỗn hợp Polyester
Vải cotton (thường chiếm 35%) và polyester (thường chiếm 65%). Polyester có khả năng chống nhăn, giữ dáng và dễ bảo quản hơn; trong khi cotton mang lại khả năng thấm hút và sự thoải mái. Khi cần khả năng thấm hút và độ mềm mại cao hơn, tỷ lệ pha trộn thường chuyển sang 50/50. Loại vải pha trộn này thường được sử dụng cho ga trải giường nhưng sẽ làm giảm độ bền và độ đàn hồi. Vải pha cotton-polyester cũng phổ biến trong áo sơ mi và đồng phục do độ bền cao.- Len: Chất liệu polyester mang lại khả năng chống nhăn và giữ nếp tuyệt vời, khả năng chống mài mòn và độ bền cao. Len giúp vải có độ rủ tốt, đàn hồi và giảm khả năng bị rách. Tỷ lệ len càng cao, chất liệu càng ít bị xù lông. Sự pha trộn này rất phổ biến trong các bộ vest và áo khoác mùa đông.
- Viscose: Chất liệu polyester mang lại độ đàn hồi, khả năng giữ dáng và độ bền cao hơn. Viscose có khả năng thấm hút tốt hơn, giữ màu và tạo nên kết cấu đẹp hơn. Được sử dụng trong váy và áo kiểu để tạo sự mềm mại mà vẫn đảm bảo độ bền.
- Acetate: Có khả năng giữ dáng và độ bền tuyệt vời. Tuy nhiên, chất liệu này hơi ẩm ướt do khả năng thấm hút thấp. Sợi polyester giúp tăng độ bền cho sợi acetate vốn yếu hơn. Thường được sử dụng trong lớp lót và vải may trang phục dạ hội.
- Polyamide: Polyester mang lại khả năng chống nhăn vượt trội, còn polyamide tăng cường độ bền và khả năng chống mài mòn. Vải dễ giặt, nhanh khô, chống côn trùng và chống nấm mốc, rất phù hợp cho quần áo ngoài trời. Tuy nhiên, hỗn hợp này không thoáng khí lắm trừ khi sử dụng các loại sợi siêu nhỏ. Hỗn hợp này thường được sử dụng trong quần áo thể thao và đồ bơi.
Ứng dụng của sợi polyester
Vải polyester (Mylar) được sử dụng trong may mặc và đồ thể thao , chẳng hạn như áo khoác parka, bộ đồ lặn, đồ ngủ, đồ lót, quần dài, áo khoác, áo jacket và váy. Nó cũng được dùng cho đồ nội thất mềm; thảm, rèm cửa, ga trải giường, vỏ gối, bông nhồi cho chăn, đệm, v.v. Trong ngành công nghiệp, nó được dùng để sản xuất ống dẫn, lốp xe, dây thừng, lưới, chỉ may, bọc ghế ô tô, buồm, dây an toàn, lều, túi ngủ, v.v. và được sử dụng trong ngành y tế như thay thế động mạch nhân tạo. Ngoài ra, màng polyester (Mylar) còn được sử dụng trong cách điện, băng từ và bao bì.Phần kết luận
Sợi polyester đã làm thay đổi ngành công nghiệp dệt may nhờ độ bền, độ đàn hồi và tính linh hoạt của nó. Từ quần áo hàng ngày đến các ứng dụng công nghiệp nặng, hiệu quả sản xuất của nó đảm bảo đáp ứng nhu cầu toàn cầu trong khi những đổi mới trong tái chế thúc đẩy hướng tới sự bền vững.Tài liệu tham khảo
[1] Ashford, B. (2016). Từ sợi đến vải. AuthorHouse.[3] Sinclair, R. (2014). Dệt may và thời trang: Vật liệu, Thiết kế và Công nghệ. Woodhead Pub Limited.
[2] Kolanjikombil, M. (2018). Các chất nền: sợi, sợi dệt và vải. Nhà xuất bản Woodhead.
[4] Jindal, AJR (2023). Nguyên liệu thô dệt may. Nhà xuất bản Abhishek.
[5] Kiron, MI (2022b, ngày 12 tháng 2). Sợi polyester: Tính chất, sản xuất và ứng dụng. Textile Learner. textilelearner.net
[6] Kỹ thuật Dệt may. (24 tháng 11 năm 2025). Tính chất, sản xuất và ứng dụng của sợi polyester. Kỹ thuật Dệt may. textileengineering.net
Nguồn: www.textileblog.com
