Полиэфирный флис

<час />

Фон

Полиэфирный флис - это мягкая пушистая ткань, используемая для изготовления свитеров, спортивных рубашек, курток, варежек, шапок, одеял и в любых других сферах, где необходим теплый, похожий на шерсть материал. Это двухсторонний ворсовый материал, а это означает, что как на передней, так и на задней поверхности ткани образуется слой обрезанных волокон, похожих на вельвет или бархат. Полиэфирный флис - чрезвычайно прочная ткань, которая не только сохраняет тепло, но и устойчива к влаге и быстро сохнет. В отличие от многих других синтетических шерстяных тканей, полиэфирный флис не собирается в маленькие комочки после длительного использования. В начале 1990-х он стал популярным для использования на открытом воздухе, потому что туристы и туристы посчитали его легче и теплее, чем шерсть. Она становится все более популярной как модная ткань и нашла множество более специализированных применений. Полиэфирный флис используется для изготовления нижнего белья для космонавтов, костюмов для глубоководных водолазов и в качестве утеплителей для телят, рожденных зимой.

Синтетические волокна появились в девятнадцатом веке, когда ученые из Англии и Германии разработали методы выдавливания определенных химикатов в жидком состоянии через мелкие отверстия для получения нитевидных нитей. Таким образом изготавливали стекловолокно и различные другие химические волокна, которые в конечном итоге не использовались в качестве текстиля. Француз граф Илер де Шардоне изобрел искусственный шелк в 1880-х годах, используя древесную целлюлозу, обработанную азотной кислотой и выдавленную через сопло. Шелк Шардоне был первой коммерчески жизнеспособной синтетической тканью. В 1920-х годах химики из лабораторий Du Pont в США разработали нейлон - искусственное волокно, состоящее из гигантских молекул в форме струн. Британские ученые расширили исследования DuPont в 1940-х годах и придумали еще один полимер, состоящий из молекул в форме струн, под названием полиэстер.

Полиэфир получают в результате реакции терефталевой кислоты, производного нефти, с этиленгликолем, другим производным нефти (широко известным как антифриз). Когда два химических вещества объединяются при очень высокой температуре, они образуют новое химическое вещество, известное как полимер. (Полиэстер - одно из многих химических соединений, известных как полимеры.) По мере охлаждения полимер становится густым сиропом. Этот сироп проталкивается через крошечные отверстия в металлическом диске, называемом фильерой. При контакте с воздухом струи жидкого полимера высыхают и затвердевают. Кристаллическая структура полимера представляет собой цепочку взаимосвязанных молекул, образующих по существу гигантские струны. В Англии этот полимер получил название терилен. Du Pont получила эксклюзивные права на полимер в США в 1946 году, назвав его полиэфиром под торговой маркой Dacron.

Химическое название полимера, из которого состоит полиэфир, - полиэтилентерефталат или ПЭТ. Если ПЭТ не экструдируется в волокна, из него может быть получен пластик, обычно используемый для изготовления бутылок из-под газировки. Интерес к переработке пластмасс в 1980-х годах привел к разработке полиэфирного волокна из использованных бутылок из-под газировки. Многие изделия из полиэфирного флиса, представленные сегодня на рынке, изготавливаются из комбинации переработанного и первичного полиэстера.

Исследователи текстиля из Malden Mills, крупного производителя в Лоуренсе, штат Массачусетс, разработали полиэфирный флис. Malden Mills была ведущим производителем искусственной меховой ткани в 1970-х годах, но столкнулась с банкротством, поскольку к концу десятилетия этот рынок смягчился. В 1980-х отдел исследований и разработок Malden экспериментировал с меховой тканью из полиэстера, и это произошло с появлением полиэфирного флиса. Maiden начала производить полиэфирный флис под торговыми марками PolarTec и Polar Fleece. Бренды Maiden составляют большую часть флиса из полиэстера, представленного сегодня на рынке.

Флис из полиэстера очень теплый благодаря своей структуре. Поверхность ворса обеспечивает пространство для воздушных карманов между нитками, причем это касается обеих сторон ткани. Поскольку он влагостойкий, он может сохранять тепло даже в экстремальных погодных условиях. В США ткань впервые стала популярной благодаря компании Patagonia, ведущему производителю верхней одежды и оборудования. Фирма продавала куртки из полиэстера для альпинистов, а горячие покупатели тестировали новый материал на многих вершинах. Другие производители наружной одежды последовали за своими линиями одежды из полиэфирного флиса. Постепенно ткань перешла из своей ниши в качестве высокотехнологичного высокотехнологичного текстиля в широкое употребление.

Сырье

Сырьем для полиэфирного флиса является полиэстер, который производится из двух нефтепродуктов:терефталевой кислоты и этиленгликоля. Часть или вся полиэфирная пряжа может быть переработана из бутылок из-под газировки. В состав сырья входят также различные красители, а также отделочные вещества, такие как тефлон или другие гидроизоляционные химические вещества.

Производственный
процесс

Производство натурального полиэстера

• 1 Полиэфир первичной переработки - волокно, которое производится из реагирующих химикатов, а не из повторно используемых контейнеров из ПЭТ, - получают путем нагревания терефталевой кислоты с этиленгликолем. Рабочие отмеряют химикаты в чан (или в непрерывном процессе химикаты могут закачиваться автоматически). Нагревательный элемент под чаном поднимает температуру раствора до 302-410 "F (150-210 ° C). В результате этой первой реакции образуется дигидроксидиэтилтерефталат. Затем его перекачивают в автоклав, который представляет собой герметичный чан, очень похожий на автоклав. Скороварка. Химическое вещество в автоклаве нагревается под давлением до примерно 536 ° F (280 ° C). При этой температуре химическое вещество превращается в ПЭТ. При охлаждении он образует вязкую жидкость. Эта жидкость затем экструдируется через насадку для душа. -подобное сопло, высушенное и разбитое на стружку.

Реклама профсоюзных костюмов Льюиса, выпущенная Lewis Knitting Company в конце 1800-х годов. (Из собраний Музея Генри Форда и Гринфилд Виллидж, Дирборн, Мичиган.)

До конца 1800-х годов женщины носили на коже сорочки или слитные сменные платья. Часто сделанные из льна, эти смены не всегда были эффективны для удаления пота, который образовывался на многих слоях одежды, которую носили в то время. К 1860-м годам, однако, возникли опасения, что женщины, которые носили эти сорочки, были постоянно влажными, поэтому в холодную погоду эти носившие сорочки могли легче простудиться, поскольку они могли быть мокрыми от пота.

Выдающиеся защитники прав женщин, такие как Элизабет Кэди Стэнтон, призвали женщин носить «профсоюзные костюмы». Эти костюмы, состоящие из длинного верха нижнего белья и леггинсов, соединенных на талии, носились максимально близко к коже, заменяя сорочку. Они отдавали предпочтение объединенному костюму, потому что трикотажный костюм впитывал влагу от кожи, предотвращая озноб. Особенно популярны были шерстяные комбинезоны даже в жаркую погоду, потому что шерсть, возможно, лучше всего отводит влагу от тела. Тем не менее, хлопковые или льняные костюмы с короткими штанинами и короткими рукавами были доступны для летней одежды, если это было необходимо, и те, кто мог себе это позволить, могли купить шелковые союзные костюмы.

Нэнси Э.В. Брик

Прядение расплава

• 2 Затем стружку из ПЭТ нагревают в другой ванне до 500–518 ° F (260–270 ° C). Горячая жидкость экструдируется через очень мелкую Тюки бутылок опорожняются на движущуюся ленту. Рабочие сначала сортируют бутылки по цвету, отделяя зеленые от прозрачных. Затем рабочие визуально осматривают каждую деталь, чтобы конечный результат - строго ПЭТ-бутылки. Отсортированный пластик затем перемещается в стерилизационную ванну. Чистые емкости сушат и измельчают на мелкие стружки. отверстия в металлическом диске, называемом фильерой. Когда жидкость разбрызгивается из фильеры, она затвердевает и превращается в волокна. Волокна наматываются на нагретую катушку. В этот момент волокна образуют что-то вроде толстой веревки, которую называют жгутом.

Производство полиэстера из переработанной ПЭТ-тары

• 3 Когда полиэстер производится из переработанного ПЭТ, первым шагом является сбор использованной ПЭТ-тары. Производители пряжи покупают тюки переработанных бутылок у продавцов или в муниципальных проектах по переработке.

  Тюки бутылок опорожняются на движущуюся ленту. Рабочие сначала сортируют бутылки по цвету, отделяя зеленые от прозрачных. Затем рабочие визуально осматривают каждую деталь и удаляют все, что угодно, например крышки и основания, не изготовленные из ПЭТ, или любые посторонние предметы, так что конечный результат - строго ПЭТ-бутылки. Отсортированный пластик затем перемещается в стерилизационную ванну. Чистые емкости сушат и измельчают на мелкие стружки. Щепа снова промывается, и партия светлого цвета отбеливается. Фишки из зеленых бутылок остаются зелеными и превращаются в пряжу, которая будет окрашена в темный цвет.

  Когда стружка полностью высохнет, ее выгружают в чан и нагревают, а затем пропускают через фильеры, как и в случае чистого полиэстера.

  Этапы отделки - вытяжка, опрессовка, резка, пакетирование - такие же, как и в процессе обработки чистого полиэстера.

Рисование и опрессовка

• 4 Затем жгут с катушки протягивается через нагретые ролики волочильной машины на длину, в три или четыре раза превышающую первоначальную. Вытягивание увеличивает прочность волокна и помогает преобразовать кристаллическую структуру молекул ПЭТ в гладкие нити. Затем жгут проходит через обжимную машину, которая сжимает жгут и придает ему гофрированную структуру, напоминающую гармошку. Это тоже добавляет силы. Гофрированный жгут проходит в сушилку, а затем разрезается на куски по несколько дюймов и упаковывается в тюки. На этом этапе короткое пушистое волосатое волокно очень похоже на шерсть.

Прядение в пряжу

• 5 После тюкования полиэстера исследуется образец от каждого тюка. Волокна проверяются на однородность прочности и толщины. Если тюк проходит проверку, то отрезанный жгут отправляется в чесальную машину, которая выравнивает волокно в толстые, похожие на веревку пряди. Пряди выходят из машины и скручиваются в бочки или открытые контейнеры. Затем толстые канаты загружаются в прядильную машину. Прядильная машина скручивает Стружка выгружается в чан и нагревается, а затем пропускается через фильеры. Пряди выходят из машины и скручиваются в бочки или открытые контейнеры. Прядильная машина скручивает прядь до более тонкого диаметра и собирает готовую пряжу на огромные катушки. прядь гораздо более тонкого диаметра и собирает готовую пряжу на огромные катушки.

Крашение

• 6 Изготовитель ткани покупает полиэстер у производителя пряжи на этих катушках. Затем пряжа погружается в нагретые чаны для красителя в той части фабрики, которая называется красильным цехом. В случае пряжи из зеленых переработанных бутылок из ПЭТ краситель должен быть темного оттенка. Другая пряжа выпускается беленой, и ее можно окрасить в любой желаемый цвет. После окрашивания пряжу пропускают через сушильную машину.

Вязание

• 7 Высушенная пряжа затем подается в особую механическую вязальную машину, называемую кругловязальной машиной. Вязальная машина связывает пряжу в непрерывную трубку ткани. Трубка может иметь ширину примерно 58 дюймов (1,47 м) и длину в несколько сотен ярдов.

Дремать и стричь

• 8 Чтобы добиться особой нечеткой текстуры флиса, вязаный материал пропускается через пеленку. Пуппер проводит механическую щетину по ткани, приподнимая ее поверхность. Затем ткань отправляется на стригальную машину, которая использует прецизионное лезвие для разрезания волокон, поднятых под действием пеленки. Этот же процесс используется для изготовления бархата, вельвета и других тканей с фактурным ворсом.

Завершение

• 9 Затем на ткань можно нанести водостойкий материал или другой химический финиш, задающий текстуру материала. Затем материал разрезается на отрезки по желанию заказчика. Полотна ткани оборачиваются вокруг досок или картонных досок. Эти длины намотки называются болтами. На этом этапе болты готовы к отправке производителю одежды. Производитель раскроет ткань по выкройке и вшьет ткань в одежду.

Побочные продукты / отходы

Изготовление полиэфирного флиса из переработанных бутылок из ПЭТ является важным средством сокращения количества пластика, который в противном случае захоронен бы на свалках. По оценкам одного производителя, на каждый метр полиэфирной ткани, на 80% состоящей из переработанного ПЭТ, приходится восемь пластиковых бутылок для напитков, не попадающих на свалки. Patagonia, ведущий производитель одежды из переработанного полиэстера, оценивает, что в каждую куртку, сделанную из ткани, помещается 25 бутылок содовой. Переработка ПЭТ в полиэстер также считается менее вредной для окружающей среды, даже чем выращивание органического хлопка, потому что хлопок выщелачивает питательные вещества из почвы и требует много открытого пространства для роста. Энергия, используемая для производства полиэстера из переработанных бутылок из ПЭТ, также значительно меньше энергии, необходимой для нагрева химикатов для первичного полиэстера.

Будущее

Полиэфирный флис - это удивительно удобная и легко адаптируемая ткань, которая, несомненно, найдет множество новых применений. Будущее переработанного полиэстера ПЭТ, похоже, заключается в том, чтобы сделать процесс переработки более экономически эффективным и в производстве пряжи меньшего диаметра. Использованные бутылки для напитков очень легкие, и поэтому их дорого перевозить, так как для изготовления тонны требуется большой объем. Производители пряжи должны найти источники использованных бутылок рядом с прядильной фабрикой, чтобы сделать переработку экономически рентабельной. Более грубую пряжу, которая сейчас используется в основном для изготовления ковров и шин, проще в изготовлении, но она также продается по более низкой цене, чем более тонкая пряжа швейного качества. Производители будут продолжать совершенствовать процесс рециркуляции, чтобы получить экономическую выгоду. Другие разработки направлены на различные процессы переработки, в которых не используются чистые бутылки из-под газировки. Производители пряжи, которые перерабатывают ПЭТ-бутылки, покупают у дистрибьюторов бутылки в тюках. Однако многие муниципальные программы переработки не отделяют ПЭТ-бутылки от других вторсырья, и с этим смешанным продуктом труднее обращаться. Несколько европейских производителей разрабатывают новую технологию, которая эффективно удаляет излишки красителя, металлов и не-ПЭТ пластмасс из переработанного ПЭТ. Это означает, что перед переработкой бутылок потребуется менее тщательная ручная сортировка. По мере совершенствования процесса это будет означать, что полиэтилентерефталат и другие пластмассы могут быть переработаны вместе.