التركيب والبنية الجزيئية لنسيج البوليستر

الاسم الكيميائي للبوليستر هو البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET)؛ إنه ينتمي إلى فئة مركبات بوليمر البوليستر العطرية. يتم تشكيل وحدته الهيكلية الأساسية من خلال تفاعل التكثيف المتعدد لحمض التريفثاليك وجليكول الإيثيلين، ويمكن تبسيط صيغته الجزيئية إلى [C10H8O4]ₙ. بالنسبة للبوليستر المخصص لإنتاج الألياف، يتراوح الوزن الجزيئي النسبي عادةً بين 18000 و25000؛ تتميز أنواع الصوف- مثل البوليستر عمومًا بأوزان جزيئية أقل، بينما تميل أنواع البوليستر-الصناعية إلى الحصول على أوزان جزيئية أعلى نسبيًا.

تتوافق تسمية وتصنيف الألياف الكيماوية في المنتجات النسيجية مع المعايير المنصوص عليها في GB/T 4146.1-2009.

فيما يتعلق بالتركيب الكيميائي، تتكون جزيئات البوليستر الكبيرة في المقام الأول من أجزاء السلسلة الأليفاتية (-OCH₂CH₂O-)، ومجموعات الإستر (-COO-)، وحلقات البنزين، ومجموعات الهيدروكسيل الطرفية. تمثل مجموعات الإستر حوالي 46% من محتوى الجزيء؛ وبصرف النظر عن مجموعات الهيدروكسيل الطرفية، يفتقر الجزيء إلى مجموعات قطبية أخرى محبة للماء. ونتيجة لذلك، فإن الألياف تظهر مقاومة قوية للماء وخصائص امتصاص الرطوبة سيئة للغاية. في ظل ظروف درجة الحرارة العالية-، قد تتعرض مجموعات الإستر للتحلل الحراري؛ علاوة على ذلك، في وجود كل من درجات الحرارة المرتفعة والماء، تحدث تفاعلات التحلل المائي بسهولة. في ظل الظروف القلوية القوية، قد تحدث تفاعلات التصبن، مما يؤدي إلى انخفاض في درجة البلمرة؛ ومع ذلك، عند درجات حرارة أقل من 100 درجة، ليس للتركيزات القياسية للمنظفات عمومًا أي تأثير سلبي كبير على البوليستر.

فيما يتعلق بالبنية المورفولوجية، تظهر ألياف البوليستر على شكل أسطوانات ناعمة وموحدة على طول محورها الطولي، بينما تكون مقاطعها العرضية-عادةً دائرية تقريبًا. تمتلك الألياف الناشئة المنتجة عن طريق الغزل الذائب بنية غير متبلورة وتظهر خواص ميكانيكية منخفضة نسبيًا؛ ولذلك، يجب أن تخضع لمعالجات الرسم (التوجيه) والضبط الحراري-للوفاء بمتطلبات التطبيق العملي. يتم تصنيف منتجات البوليستر النهائية على أنها بوليمرات شبه بلورية، وعادةً ما تظهر مستوى تبلور يتراوح بين 40% و60%، إلى جانب درجة عالية من التوجه الجزيئي؛ تشكل هذه الخصائص الأساس الأساسي لقوة المادة العالية، ومعاملها العالي، واستقرارها الممتاز للأبعاد. تضفي هياكل حلقات البنزين داخل السلاسل الجزيئية درجة عالية من الصلابة على أجزاء السلسلة، مما يساهم في قوة المادة ومقاومتها الحرارية؛ على العكس من ذلك، توفر أجزاء سلسلة الميثيلين (-OCH₂CH₂O-) درجة معينة من المرونة، مما يتيح للمادة امتلاك مزيج متوازن من الخواص الميكانيكية القوية وقابلية المعالجة.