Polyakryl: Chemická struktura, vlastnosti, výrobní procesy a využití syntetického textilního vlákna

Polyakryl je syntetické textilní vlákno, jehož základní polymerní složkou jsou akrylonitrilové jednotky. Oficiálně se vlákno označuje jako akrylové vlákno, přičemž pojem „polyakryl“ (nebo „PAN“ – polyakrylonitril) označuje chemický základ polymeru. Podle mezinárodní normy ISO/FAO/EU musí akrylové vlákno obsahovat minimálně 85 % hmotnostních akrylonitrilu.

Obchodní názvy polyakrylových vláken:

• Dralon® (Evropa)

• Acrilan®, Orlon® (USA)

• Cashmilon®, Courtelle®, aj.

Chemická struktura a polymerace
Polyakryl vzniká radikálovou polymerací akrylonitrilu (CH₂=CH–CN). V komerční výrobě se často polymerují i další komonomery, které upravují výsledné vlastnosti:

• Metakryláty, vinylacetát, methylakrylát – pro zlepšení barvitelnosti a měkkosti.

• Sodná sůl kyseliny akrylové – pro zvýšení savosti.

Základní chemická struktura PAN vlákna:
[−CH2−CH(CN)−]n[-CH_2-CH(CN)-]_n[−CH2​−CH(CN)−]n​

Výroba polyakrylových vláken

1. Příprava polymeru – radikálová polymerace v roztoku (typicky ve vodě nebo dimethylformamidu).

2. Spřádání vláken – nejčastěji mokré spřádání (wet spinning), méně často suché (dry spinning).

3. Koagulace a natahování – dochází ke vzniku orientované struktury, která zvyšuje pevnost.

4. Stabilizace a finální úpravy – tepelné ošetření, antistatické a změkčující úpravy.

5. Sekání (u staplových vláken) – vlákna se stříhají na délky 38–120 mm, podobně jako vlna.

Fyzikální a mechanické vlastnosti polyakrylu

• Měrná hmotnost: 1,14–1,19 g/cm³ (nižší než u PES a PAN → lehké textilie)

• Pevnost v tahu: 2–3 cN/dtex (nižší než u polyesteru, ale srovnatelná s vlnou)

• Tažnost: 20–40 %

• Tvarová stálost: velmi dobrá – vlákno se nemačká

• Savost: nízká (~1–2 %), ale lze upravit kopolymerací

• Odolnost vůči UV záření a povětrnostním vlivům: vynikající – ideální pro outdoorové textilie

• Odolnost proti molům a plísním: vysoká

• Tepelná odolnost: měknutí nad 190 °C, taví se při >230 °C

Optické a haptické vlastnosti

• Jemnost vláken: 1–3 dtex (ultrafine verze pod 1 dtex)

• Povrch: hladký, lesklý až matný podle úpravy

• Omaku: velmi podobný přírodní vlně → časté použití jako „syntetická vlna“

• Barvitelnost: výborná disperzními a kationaktivními barvivy, odstíny jsou stálé

Srovnání polyakrylu s jinými vlákny

Využití polyakrylových vláken
Díky svým vlastnostem (měkkost, vzhled vlny, stálost) se polyakryl využívá v mnoha textilních oblastech:

• Pletací příze – svetry, šály, čepice, rukavice

• Tkaniny pro oděvy – saka, kabáty, vlněné imitace

• Dekorační textil – závěsy, potahy, čalounění

• Outdoorové textilie – markýzy, slunečníky, zahradní nábytek

• Technické aplikace – filtrační textilie, geotextilie (v kombinaci s PES)

• Ložní textil – deky, přikrývky, hřejivé povlečení

• Hračky a výplně – měkké výplňové materiály (dutá vlákna)

Speciální varianty polyakrylu

• Modakryl (modacrylic) – vlákno s 35–85 % akrylonitrilu, samozhášivé, využívá se v ochranném textilu.

• Texturovaný polyakryl – s „kadeřavou“ strukturou, lépe napodobuje ovčí vlnu.

• Barvený ve hmotě – pigment je součástí polymeru → extrémní stálost barev a UV odolnost.

Péče o textilie z polyakrylu

• Praní: 30–40 °C, jemný program, bez aviváže

• Sušení: nesušit v sušičce – možnost deformace

• Žehlení: na nízkou teplotu, většinou není nutné

• Bělení: nepoužívat chlór – degraduje polymer

• Pilling (žmolky): lze omezit úpravou příze (např. twist, antipilling finish)

Ekologie a recyklace
Výroba polyakrylu je energeticky a chemicky náročnější než u polyesteru. Navíc akrylonitril je toxická sloučenina, což klade vysoké nároky na čištění emisí. Polyakryl je špatně biologicky odbouratelný, ale existují projekty zaměřené na chemickou recyklaci PAN vláken.

Moderní trend směřuje k použití recyklovaných akrylových vláken (rPAN) v kombinaci s PES, případně k vývoji biologicky rozložitelných alternativ.

Závěr
Polyakryl je významné syntetické vlákno, které kombinuje vzhled a omak přírodní vlny s výhodami syntetiky: lehkostí, stálostí a odolností. Díky široké škále aplikací, snadné péči a dobré barvitelnosti je oblíbený nejen ve spotřebním, ale i technickém textilu. Současně je však důležité brát v potaz ekologické aspekty výroby i recyklace tohoto polymeru.