Výroba vláken ze syntetických polymerů

Proces výroby syntetických vláken začíná syntézou základních polymerů, které jsou tvořeny opakujícími se jednotkami (monomery) spojenými do dlouhých řetězců. Tento proces zahrnuje následující hlavní fáze:

  1. Polymerizace
    Základní stavební jednotky, jako jsou ethylen, propylén nebo akrylonitril, procházejí polymerizační reakcí, čímž vznikají dlouhé molekuly polymeru. Typ polymerizační reakce závisí na druhu syntetického vlákna: polyester se vyrábí kondenzací, zatímco nylon a polypropylen vznikají radikálovou polymerizací.

  2. Tavení a protlačování
    Polymer se zahřeje na bod tání a vzniklá roztavená hmota se protlačuje přes jemné trysky (spinnerety), čímž vznikají tenká vlákna. Po opuštění trysek se vlákna rychle ochlazují, což způsobí jejich ztuhnutí.

  3. Natahování a orientace molekul
    Ochlazená vlákna se natahují, aby se zvýšila jejich pevnost. Proces natahování orientuje molekuly polymeru v podélném směru vlákna, což zvyšuje jeho pevnost, pružnost a stabilitu. Tato fáze je klíčová pro dosažení požadovaných mechanických vlastností vláken.

  4. Povrchová úprava a navíjení
    Vlákna jsou následně povrchově upravena podle požadavků, například antistatickou nebo hydrofobní úpravou. Nakonec se navíjejí na cívky a připravují se k dalšímu zpracování v textilní výrobě.

Typy vláken ze syntetických polymerů a jejich vlastnosti

Polyester (PES)
Polyester je nejrozšířenějším syntetickým vláknem, známý svou vysokou pevností a odolností vůči mačkání a deformacím. Polyesterová vlákna jsou velmi trvanlivá, odolná proti vlhkosti a mají nízkou nasákavost. Tato vlákna se snadno barví a jejich barva je stálá i při dlouhodobém používání. Polyester se využívá v oděvním průmyslu, technických textiliích, ale také v domácím textilu, například pro výrobu závěsů a polštářů.

Polyamid (PA, Nylon)
Polyamid, známý jako nylon, má vysokou pevnost v tahu a pružnost, což ho činí ideálním pro výrobky s požadavkem na vysokou odolnost, jako jsou sportovní textilie, plavky a punčochy. Polyamid je rovněž odolný vůči oděru a je částečně hydrofobní, což z něj činí vhodný materiál i pro outdoorové a technické aplikace.

Polypropylen (PP)
Polypropylenová vlákna mají velmi nízkou hustotu, díky čemuž jsou lehká a zároveň odolná vůči chemickým látkám a vlhkosti. Polypropylen se používá v technických textiliích, jako jsou geotextilie, filtrační materiály a ochranné oděvy, protože má velmi dobré izolační vlastnosti. Díky nízké tepelné vodivosti je také vhodný pro výrobu funkčního prádla.

Polyakryl (PAN)
Polyakrylátová vlákna, známá jako polyakryl nebo jednoduše akryl, mají vlastnosti podobné vlně – jsou hřejivá a mají měkký povrch. Polyakryl se často používá jako náhrada vlny v pleteninách, šálách a rukavicích. Tento materiál má také dobrou stálost barev a je odolný vůči světlu, což ho činí ideálním pro použití v textiliích, které jsou vystaveny slunečnímu záření.

Vlastnosti vláken ze syntetických polymerů

Syntetická vlákna mají oproti přírodním vláknům několik charakteristických vlastností, které jim dávají výhodu v různých aplikacích.

  • Vysoká pevnost a odolnost: Syntetická vlákna mají vysokou pevnost v tahu, což je činí vhodnými pro textilie s požadavkem na vysokou trvanlivost.
  • Odolnost vůči vlhkosti a chemikáliím: Tato vlákna jsou méně náchylná k absorpci vlhkosti, což snižuje riziko tvorby plísní a zajišťuje, že textilie rychleji schnou.
  • Snadná údržba: Vlákna ze syntetických polymerů jsou obvykle odolná vůči mačkání a snadno se čistí, což je výhodné pro každodenní oděvy a domácí textilie.
  • Nastavitelné vlastnosti: Syntetická vlákna lze upravit pomocí různých přísad a procesů, aby získala specifické vlastnosti, jako je antistatika, UV ochrana nebo hydrofobní úprava.

Použití vláken ze syntetických polymerů v textiliích

Syntetická vlákna jsou hojně využívána v mnoha typech textilií díky jejich všestrannosti a možnosti úpravy.

  1. Oděvy
    V oděvním průmyslu se syntetická vlákna používají pro výrobu sportovního oblečení, funkčního prádla a módních oděvů. Polyester a polyamid jsou oblíbené pro svou odolnost a snadnou údržbu, zatímco polyakryl se používá jako náhrada za vlnu v pleteninách.

  2. Technické textilie
    Syntetická vlákna jsou ideální pro technické textilie, jako jsou ochranné oděvy, filtrační materiály a geotextilie. Polypropylen je oblíbený pro své izolační vlastnosti, zatímco polyamid se používá v textiliích, které vyžadují vysokou pevnost a odolnost proti oděru.

  3. Domácí textil
    V oblasti domácího textilu se syntetická vlákna používají pro výrobu koberců, závěsů, polštářů a ložního prádla. Polyesterová vlákna jsou oblíbená pro svou trvanlivost a snadnou údržbu, zatímco polyakryl se využívá pro dekorativní textilie díky své barevné stálosti.

Ekologické aspekty syntetických vláken

Výroba syntetických vláken má významný dopad na životní prostředí. Proces výroby spotřebovává velké množství energie a surovin z neobnovitelných zdrojů, jako je ropa. Také odpadní produkty a emise skleníkových plynů představují ekologickou výzvu. Existuje snaha minimalizovat tento dopad recyklací syntetických vláken, zejména polyesteru, a vývojem biologicky odbouratelných polymerů. Výzkum v této oblasti pokračuje a zvyšuje se poptávka po ekologicky udržitelných alternativách.

Závěr

Vlákna ze syntetických polymerů představují klíčový materiál v moderním textilním průmyslu. Díky své pevnosti, odolnosti a možnosti úpravy jsou syntetická vlákna vhodná pro široké spektrum aplikací, od běžného oděvního průmyslu po technické textilie. Přestože mají syntetická vlákna ekologický dopad, investice do recyklace a vývoje ekologických alternativ nabízí potenciál pro jejich udržitelnější využití v budoucnosti.