Polyethylenová vlákna

Polyethylenová vlákna (mezinárodní zkratka PE) jsou výrobky z nasycených lineárních makromolekul alifatických uhlovodíků. [1]

Struktura polyethylenového řetězce (kalotový model)

Druhy PE vláken

Molekula polyethylenu má velmi jednoduchou základní strukturu. Je to dlouhý řetězec uhlíkových atomů, na každý z nich se vážou dva vodíkové atomy.

Chemické složení polyethylenů k výrobě textilních vláken:

  • Jestliže se namísto vodíku váže na uhlík rozvětvený polyethylenový řetězec, vzniká polyethylen s nízkou hustotou (LDPE).
  • Tzv. lineární polyethylen (LLDPE) se zvýšenou pevností se dá vyrobit (s použitím určitých monomerů) tak, že se zkrátí rozvětvení řetězců.
  • Polyethylen se zvýšenou hustotou (HDPE) se získává upravenou technologií a změněným dávkováním monomerů. [2]
  • Polyethylenová vlákna s ultravysokou molekulární váhou (UHMWPE, např. Dyneema, Spectra) se dosahují zesílením orientace lineárních molekul polyethylenu. [3]

Schematické znázornění:

PE-HDPolyethylen s vysokou hustotou
PE-LLDLineární polyethylen s nízkou hustotou
PE-LDStruktura polyethylenu s nízkou hustotou

Hlavní řetězce jsou značeny černě, rozvětvení modře

Způsob výroby

První polyethylen (LDPE) se vyráběl a stále vyrábí technologií vysokého tlaku. Technologie nízkého tlaku s použitím katalyzátorů byla vyvinuta k výrobě polyethylenu s lineárnějšími molekulami a vyšší krystalinitou. Tímto způsobem se vyrábějí všechny ostatní dosud známé druhy PE vláken. [4]

Většina PE se zvlákňuje gelovou technologií, zvlákňování z taveniny se používá např. u materiálů na umělý trávník. [5]

Vlastnosti

Druh vláknaLDPE a HDPE [6]UHMWPE [4]
pevnost cN/tex30-70265-310
hustota g/cm30,91-0,950,97
tažnost %15-303,5
bod tavení °C110-120147

Polyethylen má nulovou navlhavost, ale textilie z polyetylenu dobře transportují vlhkost (příjemné pro pokožku). Textilie mají vynikající stálost vůči chemikáliím, nedají se však barvit. [6]

Použití

LDPE a LLDPE hlavně na fóliové pásky, ze kterých se vyrábějí pytle a obaly

HDPE na fóliové pásky a filamenty na lana, rybářské sítě [7] monofilamenty na pletení [8] pletence na aktuátory, provazy, šicí nitě [9]

PE vlákna s ultra vysokou pevností jsou známá zejména pod značkou dyneema a spectra

Polyethylen se začal průmyslově vyrábět na začátku 2. světové války. Do roku 2018 se počítá s celosvětovou produkcí kolem 100 milionů tun, [10] ve formě vlákna se však vyrábí jen asi 300 000 tun (2010), z toho 43% fóliových pásků, 34 % monofilamentů a 23% krátkých vláken[11]

Literatura

  • Koslowski: Chemiefaser-Lexikon:Begriffe-Zahlen-Handelsnamen, Deutscher Fachverlag 2008, ISBN 3871508764
  • Mecheels, Vogler, Kurz: Kultur- und Industriegeschichte der Textilien, Hohensteininstitute Bönningheim 2009, ISBN 978-3-9812485-3-1, str. 440

Reference

  1. ↑ Polyolefins [online]. CIRFS, 2017 [cit. 2017-03-17]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-04-22. (anglicky) 
  2. ↑ Polyethylene [online]. Swicofil, 2015 [cit. 2017-03-17]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. ↑ Kompozity [online]. Webnode, 2016 [cit. 2017-03-17]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-04-06. 
  4. ↑ a b Polyethylene [online]. GoodFellow, 2008-2017 [cit. 2017-03-29]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ Maher/Wardman: The Chemistry of Textile Fibres, Royal Society of Chemistry 2015, ISBN 9781782620235, str. 202-208
  6. ↑ a b Pospíšil: Příručka textilního odborníka, SNTL 1981, str. 197-199
  7. ↑ Synthetic fibers [online]. IIT Delhi, 2009-2012 [cit. 2017-03-17]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-04-06. (anglicky) 
  8. ↑ 0,16 mm PE monofilament [online]. Alibaba, 1999-2016 [cit. 2017-03-17]. Dostupné online. (anglicky) 
  9. ↑ High Strength Polyethylene [online]. Textile Development Associates, 2003-2017 [cit. 2017-03-17]. Dostupné online. (anglicky) 
  10. ↑ Polyolefins—The History and Economic Impact [online]. Springer, 2016 [cit. 2017-04-05]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-04-06. (anglicky) 
  11. ↑ Loy: Chemiefasern für technische Textilprodukte, Deutscher Fachverlag 2008, ISBN 978-3-86641-197-5, str. 60-61

Související články

Média použitá na této stránce

PE-LLD schematic.svg
Autor: Minihaa, Licence: CC0
Schematic representation of PE-LLD (en:Linear low-density polyethylene). See: Kaiser: Kunststoffchemie, 2nd edition, page 228.
PE-LD schematic.svg
Autor: Minihaa, Licence: CC0
Schematic representation of PE-LD. See: Kaiser: Kunststoffchemie, 2nd edition, page 228.
PE-HD schematic.svg
Autor: Minihaa, Licence: CC0
Schematic representation of PE-HD (polyethylene of high density). See: Kaiser: Kunststoffchemie, 2nd edition, page 228.