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Lar / Notícias / Notícias da indústria / como fazer fibra de poliéster: aplicações, critérios de seleção e orientações práticas
Um gerente de compras em Dhaka nos enviou uma contagem de fios que não conseguiu citar: filamento de poliéster 75D/36F com tenacidade declarada de 4,8 gramas por denier. A discussão que se seguiu não foi sobre tabelas de preços. Foi sobre como fazer fibra de poliéster corretamente em primeiro lugar. Cada especificação de peso, estiramento e encolhimento nessa ordem remonta a um ponto específico na linha de produção, desde o fundido do polímero até a bobinadeira de recolhimento. Conhecer essas etapas é o que separa uma especificação viável de um teste caro.
Quais matérias-primas realmente entram na fibra de poliéster?
A fibra de poliéster é o tereftalato de polietileno (PET), um polímero de condensação construído a partir de dois monômeros petroquímicos: ácido tereftálico purificado (PTA) e monoetilenoglicol (MEG).
Algumas linhas mais antigas ainda usam tereftalato de dimetila (DMT) em vez de PTA. O polímero resultante é idêntico, mas a rota do DMT libera metanol como subproduto, então as fábricas de fibras modernas preferem o PTA, que produz apenas água durante a etapa de esterificação.
PET de grau de fibra é definido pela viscosidade intrínseca (IV), normalmente 0,60 a 0,70 dL/g. A resina acima de 0,72 dL/g é mais rígida e mais adequada para garrafas, enquanto abaixo de 0,55 dL/g o fundido se transforma em um filamento muito fraco para ser extraído de maneira confiável.
O poliéster detém mais da metade da produção global de fibras
Participação na produção global de fibra por tipo de fibra, dados de 2023 por Textile Exchange.
Os aditivos entram antes da fiação: o dióxido de titânio cria um brilho semi-opaco ou totalmente opaco, os masterbatches fornecem uma cor tingida com dope e os estabilizadores de calor protegem o polímero durante a trefilação em alta temperatura.
Uma variante menos comum, o tereftalato de policiclohexilenodimetileno (PCDT), usa um glicol diferente e oferece melhor resiliência para fios de estofamento. Mais de 95% da fibra de poliéster produzida mundialmente é PET, portanto o processo aqui descrito começa e termina com esse polímero.
Polimerização: onde a qualidade da fibra de poliéster é definida
A polimerização acontece antes da fiação, e a consistência desta etapa determina tudo o que se segue.
MEG e PTA reagem primeiro entre 190 e 230°C sob pressão para formar tereftalato de bis(2-hidroxietil), um intermediário de baixo peso molecular. O segundo estágio funciona de 260 a 280°C sob quase vácuo, à medida que o excesso de MEG é destilado e as cadeias poliméricas crescem. Compostos de antimônio, titânio ou germânio catalisam a reação e o processo para quando o fundido atinge o alvo IV.
O PET fundido é então extrudado em fios, resfriado em água gelada e cortado em pedaços de aproximadamente 3 a 4 mm. Os chips são cristalizados e secos a menos de 30 ppm de umidade antes de serem derretidos novamente. A água ataca o PET na temperatura de fiação e quebra a cadeia molecular, portanto, um chip úmido significa um filamento fraco.
Fiação por fusão: como o PET fundido se transforma em fibra de poliéster
A fiação por fusão converte chips de PET secos em filamentos contínuos em uma operação ininterrupta e é a etapa mais rápida de toda a cadeia.
- Lascas secas são alimentadas em uma extrusora e fundidas entre 265 e 290°C.
- O fundido passa por um filtro para remover géis e partículas estranhas.
- Uma bomba dosadora empurra o fundido em volume constante através de uma fieira, um disco de metal com 10 a mais de 100 furos perfurados com precisão.
- Os filamentos emergentes são resfriados por ar de resfriamento de fluxo cruzado e solidificam em poucos metros.
- É aplicado um acabamento de fiação e o fio é enrolado em embalagens a 3.000 a 6.000 m/min.
A velocidade de recolhimento é a principal alavanca: uma velocidade mais alta imprime mais orientação molecular no filamento, o que reduz a taxa de estiramento necessária posteriormente e produz um fio com um perfil de encolhimento diferente.
Uma linha giratória nunca se recupera de um derretimento ruim. A qualidade é fixada na fieira e não descoberta pela inspeção.
Linha de costura de poliéster com baixo alongamento e textura macia Esta linha de costura de poliéster oferece baixo alongamento, sem elasticidade e boa solidez da cor. Ele se adapta à discussão sobre desenho porque suas propriedades mecânicas são moldadas pela orientação do filamento e pela velocidade de absorção. Ver Produto → Desenho e texturização: definindo a resistência e o toque da fibra de poliéster
O filamento recém-fiado é muito fraco e elástico para ser usado diretamente, e o estiramento é a etapa mecânica que resolve ambos os problemas.
O fio é esticado 3 a 5 vezes o seu comprimento original entre rolos godet aquecidos. As cadeias de polímero orientam-se ao longo do eixo da fibra, a tenacidade sobe de cerca de 1,5 para 4,0-5,5 g/d e o alongamento na ruptura cai de mais de 100% para 20-40%. A temperatura de tração, a taxa de velocidade e a zona de relaxamento determinam o equilíbrio entre resistência e retração.
Para um fio 75D/36F, o diâmetro do furo da fieira fica próximo a 0,2 mm e a taxa de estiramento é definida de forma que o alongamento final fique em torno de 30%; altere qualquer um dos parâmetros e o toque do tecido mudará, mesmo que a contagem do fio não mude.
Para fios de vestuário, geralmente segue-se uma etapa de texturização. A texturização de torção falsa aquece, torce e desenrola o filamento para criar crimpagem, enquanto a texturização a jato de ar envolve os filamentos com ar comprimido para criar uma estrutura mais macia e volumosa.
Texturização é a diferença entre um filamento rígido e plano e um fio que se comporta mais como uma fibra natural em construções de malha ou tecido.
Fio texturizado de ar colorido para tricô e estofamento O fio com textura aérea imita fios básicos e pode emular lã, algodão ou linho. Disponível em deniers como 160D a 1800D, é útil para tapetes, almofadas e ninhos de animais de estimação, tornando-se uma escolha relevante após as etapas de texturização. Ver Produto → Filamento ou grampo: duas formas de fibra de poliéster de um fundido
O mesmo fundido de poliéster pode se tornar um fio de filamento contínuo ou fibra cortada em um comprimento fixo, e a escolha muda o tecido e não apenas o fio.
Fio de filamento
Fios contínuos com superfície lisa e uniforme. A baixa tendência de bolinhas, a alta resistência e o caimento nítido tornam-no o padrão para roupas esportivas, forros, cortinas e linhas de costura.
Fibra básica
Corte comprimentos de 38 a 90 mm, frisados e fiados em sistemas de algodão ou lã. Proporciona um toque mais quente e macio, combina facilmente com fibras naturais e domina lã, malhas e roupas de trabalho.
A produção de grampos adiciona três etapas após o desenho: crimpagem, ajuste de calor de 120 a 180 C e corte. A crimpagem proporciona volume e coesão, o ajuste de calor fixa a crimpagem no lugar e o comprimento do corte é compatível com o sistema de fiação que processará a fibra.
Principais parâmetros de qualidade quando você adquire fibra de poliéster
O poliéster é especificado por números em vez de adjetivos, e cinco parâmetros cobrem a maioria dos riscos práticos de fornecimento.
| Parâmetro | Faixa típica | Impacto prático |
| Denier por filamento | 1,5 a 6,0 | Sensação ao toque, cobertura de tecido, uniformidade de tonalidade |
| Tenacidade | 4,0 a 5,5 g/d | Resistência da costura, durabilidade da corda e do cinto |
| Alongamento na ruptura | 20 a 40% | Alongamento e recuperação em forma de tecido |
| Encolhimento por ar quente | 3 a 7% | Estabilidade na lavagem e engomadoria de roupas |
| Recuperação de umidade | 0,4% | Velocidade de secagem, estática, comportamento de tingimento transportador |
A recuperação de umidade de 0,4% do poliéster é excepcionalmente baixa. Isso é bom para secagem rápida e retenção de forma, mas também força o controle estático e o tingimento disperso em alta temperatura a 130 C sob pressão.
Como o tingimento não pode ocorrer durante a fervura, o corte de cantos na qualidade do polímero aparece como uma variação de tonalidade muito antes de aparecer como uma quebra de linha. Execute um pequeno teste de absorção de corante em qualquer lote novo antes de iniciar a produção em massa.
A maior parte do poliéster é tingida em forma de fio ou tecido, mas a fibra tingida com dope é colorida durante a fiação, o que elimina totalmente o banho de tinta e melhora a estabilidade da cor.
Linha de bordar de poliéster com alta resistência e elasticidade Feita de poliéster FDY, esta linha de bordar é forte, resistente ao desbotamento, elástica e resistente a rugas. Ele complementa o contexto da fibra tingida, oferecendo uma opção durável para aplicações de bordado. Ver Produto → Poliéster reciclado: a mesma fibra de uma matéria-prima diferente
O poliéster reciclado segue quase o mesmo caminho e apenas o ponto de partida muda.
As garrafas PET pós-consumo são lavadas, lascadas, secas e derretidas e, em seguida, repolimerizadas ou alimentadas diretamente em uma linha de fiação. O rPET reciclado mecanicamente geralmente entra com um IV menor do que o chip fresco, então os produtores o misturam com polímero virgem ou executam a polimerização em estado sólido para reconstruir o peso molecular.
O poliéster reciclado não é um rebaixamento em química; é uma mudança na disciplina da matéria-prima, e as propriedades da fibra ainda dependem dos mesmos controles de trefilação e fiação.
A certificação GRS verifica a declaração de conteúdo reciclado, o que é importante quando uma marca reporta emissões têxteis de Escopo 3 ou rastreia proporções de insumos reciclados. Para o lado da matéria-prima, consulte como o fio reciclado é feito e quais matérias-primas são usadas .
A especificação do poliéster começa com o uso final. Se o produto precisar de volume e maciez, especifique filamento texturizado ou grampo fiado. Se precisar de força de costura limpa, escolha um fio torcido de alta tenacidade. Na JinDun Textile Co., Ltd., revisamos as especificações em relação às nossas próprias linhas de fiação, texturização e torção antes de fazer a cotação, e é por isso que detectamos incompatibilidades antes da produção, e não depois.
Perguntas frequentes sobre a produção de fibra de poliéster
A versão resumida: a fibra de poliéster é um plástico PET, derretido e trefilado em filamentos orientados, e os tipos reciclados alteram a matéria-prima sem alterar a química.
A fibra de poliéster pode ser feita sem petróleo?
O poliéster virgem requer MEG e PTA derivados do petróleo, mas o poliéster reciclado substitui até 100% dessa matéria-prima por garrafas PET pós-consumo. A fibra resultante ainda é PET com as mesmas propriedades químicas e mecânicas.
Por que o fundido é centrifugado a 265 a 290°C em vez de a uma temperatura mais alta?
O PET começa a degradar-se visivelmente acima de 300 C. A fiação é mantida logo acima do ponto de fusão, na temperatura mais baixa que ainda proporciona um fluxo estável, a fim de proteger o peso molecular e evitar a formação de gel.
Quanto tempo leva a cadeia produtiva completa?
Uma linha de fiação produz uma bobina enrolada em minutos, mas a cadeia completa do monômero bruto ao filamento pronto para tecido geralmente leva de um a dois dias quando a cristalização, a secagem, a trefilação e a fixação estão incluídas.
O poliéster básico é mais fraco do que o poliéster filamentoso?
Não. Uma fibra estirada tem essencialmente a mesma tenacidade que um filamento trefilado do mesmo denier, porque ambos passam pela mesma etapa de orientação. A diferença é tátil, não mecânica.
