Xơ Polyester là gì? Những điều cần hiểu và biết thêm về xơ Polyester

1) KHÁI NIỆM POLYESTER

Sản phẩm đồ thủ công được làm từ vải xăm kim, vải xăm kim được kết lại với nhau bằng xơ Polyester

Polyester hay poly có tên đầy đủ là polyetylen terephthalate (PET). Polyester là tên gọi chung của các loại vải được làm từ sợi tổng hợp polyester. Các sợi polyester được làm với thành phần chính là ethylene. Nếu các loại vải truyền thống như vải lanh làm từ cây lanh, vải lụa tơ tằm làm từ con tằm, vải cotton và vải xô làm từ sợi bông, thì nguồn gốc thành phần chính của vải sợi polyester là từ dầu mỏ, than đá, không khí và nước. Có 4 loại sợi polyester cơ bản đó là: filament, xơ, sợi thô và fiberfill.

Hiện nay, trong thị trường vải sợi tổng hợp, polyester là vật liệu nhựa được sản xuất đứng thứ 3 với thị phần là 18%. Hai loại vải tổng hợp dẫn đầu là polyetylen (chiếm 33%) và polypropylen (chiếm 20%).

Vải tổng hợp polyester được sử dụng nhiều trong thời trang may mặc (quần áo, đồ nội y), đồ nội thất (chăn ga gối đệm, rèm, ghế sofa), lều trại, áo mưa,…

Với khả năng chống nước tốt và độ bền cao, vải sợi polyester là vật liệu chính được sử dụng để áo mưa, lều cắm trại…vv

2. Nguồn gốc ra đời của polyester

Polyester là vật liệu tổng hợp nhân tạo ra đời từ trong phòng thí nghiệm từ những năm đầu thế kỷ 20. Những nhà khoa học người Anh và Mỹ đã phát hiện ra và phát triển loại vật liệu này. Dưới đây là một số mốc lịch sử hình thành của polyester.

Năm 1926

Nhà khoa học người Mỹ có tên là Wallace Carothers đã lần đầu phát hiện ra, rượu và carboxyl acids trộn lẫn với nhau tạo ra được sợi tổng hợp. Tuy nhiên, thời điểm đó, ông đã phải ngưng việc nghiên cứu về polyester để tập trung vào nylon.

Năm 1939

Một nhóm 3 nhà khoa học người Anh gồm J.R. Whinfield, J.T. Dickson, W.K. Birtwhistle và C.G. Ritchie đã tiếp tục nghiên cứu phát hiện của Carothers.

Năm 1941

Họ đã được cấp bằng sáng chế ra polyetylen terephthalate (PET hay PETE). Đây là cơ sở để hình thành các loại vải Terylene, Dacron, Mylar sau này. Cũng trong năm này, họ đã lần đầu tiên tạo ra được sợi polyester đầu tiên có tên là Terylene.

Năm 1946

Tập đoàn DuPont của Mỹ đã mua bản quyền sáng chế của các nhà khoa học người Anh. Họ đã đưa ra một loại sợi polyester khác có tên là Dacron.

Năm 1951

Polyester được giới thiệu ra công chúng như một loại vải kỳ diệu có khả năng chống nước, không bị hao mòn. Đặc biệt là khả năng chống nhăn cao, có thể mặc trong 68 ngày mà vẫn thẳng, không cần là ủi.

Hình ảnh mô tả cấu tạo của vải sợi polyester

Năm 1958

Nhà sản xuất Eastman Chemical Products, Inc đã sản xuất ra một loại sợi polyester khác có tên Kodel.

Với những ưu điểm độ bền cao và giá thành rẻ, vải sợi polyester đã rất thịnh hành trong thời điểm đó. Có nhiều nhà máy sản xuất vải polyester xuất hiện. Sự thịnh vượng của loại vải bền rẻ này chỉ kéo dài đến năm 1970.

Năm 1970

Các sản phẩm làm từ vải polyester được cho là chất liệu rẻ tiền và không thoải mái khi mặc. Loại vải này không có khả năng tự phân hủy như vải truyền thống. Lúc này vải polyester không được sử dụng nhiều trong ngành thời trang, may mặc nữa. Tuy nhiên, người ta đã ứng dụng nó trong nhiều lĩnh vực khác như làm chăn, đệm, ô dù, lều cắm trại, áo mưa, balo,…

Giai đoạn trước năm 1970, các bộ suit làm bằng vải polyester rất được ưa chuộng.

Polyester nổi tiếng là một loại vải không nhăn, sử dụng trong thời gian dài mà không cần là ủi thường xuyên như các loại vải truyền thống.

Lót sofa là một ứng dụng khác ngoài thời trang của vải sợi polyester.

Với những khả năng chống thấm nước, chống nhăn, giá thành rẻ,…nên ngày này người ta vẫn sử dụng vải polyester trong đời sống. Hai dạng chính phổ biến của polyester đó là polythylene terephthalate (PET) và poly-1, 4-cyclohexylene-dimethylene terephthalate (PCDT). Polythylene terephthalate được dùng nhiều hơn cả. Bởi vì ngoài khả năng tồn tại độc lập, loại này còn có khả năng kết hợp với nhiều loại vải khác để tạo ra các sản phẩm phù hợp với nhu cầu người sử dụng. Ví dụ như kết hợp với vải cotton để tạo ra sản phẩm quần áo có khả năng chống nhăn tốt, kháng khuẩn, thấm hút mồ hôi tốt, tạo độ thông thoáng dễ chịu khi mặc.

Ngày nay người ta thường kết hợp polyester với các loại vải khác để tạo nên các sản phẩm có nhiều ưu điểm tốt thay thế cho các sản phẩm vải từ vải bông hoặc có nguồn gốc động vật.

3. Đặc điểm cấu tạo và tính chất sợi polyester

Phần đặc điểm cấu tạo và tính chất này sẽ giúp bạn hiểu thêm vì sao vải polyseter lại có khả năng chống ẩm, chống nhăn tốt hơn các loại vải truyền thống khác.

Đặc điểm cấu tạo của sợi polyester

Polyester được tạo ra nhờ phản ứng hóa học của rượu và acid. Khi đó, các phần tử kết hợp ngẫu nhiên với nhau để tạo thành một phân tử có cấu trúc tương đồng. Phân tử được tạo thành này có đặc điểm là kích thước lớn, cấu trúc mạnh và ổn định.

Tính chất vật lý

  • Polyester có khối lượng riêng là 1.38gcm3.
  • Không hút ẩm do cấu tạo từ các sợi nhựa dẻo.
  • Ít nhăn, có độ hồi phục lại trạng thái ban đầu tốt.
  • Có độ bền cao.
  • Có phát sinh tĩnh điện khi ma sát.

Tính chất hóa học

  • Sợi polyester bị giảm độ bền khi ở lâu dưới ánh sáng mặt trời và nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ thường, sợi xơ tương đối bền. Nhưng khi ở dưới nhiều độ 235 độ C, cấu trúc các sợi xơ sẽ bị mất định hướng. Ở nhiệt độ 285 độ C, cấu trúc xơ sẽ bị phá hủy hoàn toàn.
  • Sợi xơ polyester có thể chịu được acid ở nồng độ loãng và độ bền giảm khi tiếp xúc với acid nồng độ cao.
  • Polyester kém bền trong môi trường bazơ.
  • Vải polyester kỵ với nước.
  • Sợi polyester không bị ảnh hưởng bởi các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm mốc,…

4. Quy trình sản xuất vải polyester

Xơ polyester được sản xuất bởi một trong nhiều phương pháp khác nhau. Phương pháp được áp dụng phụ thuộc vào dạng (loại) polyester sẽ sản xuất.

1. Quy trình

xơ polyester được sản xuất bởi một trong nhiều phương pháp khác nhau. Phương pháp được áp dụng phụ thuộc vào dạng (loại) polyester sẽ sản xuất. Có bốn dạng xơ polyester cơ bản là sợi filament, xơ, sợi thô, và fiberfill. Với filament, mỗi sợi đơn lẻ tham gia cấu tạo của xơ polyester là dài liên tục, dạng sợi này dùng để sản xuất các loại vải có bề mặt nhẵn. Với xơ, sợi filament được cắt ngắn với những độ dài định trước do đó có thể dễ dàng hơn để pha trộn với các loại sợi khác. Sợi thô là một dạng mà trong đó các sợi filament liên tiếp được kéo lỏng với nhau. Fiberfill là dạng sợi lớn được sử dụng trong sản xuất chăn, gối, và áo khoác ngoài. Hai dạng được sử dụng thường xuyên nhất là sợi filament và xơ.

2. Sản xuất sợi Filament

A) Trùng hợp
Để hình thành xơ polyester, dimethy terephthalate phản ứng đầu tiên với ethylene glycol với sự có mặt của chất xúc tác ở nhiệt độ 302- 410 độ F (150 – 210 độ C). Kết quả hoá học là một monomer được tạo thành (đơn, phân tử không lặp lại), nó kết hợp với acid terephthalic và được tăng nhiệt độ tới 472 độ F (280 độ C). xơ polyester nóng chảy mới tạo thành được ép đùn qua khe thành một dải dài.
B) Làm khô
Sau khi xơ polyester hình thành từ quá trình trùng hợp, các dòng nóng chảy dài được làm mát cho đến khi chúng trở nên giòn. Nguyên liệu được cắt thành những hạt nhỏ và hoàn toàn khô để ngăn ngừa sự bất bền vững.
C) Kéo sợi
Những hạt polymer được nấu chảy ở 500-518 ° F (260-270 ° C) để tạo thành một dung dịch giống như xi-rô. Dung dịch được đặt trong thùng kim loại được gọi là ổ phun sợi và được đùn ép qua các lỗ nhỏ của nó, thường là tròn nhưng cũng có thể là ngũ giác hoặc bất kỳ hình dạng nào để sản xuất sợi đặc biệt. Số lượng lỗ trong lổ phun xác định kích cỡ của sợi, các sợi tuôn ra xoắn lại với nhau để tạo thành một sợi đơn. Ở giai đoạn kéo sợi, các hóa chất khác có thể được thêm vào dung dịch để làm vật liệu chống cháy, chống tích điện, hoặc dễ dàng nhuộm hơn.
D) Kéo căng
Khi xơ polyester hình thành từ ổ phun, nó rất mềm và dễ dàng kéo được dài tới năm lần chiều dài ban đầu của nó. Tác động kéo căng cưỡng bức các phân tử polyester ngẫu nhiên sắp xếp thẳng hàng. Điều này làm tăng thêm độ bền, độ dẻo dai, và khả năng đàn hồi của sợi. Trong thời gian này, khi các sợi filament đã khô, sợi trở nên bền vững và dẻo dai thay vì dễ gãy. Các sợi được kéo căng có thể thay đổi rất nhiều về đường kính và độ dài, tùy thuộc vào các đặc tính mong muốn của thành phẩm. Ngoài ra, giống như quá trình kéo căng, Sợi có thể được liên kết hoặc xoắn để tạo ra các loại vải mềm hoặc vải thô.
E) Cuốn sợi 
Sau khi các xơ polyester được kéo căng, nó được cuốn vào các ống sợi lớn hoặc đóng thùng và sẵn sàng để được dệt thành vải nguyên liệu.

3. Sản xuất xơ ngắn PSF

Trong khi làm xơ polyester, quá trình trùng hợp, sấy khô, và tuôn sợi (bước 1-4 trên) rất giống với quá trình sản xuất sợi filament. Tuy nhiên, trong quá trình tuôn sợi, thùng trộn có nhiều lỗ hơn khi sản phẩm là xơ ngắn. Các bó sợi polyester hình thành được gọi là sợi thô.
A) Kéo căng
Sợi mới hình thành được nhanh chóng làm lạnh trong các thùng chứa các sợi dày. Sợi có độ dài khác nhau được tập trung và kéo căng trên các con lăn được gia nhiệt đến ba hoặc bốn lần chiều dài ban đầu của nó.
B) Tạo nếp
Sợi đã kéo sau đó được đưa vào trong các hộp nén để tạo nếp gấp như đàn Accordion với tỷ lệ 9-15 nếp mỗi inch (3-6 nếp trên mỗi cm). Quá trình này giúp các sợi liên kết chặt với nhau trong các giai đoạn sản xuất sau này.
C) Định hình
Sau khi sợi được gấp nếp, nó được gia nhiệt đến 212 – 302 độ F (100 – 150 độ C) để làm khô hoàn toàn các sợi và giữ các nếp gấp. Một số nếp gấp không giữ được sẽ được rút ra khỏi các sợi trong các quá trình tiếp theo.
D) Quá trình cắt
Tiếp theo gia nhiệt định hình, sợi được cắt ngắn hơn. xơ polyester sẽ được pha trộn với bông và được cắt thành các đoạn 1,25 – 1,50 inch (3,2 – 3,8 cm); đối với hỗn hợp xơ nhân tạo nó được cắt với chiều dài 2 inch (5 cm). Đối với các loại vải nặng hơn, chẳng hạn như thảm, sợi filament tổng hợp được cắt thành 6 inch (15 cm).

5. Ưu và nhược điểm của polyester

Mỗi loại vải đều có các ưu điểm và nhược điểm riêng của nó. Ngay cả vải truyền thống có nguồn gốc tự nhiên cũng vậy. Sở dĩ vải polyester vẫn tồn tại và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực cuộc sống là vì nó đáp ứng được nhu cầu của con người. Dưới đây là những ưu điểm và nhược điểm của vải polyester.

Ưu điểm của polyester

  • Khả năng chống nhăn tốt

Vải sợi polyester có đặc tính dễ phục hồi lại trạng thái ban đầu, kết cấu vải chắc chắn. Nhờ đó mà vải thường rất hiếm khi bị nhăn. Nhờ vậy mà người sử dụng dễ dàng hơn trong bảo quản và sử dụng đồ. Điều này khác với nhiều loại vải như vải lanh (line) rất dễ bị nhăn nếu không được bảo quản đúng cách.

  • Không bị thấm nước

Sợi polyester thực chất là từ nhựa polyester do đó mà loại vải này không bị thấm hút nước. Với ưu điểm này, người ta đã sử dụng loại vải này để sản xuất lều cắm trại, túi ngủ, ô, quần áo mưa, phông che ô tô, balo,…

  • Không bị ẩm mốc

Vì không thấm hút nước nên các vi khuẩn và nấm mốc không thể tồn tại trên vải được. Nhờ đó mà các sản phẩm làm từ vải sợi polyester không bị ẩm mốc.

  • Không bị hút chất bẩn, bị bám bẩn

Cấu tạo của vải polyester là chất nhựa dẻo, có độ cứng tốt. Do vậy mà các chất bẩn rất khó bám được trên bề mặt vải.

  • Dễ dàng vệ sinh

Với các ưu điểm không thấm nước, không bị ẩm mốc, nên các sản phẩm làm từ vải polyester rất dễ dàng trong việc vệ sinh, làm sạch.

  • Giá thành rẻ

Vải polyester được làm từ các nguyên liệu có giá thành phải chăng, sản xuất công nghiệp với thời gian nhanh và tiết kiệm chi phí. Nhờ đó là giá thành loại vải này rẻ hơn rất nhiều so với các loại vải truyền thống làm từ nguyên liệu thiên nhiên như lụa tơ tằm, vải lanh,…

Vải chắn cỏ làm từ xơ polyester được sử dụng nhiều tại các nước phát triển như Châu Âu về hoạt động bảo vệ cây ăn trái từ những loài cỏ dại.

Vải polyester có bảng màu sắc phong phú phù hợp với các nhu cầu sử dụng đa dạng.

  • Đa dạng về màu sắc

Vải polyester có khả năng lên màu tốt, nhuộm được nhiều màu sắc. Do đó mà loại vải này có bảng màu sắc đa dạng, phù hợp với nhiều sở thích và nhu cầu sử dụng. Đặc tính này rất phù hợp với ngành thời trang.

  • Có khả năng chống cháy tốt

Trong quá trình sản xuất ở bước 3, người ta có cho thêm chất hóa học có khả năng chống cháy. Do vậy mà vải polyester có khả năng chống cháy tốt hơn các loại vải tự nhiên.

Nhược điểm polyester

Ưu điểm không thấm nước cũng vô tình khiến polyester có thêm nhược điểm là quần áo may từ vải polyester mặc khá nóng và bí vì không thấm hút mồ hôi.

Ngoài ra, do cấu trúc vải chắc chắn khiến cho vải có độ mềm mại thấp, khá cứng. Đó là lý do mà ngày này người ta đã kết hợp với các loại vải tự nhiên để kết hợp ưu nhược điểm của từng loại, tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao, mang tới sự thoải mái và dễ chịu cho người dùng.

Trong quá trình sản xuất thêm chất chống cháy tăng độ an toàn cho vải

6. So sánh vải sợi polyester và vải truyền thống

Tuy ra đời muộn hơn các loại vải truyền thống, nhưng vải polyester vẫn có giữ được một chỗ đứng vững chắc trên thị trường. Loại vải tổng hợp này được coi là rẻ tiền, không sang trọng. Tuy nhiên nó sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội hơn vải tự nhiên. Điển hình là: không thấm nước, không bị ẩm mốc. Nhờ đó mà các sản phẩm làm bằng vải polyester giữ được vẻ bền đẹp lâu hơn vải truyền thống.

Vải polyetser không bị nhăn, không bám bụi bẩn và dễ vệ sinh. Trong khi vải truyền thống lại dễ bị nhăn, kết cấu mỏng hơn nên dễ thấm nước, bám bụi và khó làm sạch.

Các loại vải truyền thống có nguồn gốc tự nhiên có thể tự phân hủy sinh học. Còn hầu hết các vải tổng hợp polyeter thì không. Nhiều nhà bảo vệ môi trường đã kêu gọi sử dụng các sản phẩm từ tự nhiên thay cho sản phẩm từ chất liệu tổng hợp để bảo vệ môi trường.

7. Polyester có tốt không?

Câu trả lời cho câu hỏi “Polyester có tốt không?” phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng của từng người. Nếu bạn là một người thích sử dụng các sản phẩm không thấm nước, không bị nhăn, dễ làm sạch,…thì polyester là một chất liệu tốt cho bạn. Nhưng nếu bạn muốn sử dụng một sản phẩm thoáng mát, không bị bí mồ hôi, hay có độ mềm mại nhẹ dịu cho da, thì polyester không phù hợp với bạn.

Tuy nhiên, xét về yếu tố khách quan thì với các ưu điểm kể trên, polyester là một loại vải tốt. Đó là lý do mà vải sợi polyester được sử dụng phổ biến rộng rãi trong đời sống hằng ngày, ở nhiều nước trên thế giới.

 

Đôi nét về Sản phẩm Thịnh Gia Huy:

Thịnh Gia Huy là một trong những công sản xuất và cung ứng các sản phẩm về vải. Đặc biệt là các sản phẩm vải xăm kim. Hiện tại sản phẩm Thịnh Gia Huy bao gồm: