Из чего делают полиэстер? Оказывается, много из чего

Автор: Елена Трэлуин
Опубликовано:
Время чтения: 6 мин
Просмотров: 2
Научно-популярный материал Оригинал статьи ↗
Из чего делают полиэстер? Оказывается, много из чего
Из чего на самом деле состоит эта ткань? Источник: Hasim Ramle / Shutterstock
Из чего производят полиэстер? Основу большинства полиэфирных тканей составляет полиэтилентерефталат (ПЭТ) — полимер, получаемый путем синтеза этиленгликоля и терефталевой кислоты. Разбираемся, как молекулярные цепочки превращаются в привычную одежду.

Из чего делают полиэстер? Большинство полиэфирных тканей изготавливают из полиэтилентерефталата (ПЭТ) — полимера, который синтезируют путем соединения этиленгликоля с терефталевой кислотой. Эти небольшие молекулы объединяются в длинные цепи, из которых на фабриках формируют полиэфирные волокна.

Таким образом, ваша любимая флисовая куртка и обычная пластиковая бутылка принадлежат к одному химическому семейству. Они выглядят и ощущаются совершенно по-разному лишь потому, что создаются для решения принципиально разных задач.

Химия полиэстера

В текстильной промышленности полиэстер считается синтетическим волокном. Его название отражает химическое строение: молекулы полимера содержат повторяющиеся сложноэфирные связи. Именно эти функциональные группы скрепляют звенья длинной молекулярной цепи. Источник: Royal Society of Chemistry

ПЭТ-полиэстер (в текстиле его часто называют полиэфирным волокном) занимает лидирующие позиции в производстве одежды, однако синтетические полиэфиры представляют собой гораздо более обширный класс полимеров. Существуют и природные полиэфиры — например, кутин, защищающий поверхность листьев и плодов растений. Разумеется, это совсем не та полиэфирная пряжа, из которой сшита ваша футболка. Источник: AOCS

Сырьем для первичного полиэстера служат ископаемые углеводороды, главным образом сырая нефть. Промышленный синтез обычно начинается со смешивания этиленгликоля и очищенной терефталевой кислоты. Другой распространенный технологический маршрут использует диметилтерефталат — диметиловый эфир этой же кислоты.

Химическая реакция протекает при высокой температуре в присутствии катализаторов. При реакции с кислотой побочным продуктом выступает вода, а в альтернативном процессе выделяется метанол. Непрерывное удаление этих побочных продуктов смещает химическое равновесие, позволяя сформировать более длинные молекулярные цепи с высокой молекулярной массой. Сама реакционная среда представляет собой горячую технологическую смесь, а не просто водный раствор.

В результате этого химического процесса образуется гранулированная смола, а вовсе не готовая ткань. Называть ее «стабильным волокнистым соединением» было бы не совсем точно, ведь впереди еще целый этап механической переработки. Источник: EPA

Как пластик превращается в полиэфирную пряжу

Чтобы получить волокна, расплавленный полимер продавливают через фильеры — специальные пластины с микроскопическими отверстиями. Выходящие струи охлаждаются и затвердевают на воздухе. Этот процесс называется формованием из расплава, и в результате получается непрерывная комплексная полиэфирная нить (филамент).

Затем нити вытягивают: это ориентирует молекулы вдоль волокна и значительно увеличивает его прочность. Текстурирование придает нитям извитость, объем и эластичность, меняя тактильные свойства и эксплуатационные качества готового текстиля. В полиэфирной микрофибре применяются сверхтонкие волокна, обеспечивающие особую мягкость; при этом термин «микрофибра» указывает лишь на толщину волокна, а не на какой-то особый полимер. Источник: Swicofil

Дальнейшее производство текстиля может развиваться по нескольким сценариям:

  • Скручивание филаментных нитей для получения полиэфирной пряжи.
  • Объединение нитей в общий полиэфирный жгут с последующей нарезкой на короткие штапельные волокна.
  • Прядение этих коротких волокон в чистом виде или в смеси со штапельным хлопком.
  • Производство объемных нетканых наполнителей для подушек и утепленной верхней одежды.

Как и хлопчатобумажная нить, штапельная полиэфирная пряжа состоит из множества скрученных коротких волокон. Перед окончательным прядением волокна формируют в рыхлую ленту (ровницу), которая облегчает их подачу в прядильные машины. Источник: Coats

Сфера применения этой синтетики не ограничивается повседневной одеждой. Текстильная индустрия использует полиэстер в мебельной обивке и в технических изделиях — конвейерных лентах или тентовых тканях с покрытием. Кроме того, ПЭТ широко востребован для выпуска пластиковых бутылок и пленок. Другие полиэфирные смолы используются в композитах, где волокна играют роль армирующей основы.

Почему полиэстер ведет себя иначе, чем хлопок

Популярность полиэстера среди синтетических материалов объясняется его высокой прочностью, долговечностью и неприхотливостью в уходе. Ткани из него получаются легкими, практически не мнутся и быстро сохнут. Полиэфирные волокна плохо удерживают влагу по сравнению с натуральными волокнами, такими как хлопок, поэтому после стирки в структуре материала остается гораздо меньше воды. Источник: American Chemical Society

Однако гидрофобность вовсе не делает полиэстер абсолютно устойчивым к любым пятнам. Он охотно притягивает жировые и масляные загрязнения: исследования показали, что полиэстер впитывает значительно больше кожного сала, чем хлопок. Источник: Microbiology Spectrum

Кроме того, полиэстер может уступать хлопку и другим тканям по воздухопроницаемости, хотя общий уровень комфорта сильно зависит от структуры плетения, толщины полотна и финишных обработок. Относительно высокая температура плавления также не означает, что вещь выдержит любой режим утюга: обязательно сверяйтесь с ярлыком по уходу.

Существуют и другие разновидности — например, полиэстер PCDT. По своему химическому составу он отличается от ПЭТ и обладает повышенной упругостью и эластичностью, что ценно при обивке мебели. Однако это не делает его автоматически более долговечным абсолютно в любых сценариях применения. Источник: SAYA

Вторичный и растительный полиэстер

Вторичный полиэстер производят из переработанных материалов вместо первичного ископаемого сырья. Переработанный ПЭТ, часто обозначаемый как rPET (рПЭТ), обычно получают из использованных пластиковых бутылок. При механической переработке пластик сортируют, очищают и переплавляют заново; химическая переработка расщепляет полимерные цепи на исходные мономеры для повторного синтеза.

Вторичные волокна помогают снизить потребность в ископаемых ресурсах, но само по себе использование вторсырья не решает всех экологических проблем. Энергия на переработку, логистика сбора и примеси по-прежнему оказывают заметное воздействие на окружающую среду. Стандарт Global Recycled Standard помогает подтвердить долю переработанных материалов по всей производственной цепочке и регламентирует безопасность используемых химикатов. Источник: Textile Exchange

Растительный (биооснованный) полиэстер частично или полностью синтезируют из компонентов возобновляемого происхождения. Однако такие волокна не становятся автоматически биоразлагаемыми или менее прочными. Био-ПЭТ обладает точно такими же химическими свойствами, что и обычный ПЭТ: пометка «на растительной основе» указывает лишь на источник сырья, тогда как способность к биоразложению определяется исключительно молекулярной структурой. Источник: European Bioplastics

Экологический след полиэстера

Полиэстер — самое популярное волокно в мире. По данным организации Textile Exchange, на него пришлось 57% от всего мирового объема производства волокон в 2023 году и 59% в 2025 году. Эти цифры отражают вес сырых волокон, а не готовых текстильных изделий.

Объем производства переработанного полиэстера составил около 8,9 миллиона метрических тонн в 2023 году и 9,7 миллиона тонн в 2025 году. Источники: Отчет за 2025 год, Отчет за 2026 год

Добыча ископаемого сырья, высокое энергопотребление и промышленные выбросы формируют внушительный углеродный след полиэстера. Не менее важны строгий контроль токсичных веществ и предотвращение загрязнений при производстве. Выбросы, связанные с изготовлением одной футболки, зависят от ее веса, методов обработки, логистики и длительности носки: любые громкие заявления об эмиссии свыше 20 кг CO₂-эквивалента требуют детальной оценки жизненного цикла конкретного изделия. Источник: Textile Exchange

Еще один повод для беспокойства экологов — стирка. Исследование 2016 года показало, что при стирке 6 кг полиэфирных вещей в воду может попадать до 496 030 микроволокон. Значение свыше 700 000 частиц относилось к акриловым тканям, а не к отдельным вещам из полиэстера. Интенсивность осыпания зависит от типа плетения и условий стирки, и эти крошечные пластиковые частицы в итоге беспрепятственно проникают в водные экосистемы. Источник: University of Plymouth

Эта статья создана с использованием технологий искусственного интеллекта и прошла фактчекинг и научную редактуру редакторами HowStuffWorks.

Статья прочитана Листайте вниз к следующей статье ↓