Die Forschung zu Polyester begann in den 1930er Jahren und wurde von britischen Wissenschaftlern wie Whinfield und Dickson erfunden. Es wurde 1949 im Vereinigten Königreich und 1953 in den USA industrialisiert. Als eines der später-entwickelten synthetischen Faserprodukte verzeichnete Polyester ein schnelles Produktionswachstum.
Das Molekulargewicht von Polyester liegt zwischen 18.000 und 25.000, mit einem Polymerisationsgrad von 100 bis 140. Die Makromoleküle besitzen eine symmetrische chemische Struktur und neigen unter geeigneten Bedingungen zur Kristallisation, was zu einer dicht gepackten Faserstruktur führt. Die Polyester-Makromoleküle enthalten Benzolringe, die sie im Wesentlichen starr machen, und enthalten gleichzeitig aliphatische Kohlenwasserstoffketten, die für ein gewisses Maß an Flexibilität sorgen. Außer zwei endständigen Hydroxylgruppen sind in den Makromolekülen keine weiteren polaren Gruppen vorhanden. Der hohe Estergehalt führt bei erhöhten Temperaturen zu Hydrolyse und thermischem Cracken. Polyester wird durch Schmelzspinnen hergestellt und hat einen kreisförmigen Querschnitt und eine glasartige Stabform entlang der Längsachse, die trocken, gerade und glatt erscheint. Seine Dichte liegt zwischen 1,38 und 1,40 g/cm³.
PPT-Faser ist die Abkürzung für Polypropylenterephthalatfaser. Einige Leute im Ausland bezeichnen PPT als die Großfaser des 21. Jahrhunderts und ihr Handelsname ist „Corterra“.
PPT, PET und PBT gehören zur Polyesterfamilie und haben ähnliche Eigenschaften. PPT-Faser vereint die Eigenschaften von Polyester und Nylon. Wie Polyester ist es leicht zu waschen und zu trocknen, hat eine gute Elastizitätsrückgewinnung und Knitterfestigkeit sowie eine gute Fleckenbeständigkeit, Lichtbeständigkeit und ein gutes Handgefühl. Es hat eine bessere Färbeleistung als Polyester und kann unter normalem Druck gefärbt werden. Unter den gleichen Bedingungen hat der Farbstoff eine höhere Eindringkraft auf PPT-Fasern als auf PET, und die Färbung ist gleichmäßig und weist eine gute Farbechtheit auf. Im Vergleich zu Nylon weisen PPT-Fasern eine bessere Verschleißfestigkeit und Zugerholung sowie eine größere Elastizität und Flauschigkeit auf, wodurch sie sich besser für die Herstellung von Materialien wie Teppichen eignen.
PBT-Faser ist die Abkürzung für Polybutylenterephthalatfaser. PBT-Fasern werden durch Kondensation von Dimethylterephthalat (DMT) oder Terephthalsäure (TPA), dem Hauptrohstoff von Polyester, mit 1,4-Butandiol hergestellt. DMT und 1,4-Butandiol wurden einer Kondensationsreaktion bei hoher Temperatur und Vakuum unter Verwendung organischer Titan- oder Zinnverbindungen und Tetrabutyltitanat als Katalysatoren unterzogen und dann schmelzgesponnen, um PBT-Fasern herzustellen. Die Polymerisations-, Spinn- und Nachbearbeitungsprozesse und -ausrüstung von PBT-Fasern sind im Wesentlichen die gleichen wie bei Polyesterfasern.
PBT-Fasern haben die gleichen Eigenschaften wie Polyester, wie gute Festigkeit, einfaches Waschen und schnelles Trocknen, stabile Größe und gute Formbeständigkeit. Das Wichtigste ist, dass der flexible Teil seiner makromolekularen Kette relativ lang ist, sodass er bricht und sich verlängert, eine gute Elastizität aufweist und sich nach dem Erhitzen kaum verändert und sich weich anfühlt. Ein weiterer Vorteil von PBT-Fasern besteht darin, dass sie bessere Färbeeigenschaften als Polyester haben. Zufriedenstellende Färbeergebnisse können durch Färben von PBT-Geweben mit dispergierten Farbstoffen unter atmosphärischen Siedebedingungen erzielt werden. Darüber hinaus weist PBT-Faser eine gute Alterungsbeständigkeit, chemische Beständigkeit und Hitzebeständigkeit auf. PBT-Fasern haben ein breites Anwendungsspektrum in technischen Kunststoffen, Gehäusen von Haushaltsgeräten und Maschinenteilen.
PEN-Faser ist die Abkürzung für Polyethylennaphthalatfaser. PEN-Fasern sind wie Polyester ein teilkristallines thermoplastisches Polyestermaterial, das ursprünglich von KASA in den USA eingeführt wurde. Sein Produktionsprozess umfasst den Esteraustausch zwischen Dimethyl-2,6-naphthalat (NDC) und Ethylenglykol (EG), gefolgt von der Kondensation, um PEN-Fasern zu erhalten; Eine andere Methode besteht darin, 2,6-Naphthalindicarbonsäure (NDCA) direkt mit Ethylenglykol (EG) zu verestern und sie dann durch Kondensation herzustellen. Durch die Zugabe einer geringen Menge an Verbindungen, die organische Amine und organischen Phosphor enthalten, kann die thermische Stabilität von PEN verbessert werden.
Der Spinnprozess von PEN-Fasern ähnelt dem von Polyester und sein Prozessablauf ist: Scheibentrocknung → Hochgeschwindigkeitsspinnen → Strecken. Aufgrund der höheren Glasübergangstemperatur von PEN-Fasern im Vergleich zu Polyester muss der Ziehprozess entsprechend angepasst werden. Es sollten mehrere Ziehdurchgänge durchgeführt und die Ziehtemperatur erhöht werden, um eine Beeinträchtigung der Faserqualität aufgrund einer langsamen molekularen Orientierungsgeschwindigkeit zu vermeiden. Im Vergleich zu herkömmlichem Polyester weist PEN-Faser bessere mechanische und thermische Eigenschaften auf, wie z. B. hohe Festigkeit, hohes Modul, gute Zugfestigkeit und hohe Steifigkeit; Gute Hitzebeständigkeit, stabile Größe, nicht leicht verformbar und gute Flammhemmung; Gute chemische Beständigkeit und Hydrolysebeständigkeit; UV-beständig und alterungsbeständig.