Полиэфирное штапельное волокно против полиэфирной нити: в чем разница и когда это имеет значение?

Полиэстер на сегодняшний день является наиболее производимым синтетическим волокном в мире, но «полиэстер» охватывает две принципиально разные физические формы, которые не являются взаимозаменяемыми в производстве: штапельное волокно и нить . Понимание разницы между ними имеет важное значение, поскольку выбор между штапелем и нитью делается на этапе проектирования продукта и определяет, какое производственное оборудование, какой процесс прядения или нетканого материала и какие характеристики конечного продукта могут быть достигнуты. Переключение между ними — это не простая замена — это другой производственный путь.

Основная физическая разница

Полиэфирная нить производится в виде непрерывных нитей полимера, экструдированных через фильеры, вытянутых до необходимой тонкости и намотанных на упаковки без разрезания. Каждая нить непрерывно проходит от упаковки к ткани — сотни метров или километров в длину. Когда несколько нитей связываются вместе, они образуют многоволоконную пряжу, которую можно напрямую сплетать или вязать в ткань или текстурировать (текстура ложного скручивания, текстура воздушной струи) для придания объема и растяжения перед плетением.

Полиэфирное штапельное волокно (PSF) начинается таким же образом — полимер экструдируется через фильеры, вытягивается до тонкости, — но после прядения непрерывный жгут собирается, обжимается и разрезается на короткие отрезки, называемые скобами. Стандартная длина отрезов для прядения тканей составляет 38 мм и 51 мм; При производстве нетканых материалов используется различная длина от 5 мм (для процессов воздушной укладки) до 64 мм или более для конкретных операций чесания. Эти короткие волокна затем обрабатываются в системах, предназначенных для прерывистых волокон: чесание, прочесывание и прядение для производства пряжи или чесание и скрепление для производства нетканых материалов.

При производстве нитей отсутствует этап обжима штапельного волокна перед резкой. Извитость — волнистость, встроенная в волокно, — обеспечивает сцепление во время чесания и прядения, позволяя волокнам сцепляться, а также способствует увеличению объема и текстуры готовой продукции. Нити достигают объема и текстуры различными способами: процессами текстурирования, которые добавляют к непрерывной пряди извитость ложного скручивания или спутывания воздухом.

Пути производства: что дает каждая форма

Что дает полиэфирное штапельное волокно

Полиэфирное штапельное волокно поступает в системы обработки коротких волокон, которые веками производили текстильную продукцию — те же чесальные и кольцепрядильные машины, которые обрабатывают хлопок и шерсть, адаптированные для синтетического волокна. Эта совместимость является основным коммерческим преимуществом полиэфирного штапельного волокна: его можно перерабатывать на существующей инфраструктуре текстильного производства, предназначенной для натуральных коротких волокон, либо в виде 100% PSF, либо в смесях с хлопком, шерстью, вискозой или другими натуральными и синтетическими волокнами.

Ткань для рубашек из смеси хлопка и полиэстера, используемая во всем мире, производится из смеси штапельного хлопка и полиэфирного штапельного волокна - обычно 35/65 или 65/35 - прядется в пряжу кольцевого или открытого прядения, а затем ткут. Ни хлопковая нить (которая не существует в коммерческих количествах), ни полиэфирная нить (которая гладкая, скользкая и не поддается хлопковому прядению) не производят эту смесь. Только штапельные формы обоих волокон, которые можно смешивать и обрабатывать вместе в одной и той же системе прядения коротких волокон, делают возможным производство тканей из смеси хлопка и полиэстера.

При производстве нетканых материалов полиэфирное штапельное волокно обрабатывается на чесальных линиях для формирования полотна, а затем скрепляется термически, химически или механически для получения конечной ткани. В крупнейших категориях продукции нетканой промышленности — гигиенических нетканых материалах, геотекстилях, тканях для салона автомобилей, фильтрующих материалах — в основном используется штапельное волокно, поскольку процесс чесания и скрепления эффективно обрабатывает короткие волокна и производит ткани с объемом, толщиной и изотропией, которых спанбонд с непрерывными нитями не может легко достичь во всех спецификациях.

Для наполнителей (наполнитель подушек, ватин для подушек, изоляция спальных мешков, набивка игрушек) единственным подходящим вариантом является штапельное волокно из полиэстера. Полое волокно, сопряженное волокно и силиконизированное волокно, обработанное кремнием, являются основными формами. Нить нельзя использовать для этих целей, поскольку ее нельзя открывать, чесать или распространять в качестве наполнителя высокого качества.

Что дает полиэфирная нить

Полиэфирная нить является сырьем для тканых и трикотажных тканей, требующих гладкой, блестящей и часто растягивающейся поверхности: в полиэфирной тафте, шифоне, атласе, крепе и эластичных тканях используется текстурированная или плоская мультифиламентная пряжа. Непрерывная нить из нити дает ткань с другим эстетическим видом и драпировкой, чем ткани из штапельной пряжи - нити, как правило, более гладкие, блестящие (в зависимости от геометрии поперечного сечения нити) и имеют менее естественную текстуру, чем эквиваленты из штапельного прядения. Это характеристики, необходимые для тканей для официальной одежды, подкладочных тканей, зонтичных тканей и технических тканей, для которых требуется гладкое, непрерывное покрытие поверхности.

Высокопрочная полиэфирная нить, при которой нить вытягивается с очень высокой ориентацией и прочностью на разрыв, используется для технических применений, требующих прочности непрерывной пряди: шинный корд, усиление конвейерных лент, ремни безопасности, промышленные лямки и канаты. Непрерывная структура нити позволяет распределять нагрузку по всей длине волокна без точек концентрации напряжений, возникающих при контакте волокон в штапельной пряже. Ни один продукт из штапельного волокна не достигает уровня прочности промышленной высокопрочной нити.

В нетканых материалах спанбонд — процессе производства нетканых материалов с непрерывными нитями, при котором нити экструдируются, вытягиваются и укладываются непосредственно на движущуюся конвейерную ленту — используется полиэфирная нить, а не штапельное волокно. Спанбонд-ПЭТ-ткань (обычно используемая в качестве геотекстиля, сельскохозяйственной покровной ткани и несущей основы в композитах) представляет собой волокнистый продукт, а не основной продукт, несмотря на то, что он является нетканым.

Прямое сравнение по ключевым параметрам

Денье и крупность: один и тот же масштаб, разные диапазоны

И полиэфирное штапельное волокно, и полиэфирная нить определяются по тонине в денье (вес в граммах 9000 метров волокна) или дтекс (вес в граммах 10000 метров). Шкалы одинаковы, но типичные коммерческие диапазоны различаются.

Полиэфирное штапельное волокно для текстиля и нетканых материалов обычно имеет плотность от 0,9 денье (сверхтонкое, для мягких нетканых материалов и тонких смесовых нитей) до 1,5D, 2D, 3D, 4D, 6D, 7D, 15D и более тяжелых денье для более грубых применений (грубые нетканые материалы, геотекстиль, тяжелый ватин). Для наполнителей и подушек типичным диапазоном является 3D–7D, в зависимости от желаемого баланса мягкости и пышности.

Для обозначения своих форм полиэфирной нити используется другая терминология: POY (частично ориентированная пряжа) — это промежуточный продукт прядения; FDY (полностью вытянутая пряжа) — это полностью обработанная плоская нить для изготовления гладких тканей; DTY (пряжа с текстурированной вытяжкой) имеет текстуру, придающую объем и эластичность. Это не термины, используемые для штапельного волокна. Когда спецификация требует «150D/48F DTY», она описывает текстурированную нить плотностью 150 ден, состоящую из 48 отдельных нитей — нитевой продукт, не имеющий эквивалента штапельного волокна.

Аспект переработки

Как полиэфирное штапельное волокно, так и полиэфирная нить наладили цепочки поставок по вторичной переработке, при этом полиэстер из переработанных бутылок из ПЭТ (rPET) является доминирующим сырьем для обоих. Пути переработки немного различаются: хлопья бутылочного ПЭТ чаще перерабатываются в PSF, чем в нить, поскольку относительно более низкая характеристическая вязкость бутылочного rPET достаточна для прядения штапельного волокна, но может потребовать модернизации IV для некоторых применений нити. Вот почему глобальные поставки сертифицированного GRS переработанного полиэфирного штапельного волокна больше и более стабильны, чем эквивалентные поставки переработанного волокна.

Для брендов и цепочек поставок, ориентированных на претензии по переработанному содержимому в соответствии со стандартами GRS или OEKO-TEX, продукция PSF из переработанного сырья широко доступна по конкурентоспособным ценам с полной сертификационной документацией. Переработанное содержимое продуктов PSF проверяется на этапе сбора бутылок через систему цепочки поставок GRS.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать полиэфирное штапельное волокно для изготовления тканей?

Да, штапельное волокно из полиэфира прядут в пряжу (путем кольцевого прядения, прядения с открытым концом или пневмопрядения), а затем из этой пряжи ткут ткань. Ткань, изготовленная из полиэфирной пряжи штапельного прядения, имеет другой характер поверхности, чем ткань, сотканная из полиэфирной нити: штапельная пряжа имеет слегка ворсистую поверхность из-за выступающих концов волокон, более мягкую на ощупь и меньший блеск. Вот почему в тканях для одежды из полиэстера с ощущением хлопка используется штапельное волокно, обработанное для имитации естественного короткого волокна хлопка, а в гладких подкладочных тканях из полиэстера и тафты используется нитевидная пряжа для придания ей гладкости и блеска.

Что определяет, использовать ли для наполнителя подушек полое волокно или твердый полиэстер?

Полое волокно — штапельное волокно с полым каналом, проходящим через его поперечное сечение — обеспечивает лучшую теплоизоляцию (захваченный воздух в полости действует как изолятор) и более высокую высоту при заданном весе, поскольку полое поперечное сечение вытесняет больший объем при меньшей массе, чем твердое волокно того же внешнего диаметра. Наполнитель из цельного полиэстера тяжелее для аналогичного чердака. Для подушек и постельных принадлежностей премиум-класса, где тепловой комфорт и соотношение веса к объему имеют решающее значение, предпочтительным вариантом является полое волокно. Для экономически чувствительных задач по заполнению, где разница в производительности не оправдывает надбавку к цене, используются твердые полиэфирные скобы. Сопряженное полое волокно, сочетающее полое поперечное сечение с двухкомпонентной спиральной извитостью, представляет собой наполнитель с высочайшими эксплуатационными характеристиками, сочетающий в себе термические преимущества полого волокна с превосходным восстановлением по объему при двухкомпонентной самоизвитости.

Как выбирается плотность полиэфирного штапельного волокна для производства нетканых материалов?

Выбор денье для нетканого материала PSF определяется целевым весом, пористостью и требованиями применения ткани. Из более тонких волокон (0,9–2D) получаются более плотные и мягкие ткани с более мелкопористой структурой, подходящие для покрытия в гигиенических изделиях, медицинских нетканых материалах и тонкой фильтрации. Из более грубых волокон (6D и выше) получаются более открытые, объемные ткани с более крупной пористой структурой, подходящие для геотекстиля, дренажных тканей и тяжелого ватина. Средний денье (2–4D) обеспечивает баланс между мягкостью и структурной стабильностью для общепромышленного и технического применения нетканых материалов. Производительность оборудования для чесания нетканых материалов также ограничивает выбор денье — чесальные линии, предназначенные для тонкого волокна, могут не эффективно обрабатывать плотные волокна, и наоборот.

Серия нетканых волокон | Серия полых волокон | Серия двухкомпонентного волокна | Серия волокон хлопкового типа | Свяжитесь с нами