Složení a molekulární struktura polyesterové tkaniny

Chemický název polyesteru je polyethylentereftalát (PET); patří do třídy aromatických polyesterových polymerních sloučenin. Jeho základní strukturní jednotka vzniká polykondenzační reakcí kyseliny tereftalové a ethylenglykolu a jeho molekulový vzorec lze zjednodušit na [C10H8O4]ₙ. Pro polyester určený pro výrobu vláken se relativní molekulová hmotnost typicky pohybuje mezi 18 000 a 25 000; vlny-podobné polyesterové varianty mají obecně nižší molekulové hmotnosti, zatímco průmyslové-polyesterové varianty mívají relativně vyšší molekulové hmotnosti.

Pojmenování a klasifikace chemických vláken v textilních výrobcích se řídí normami stanovenými v GB/T 4146.1-2009.

Z hlediska chemického složení se polyesterové makromolekuly skládají především ze segmentů alifatických řetězců (-OCH₂CH₂O-), esterových skupin (-COO-), benzenových kruhů a koncových hydroxylových skupin. Esterové skupiny tvoří přibližně 46 % obsahu molekuly; kromě koncových hydroxylových skupin molekula postrádá další hydrofilní polární skupiny. V důsledku toho vlákno vykazuje silnou hydrofobnost a extrémně špatné vlastnosti absorpce vlhkosti. Za vysokých-teplotních podmínek mohou esterové skupiny podléhat tepelné degradaci; dále v přítomnosti vysokých teplot a vody snadno probíhají hydrolytické reakce. Za silně alkalických podmínek může docházet k saponifikačním reakcím vedoucím ke snížení stupně polymerace; avšak při teplotách pod 100 stupňů nemají standardní koncentrace detergentů obecně žádný významný nepříznivý účinek na polyester.

Pokud jde o morfologickou strukturu, polyesterová vlákna se jeví jako hladké, jednotné válce podél jejich podélné osy, zatímco jejich průřezy jsou typicky téměř kruhové. Vznikající vlákna vyrobená zvlákňováním z taveniny mají amorfní strukturu a vykazují relativně nízké mechanické vlastnosti; proto musí projít úpravou kreslením (orientací) a tepelným-tuhnutím, aby splnily požadavky praktické aplikace. Hotové polyesterové produkty jsou klasifikovány jako semi{4}}krystalické polymery, typicky vykazující úroveň krystalinity mezi 40 % a 60 % spolu s vysokým stupněm molekulární orientace; tyto vlastnosti tvoří primární základ pro vysokou pevnost materiálu, vysoký modul a vynikající rozměrovou stabilitu. Struktury benzenového kruhu v molekulárních řetězcích propůjčují segmentům řetězce vysoký stupeň tuhosti, čímž přispívají k pevnosti materiálu a tepelné odolnosti; naopak segmenty methylenového řetězce (-OCH₂CH₂O-) poskytují určitý stupeň flexibility, což umožňuje materiálu mít vyváženou kombinaci robustních mechanických vlastností a zpracovatelnosti.