Терилен — синтетическая ткань, получаемая из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Это британский аналог полиэстера, отличающийся особенностями полимеризации и формования волокна, что придаёт материалу высокую прочность, износостойкость и стабильность структуры.
История и происхождение названия
Терилен был впервые синтезирован в 1941 году британскими химиками Джоном Рексом Уинфилдом и Джеймсом Теннантом Диксоном в лабораториях компании Calico Printers’ Association. Патент на полиэтилентерефталатное волокно был зарегистрирован в 1941 году, однако масштабное производство началось лишь после Второй мировой войны, в 1947 году, когда компания Imperial Chemical Industries (ICI) выкупила лицензию. Название «Terylene» является зарегистрированной торговой маркой ICI. В США аналогичный продукт известен под брендом Dacron (DuPont), а в континентальной Европе и позднее во всём мире закрепилось общее название «полиэстер».
Терилен стал первым в мире коммерчески успешным полиэфирным волокном, открыв эру синтетических тканей массового потребления. Уже в 1950-х годах ткань активно использовалась для пошива одежды, домашнего текстиля и технических изделий, быстро завоевав рынок благодаря уникальному сочетанию несминаемости и долговечности.
Химический состав и молекулярная структура
Терилен состоит из полиэтилентерефталата — полимера, макромолекулы которого формируются путём реакции поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля. Исходное сырьё — пара-ксилол и этилен, проходящие многоступенчатую переработку до получения мономеров: очищенной терефталевой кислоты (PTA) и моноэтиленгликоля (MEG).
- Элементный состав: углерод (C), водород (H), кислород (O).
- Повторяющееся звено: [-O-CH₂-CH₂-O-CO-C₆H₄-CO-]ₙ.
- Степень полимеризации: n = 100–200 для текстильных волокон.
- Плотность полимера: 1,38–1,40 г/см³.
- Температура плавления: 260–265 °C.
Молекулярная структура характеризуется чередованием жёстких ароматических колец терефталевой кислоты и гибких этиленовых мостиков. Именно ароматические кольца обеспечивают высокую термостабильность, механическую прочность и стойкость к ультрафиолету, а линейная регулярность макромолекул способствует высокой степени кристалличности при ориентационной вытяжке. В готовом волокне содержание кристаллической фазы достигает 55–65%, что объясняет малую гигроскопичность и устойчивость к деформациям.
Технология производства: от гранулы до ткани
Процесс получения терилена включает несколько последовательных этапов, определяющих конечные свойства ткани:
- Синтез полимера: Поликонденсация терефталевой кислоты и этиленгликоля при температуре 270–290 °C в вакууме. Образуется расплав с вязкостью, достаточной для продавливания через фильеры.
- Формование волокна: Расплав экструдируется через фильеры (количество отверстий — от 50 до 1500 и более) со скоростью до 1000 м/мин. Струи охлаждаются воздухом, образуя невытянутые нити с низкой ориентацией.
- Ориентационная вытяжка: Волокно подвергается 4–6-кратному растяжению при температуре выше точки стеклования (80–90 °C). На этом этапе формируются кристаллиты, возрастает прочность, снижается удлинение при разрыве.
- Термофиксация и текстурирование: Для придания извитости, объёмности и эластичности нити обрабатывают горячим паром. Возможно получение штапельных волокон (короткие отрезки) или непрерывных комплексных нитей (филаментных).
- Ткачество и отделка: На ткацких станках изготавливают полотна различного переплетения. Отделочные операции включают промывку, термостабилизацию, крашение дисперсными красителями и заключительную аппретуру.
Особенность британской технологии ICI заключалась в использовании катализаторов на основе соединений сурьмы и непрерывном процессе полимеризации, что обеспечило высокую однородность сырья и воспроизводимость свойств волокна.
Физико-механические и гигиенические свойства
| Показатель | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Плотность, г/см³ | 1,38–1,40 | Легче хлопка, но тяжелее полипропилена |
| Разрывная нагрузка, сН/текс | 40–60 (сухое), 38–57 (мокрое) | Сопоставима с нейлоном, выше вискозы |
| Удлинение при разрыве, % | 15–30 | Зависит от степени вытяжки |
| Модуль упругости, сН/текс | 700–1200 | Высокая формоустойчивость |
| Гигроскопичность (при 65% RH), % | 0,3–0,4 | Практически не впитывает влагу |
| Температура размягчения, °C | 235–240 | Термостойкость выше полиамида |
| Усадка в кипящей воде, % | 0,5–1,0 | После надлежащей термофиксации |
| Стойкость к истиранию | Высокая | Превосходит хлопок и вискозу |
| Устойчивость к УФ-излучению | Хорошая | Лучше нейлона, но требует стабилизаторов |
| Устойчивость к кислотам и щелочам | Высокая к кислотам, ограниченная к щелочам | Гидролиз в крепких щелочах при кипячении |
Терилен обладает минимальной гигроскопичностью, что снижает его комфортность в нательной одежде в жаркую погоду, однако это же свойство обеспечивает быстрое высыхание и устойчивость к микробному разложению. Главное эксплуатационное преимущество — исключительная стабильность размеров: ткань не садится и не вытягивается при стирках. Электризуемость материала решается введением антистатических препаратов или использованием смесовых волокон.
Сравнение с другими синтетическими тканями
Терилен (полиэстер) часто сравнивают с полиамидом (нейлоном), полиакрилонитрилом и полипропиленом. По сумме свойств он занимает среднюю позицию:
Нейлон прочнее и эластичнее, но значительно уступает в термостойкости и быстро деградирует под солнечным светом. Полиакрилонитрил лучше имитирует шерсть, но менее прочен и неустойчив к истиранию. Полипропилен легче, но плавится при низкой температуре и трудно окрашивается. Терилен в этом ряду выделяется сбалансированностью: приемлемая прочность, отличная термостабильность, стойкость к светопогоде и возможность глубокого крашения дисперсными красителями.
Применение терилена
- Одежда: блузы, рубашки, платья, костюмы, спортивная и верхняя одежда (в смеси с хлопком, вискозой, шерстью).
- Домашний текстиль: шторы, гардины, обивка мебели, постельное бельё с несминаемой отделкой, скатерти.
- Промышленные ткани: транспортёрные ленты, фильтровальные полотна, тенты, парусина, упаковочные материалы.
- Технические нити: корд для шин, канаты, рыболовные снасти, швейные нитки высокой прочности.
- Нетканые материалы: синтепон, геотекстиль, утеплители, основы для кровельных покрытий.
Уход за изделиями из терилена
Ткань проста в уходе. Рекомендуется стирка при температуре до 60 °C, возможно машинное отжимание и сушка. Утюжка — при средней температуре (до 150 °C) без пара. Изделия из чистого терилена категорически нельзя кипятить в щелочных растворах, так как это вызывает гидролиз поверхности волокна. Для удаления стойких жировых загрязнений допустима химическая чистка перхлорэтиленом. Благодаря гладкой поверхности и малой сминаемости большинство изделий не требуют глажки при правильной сушке в расправленном виде.
