Polyimidová vlákna
_V1.png)
Polyimidová vlákna (mezinárodní zkratka PI) jsou syntetické výrobky z polymerních materiálů, které obsahují v molekulárním řetězci imidový prstenec.[1] Vedle základní formy (např. vlákno P84, struktura chemické vazby na nákresu vpravo) se přiřazují k polyimidům její modifikace: polyetherimidová (PEI) a polyamidimidová vlákna (PAI).[2]
Historie
[editovat | editovat zdroj]S pokusnou výrobou polyimidů (zejména fólie se značkou Kapton®) začala firma DuPont v 60. letech 20. století. K nejstarší průmyslově vyráběným PI vláknům patří francouzský Kermel z roku 1972 (s roční výrobou do 2000 tun) a P84 od rakouské Lenzing AG z roku 1980. Asi od roku 2000 se vyrábí cca 1000 tun ročně PI vláken (Suplon®, suchým zvlákňováním[3]) také v Číně.[4]
Výnos z celosvětového prodeje PI vláken dosáhl v roce 2017 280 milionů USD (cca 60 USD/kg[4]), do roku 2026 se počítá se zvýšením na 434 miliony. Podrobné údaje o vývoji na trhu s PI vlákny se dají získat z každoročních studií za cca 4 900 USD.[5]
Způsob výroby
[editovat | editovat zdroj]Polyimidy se zpracovávají mokrým, suchým i tavným zvlákňováním.[2]
K výrobě vlákna v průmyslovém měřítku se používá tzv. dvoustupňová metoda. Princip: Extruze roztoku PAA [6] do koagulační lázně a přeměna na PI vlákno tepelnou nebo chemickou imidizací[7] (při 390° C). Vlákno se dá dloužit maximálně 2,13 násobně.
Jednostupňová metoda (původně používaná syntéza polykondenzací přímo z rozpustného polyimidu) umožňuje až 10 násobné dloužení a tím podstatně vyšší pevnost vlákna, ale k průmyslové výrobě se nepoužívá, protože možnosti použití ekologicky přijatelných rozpouštědel jsou velmi omezené.[8]
K výrobnímu sortimentu patří:
- multifilamenty 200–11000 dtex
- staplová vlákna o jemnosti 1,7–3,3 dtex
- sekaná vlákna[9]
Vlastnosti vlákna
[editovat | editovat zdroj]Hustota 1,41 g/cm³, pevnost 34–38 cN/tex, tažnost 33–38 %, LOI 36–38, odolnost proti vysokým teplotám (tepelný rozklad 560 °C, dlouhodobě do 260 °C), odolnost proti chemikáliím (obzvlášť proti kyselinám, méně proti bázickým látkám), lalokovitý průřez dává vláknům vysokou objemnost.[3]
Použití
[editovat | editovat zdroj]- ochranné oděvy, těsnění,[10]
- filtrace horkých plynů,[11]
- (pokusně) membrány k chirurgickým účelům[12]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Související články
[editovat | editovat zdroj]Polyamido-imidy, Polyetherimidová vlákna, Kermel, Vlákno P84
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Polyamide Fiber [online]. Science Direct, 2018 [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ a b Veit: Fibers, Springer Nature 2022, ISBN 978-3-031-15309-9, str. 762-764
- ↑ a b High-performance polyimide fibers [online]. Science Direct, 2022-04-01 [cit. 2022-10-05]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ a b Past, Present and Future [online]. Donghua University, China, 2014-10-03 [cit. 2019-07-01]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-07-08. (anglicky)
- ↑ Global Market Srudy of Polyimide Fibers [online]. Persistence Market ResearchPeResearc, 2018 datum přístupu = 2019-07-01. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Polyamic Acid [online]. Rsonac, 2023 [cit. 2024-10-21]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ LIBS as a novel tool [online]. Springer Natur, 2024-02-13 [cit. 2024-10-21]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Bhat: Structure and Properties of High-Performance Fibers, Woodhead Publishing 2017, ISBN 978-0-08-100551-4, str. 301-319
- ↑ Polyimide [online]. Swicofil, 2015 [cit. 2022-10-05]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Polyimide Fibers Market [online]. MI Journal, 2019-05-29 datum přístupu = 2019-07-01 [cit. 2019-07-08]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-07-08. (anglicky)
- ↑ Filtry z proplétaného polyimidového rouna (anglicky): http://www.gore.com/en_xx/products/filtration/baghouse/filterbags/goretex/14_polyimide_felt_filter_bag.html Archivováno 17. 11. 2008 na Wayback Machine.
- ↑ Gas transfer and blood compatibility [online]. NCBI, 2019 datum přístupu = 2019-07-01. Dostupné online. (anglicky)
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- Koslowski: Chemiefaser-Lexikon:Begriffe-Zahlen-Handelsnamen, Deutscher Fachverlag 2008, ISBN 3871508764, str. 162
- Loy: Chemiefasern für technische Textilprodukte, Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-86641-197-5, str.109
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Polyimidová vlákna na Wikimedia Commons
