Terylene

Terylene — это торговое название полиэтилентерефталатного (ПЭТФ) волокна, синтетического полиэфирного волокна, впервые разработанного и запатентованного в Великобритании в 1940-х годах. Terylene является одним из первых коммерчески успешных синтетических волокон наряду с нейлоном и акрилом, и его производство положило начало массовому выпуску полиэфирных волокон в Европе. В настоящее время термин «Terylene» часто используется как синоним полиэфирного волокна, хотя технически является зарегистрированной торговой маркой, принадлежащей компании Imperial Chemical Industries (ICI).

История

Открытие и разработка

История Terylene начинается в 1941 году, когда британские химики Джон Рекс Уинфилд и Джеймс Теннант Дайсон, работавшие в компании Calico Printers’ Association (CPA), синтезировали полиэтилентерефталат. В отличие от нейлона, который был полиамидом, новый полимер обладал высокой термостойкостью, устойчивостью к растяжению и химическим воздействиям. В 1941 году был подан британский патент, а в 1946 году — международный.

В 1947 году права на производство были переданы компании Imperial Chemical Industries (ICI), которая в 1950 году запустила пилотное производство в Англии, а в 1954 году — первый крупный завод в Уилтоне (графство Дарем). Коммерческое название «Terylene» было выбрано как производное от «terephthalic acid» (терефталевая кислота) и суффикса «-ylene», указывающего на полимерную природу.

Распространение и лицензирование

В 1950-х годах ICI активно лицензировала технологию производства Terylene другим компаниям. В США лицензию приобрела компания DuPont, которая в 1953 году запустила производство под названием «Dacron». В Японии аналогичное волокно выпускалось под маркой «Tetoron» (совместное предприятие Teijin и Toray). В СССР полиэфирное волокно, аналогичное Terylene, производилось под названием «лавсан» (сокращение от Лаборатории высокомолекулярных соединений Академии наук СССР).

К 1960-м годам Terylene стал одним из самых распространённых синтетических волокон в мире, особенно в текстильной промышленности, производстве технических тканей и упаковки.

Химическая природа и свойства

Химический состав

Terylene представляет собой полиэтилентерефталат (ПЭТФ) — полимер, получаемый реакцией поликонденсации терефталевой кислоты (или её диметилового эфира) и этиленгликоля. Химическая формула повторяющегося звена: -(C₁₀H₈O₄)-.

Физико-механические свойства

• Высокая прочность на разрыв — Terylene прочнее многих натуральных волокон, таких как хлопок или шерсть, особенно в сухом состоянии.
• Низкая гигроскопичность — волокно практически не впитывает влагу (менее 0,4% от массы), что делает его устойчивым к плесени и гниению, но снижает комфорт при ношении в жаркую погоду.
• Термостойкость — Terylene сохраняет форму при температурах до 150–170 °C, плавится при 250–260 °C.
• Химическая стойкость — устойчив к большинству кислот, щелочей, органических растворителей и микроорганизмов.
• Электрические свойства — является диэлектриком, склонен к накоплению статического электричества.
• Светостойкость — медленно разрушается под действием ультрафиолетового излучения, особенно при длительном воздействии солнечного света.

Недостатки

• Низкая воздухопроницаемость — изделия из Terylene плохо пропускают воздух, что может вызывать дискомфорт при активном движении.
• Пиллинг — на поверхности ткани со временем могут образовываться катышки (пилли).
• Склонность к накоплению статического электричества — требует применения антистатических добавок или обработки.
• Трудность окрашивания — из-за гидрофобности волокна требуется специальные дисперсные красители и высокотемпературные процессы.

Применение

Текстильная промышленность

• Одежда — Terylene используется для производства платьев, рубашек, спортивной одежды, ветровок, курток. Часто применяется в смесовых тканях (например, с хлопком или шерстью) для улучшения прочности и формоустойчивости.
• Домашний текстиль — шторы, покрывала, ковры, обивочные ткани, постельное бельё.
• Технические ткани — паруса, тенты, чехлы, ремни безопасности, фильтры, геотекстиль.

Упаковка и промышленность

• ПЭТФ-бутылки — хотя Terylene изначально разрабатывался как текстильное волокно, его полимерная основа (ПЭТФ) широко используется для производства пластиковых бутылок для напитков и пищевых продуктов.
• Плёнки — упаковочные плёнки, электроизоляционные материалы, фотоплёнка (в прошлом).

Медицина

• Хирургические нити — нерассасывающиеся шовные материалы из Terylene (например, «Ethibond»).
• Имплантаты — сосудистые протезы, сетки для герниопластики, искусственные сухожилия.

Прочие области

• Рыболовные сети и верёвки — благодаря высокой прочности и устойчивости к гниению.
• Автомобильная промышленность — ремни безопасности, шинный корд, обивка салона.
• Спорт и туризм — спальные мешки, палатки, рюкзаки, тенты.

Экологические аспекты

Проблема утилизации

Terylene, как и другие полиэфирные волокна, не является биоразлагаемым. В природной среде он разлагается в течение сотен лет, распадаясь на микропластик. Основные экологические проблемы связаны с:

• Загрязнением океанов микроволокнами при стирке синтетической одежды.
• Накоплением отходов ПЭТФ-бутылок и упаковки.

Переработка

ПЭТФ (в том числе Terylene) является одним из наиболее перерабатываемых пластиков. Вторичная переработка включает:

• Механическую переработку — дробление, плавление и повторное формование в гранулы для производства новых волокон или бутылок.
• Химическую переработку — деполимеризация до мономеров (терефталевая кислота и этиленгликоль) с последующей реполимеризацией.

Волокна из вторичного ПЭТФ (rPET) широко используются в производстве одежды, ковров, наполнителей для подушек и мягких игрушек.

Сравнение с другими синтетическими волокнами

Интересные факты

• В 1950-х годах Terylene активно рекламировался как «чудо-волокно», способное заменить хлопок и шерсть. В Великобритании даже выпускались носки и рубашки с гарантией «не мнутся и не требуют глажки».
• В СССР лавсан (аналог Terylene) начали производить в 1960 году на Курском химическом заводе. Название «лавсан» было образовано от аббревиатуры «Лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук».
• Terylene использовался в производстве парашютов для британских военных в 1950-х годах, так как не гнил и не терял прочность во влажной среде.
• В 1970-х годах из Terylene начали изготавливать искусственные вены и артерии, что стало прорывом в сосудистой хирургии.

Источники

• John Rex Whinfield, James Tennant Dyson, «Polymeric Linear Terephthalic Esters», British Patent 578,079 (1941).
• Imperial Chemical Industries, «Terylene: The New British Synthetic Fibre», ICI Technical Bulletin, 1954.
• «Synthetic Fibers: Nylon, Polyester, Acrylic, Polyolefin» by J. E. McIntyre, Woodhead Publishing, 2005.
• «Polyester: 50 Years of Achievement» by I. M. Ward, Textile Institute, 1991.
• «Полиэфирные волокна» под ред. В. А. Захарова, Химия, 1978.
• «Microplastic Pollution from Textiles: A Review» by M. A. Browne et al., Environmental Science & Technology, 2011.