Wikipedie

PTFE vlákna

Vlákna z polytetrafluorehylenu

PTFE vlákno je syntetický produkt z polytetrafluorethylenu (PTFE).

Chemická struktura PTFE

Vlákna se začala vyrábět v roce 1954 pod značkou Teflon®, mimo toho jsou známé např. Profilen®, Fluon® aj.[1][2]

Rozsah výroby není veřejně známý. Z dostupných informací se dá jen odvodit, že koncem 2. dekády 21. století vyráběné množství nepřesahuje 10 000 tun ročně.[3]

(Výroba PTFE surovin (granulát, prášek a tekutá disperse) dosáhla v roce 2015 cca 165 000 tun, průměrná prodejní cena 11 USD/kg).[4]

Výroba fluorového filamentu

editovat
 
Hnědá PTFE vlákna (cca 350× zvětšená)
  • Nejznámější je technologie zvlákňování s použitím matrice. Výchozí surovina je zde vodnatá disperze získaná emulzní polymerací monomerního PTFE, polymerní matrice obsahuje 60 % PTFE, 8 % vikózy a daslí příměsi. Vznikající vlákno se potom zahřívá na 350–400 °C, matricová část se při tom rozkládá, fluorové částice se spékají (sintrují), sedminásobným protažením dostávají podélnou orientaci a hotové vlákno potřebnou pevnost. [5]
Textilní vlákno se dá vyrobit jen s obsahem PTFE ve zvlákňované směsi mezi 75 a 96 %. V hotovém vláknu zůstanou cca 4 % zbytků matrice, které mu dávají tmavohnědou barvu a proto se mu někdy říká hnědý teflon.[6]
Vlákna mají pevnost 10-20 cN/tex, tažnost 18 %, sráživost při vyšších teplotách 10 20 %, trvale snáší teploty do 250 °C.
  • Druhá známá metoda je zvlákňování z vytlačované pasty. Pasta obsahuje vedle PTFE 15-25 % maziva. Kombinací extruze a roztahování v horkém prostředí se ve vláknu tvoří póry (0,5-1,0 µm) s podílem až 96 % na objemu materiálu. Tzv. ePTFE vlákna mají hmotnost 0,2-2,2 g/cm³, pevnost 10-60 cN/tex, tažnost 3,5 % a trvale snáší teplotu do 260 °C.[5]
  • Jiné metody zvlákňování nejsou ekonomické a fyzikální vlastnosti vláken jsou nedostačující.[7]

Vlastnosti PTFE vláken

editovat
 
Membrána z PTFE s póry cca 10 µm (na Gore-Texu)

Vlákna sestávají z polymerních uhlíkových řetězců chráněných atomy fluoru (viz nákres vpravo nahoře).

Materiál se dodává většinou jako hrubý filament s jemností jednotlivých fibril cca 5–25 dtex, známý je však i jako monofil a staplová vlákna.[8]

Vlákno má vynikající odolnost proti účinkům beta, gama a UV záření a chemikálií. Odpuzuje vlhkost a je téměř nehořlavé (95% LOI).

Hybridní filamenty ze směsi PTFE s aramidovými nebo skleněnými vlákny jsou určeny pro zpracování do kompozitů.[9]

Použití

editovat
  • Tkané a splétané obaly[10]
  • Filtry a membrány[11]
  • Sportovní oděvy a obuv[12]
  • Ochranné oděvy[13]
  • Kluzná ložiska, lodní plachty, elektrostatické izolace, zubní implantáty[5]

Textilie s obsahem fluoru

editovat
 
Tkanina impregnovaná roztokem PTFE
  • Textilní vlákna se dají vedle PTFE vyrábět také ze sloučenin:
ethylen-chlorotrifluoroethylenu (ECTFE), ethylen-tetrafluoroethylenu (ETFE), polychlorotrifluoroethylenu (PCTFE), perfluoroalkoxy (PFA) a polyvinyl-fluoridu (PVF)[14]
Průmyslová výroba je dosud (do 2. dekády 21. století) známá jen u vláken z pryskyřice perfluoroalkoxy (PFA). Tento materiál má velmi podobné vlastnosti jako PTFE, liší se způsobem výroby (tavné zvlákňování).[15]
  • Povrstvené/impregnované textilie (např. tkaniny ze skleněných přízí) se vyrábí tak, že se textilie ponoří do PTFE disperse, suší a sintruje ve formě fólie.[3] [16]
  • Příze impregnované (coated) se namáčí ve vodném roztoku PTFE a suší horkým vzduchem.[17] Příze (např. ze skleněných nebo polyesterových filamentů) jsou kompletně obaleny impregnační látkou s obsahem 10-20 % PTFE.[18]

Celosvětový výnos z prodeje PTFE výrobků pro textilní účely (vlákna pro tkané a netkané textilie a textilie impregnované PTFE) se v roce 2018 odhadoval na 671 milionů USD.[19]

Odkazy

editovat

Reference

editovat
  1. ↑ Kießling/Matthes: Textil- Fachwörterbuch, Berlin 1993, ISBN 3-7949-0546-6, str.138
  2. ↑ Metody identifikace různých komponentů tkanin [online]. Hanzhou Dobest, 2018-09-11 datum přístupu = 2019-10-07 [cit. 2019-10-12]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-10-12. 
  3. ↑ a b Wiley-VCH:Ullmann’s Polymers and Plastics, John Wiley & Sons 2016, ISBN 9783527685950, str. 606-650
  4. ↑ PTFE-A Global Market Overview [online]. Cision, 2016-04-19 datum přístupu = 2019-10-14. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ a b c Veit: Fibers, Springer Nature 2022, ISBN 978-3-031-15309-9, str. 761-762
  6. ↑ Hans-Karl Rouette: Handbuch Textilveredlung, Deutscher Fachverlag 2006, ISBN 3-86641-012-3, str. 76
  7. ↑ Preparation technology of PFTE fiber [online]. CoreTex, 2014-2017 datum přístupu = 2019-10-14. Dostupné online. (anglicky) 
  8. ↑ Staplová vlákna z PTFE (anglicky): http://www.lenzing.com/plastics/en/ptfe/2787.jsp Archivováno 30. 8. 2010 na Wayback Machine.
  9. ↑ Hybridní filamenty (anglicky): http://www.lenzing.com/plastics/en/ptfe/2105.jsp Archivováno 7. 11. 2010 na Wayback Machine.
  10. ↑ Teflon Filament [online]. ASI, 2004 datum přístupu = 2019-10-10. Dostupné online. (anglicky) 
  11. ↑ Filtry z fluorových vláken (anglicky): http://www.lenzing.com/plastics/en/ptfe/665.jsp Archivováno 30. 8. 2009 na Wayback Machine.
  12. ↑ Sportovní oděvy z fluor. textilií (anglicky): http://www.lenzing.com/plastics/en/ptfe/2781.jsp Archivováno 31. 8. 2010 na Wayback Machine.
  13. ↑ Ochranné oděvy (anglicky): http://www.lenzing.com/plastics/en/ptfe/2787.jsp Archivováno 30. 8. 2010 na Wayback Machine.
  14. ↑ Fiberchart [online]. Swicofil, 2019 datum přístupu = 2019-10-14. Dostupné online. (anglicky) 
  15. ↑ Ebnesajjad: Fluoroplastics, William Andrew 2015, ISBN 9781455731985 , str. 228-247
  16. ↑ A novel technique for coating [online]. Journal of Fluorine Chemistry, 2017 datum přístupu = 2019-10-14. Dostupné online. (anglicky) 
  17. ↑ Alagirusamy/Das: Technical Textile Yarns, Elsevier 2010, ISBN 9781845699475, str. 163
  18. ↑ PTFE Coated Sewing Threadse impregnované PTFE [online]. Polux, 2019 datum přístupu = 2019-10-14. Dostupné online. (anglicky) 
  19. ↑ PTFE Fabrics Market [online]. RD Reports and Data, 2019 datum přístupu = 2019-10-14. Dostupné online. (anglicky) 

Literatura

editovat
  • Peter/Routte: Grundlagen der Textilveredlung, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 1989, ISBN 3-87150-277-4
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=PTFE_vlákna&oldid=23747712“