PTFE vlákna

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.

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.

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

Výroba fluorového filamentu

Hnědá PTFE vlákna (cca 350× zvětšená) * Nejznámější je technologie zvlákňování s použitím matrice. +more 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.  .

: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. +more :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. * Jiné metody zvlákňování nejsou ekonomické a fyzikální vlastnosti vláken jsou nedostačující.

Vlastnosti PTFE vláken

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.

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.

Použití

Tkané a splétané obaly * Filtry a membrány * Sportovní oděvy a obuv * Ochranné oděvy * Kluzná ložiska, lodní plachty, elektrostatické izolace, zubní implantáty

Textilie s obsahem fluoru

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)

:Průmyslová výroba je dosud (do 2. dekády 21. +more století) známá jen u vláken z pryskyřice perfluoroalkoxy (PFA). Tento materiál má velmi podobné vlastnosti jako PTFE, liší se způsobem výroby (tavné zvlákňování). * Povrstvené/impregnované textilie (např. tkaniny ze skleněných přízí) se vyrábí tak, že se textilie ponoří do PTFE disperse, suší a sintruje ve formě fólie. * Příze impregnované (coated) se namáčí ve vodném roztoku PTFE a suší horkým vzduchem. Příze (např. ze skleněných nebo polyesterových filamentů) jsou kompletně obaleny impregnační látkou s obsahem 10-20 % PTFE.

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.

Odkazy

Reference

Literatura

Peter/Routte: Grundlagen der Textilveredlung, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 1989,

Kategorie:Textilní vlákna Kategorie:Umělá textilní vlákna Kategorie:Fluor Kategorie:Vysoce výkonná textilní vlákna