PSF (sợi polyester): Phân tích đặc điểm, ứng dụng và xu hướng thị trường của cốt lõi nguyên liệu trong ngành dệt may​

Trong lĩnh vực công nghiệp dệt may và vật liệu hóa học, PSF (Sợi Staple Polyester) luôn chiếm một vị trí cốt lõi không thể thay thế. Là một thành viên quan trọng của gia đình sợi tổng hợp, nó đã trở thành mắt xích quan trọng kết nối nguyên liệu thô hóa học thượng nguồn và các sản phẩm đầu cuối hạ nguồn với các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời, khả năng ứng dụng rộng rãi và lợi thế chi phí tương đối tiết kiệm. Cho dù đó là quần áo mặc hàng ngày, hàng dệt may gia dụng trong đời sống hay vật liệu lọc, vải địa kỹ thuật, v.v. trong ngành, chúng đều không thể tách rời khỏi sự tham gia sâu rộng của PSF. Với sự cải tiến liên tục các yêu cầu của thị trường về hiệu suất vật liệu và phổ biến các khái niệm bảo vệ môi trường xanh, ngành PSF cũng đang tiếp tục lặp lại và nâng cấp, đồng thời đổi mới công nghệ và mở rộng ứng dụng đang trở thành động lực quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của các ngành liên quan.

1. Đặc điểm cốt lõi của PSF: Tại sao có thể trở thành nguyên liệu “thường xanh” cho ngành​
Lý do cốt lõi khiến PSF nổi bật trong số nhiều loại vật liệu sợi và chiếm lĩnh vị trí thị trường phổ thông từ lâu là vì nó vừa có ưu điểm về hiệu suất đa dạng vừa có hiệu suất sử dụng ổn định. Từ góc độ đặc tính vật lý, PSF có độ bền và khả năng phục hồi đàn hồi tuyệt vời, giúp cho hàng dệt làm từ nó ít bị biến dạng và có khả năng chống nhăn mạnh. Ngay cả sau nhiều lần giặt và mặc hàng ngày, chúng vẫn có thể duy trì độ ổn định hình thái tốt, đáp ứng rất nhiều nhu cầu của người tiêu dùng về độ bền sản phẩm. Đồng thời, độ hút ẩm của nó thấp, điều này đã trở thành một lợi thế đáng kể trong các tình huống cụ thể. Ví dụ, trong lĩnh vực quần áo ngoài trời và thiết bị thể thao, độ hút ẩm thấp có thể đảm bảo quần áo khô nhanh và tránh sự khó chịu do cặn mồ hôi gây ra; và trong dệt may công nghiệp, nó cũng có thể làm giảm sự tăng trọng lượng hoặc giảm hiệu suất do tính hút ẩm.​

Từ góc độ ổn định hóa học, PSF có khả năng chịu đựng mạnh mẽ các chất hóa học như axit và kiềm và không dễ xảy ra phản ứng hóa học trong môi trường sử dụng thông thường. Điều này không chỉ kéo dài tuổi thọ của sản phẩm mà còn mở rộng phạm vi ứng dụng của nó trong lĩnh vực lọc công nghiệp, chống ăn mòn hóa học, v.v. PSF còn có đặc tính kéo sợi tốt và có thể pha trộn với các loại sợi tự nhiên như bông, lanh, len và các loại sợi tổng hợp khác. Thông qua các đặc tính bổ sung của các loại sợi khác nhau, nó tạo ra một loại vật liệu dệt mới với nhiều ưu điểm. Khả năng tương thích linh hoạt này cho phép PSF thích ứng với nhu cầu cá nhân hóa của các ngành công nghiệp hạ nguồn khác nhau, củng cố hơn nữa vị thế cốt lõi của mình trên thị trường nguyên liệu thô.​

Với sự phát triển của công nghệ, hiệu suất của PSF vẫn đang được tối ưu hóa. Ví dụ, thông qua quá trình trùng hợp và công nghệ kéo sợi được cải tiến, một số sản phẩm PSF hiệu suất cao đã đạt được những bước đột phá về các chức năng như chống tia cực tím, kháng khuẩn, chống cháy, v.v., cho phép chúng đáp ứng các kịch bản ứng dụng cao cấp hơn và đặc biệt hơn, đồng thời tiếp thêm sức sống mới vào sự phát triển của ngành.​

2. Quy trình sản xuất PSF: chuyển đổi chính xác từ nguyên liệu thô sang thành phẩm
Sản xuất PSF là một quy trình chính xác tích hợp công nghệ hóa học và công nghệ dệt. Liên kết cốt lõi của nó xoay quanh ba bước chính là "chuẩn bị nguyên liệu thô - kéo sợi - xử lý sau". Việc kiểm soát quá trình của từng liên kết ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.​

Trong giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu, nguyên liệu chính của PSF là axit terephthalic tinh chế (PTA) và ethylene glycol (EG). Cả hai đều trải qua phản ứng este hóa và polycondensation dưới tác dụng của nhiệt độ và chất xúc tác cụ thể để tạo thành polyetylen terephthalate (PET) tan chảy hoặc cắt lát. Liên kết này có yêu cầu cực kỳ cao về điều kiện phản ứng và cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ phản ứng, áp suất và tỷ lệ nguyên liệu thô để đảm bảo phân bố đồng đều trọng lượng phân tử của PET, từ đó tạo nền tảng tốt cho quá trình kéo sợi tiếp theo. Hiện nay, các quá trình trùng hợp liên tục hầu hết được sử dụng trong công nghiệp, có ưu điểm là hiệu quả sản xuất cao, chất lượng sản phẩm ổn định, có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất công nghiệp quy mô lớn; đồng thời, một số doanh nghiệp cũng sẽ sử dụng quy trình trùng hợp hàng loạt để sản xuất các lát PET tùy chỉnh theo nhu cầu đặc biệt.​

Quá trình kéo sợi là một bước quan trọng trong việc chuyển đổi nguyên liệu thô PET thành sợi. Nó chủ yếu được chia thành hai quá trình: kéo sợi nóng chảy và kéo sợi dung dịch. Trong số đó, kéo sợi nóng chảy đã trở thành quy trình chủ đạo để sản xuất PSF do quy trình đơn giản và chi phí thấp. Trong quá trình kéo sợi nóng chảy, các lát PET trước tiên được sấy khô để loại bỏ độ ẩm (quá nhiều độ ẩm sẽ dẫn đến đứt dây, bong bóng và các vấn đề khác trong quá trình kéo sợi), sau đó đưa vào máy đùn trục vít để gia nhiệt và nấu chảy để tạo thành một khối nóng chảy đồng đều. Chất tan chảy được phun qua tấm kéo sợi trong cụm kéo sợi để tạo thành các sợi liên tục (sợi sơ cấp). Sau đó, các sợi sơ cấp được làm mát, bôi dầu, v.v. để tăng cường tính linh hoạt và đặc tính chống tĩnh điện của sợi, giúp quá trình xử lý sau đó dễ dàng hơn.
​
Quá trình xử lý sau là quá trình cốt lõi để chuyển đổi các sợi liên tục thành sợi ngắn, chủ yếu bao gồm ba bước: kéo dài, uốn và cắt. Quá trình kéo giãn có thể sắp xếp các chuỗi cao phân tử bên trong sợi để tăng cường độ bền và độ đàn hồi của sợi; quá trình uốn có thể hình thành một mức độ uốn nhất định thông qua các phương pháp cơ học hoặc hóa học, giúp tăng cường lực liên kết của sợi và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình kéo sợi tiếp theo; cuối cùng, theo yêu cầu ứng dụng tiếp theo, các sợi cuộn được cắt thành các sợi ngắn có độ dài khác nhau và chiều dài cắt phổ biến từ vài mm đến hàng chục mm để đáp ứng yêu cầu của các thiết bị kéo sợi khác nhau như kéo sợi bông và kéo sợi len. Sau chuỗi quy trình trên, các sản phẩm PSF thành phẩm cần phải trải qua quá trình kiểm tra, đóng gói và các bước khác trước khi đưa ra thị trường lưu thông.​

Trong những năm gần đây, với việc thúc đẩy các khái niệm sản xuất xanh, quy trình sản xuất PSF cũng được nâng cấp theo hướng tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường. Ví dụ, một số doanh nghiệp sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng mới để giảm tiêu thụ năng lượng trong quá trình sản xuất và giảm lượng khí thải ô nhiễm bằng cách tối ưu hóa quy trình xử lý nước thải và khí thải; đồng thời, công nghệ tái chế, tái chế chai PET thải đã dần trưởng thành. Quá trình này không chỉ làm giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu thô ban đầu mà còn hiện thực hóa việc tái chế tài nguyên, trở thành một hướng quan trọng cho sự phát triển bền vững của ngành.
​
3. Lĩnh vực ứng dụng của PSF: nguyên liệu thô "toàn diện" thâm nhập vào nhiều ngành nghề​
PSF có nhiều ứng dụng. Có thể thấy từ đời sống sinh hoạt lương thực, quần áo, nhà ở, giao thông của người dân đến sản xuất công nghiệp, xây dựng cơ sở hạ tầng và các lĩnh vực khác. Có thể gọi nó là nguyên liệu thô “toàn năng” trong ngành dệt may và hóa chất.​

Trong lĩnh vực dệt may dân dụng, PSF là một trong những nguyên liệu quan trọng cho các sản phẩm may mặc và dệt may gia dụng. Trong lĩnh vực quần áo, PSF thường được pha trộn với bông, sợi viscose, v.v. để tạo ra nhiều loại quần áo khác nhau như áo sơ mi, quần, áo jacket, đồ thể thao, v.v. Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ pha trộn của PSF với các loại sợi khác, đặc tính mềm mại và thoáng khí của sợi tự nhiên có thể được giữ lại, đồng thời có thể cải thiện tính thực tế và độ bền của quần áo nhờ khả năng chống nhăn và chống mài mòn của PSF. Ví dụ, loại vải "polyester-cotton" thông thường là sự pha trộn cổ điển giữa PSF và sợi bông. Nó kết hợp sự thoải mái của bông và tính ổn định của polyester, và được thị trường rất ưa chuộng. Trong lĩnh vực dệt may gia đình, PSF được sử dụng rộng rãi để làm bộ đồ giường (như vỏ chăn, vỏ gối, lõi chăn), rèm, vỏ sofa và các sản phẩm khác. Độ bền màu và khả năng chống vết bẩn tuyệt vời của nó cho phép các sản phẩm dệt may gia dụng duy trì màu sắc tươi sáng và vẻ ngoài gọn gàng trong thời gian dài. Đồng thời, độ hút ẩm thấp còn làm giảm nguy cơ nấm mốc phát triển và cải thiện trải nghiệm sử dụng sản phẩm.​

Trong lĩnh vực dệt may công nghiệp, việc ứng dụng PSF lại càng đa dạng và chuyên nghiệp hơn. Trong lĩnh vực lọc, PSF đã được chế tạo thành túi lọc, nỉ lọc và các sản phẩm khác có khả năng kháng hóa chất và độ bền cơ học tốt, đồng thời được sử dụng trong loại bỏ bụi khí thải công nghiệp, xử lý nước, lọc không khí và các ứng dụng khác. Nó có thể chặn bụi, tạp chất và các chất ô nhiễm khác một cách hiệu quả để đảm bảo an toàn môi trường và ổn định sản xuất. Trong lĩnh vực địa kỹ thuật, vải địa kỹ thuật và các sản phẩm khác do PSF sản xuất có ưu điểm là cường độ cao, chống lão hóa, chống ăn mòn, v.v. và có thể được sử dụng trong gia cố nền đường, bảo vệ đập, ngăn chặn rò rỉ bãi rác và các dự án khác, cải thiện sự ổn định và tuổi thọ của cơ sở hạ tầng.

PSF cũng đóng một vai trò quan trọng trong nội thất ô tô (như vải bọc ghế, thảm), chăm sóc y tế (như quần áo bảo hộ dùng một lần, lớp mặt trong của khẩu trang), vật liệu đóng gói, v.v. và đã trở thành nguồn hỗ trợ nguyên liệu thô quan trọng để thúc đẩy nâng cấp các ngành công nghiệp liên quan.​

Bên cạnh những thách thức, ngành PSF cũng có nhiều cơ hội phát triển. Với sự đổi mới không ngừng của công nghệ và không ngừng mở rộng các lĩnh vực ứng dụng, vị thế nguyên liệu dệt cốt lõi của PSF sẽ ổn định hơn và ngành này dự kiến ​​sẽ phát triển theo hướng chất lượng cao hơn và bền vững hơn. Đối với các bên tham gia trong ngành, việc nắm bắt cơ hội nâng cấp công nghệ và thay đổi nhu cầu thị trường, tăng cường đầu tư cho R&D và chuyển đổi xanh sẽ trở thành chìa khóa để nổi bật trong cuộc cạnh tranh.