Polyesteri

Kuidun raaka-aine ja valmistustavat

Polyesteriä valmistetaan sulakehruulla, sillä sen raaka-aineet sulavat helposti ja kestävät kehruun sellaisenaan. Kehruulämpötila on normaalisti 280–290 °C, mikä on hieman raaka-aineen sulamispistettä korkeampi. Sulatettu raaka-aine puristetaan suulakkeen läpi, ja suulakkeesta tulevat säikeet jäähdytetään ilman avulla kiinteään muotoon. Tämän jälkeen säikeet venytetään ja stabiloidaan lämpökäsittelyn avulla. Tarvittaessa kuidut voidaan vielä teksturoida kiharuuden aikaansaamiseksi tai leikata katkokuiduiksi. Polyesterin kehruunopeus voi olla jopa 6000–8000 metriä minuutissa.

Tärkeimmät tuottajamaat ja osuus globaaleista kuitumarkkinoista

Polyesteri on ylivoimaisesti eniten tuotettu tekstiilikuitu. Vuonna 2020 polyesterin kokonaistuotanto oli noin 63 miljoonaa tonnia, ja sen osuus globaaleista kuitumarkkinoista oli noin 56 prosenttia. Kierrätetyn polyesterin osuus oli noin 14,7 prosenttia polyesterin tuotannosta vuonna 2020.

Polyesterin merkittävin tuotantomaa on Kiina, jonka osuus kuidun kokonaistuotannosta on noin 78 prosenttia. Kiinan lisäksi polyesteriä tuotetaan muun muassa Intiassa, Taiwanissa, Etelä-Koreassa ja Yhdysvalloissa.

Kuidun ominaisuudet ja käyttökohteet

Polyesteri on elastista, vahvaa, rypistymätöntä, pehmeää ja kimmoisaa kuitua, minkä lisäksi sillä on hyvä hankauksenkesto. Polyesteri on hydrofobinen kuitu, joten se hylkii vettä ja siten kuivuu erittäin nopeasti. Polyesteriä on edullista tuottaa, ja sen värjäykseen tarvitaan huomattavasti vähemmän kemikaaleja kuin esimerkiksi puuvillan värjäykseen.

Polyesterillä on hyvät ominaisuudet moneen eri käyttötarkoitukseen. Polyesteristä valmistetaan tuotteita vaatetukseen, sisustukseen ja teknisiin tarkoituksiin. Polyesteriä sekoitetaan yleensä muiden kuitujen kanssa erityisesti sen vahvuuden takia. Polyesteristä valmistetaan muun muassa verhoilukankaita, verhoja, lakanoita ja mattoja. Teknisissä tarkoituksissa polyesteriä käytetään renkaissa lujitekuituna, hihnoissa, köysissä, purjeissa, turvavöissä ja auton verhoilukankaissa. Edullisuutensa vuoksi polyesteri on myös suosittu täytemateriaali esimerkiksi huonekaluteollisuudessa.

Tuotannon vastuullisuusnäkökulmat

Polyesterin merkittävimmät ympäristövaikutukset liittyvät uusiutumattomien luonnonvarojen käyttöön, energiaintensiiviseen valmistusprosessiin sekä siitä valmistetuista tuotteista irtoaviin mikromuoveihin, jotka kulkeutuessaan vesistöihin aiheuttavat monenlaisia ympäristöhaittoja.

Perinteisesti polyesterin raaka-aineena käytetään raakaöljyn tislaustuotteita. Valmistusprosessi kuluttaa paljon energia ja polymeroinnissa katalyyttinä saatetaan käyttää haitallisia kemikaaleja.

Viime vuosina useat tutkimukset ovat osoittaneet, että polyesterin ja polyesterista valmistettujen vaatteiden tuotannolla on yhteys myös vesistöjen mikromuoviongelmiin. Polyesterituotteista irtoavat alle 5 millimetrin kokoiset muovipartikkelit voivat kulkeutua jätevesien mukana luonnonvesiin, jossa ne aiheuttavat monenlaisia ympäristöhaittoja. Pahimmassa tapauksessa ne kulkeutuvat elintarvikkeiden mukana ihmisten ravintoketjuun.

Vastuullisemmat vaihtoehdot

Perinteisen polyesterin tuotannon negatiivisia ympäristövaikutuksia ja uusiutumattomien luonnonvarojen kulutusta voidaan vähentää hyödyntämällä kierrätettyjä tai biopohjaisia raaka-aineita.

Kierrätyspolyesteriä on jo hyvin saatavilla, ja sen osuus kaikesta polyesterin tuotannosta on kasvanut viime vuosina. Arviolta noin 99 prosenttia kierrätetystä polyesteristä valmistetaan PET-muovipulloista termisesti kierrättämällä. Termisessä kierrätysprosessissa polyesterituote rouhitaan tai revitään ensin mekaanisesti pienemmiksi rakeiksi, minkä jälkeen rakeet sulatetaan ja prosessoidaan uudestaan kuiduksi. Termisesti kierrätetyn polyesterin tuotannon hiilidioksidipäästöt ovat noin kolmanneksen neitseellisen polyesterin päästöistä. Koska kierrätyspolyesterin raaka-aineena käytetään yleensä PET-muovipulloja ja tuotanto on keskittynyt Kiinaan, liittyy valmistusketjun kautta kierrätyspolyesterin tuotantoon myös ihmisoikeusriskejä, joiden tunnistaminen ja ennaltaehkäisy vaatii kierrätyspolyesteriä käyttäviltä yrityksiltä pitkäjänteistä työtä läpinäkyvyyden lisäämiseksi.

Polyesteriä voidaan kierrättää myös kemiallisesti suljetussa kierrossa. Prosessissa polyesterin polymeeriketju pilkotaan molekyyleiksi ja polymeroidaan uudelleen täysin uuden veroiseksi kuiduksi. Prosessi sisältää usein erilaisia puhdistusvaiheita, sillä kemiallisessa kierrätyksessä saatujen lopputuotteiden kemiallinen koostumus on riippuvainen lähtömateriaalin puhtaudesta. Polyesterin kemiallinen kierrätys on kuitenkin kallista eikä sen vuoksi yhtä yleistä kuin terminen kierrätys.

Kierrätysraaka-aineille on olemassa omat vapaaehtoiset sertifiointijärjestelmänsä. Kierrätyspolyesterille soveltuvia järjestelmiä ovat muun muassa Global Recycled Standard (GRS), Recycled Claim Standard (RCS) ja SCS Recycled Content Standard.

Polyesteriä voidaan valmistaa myös biopohjaisista raaka-aineista, kuten esimerkiksi sokeriruoko- tai maissikuidusta saatavasta tärkkelyksestä. Täysin biopohjaisen polyesterin valmistus on hyvin pienimuotoista. Sen sijaan osittain biopohjaista polytrimetyleenitereftalaattia (PTT) on saatavilla myös kaupallisesti. Vuonna 2020 biopohjaisen polyesterin osuus polyesterin kokonaistuotannosta oli 0,03 prosenttia.

Kauppanimet

Polyesterin kauppanimiä ovat muun muassa Diolen®, Tergal®, Trevira®, CoolMax®, Thermastat® ja TreviraCS®.