โพลีเอสเตอร์เป็นประเภทของพอลิเมอร์ที่มี พันธะ เอสเทอร์ หนึ่งหรือสอง พันธะในแต่ละหน่วยซ้ำของโซ่หลัก^{[ 1 ]}ในฐานะวัสดุ เฉพาะ โพลีเอสเตอร์มักหมายถึงประเภทที่เรียกว่าโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) โพลีเอสเตอร์ประกอบด้วยสารเคมีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบางชนิด เช่น ที่พบในพืชและแมลงโพลีเอสเตอร์ธรรมชาติและโพลีเอสเตอร์สังเคราะห์บางชนิดสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพแต่โพลีเอสเตอร์สังเคราะห์ส่วนใหญ่ไม่สามารถย่อยสลายได้ โพลีเอสเตอร์สังเคราะห์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเสื้อผ้า

บางครั้งเส้นใยโพลีเอสเตอร์จะถูกปั่นรวมกับเส้นใยธรรมชาติเพื่อผลิตผ้าที่มีคุณสมบัติผสมผสาน ผ้า ฝ้ายผสมโพลีเอสเตอร์สามารถแข็งแรง ทนต่อการยับและการฉีกขาด และลดการหดตัว เส้นใยสังเคราะห์ที่ใช้โพลีเอสเตอร์มีความทนทานต่อน้ำ ลม และสภาพแวดล้อมสูงกว่าเส้นใยที่ได้จากพืช พวกมันทนไฟ ได้น้อยกว่า และอาจละลายเมื่อถูกจุดไฟ^{[ 2 ]}

โพลีเอสเตอร์ผลึกเหลวเป็นหนึ่งในพอลิเมอร์ผลึกเหลว ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเป็นครั้งแรก ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางกลและความทนทานต่อความร้อน คุณสมบัติเหล่านี้ยังมีความสำคัญในการนำไปใช้เป็นซีลที่สึกหรอได้ในเครื่องยนต์เจ็ท^{[ 3 ]}

โพลีเอสเตอร์อาจมีพันธะเอสเทอร์หนึ่งพันธะต่อหน่วยซ้ำของพอลิเมอร์ เช่นในโพลีไฮดรอก ซีอัลคาโนเอต อย่างกรดโพลีแลค ติก หรืออาจมีพันธะเอสเทอร์สองพันธะต่อหน่วยซ้ำ เช่นในโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET)

โพลีเอสเตอร์เป็นหนึ่งในกลุ่มพอลิเมอร์ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง PET ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มพลาสติกเชิงพาณิชย์ ในปี 2019 มีการผลิตทั่วโลกประมาณ 30.5 ล้านเมตริกตัน^{[ 4 ]}โพลีเอสเตอร์มีโครงสร้างและคุณสมบัติที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับลักษณะที่แตกต่างกันของกลุ่ม R (ดูรูปแรกที่มีกลุ่มเอสเทอร์สีน้ำเงิน) ^{[ 1 ]}

โพลีเอสเตอร์ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ ได้แก่คิวติน ซึ่งเป็น ส่วนประกอบของคิวติเคิลของพืชซึ่งประกอบด้วยกรดโอเมกาไฮดรอกซีและอนุพันธ์ของกรดเหล่านี้ที่เชื่อมโยงกันด้วย พันธะ เอสเทอร์ก่อให้เกิดพอลิเมอร์โพลีเอสเตอร์ที่มีขนาดไม่แน่นอน นอกจากนี้ผึ้งในสกุลColletes ยังผลิตโพลีเอสเตอร์ โดยหลั่งสารโพลีเอสเตอร์ ที่ มีลักษณะคล้าย เซลลูโลสสำหรับรังใต้ดินของพวกมัน^{[ 5 ]}ทำให้พวกมันได้รับฉายาว่า "ผึ้งโพลีเอสเตอร์" ^{[ 6 ]}

กลุ่มของโพลีเอสเตอร์สังเคราะห์ประกอบด้วย^{[ 1 ]}

• โพลีเอสเตอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเชิงเส้นแบบอะลิฟาติก ( M _n >10,000) เป็นพอลิเมอร์กึ่งผลึกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (mp 40 – 80 °C) และมีคุณสมบัติทางกลค่อนข้างแย่ ความสามารถในการย่อยสลายโดยธรรมชาติอันเนื่องมาจากความไม่เสถียรต่อไฮโดรไลซิส ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่อาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เช่น บรรจุภัณฑ์ ของใช้แล้วทิ้ง หรือฟิล์มคลุมดินทางการเกษตร^{[ 7 ]}หรือในการใช้งานด้านชีวการแพทย์และเภสัชกรรม^{[ 8 ]}
• โพลีเอสเตอร์ เชิงเส้นแบบอะลิฟาติกที่มีมวลโมเลกุลต่ำ ( M _n < 10,000) และมีหมู่ไฮดรอกซีที่ปลายสาย ถูกนำมาใช้เป็นมาโครโมโนเมอร์ในการผลิตโพลียูรีเทน
• โพลีเอสเตอร์แบบไฮเปอร์แบรนช์ถูกใช้เป็นสารปรับความหนืดในเทอร์โมพลาสติกหรือเป็นสารเชื่อมโยงในสารเคลือบ^{[ 9 ]}เนื่องจากมีความหนืดต่ำเป็นพิเศษ ละลายได้ดี และมีฟังก์ชันการทำงานสูง^{[ 10 ]}
• โพลีเอสเตอร์อะลิฟาติก-อะโรมาติก ได้แก่โพลี(เอทิลีนเทเรฟทาเลต) (PET)และโพลี(บิวทิลีนเทเรฟทาเลต) (PBT), โพลี(เฮกซาเมทิลีนเทเรฟทาเลต) (PHT), โพลี(โพรพิลีนเทเรฟทาเลต) (PTT, Sorona)เป็นต้น เป็นวัสดุกึ่งผลึกที่มีจุดหลอมเหลวสูง (mp 160–280 °C) ซึ่งได้รับประโยชน์จากเทอร์โมพลาสติกวิศวกรรม เส้นใย และฟิล์ม
• โคพอลิเอสเตอร์เชิงเส้นที่มีส่วนประกอบของอะโรมาติกทั้งหมด มีคุณสมบัติเชิงกลและความทนทานต่อความร้อนที่เหนือกว่า และถูกนำไปใช้ในงานประสิทธิภาพสูงหลายประเภท
• โพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวผลิตจากแอลกอฮอล์ที่มีหมู่ฟังก์ชันหลายหมู่และกรดไดเบสิกไม่อิ่มตัว จากนั้นจึงทำการเชื่อมโยงโครงสร้าง ใช้เป็นเมทริกซ์ในวัสดุคอมโพสิต เรซินอัลคิดผลิตจากแอลกอฮอล์ที่มีหมู่ฟังก์ชันหลายหมู่และกรดไขมัน และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการเคลือบและวัสดุคอมโพสิต เนื่องจากสามารถเชื่อมโยงโครงสร้างได้ในสภาวะที่มีออกซิเจน นอกจากนี้ยัง มีโพลีเอสเตอร์ที่มีลักษณะคล้าย ยางเรียกว่า เทอร์โมพลาสติกโพลีเอสเตอร์อีลาสโตเมอร์ (TPEE) โพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว (UPR) เป็นเรซิน เทอร์โมเซตติง ใช้ในสถานะของเหลวเป็น วัสดุ หล่อในสารประกอบขึ้นรูปแผ่นเป็น เรซินเคลือบ ไฟเบอร์กลาสและในสารเติมแต่งตัวถังรถยนต์ที่ไม่ใช่โลหะ นอกจากนี้ยังใช้เป็นเมทริกซ์พอลิเมอร์เทอร์โมเซตในพรีเพรกโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวเสริมใยแก้วมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในตัวเรือยอชต์และชิ้นส่วนตัวถังรถยนต์

ขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมี โพลีเอสเตอร์อาจเป็นเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมเซตนอกจากนี้ยังมีเรซินโพลีเอสเตอร์ที่ผ่านการบ่มด้วยสารเร่งปฏิกิริยา อย่างไรก็ตาม โพลีเอสเตอร์ที่พบได้ทั่วไปส่วนใหญ่เป็นเทอร์โมพลาสติก^{[ 11 ]}หมู่ OH ทำปฏิกิริยากับ สารประกอบฟังก์ชัน ไอโซไซยาเนตในระบบ 2 องค์ประกอบ ทำให้เกิดสารเคลือบซึ่งอาจมีเม็ดสีได้ โพลีเอสเตอร์ในฐานะเทอร์โมพลาสติกอาจเปลี่ยนรูปร่างหลังจากได้รับความร้อน แม้ว่าจะติดไฟได้ที่อุณหภูมิสูง แต่โพลีเอสเตอร์มีแนวโน้มที่จะหดตัวหนีเปลวไฟและดับเองเมื่อติดไฟ เส้นใยโพลีเอสเตอร์มีความเหนียวและโมดูลัส E สูง รวมถึงการดูดซับน้ำต่ำและการหดตัว น้อยที่สุด เมื่อเทียบกับเส้นใยอุตสาหกรรมอื่นๆ

การเพิ่มส่วนประกอบอะโรมาติกในโพลีเอสเตอร์จะช่วยเพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้วอุณหภูมิหลอมเหลวความเสถียรทางความร้อนความเสถียรทางเคมี และความต้านทานต่อตัวทำละลาย

โพลีเอสเตอร์ยังสามารถเป็นโอลิโกเมอร์แบบเทเลเชลิกได้ เช่น โพลีแคโปรแลคโตนไดออล (PCL) และโพลีเอทิลีนอะดิเพตไดออล (PEA) ซึ่งจะนำมาใช้เป็นพรีโพลีเมอร์

พอลิเมอร์ที่มีความเสถียรทางความร้อน ซึ่งโดยทั่วไปมีโครงสร้างอะโรมาติก ในสัดส่วนสูง เรียกอีกอย่างว่าพลาสติกประสิทธิภาพสูงการจำแนกประเภทตามการใช้งานนี้เปรียบเทียบพอลิเมอร์ดังกล่าวกับพลาสติกวิศวกรรมและพลาสติกทั่วไปอุณหภูมิใช้งานต่อเนื่องของพลาสติกประสิทธิภาพสูงโดยทั่วไปจะระบุไว้ว่าสูงกว่า 150 °C ^{[ 12 ]}ในขณะที่พลาสติกวิศวกรรม (เช่น โพลีอะไมด์หรือโพลีคาร์บอเนต) มักถูกกำหนดให้เป็นเทอร์โมพลาสติกที่รักษาคุณสมบัติไว้ได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 °C ^{[ 13 ]}พลาสติกทั่วไป (เช่น โพลีเอทิลีนหรือโพลีโพรพีลีน) มีข้อจำกัดที่มากกว่าในแง่นี้ แต่ผลิตได้ในปริมาณมากด้วยต้นทุนต่ำ

พอลิ(เอสเทอร์อิไมด์ ) ประกอบด้วยกลุ่มอิไมด์อะโรมาติกในหน่วยซ้ำ พอลิเมอร์ที่ใช้ฐานอิไมด์มีสัดส่วนโครงสร้างอะโรมาติกสูงในสายโซ่หลักและจัดอยู่ในกลุ่มพอลิเมอร์ที่มีเสถียรภาพทางความร้อน พอลิเมอร์ดังกล่าวมีโครงสร้างที่ทำให้มีอุณหภูมิหลอมเหลวสูง ทนต่อการเสื่อมสภาพจากการออกซิเดชัน และมีเสถียรภาพต่อรังสีและสารเคมี ในบรรดาพอลิเมอร์ที่มีเสถียรภาพทางความร้อนที่มีความสำคัญในเชิงพาณิชย์ ได้แก่ พอลิอิ ไมด์ พอ ลิซัลโฟน พอลิอีเทอร์คีโตนและพอลิเบนซิมิดาโซลในจำนวนนี้ พอลิอิไมด์มีการใช้งานอย่างแพร่หลายที่สุด^{[ 14 ]}โครงสร้างของพอลิเมอร์ยังส่งผลให้คุณลักษณะการประมวลผลไม่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งจุดหลอมเหลวสูงและความสามารถในการละลายต่ำ คุณสมบัติที่กล่าวมานั้นขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนอะโรมาติกในโครงสร้างหลักของพอลิเมอร์ซึ่งทำให้เกิดความแข็งในระดับหนึ่ง^{[ 15 ]}แนวทางในการปรับปรุงความสามารถในการประมวลผล ได้แก่ การรวมตัวเว้นระยะที่ยืดหยุ่นเข้ากับโครงสร้างหลัก การติดกลุ่มแขวนที่เสถียร หรือการรวมโครงสร้างที่ไม่สมมาตร ตัวเว้นระยะที่ยืดหยุ่น ได้แก่ อีเทอร์หรือเฮกซาฟลูออโรไอโซโพรพิลิดีน กลุ่มคาร์บอนิลหรือกลุ่มอะลิฟาติก เช่น ไอโซโพรพิลิดีน กลุ่มเหล่านี้ช่วยให้สามารถหมุนพันธะระหว่างวงแหวนอะโรมาติกได้ โครงสร้างที่ไม่สมมาตรน้อยกว่า เช่น โครงสร้างที่ใช้ โมโนเมอร์ที่เชื่อมต่อแบบ เมตาหรือออ ร์โธ จะทำให้เกิดความไม่เป็นระเบียบของโครงสร้าง ส่งผลให้ความเป็นผลึกลดลง^{[ 4 ]}

โดยทั่วไปแล้ว โพลิเมอร์อะโรมาติกมีกระบวนการแปรรูปที่ไม่ดีนัก (เช่น จุดหลอมเหลวสูงและความสามารถในการละลายต่ำ) ซึ่งจำกัดตัวเลือกในการสังเคราะห์ และอาจต้องใช้ตัวทำละลายร่วมที่มีคุณสมบัติในการให้电子สูง เช่น HFIP หรือ TFA สำหรับการวิเคราะห์ (เช่น สเปกโทรสโกปี ^1H NMR ) ซึ่งตัวมันเองก็อาจก่อให้เกิดข้อจำกัดในทางปฏิบัติเพิ่มเติมได้

ผ้าที่ทอหรือถักจากเส้นด้ายโพลีเอสเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องแต่งกายและของใช้ในบ้าน ตั้งแต่เสื้อเชิ้ตและกางเกงไปจนถึงแจ็คเก็ตและหมวก ผ้าปูที่นอน ผ้าห่ม เฟอร์นิเจอร์หุ้มเบาะ และแผ่นรองเมาส์คอมพิวเตอร์ เส้นใย เส้นด้าย และเชือกโพลีเอสเตอร์อุตสาหกรรมถูกนำมาใช้ในการเสริมแรงยางรถยนต์ผ้าสำหรับสายพานลำเลียง เข็มขัดนิรภัย ผ้าเคลือบ และวัสดุเสริมแรงพลาสติกที่มีการดูดซับพลังงานสูง เส้นใยโพลีเอสเตอร์ถูกใช้เป็นวัสดุรองรับและฉนวนในหมอน ผ้าห่ม ตุ๊กตา และตัวการ์ตูน และวัสดุรองเบาะ ผ้าโพลีเอสเตอร์ทนต่อคราบสกปรกได้ดีมาก เนื่องจากโพลีเอสเตอร์เป็นวัสดุที่ไม่ดูดซับน้ำ จึงดูดซับของเหลวได้ยาก สีย้อมเพียงประเภทเดียวที่สามารถใช้เปลี่ยนสีของผ้าโพลีเอสเตอร์ได้คือสีย้อมแบบกระจายตัว^{[ 16 ]}

โพลีเอสเตอร์ยังใช้ในการผลิตขวด ฟิล์ม ผ้าใบ กันน้ำใบเรือ^{[ 17 ]} ( ดาครอน ) เรือแคนู จอแสดงผลคริสตัลเหลวโฮโลแกรมตัวกรอง ฟิล์ม ไดอิเล็กทริกสำหรับตัวเก็บประจุ ฉนวนฟิล์มสำหรับสายไฟและเทปฉนวนโพลีเอสเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบผิวผลิตภัณฑ์ไม้คุณภาพสูง เช่นกีตาร์เปียโนและภายในรถยนต์/เรือยอชต์ คุณสมบัติแบบ ทิกโซโทรปิกของโพลีเอสเตอร์แบบพ่นทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานบนไม้เนื้อเปิด เนื่องจากสามารถเติมเต็มเนื้อไม้ได้อย่างรวดเร็วด้วยความหนาของฟิล์มสูงต่อการเคลือบแต่ละครั้ง สามารถใช้สำหรับชุดแฟชั่นได้ แต่สิ่งที่ได้รับความชื่นชมมากที่สุดคือความสามารถในการต้านทานการยับและการหดตัวขณะซักผลิตภัณฑ์ ความทนทานทำให้เป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับเสื้อผ้าเด็ก โพลีเอสเตอร์มักผสมกับเส้นใยอื่นๆ เช่น ฝ้าย เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการของวัสดุทั้งสอง โพลีเอสเตอร์ที่ผ่านการอบแห้งแล้วสามารถขัดและขัดเงาให้ได้ผิวเงางามและทนทาน

โดยทั่วไปแล้ว โพลีเอสเตอร์ผลิตขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชัน สำหรับโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีระหว่างวัตถุดิบหลักสองชนิด ได้แก่ กรดเทเรฟทาลิกบริสุทธิ์ (PTA) หรือไดเมทิลเทเรฟทาเลต (DMT) และโมโนเอทิลีนไกลคอล (MEG)

กระบวนการผลิตประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

1. ปฏิกิริยาพอลิคอนเดนเซชัน : ปฏิกิริยาระหว่าง PTA หรือ DMT กับ MEG จะสร้างสายโซ่พอลิเมอร์โพลีเอสเตอร์ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าพอลิคอนเดนเซชัน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและเกี่ยวข้องกับการกำจัดน้ำหรือเมทานอลที่เป็นผลพลอยได้
2. การอัดรีด : เมื่อกระบวนการพอลิเมอไรเซชันเสร็จสมบูรณ์ โพลีเอสเตอร์หลอมเหลวจะถูกอัดรีดเป็นเส้นใยยาว จากนั้นเส้นใยเหล่านี้จะถูกทำให้เย็นลงและตัดเป็นเม็ดหรือชิ้นเล็กๆ
3. การปั่นเส้นใย : ในการสร้างเส้นใยนั้น เม็ดโพลีเอสเตอร์เหล่านี้จะถูกหลอมและอัดผ่านหัวฉีด ทำให้เกิดเส้นใยโพลีเอสเตอร์ละเอียด เส้นใยเหล่านี้สามารถนำไปแปรรูปเพิ่มเติมเพื่อสร้างเส้นใยต่อเนื่อง ซึ่งจะนำไปทอเป็นสิ่งทอต่อไป
4. การรีไซเคิล : กระบวนการผลิตโพลีเอสเตอร์ได้พัฒนาไปสู่การรีไซเคิล PET โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากขวดพลาสติกที่ใช้แล้ว PET รีไซเคิล(rPET)ถูกนำมาใช้ในการผลิตสิ่งทอมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตโพลีเอสเตอร์

โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PTA) ซึ่งเป็นโพลีเอสเตอร์ที่มีส่วนแบ่งการตลาดมากที่สุด เป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่ทำจากกรดเทเรฟทาลิกบริสุทธิ์ (PTA) หรือไดเมทิลเอสเทอร์ของมันคือไดเมทิลเทเรฟทาเลต (DMT) และโมโนเอทิลีนไกลคอล (MEG) โดยมีส่วนแบ่งการตลาด 18% ของวัสดุพลาสติกทั้งหมดที่ผลิตได้ เป็นอันดับสามรองจากโพลีเอทิลีน (33.5%) และโพลีโพรพีลีน (19.5%) และจัดเป็นพลาสติกประเภทสินค้าโภคภัณฑ์

โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตมีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ:

• วัตถุดิบที่หาได้ค่อนข้างง่าย เช่น PTA หรือ DMT และ MEG
• กระบวนการสังเคราะห์ทางเคมีอย่างง่ายที่เข้าใจและอธิบายไว้อย่างดีแล้วนั้น
• วัตถุดิบและผลิตภัณฑ์พลอยได้ทั้งหมดในกระบวนการผลิตและแปรรูปมีระดับความเป็นพิษต่ำ
• ความเป็นไปได้ในการผลิต PET ในระบบปิดที่มีการปล่อยมลพิษสู่สิ่งแวดล้อมต่ำ
• คุณสมบัติทางกลและทางเคมีที่โดดเด่น
• ความสามารถในการรีไซเคิล
• ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีความหลากหลายอย่างมาก

ตารางต่อไปนี้แสดงปริมาณการผลิตโพลีเอสเตอร์ทั่วโลกโดยประมาณ การใช้งานหลัก ได้แก่ โพลีเอสเตอร์ สำหรับสิ่งทอเรซินโพลีเอสเตอร์สำหรับขวด โพลีเอสเตอร์สำหรับฟิล์ม (ส่วนใหญ่ใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์)และโพลีเอสเตอร์ชนิดพิเศษสำหรับพลาสติกวิศวกรรม

หลังจากขั้นตอนแรกของการผลิตพอลิเมอร์ในสภาวะหลอมเหลว กระแสผลิตภัณฑ์จะแบ่งออกเป็นสองส่วนการใช้งานหลัก ได้แก่ การใช้งานใน อุตสาหกรรมสิ่งทอและการใช้งานในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ตารางต่อไปนี้แสดงรายการการใช้งานหลักของโพลีเอสเตอร์ในอุตสาหกรรมสิ่งทอและบรรจุภัณฑ์

คำย่อ:

พีเอสเอฟ

เส้นใยโพลีเอสเตอร์

โปย

เส้นด้ายที่จัดเรียงบางส่วน

ดีทีวาย

เส้นด้ายดึงขึ้นรูป

เอฟดีวาย

เส้นด้ายที่ดึงจนเต็มที่

ซีเอสดี

เครื่องดื่มอัดลม

เอ-เพ็ท

ฟิล์มโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตอสัณฐาน

โบ-เพ็ท

ฟิล์มโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตแบบสองแกน

ส่วนแบ่งตลาดขนาดเล็กที่เทียบเคียงได้ (น้อยกว่า 1 ล้านตันต่อปีมาก) ของโพลีเอสเตอร์ถูกนำไปใช้ในการผลิตพลาสติกวิศวกรรมและมาสเตอร์แบทช์

เพื่อให้ได้โพลีเอสเตอร์หลอมเหลวที่มีประสิทธิภาพสูง ขั้นตอนการแปรรูปที่มีผลผลิตสูง เช่น เส้นใยสั้น (50–300 ตัน/วัน ต่อสายการผลิต) หรือ POY/FDY (สูงสุด 600 ตัน/วัน แบ่งเป็นเครื่องปั่นด้ายประมาณ 10 เครื่อง) กำลังถูกบูรณาการในแนวดิ่งมากขึ้นเรื่อยๆ หมายความว่า โพลีเมอร์หลอมเหลวจะถูกแปลงเป็นเส้นใยหรือเส้นด้ายสิ่งทอโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านขั้นตอนการอัด เม็ด เรากำลังพูดถึงการบูรณาการในแนวดิ่ง อย่างสมบูรณ์ เมื่อมีการผลิตโพลีเอสเตอร์ในสถานที่เดียว โดยเริ่มต้นจากน้ำมันดิบหรือ ผลิตภัณฑ์ จากการกลั่นในห่วงโซ่ น้ำมัน → เบนซีน → PX → PTA → PET หลอมเหลว → เส้นใย/เส้นด้าย หรือเรซินเกรดขวด กระบวนการบูรณาการดังกล่าวได้ถูกจัดตั้งขึ้นแล้วในรูปแบบกระบวนการที่ไม่ต่อเนื่องกันในสถานที่ผลิตแห่งเดียว Eastman Chemicals เป็นบริษัทแรกที่นำเสนอแนวคิดในการปิดห่วงโซ่จาก PX ไปสู่เรซิน PET ด้วยกระบวนการที่เรียกว่า INTEGREX กำลังการผลิตของสถานที่ผลิตแบบบูรณาการในแนวดิ่งดังกล่าวมีมากกว่า 1,000 ตัน/วัน และสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 2,500 ตัน/วัน ได้อย่างง่ายดาย

นอกจากโรงงานแปรรูปขนาดใหญ่ที่กล่าวมาข้างต้นซึ่งผลิตเส้นใยหลักหรือเส้นด้ายแล้ว ยังมีโรงงานแปรรูปขนาดเล็กและขนาดเล็กมากอีกนับหมื่นแห่ง ทำให้สามารถประมาณได้ว่าโพลีเอสเตอร์ถูกแปรรูปและรีไซเคิลในโรงงานมากกว่า 10,000 แห่งทั่วโลก นี่ยังไม่รวมบริษัททั้งหมดที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมจัดหา ตั้งแต่เครื่องจักรทางวิศวกรรมและการแปรรูป ไปจนถึงสารเติมแต่งพิเศษ สารคงตัว และสีต่างๆ นี่คืออุตสาหกรรมขนาดใหญ่และยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องในอัตรา 4-8% ต่อปี ขึ้นอยู่กับภูมิภาคของโลก

โดยทั่วไป การสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์ทำได้โดยปฏิกิริยาพอลิคอนเดนเซชัน สมการทั่วไปสำหรับปฏิกิริยาของไดออลกับไดแอซิดคือ:

(n+1) R(OH) ₂ + n R'(COOH) ₂ → HO[ROOCR'COO] _n ROH + 2n H ₂ O.

โพลีเอสเตอร์สามารถสังเคราะห์ได้จากปฏิกิริยาหลากหลายชนิด ซึ่งปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ปฏิกิริยาระหว่างกรดและแอลกอฮอล์ ปฏิกิริยาแอลโคฮอลิซิสและ/หรือแอซิโดลิซิสของเอสเทอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ หรือปฏิกิริยาแอลโคฮอลิซิสของอะซิลคลอไรด์ รูปต่อไปนี้แสดงภาพรวมของปฏิกิริยาพอลิคอนเดนเซชันทั่วไปสำหรับการผลิตโพลีเอสเตอร์ นอกจากนี้ โพลีเอสเตอร์ยังสามารถสังเคราะห์ได้ผ่านปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวน

การเอสเทอริฟิเคชันแบบอะซีโอโทรปเป็นวิธีการควบแน่นแบบดั้งเดิม น้ำที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างแอลกอฮอล์และกรดคาร์บอกซิลิกจะถูกกำจัดออกอย่างต่อเนื่องโดยการกลั่นแบบอะซีโอโทรป เมื่อจุดหลอมเหลวของโมโนเมอร์ต่ำเพียงพอ โพลีเอสเตอร์สามารถเกิดขึ้นได้โดยการเอสเทอริฟิเคชันโดยตรงในขณะที่กำจัดน้ำที่เกิดจากปฏิกิริยาออกโดยการดูดสุญญากาศ

การสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์โดยตรงในปริมาณมากที่อุณหภูมิสูง (150 – 290 °C) เหมาะสมและถูกนำมาใช้ในระดับอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตโพลีเอสเตอร์แบบอะลิฟาติก ไม่อิ่มตัว และอะโรมาติก-อะลิฟาติก โมโนเมอร์ที่มี หมู่ ฟีนอลหรือหมู่ไฮดรอกซิลตติยภูมิจะมีปฏิกิริยาต่ำกับกรดคาร์บอกซิลิกและไม่สามารถสังเคราะห์พอลิเมอร์ได้ผ่านการสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์โดยตรงโดยใช้แอลกอฮอล์ที่เป็นกรด^{[ 4 ]}อย่างไรก็ตาม ในกรณีของการผลิต PET กระบวนการโดยตรงมีข้อดีหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่สูงขึ้น น้ำหนักโมเลกุลที่สามารถทำได้สูงขึ้น การปล่อยน้ำแทนเมทานอลและต้นทุนการจัดเก็บกรดที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเอสเทอร์เนื่องจากน้ำหนักที่ต่ำกว่า^{[ 1 ]}

ปฏิกิริยาการเปลี่ยนเอ สเทอร์ (Transesterification ): โอลิโกเมอร์ที่ปลายมีแอลกอฮอล์และโอลิโกเมอร์ที่ปลายมีเอสเทอร์จะควบแน่นกันเพื่อสร้างพันธะเอสเทอร์ โดยมีการสูญเสียแอลกอฮอล์ไปหนึ่งตัว R และ R' คือสายโซ่โอลิโกเมอร์ทั้งสอง และ R'' คือหน่วยที่ใช้แล้วทิ้ง เช่นหมู่เมทิล ( เมทานอลเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาการเปลี่ยนเอสเทอร์)

โดยทั่วไป คำว่า " ทรานส์เอสเต อริฟิเคชัน " ใช้เพื่ออธิบายปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไฮดรอกซี-เอสเทอร์ คาร์บอกซี-เอสเทอร์ และเอสเทอร์-เอสเทอร์ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไฮดรอกซี-เอสเทอร์มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงสุดและใช้สำหรับการผลิตโพลีเอสเตอร์อะโรมาติก-อะลิฟาติกและโพลีเอสเตอร์อะโรมาติกทั้งหมดจำนวนมาก^{[ 4 ]}การสังเคราะห์โดยใช้ทรานส์เอสเตอริฟิเคชันมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อใช้กรดไดคาร์บอกซิลิกที่มีจุดหลอมเหลวสูงและละลายได้ยาก นอกจากนี้ แอลกอฮอล์ที่เป็นผลิตภัณฑ์ควบแน่นยังระเหยได้ง่ายกว่าและกำจัดได้ง่ายกว่าน้ำ^{[ 18 ]}

การสังเคราะห์แบบหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงระหว่างบิสฟีนอลไดอะซิเตตและกรดไดคาร์บอกซิลิกอะโรมาติก หรือในทางกลับกันระหว่างบิสฟีนอลและเอสเทอร์ไดฟีนิลของกรดไดคาร์บอกซิลิกอะโรมาติก (ดำเนินการที่อุณหภูมิ 220 ถึง 320 °C เมื่อมีการปล่อยกรดอะซิติก) เป็นเส้นทางที่นิยมสำหรับการผลิตโพลีเอสเตอร์อะโรมาติกทั้งหมด นอกเหนือจากการสังเคราะห์โดยใช้เอซิลคลอไรด์^{[ 4 ]}

ในกระบวนการอะซิเลชันกรดจะเริ่มต้นในรูปของอะซิลคลอไรด์ดังนั้นกระบวนการพอลิคอนเดนเซชันจึงดำเนินไปโดยมีการปล่อยกรดไฮโดรคลอริก (HCl) แทนที่จะเป็นน้ำ

ปฏิกิริยาระหว่างไดอะซิลคลอไรด์กับแอลกอฮอล์หรือสารประกอบฟีนอลได้รับการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์และเป็นหัวข้อของการวิจารณ์และบทในหนังสือจำนวนมาก^{[ 4 ]} ⁠ ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}ปฏิกิริยานี้ดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำกว่าวิธีการสมดุล ประเภทที่เป็นไปได้ ได้แก่ การควบแน่นของสารละลายที่อุณหภูมิสูง การเร่งปฏิกิริยาด้วยอะมีน และปฏิกิริยาที่ส่วนต่อประสาน นอกจากนี้ การใช้สารกระตุ้นยังนับเป็นวิธีการที่ไม่สมดุล ค่าคงที่สมดุลสำหรับการควบแน่นของอะซิลคลอไรด์ที่ให้ผลผลิตเป็นอะริเลตและโพลีอะริเลตนั้นสูงมาก และมีรายงานว่าอยู่ที่ 4.3 × 10 ³และ 4.7 × 10 ³ตามลำดับ ดังนั้นปฏิกิริยานี้จึงมักถูกเรียกว่าการสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์แบบ 'ไม่สมดุล' แม้ว่าการสังเคราะห์โดยใช้อะซิลคลอไรด์จะเป็นหัวข้อของรายงานในเอกสารสิทธิบัตร แต่ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่ปฏิกิริยานี้จะถูกนำไปใช้ในระดับการผลิต^{[ 22 ]}วิธีนี้มีข้อจำกัดเนื่องจากกรดไดคลอไรด์มีราคาสูง มีความไวต่อการไฮโดรไลซิส และมีปฏิกิริยาข้างเคียงเกิดขึ้น^{[ 23 ]}

ปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง (100 ถึง > 300 °C) ของไดอะซิลคลอไรด์กับไดแอลกอฮอล์จะให้ผลเป็นโพลีเอสเตอร์และไฮโดรเจนคลอไรด์ ภายใต้อุณหภูมิที่ค่อนข้างสูงเหล่านี้ ปฏิกิริยาจะดำเนินไปอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา: ^{[ 21 ]}

การเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาสามารถติดตามได้โดยการไทเทรตไฮโดรเจนคลอไรด์ที่เกิดขึ้น ตัวทำละลายที่หลากหลายได้รับการอธิบายไว้ รวมถึงเบนซีนที่มีคลอรีน (เช่น ไดคลอโรเบนซีน) แนฟทาลีนหรือไดฟีนิลที่มีคลอรีน ตลอดจนอะโรมาติกที่ไม่มีคลอรีน เช่น เทอร์ฟีนิล เบนโซฟีโนน หรือไดเบนซิลเบนซีน ปฏิกิริยานี้ยังถูกนำไปใช้ในการเตรียมพอลิเมอร์ที่มีผลึกสูงและละลายได้ยาก ซึ่งต้องใช้อุณหภูมิสูงในการรักษาให้อยู่ในสารละลาย (อย่างน้อยจนกว่าจะได้น้ำหนักโมเลกุลที่สูงเพียงพอ) ^{[ 23 ]}

ในปฏิกิริยาที่ใช้เอซิลคลอไรด์ที่ส่วนต่อประสาน แอลกอฮอล์ (โดยทั่วไปคือฟีนอล) จะถูกละลายในรูปของแอลคอกไซด์ใน สารละลาย โซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ เอซิลคลอไรด์ในตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่สามารถผสมกับน้ำได้ เช่นไดคลอโรมีเทนคลอโรเบนซีนหรือเฮกเซนปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานภายใต้การกวนด้วยความเร็วสูงที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง^{[ 21 ]}

กระบวนการนี้ใช้สำหรับการผลิตโพลีอะริเลต (โพลีเอสเตอร์ที่ใช้บิสฟีนอลเป็นพื้นฐาน) โพลีอะไมด์ โพ ลีคาร์บอเนตโพลี(ไทโอคาร์บอเนต)และอื่นๆ เนื่องจากน้ำหนักโมเลกุลของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการสังเคราะห์ที่อุณหภูมิสูงอาจถูกจำกัดอย่างมากจากปฏิกิริยาข้างเคียง ปัญหานี้จึงถูกหลีกเลี่ยงโดยอุณหภูมิที่ไม่สูงมากนักของการควบแน่นโพลีเมอร์ที่ส่วนต่อประสาน กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้ในการผลิตโพลีอะริเลตที่ใช้บิสฟีนอล-เอเป็นพื้นฐานในเชิงพาณิชย์ เช่น U-Polymer ของ Unitika ^{[ 4 ]}ในบางกรณี น้ำสามารถถูกแทนที่ด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำได้ (เช่น ใน ระบบ อะดิโพไนไตรล์ / คาร์บอนเตตระคลอไรด์) ^{[ 21 ]} กระบวนการนี้มีประโยชน์น้อยในการผลิตโพลีเอสเตอร์ที่ใช้ ไดออลอะลิฟาติกเป็นพื้นฐาน ซึ่งมีค่า pKa สูงกว่า_ฟีนอล ดังนั้นจึงไม่เกิดไอออนแอลกอฮอเลตในสารละลายในน้ำ^{[ 4 ]}ปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาด้วยเบสของอะซิลคลอไรด์กับแอลกอฮอล์อาจดำเนินการในเฟสเดียวโดยใช้เอมีนตติยภูมิ (เช่นไตรเอทิลเอมีน , Et ₃ N) หรือไพริดีนเป็นตัวรับกรด:

ในขณะที่ปฏิกิริยาพอลิเอสเทอริฟิเคชันที่ใช้เอซิลคลอไรด์ดำเนินไปอย่างช้ามากที่อุณหภูมิห้องโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา เอมีนจะเร่งปฏิกิริยาได้หลายวิธี แม้ว่ากลไกจะยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ก็ตาม^{[ 21 ]}อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันว่าเอมีนตติยภูมิสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงเช่น การก่อตัวของคีทีนและคีทีนไดเมอร์^{[ 24 ]}

ในวิธีการ HCl แบบนี้ กรดคาร์บอกซิลิกคลอไรด์จะถูกเปลี่ยนรูปด้วยไตรเมทิลไซลิลอีเทอร์ของส่วนประกอบแอลกอฮอล์ และได้ผลิตภัณฑ์ไตรเมทิลไซลิลคลอไรด์

โพลีเอสเตอร์ แบบอะลิฟาติกสามารถประกอบขึ้นจากแลคโตนภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรงมาก โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา แบบ แอนไอออนิ ก แคทไอ ออนิก โลหะอินทรีย์หรือเอนไซม์^{[ 25 ] [ 26 ]}นอกจากนี้ ยังมีวิธีการเร่งปฏิกิริยาหลายวิธีสำหรับการโคพอลิเมอไรเซชันของอีพอกไซด์กับแอนไฮไดรด์แบบวงแหวน ซึ่งแสดงให้เห็นเมื่อเร็วๆ นี้ว่าสามารถให้โพลีเอสเตอร์ที่มีฟังก์ชันการทำงานหลากหลายชนิด ทั้งแบบอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว การพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวนของแลคโตนและแลคไทด์ยังถูกนำไปใช้ในระดับอุตสาหกรรมอีกด้วย^{[ 27 ] [ 28 ]}

มีการรายงานปฏิกิริยาอื่นๆ อีกมากมายสำหรับการสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์ที่เลือกไว้ แต่จำกัดเฉพาะการสังเคราะห์ในระดับห้องปฏิบัติการโดยใช้เงื่อนไขเฉพาะ เช่น การใช้เกลือกรดไดคาร์บอกซิลิกและไดอัลคิลเฮไลด์ หรือปฏิกิริยาระหว่างบิสคีทีนและไดออล^{[ 4 ]}

แทนที่จะใช้เอซิลคลอไรด์ สามารถใช้สารกระตุ้นที่เรียกว่า1,1'-คาร์บอนิลไดอิมิดาโซลไดไซโคลเฮกซิ ลคาร์โบไดอิมิด หรือไตรฟลูออโรอะซิติกแอนไฮไดรด์ ได้ การเกิดพอลิคอนเดนเซ ชันดำเนินไปโดย การเปลี่ยนกรดคาร์บอกซิลิกในแหล่ง กำเนิดให้เป็นสารตัวกลางที่มีปฏิกิริยามากขึ้นในขณะที่สารกระตุ้นถูกใช้ไป ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาดำเนินไปผ่านสารตัวกลางN-อะซิลอิมิดาโซลซึ่งทำปฏิกิริยากับโซเดียมอัลคอกไซด์ที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยา: ^{[ 4 ]}

การใช้สารกระตุ้นในการผลิตโพลีเอสเตอร์และโพลีอะไมด์อะโรมาติกที่มีจุดหลอมเหลวสูงภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรงเป็นหัวข้อของการวิจัยทางวิชาการอย่างเข้มข้นตั้งแต่ทศวรรษ 1980 แต่ปฏิกิริยาดังกล่าวไม่ได้รับการยอมรับในเชิงพาณิชย์ เนื่องจากสามารถบรรลุผลลัพธ์ที่คล้ายกันได้ด้วยสารตั้งต้นที่ราคาถูกกว่า^{[ 4 ]}

^{ผู้เขียนบางท่าน [ 4 ] [ 19 ]}จัดกลุ่มกระบวนการพอลิเอสเทอริฟิเคชันออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ก) กระบวนการพอลิเอสเทอริฟิเคชันแบบสมดุล (ส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยาระหว่างแอลกอฮอล์กับกรด ปฏิกิริยาระหว่างแอลกอฮอล์กับเอสเทอร์ และปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเอสเทอร์ ซึ่งดำเนินการในปริมาณมากที่อุณหภูมิสูง) และ ข) กระบวนการพอลิเอสเทอริฟิเคชันแบบไม่สมดุล โดยใช้โมโนเมอร์ที่มีปฏิกิริยาสูง (เช่น กรดคลอไรด์หรือกรดคาร์บอกซิลิกที่ถูกกระตุ้น ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำกว่าในสารละลาย)

ปฏิกิริยาพอลิเอสเทอริฟิเคชันโดยใช้กรดและแอลกอฮอล์เป็นตัวอย่างหนึ่งของปฏิกิริยาสมดุล อัตราส่วนระหว่างหมู่เอสเทอร์ที่สร้างพอลิเมอร์ (-C(O)O-) และผลิตภัณฑ์ควบแน่นคือน้ำ (H₂O _{) เทียบกับโมโนเมอร์ที่ใช้กรดเป็นฐาน (-C(O)OH) และโมโนเมอร์ ที่}ใช้แอลกอฮอล์เป็นฐาน (-OH) อธิบายได้ด้วยค่าคงที่สมดุล KC

${\displaystyle K_{C}={\frac {[...{\ce {-C(O)O -}}...][{\ce {H2O}}]}{[{\ce {-C(O)OH}}][{\ce {-OH}}]}}}$

ค่าคงที่สมดุลของพอลิเอสเทอริฟิเคชันที่ใช้กรด-แอลกอฮอล์โดยทั่วไปคือK _C ≤ 10 ซึ่งไม่สูงพอที่จะได้พอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ( DP _n ≥ 100) เนื่องจากระดับพอลิเมอไรเซชันเฉลี่ย ( ^DP n ₎สามารถคำนวณได้จากค่าคงที่สมดุลK _C [ ^{20 ]}

${\displaystyle DP_{n}~=~{\sqrt[{2}]{K_{C}}}+1}$

ในปฏิกิริยาสมดุล จึงจำเป็นต้องกำจัดผลิตภัณฑ์ควบแน่นออกจากตัวกลางปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพ เพื่อผลักดันสมดุลไปสู่พอลิเมอร์^{[ 20 ]}ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ควบแน่นจึงถูกกำจัดออกที่ความดันลดลงและอุณหภูมิสูง (150–320 °C ขึ้นอยู่กับโมโนเมอร์) เพื่อป้องกันปฏิกิริยาย้อนกลับ^{[ 8 ]}เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป ความเข้มข้นของปลายโซ่ที่ออกฤทธิ์จะลดลง และความหนืดของสารหลอมเหลวหรือสารละลายจะเพิ่มขึ้น เพื่อเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา ปฏิกิริยาจะดำเนินการที่ความเข้มข้นของกลุ่มปลายสูง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปริมาณมาก) โดยได้รับการส่งเสริมจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น

ค่าคงที่สมดุลที่มีขนาดK _C ≥ 10 ⁴จะเกิดขึ้นได้เมื่อใช้สารตั้งต้นที่มีปฏิกิริยา (เช่นกรดคลอไรด์หรือกรดแอนไฮไดรด์ ) หรือสารกระตุ้น เช่น1,1′-คาร์บอนิลไดอิมิดาโซล การใช้สารตั้งต้นเหล่านี้ทำให้สามารถได้น้ำหนักโมเลกุลที่ต้องการสำหรับการใช้งานทางเทคนิคได้ แม้ว่าจะไม่ได้กำจัดผลิตภัณฑ์ควบแน่นออกไปอย่างจริงจังก็ตาม

ในปี 1926 บริษัท DuPontซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกาเริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับโมเลกุลขนาดใหญ่และเส้นใยสังเคราะห์ การวิจัยในช่วงแรกนี้ นำโดยWallace Carothersมุ่งเน้นไปที่สิ่งที่ต่อมากลายเป็นไนลอนซึ่งเป็นหนึ่งในเส้นใยสังเคราะห์ชนิดแรก^{[ 29 ]}ในขณะนั้น Carothers ทำงานให้กับ DuPont การวิจัยของ Carothers ยังไม่เสร็จสมบูรณ์และยังไม่ได้ก้าวหน้าไปถึงการตรวจสอบโพลีเอสเตอร์ที่เกิดจากการผสมเอทิลีนไกลคอลและกรดเทเรฟทาลิก ในปี 1928 โพลีเอสเตอร์ได้รับการจดสิทธิบัตรในสหราชอาณาจักรโดยบริษัท General Electric ของอังกฤษ[ 30 ^{]โครงการของ} Carothers ได้รับการฟื้นฟูโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษWhinfieldและ Dickson ซึ่งจดสิทธิบัตรโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) หรือ PETE ในปี 1941 โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตเป็นพื้นฐานของเส้นใยสังเคราะห์ เช่นDacron , Terylene และโพลีเอสเตอร์ ในปี 1946 DuPont ซื้อสิทธิ์ทางกฎหมายทั้งหมดจาก Imperial Chemical Industries (ICI) ^{[ 1 ]}

บ้านฟูตูโรทำจากพลาสติกโพลีเอสเตอร์เสริมใยแก้ว โพลีเอสเตอร์-โพลี ยูรีเทนและโพลี(เมทิลเมทาคริเลต)พบว่าบ้านหลังหนึ่งกำลังเสื่อมสภาพเนื่องจากไซยาโนแบคทีเรียและอาร์เคีย^{[ 31 ] [ 32 ]}

โพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวเป็นพอลิเมอร์เทอร์โมเซตติงโดยทั่วไปแล้วจะเป็นโคพอลิเมอร์ที่เตรียมได้จากการพอลิ เมอไรซ์ไดออล หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้น กับ กรดไดคาร์บอกซิลิกอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว( เช่น กรดมาเลอิกกรดฟูมาริกเป็นต้น) หรือแอนไฮไดรด์ ของกรดเหล่านั้น พันธะคู่ของโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวจะทำปฏิกิริยากับโมโนเมอร์ ไวนิล ซึ่งโดย ปกติ คือสไต รีนทำให้เกิด โครงสร้าง เชื่อมโยงแบบสามมิติโครงสร้างนี้ทำหน้าที่เป็นเทอร์โมเซต ปฏิกิริยาการเชื่อมโยงแบบคายความร้อน จะเริ่มต้นขึ้นโดยใช้ ตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่ง โดยปกติจะเป็นเปอร์ออกไซด์อินทรีย์เช่นเมทิลเอทิลคีโตนเปอร์ออกไซด์หรือเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยพลีมัธในสหราชอาณาจักรใช้เวลา 12 เดือนในการวิเคราะห์สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อซักวัสดุสังเคราะห์หลายชนิดในเครื่องซักผ้าในครัวเรือนที่อุณหภูมิต่างกัน โดยใช้ผงซักฟอกหลายชนิดผสมกัน เพื่อหาปริมาณไมโครไฟเบอร์ที่หลุดออกมา พวกเขาพบว่าการซักผ้าโดยเฉลี่ย 6 กิโลกรัม สามารถปล่อยเส้นใยออกมาได้ประมาณ 137,951 เส้นจากผ้าผสมโพลีเอสเตอร์-ฝ้าย 496,030 เส้นจากโพลีเอสเตอร์ และ 728,789 เส้นจากอะคริลิก เส้นใยเหล่านี้เพิ่มปริมาณมลพิษไมโครพลาสติก โดยทั่วไป ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]}

ปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนตลอดอายุการใช้งานของเสื้อยืดโพลีเอสเตอร์คาดว่าจะเกิน 20 กิโลกรัม CO2e ซึ่งส่วนหนึ่งเกิดจากโพ ลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตที่ เป็นสารตัวกลาง ในกระบวนการผลิต มีการเสนอแนะให้รับรองโพลีเอสเตอร์คาร์บอนต่ำ^{[ 36 ]}สามารถลดปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์ได้โดยการใช้พลังงานคาร์บอนต่ำในการผลิต^{[ 37 ]}

อาห์เหม็ด ชาฟิกเป็นนักเพศวิทยาผู้ได้รับรางวัลอิกโนเบลจากการวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของโพลีเอสเตอร์ต่อความสามารถในการสืบพันธุ์ของหนู^{[ 38 ]}สุนัข^{[ 39 ]}และผู้ชาย^{[ 40 ]}

บิสฟีนอลเอซึ่งเป็นสารเคมีที่รบกวนระบบต่อมไร้ท่ออาจถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์^{[ 41 ]}

การรีไซเคิลโพลิเมอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากการผลิตและการใช้พลาสติกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องขยะพลาสติก ทั่วโลก อาจเพิ่มขึ้นเกือบสามเท่าภายในปี 2060 หากยังคงเป็นเช่นนี้ต่อไป^{[ 42 ]}พลาสติกสามารถรีไซเคิลได้หลายวิธี เช่น การรีไซเคิลเชิงกล การรีไซเคิลเชิงเคมี เป็นต้น ในบรรดาโพลิเมอร์ที่รีไซเคิลได้ โพลีเอสเตอร์PETเป็นหนึ่งในพลาสติกที่รีไซเคิลได้มากที่สุด^{[ 43 ] [ 44 ]}พันธะเอสเทอร์ที่มีอยู่ในโพลีเอสเตอร์นั้นไวต่อการไฮโดรไลซิส (สภาวะกรดหรือเบส) เมทานอลไลซิสและไกลโคไลซิส ซึ่งทำให้โพลิเมอร์ประเภทนี้เหมาะสมสำหรับการรีไซเคิลเชิงเคมี^{[ 45 ]}การรีไซเคิล PET ด้วยเอนไซม์/ชีวภาพสามารถทำได้โดยใช้เอนไซม์ต่างๆ เช่นPETase , คิวติเนส , เอสเตอเรส , ไลเปสเป็นต้น^{[ 46 ]}นอกจากนี้ยังมีรายงานว่า PETase สามารถย่อยสลายโพลีเอสเตอร์สังเคราะห์อื่นๆ (PBT, PHT, Akestra™ เป็นต้น) ซึ่งมีพันธะเอสเทอร์อะโรมาติกคล้ายกับ PET ได้ด้วยเอนไซม์^{[ 47 ]}

• หนังสือ Textilesโดย Sara Kadolph และ Anna Langford ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 8 ปี 1998
• เครื่องปั่นด้ายhttps://en.wikipedia.org/wiki/Spinning_(textiles)

• การเกิดพอลิเมอร์โดยใช้ไลเปสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา: การเกิดพอลิเมอร์ของพอลิเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชันที่ปลายสายโดยใช้เอนไซม์ในไมโครรีแอคเตอร์