谁将问鼎合成纤维之王？

聚酯纤维(polyester fiber)，俗称“涤纶”。是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维。PET纤维占世界合成纤维产量的60%以上。

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聚酯纤维的历史

1941年，英国的J.R.温菲尔德和J.T.迪克森以对苯二甲酸和乙二醇为原料在实验室内首先研制成功聚酯纤维，命名为特丽纶(Terylene)。1953年美国生产商品名为达可纶(Dacron)的聚酯纤维。随后聚酯纤维在世界各国得到迅速发展。1960年聚酯纤维的世界产量超过聚丙烯腈纤维，1972年又超过聚酰胺纤维，成为合成纤维的第一大品种。

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聚酯纤维的分类和性能

分类

短纤维分类：根据用于混纺的纤维，长纤维根据程度分为棉型、毛型、中长型。

涤纶长纤维分类：

1.涤纶全牵伸丝：采用低速纺丝、高速拉伸卷绕。

特性：强度高、丝筒成型好、纤度、强度、伸长不均率小，染色均匀等。

2.涤纶预取向丝：当高速纺丝的速度为3000~3600/min，可制得预取向丝。

特性：预取向度高，性质稳定，力学性能好，均匀性高，有良好的加工性能。

性能

玻璃化温度：67℃-81℃

强度高：短纤维强度为2.6~5.7cN/dtex,高强力纤维为5.6~8.0cN/dtex.耐冲击强度比锦纶高4倍，比黏胶纤维高20倍，所以涤纶织物产品相当结实耐用。

弹性好：弹性接近羊毛，当伸长5%~6%时，几乎完全恢复。耐皱性超过其他纤维，即织物不折皱，尺寸稳定性好。弹性模数为22~141cN/dtex,比锦纶高2~3倍。

耐磨性好：耐磨性仅次于耐磨性最好的锦纶，比其他天然纤维和合成纤维都要好。

耐光性好：仅次于腈纶。其耐晒能力胜过天然纤维织物。

耐腐蚀：可耐漂白剂、氧化剂、烃类、酮类、石油产品及无机酸。耐稀碱，不怕霉，但热碱可以使其分解。

性染色：聚酯染色性较差，但劳度好，不易褪色。

吸湿性：吸湿性很小，相对湿度在100%，吸湿率仅为0.6%~0.8%。吸湿较差，易洗快干。但穿着有闷热感，易带静电、玷污灰尘，影响美观和舒适性。

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聚酯纤维的合成

合成过程

涤纶的生产过程包括聚酯熔体合成和熔体纺丝两部分。合成聚酯的原料为聚对苯二甲酸和乙二醇，主要从石油裂解获得，也可从煤和天然气取得。石油加热裂解得到甲苯、二甲苯和乙烯等，经聚酯切片化学加工后可得到对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯及乙二醇。

在早期涤纶生产中由于对苯二甲酸不易精制，曾用对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料。1965年对苯二甲酸的精制获得成功，使涤纶生产工序减少，成本降低。用对苯二甲酸和乙二醇为原料生产的涤纶逐年都有增加。

缩聚是将对苯二甲酸二甲酯和乙二醇进行酯交换，生成的对苯二甲酸二乙二醇酯低聚物，在280～290℃和真空条件下缩聚而得聚对苯二甲酸乙二醇酯;或将对苯二甲酸与乙二醇直接酯化,然后对苯二甲酸乙二酯进行缩聚获得聚酯熔体。聚酯熔体可以用于制备聚酯切片和熔体直接纺丝。聚酯切片是将聚酯熔体经铸带、切粒而得到切片。

生产方法

对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的生产方法目前主要有两种，酯交换法（DMT）和直接酯化法（PTA）。

纺丝

聚酯切片经过干燥、熔融可以用于纺丝、制备聚酯膜、聚酯瓶等。熔融过程中，切片聚酯纺丝所含的水分能使聚酯发生水解而影响纺丝性能和纤维质量，因此在纺丝前必须经过干燥，使切片含水率降低到0.01%以下。切片纺丝则将干燥后的聚酯切片在螺杆中加热熔融，挤压送入纺丝箱体的各个纺丝部位，由计量泵精确计量和过滤后，从喷丝板的喷丝孔中喷出。喷丝孔的直径一般为0.15～0.30毫米。喷出的熔体细流，被冷却气流冷却凝固成丝条。冷却后的丝条根据不同的加工工艺分为聚酯长丝和聚酯短纤维。

聚酯短丝

纺制短纤维时,多根线条集合在一起,经给湿上油后落入盛丝桶。再经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。如在拉伸后经过一次180℃左右的紧张热定形，则可得到强度达到6cN/dtex以上、伸长率在30%以下的高强度、低伸长率短纤维。涤纶短纤维分为棉型短纤维（长度38mm）和毛型短纤维（长度56mm），分别用于跟棉花纤维和羊毛混纺。

聚酯长丝

在纺制长丝时，凝固成形的丝条经给湿上油后，即以 3500m/分左右的速度卷绕在筒管上得到预取向丝（POY）。POY无法直接用于织布，POY经过拉伸定型、加弹或者加捻得到拉伸丝（DT）、拉伸变形丝（DTY）或加捻丝，可直接用于织造或经变形加工而成变形丝。丝条凝固后经过上油直接进行拉伸以4500-5000m/min进行卷绕即得到全拉伸丝（FDY），可以用于织布。

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聚酯纤维的改性

聚酯改性：通过物理和/或化学的方法使其性能得到改进，通称聚酯改性。改进分为两个方向，其一是改进其不如天然纤维的性能，其二是提高聚酯纤维所固有的优良性能，充分发挥特长。

聚酯改性方法

共聚：通过添加改性组分（单体）进行共聚，分子链结构发生改变，即采用分子设计的方法。

共混：与其它高聚物进行机械（物理）共混，获得改性效果。

复合（添加）：在合成与加工过程中，采用添加助剂、填料和增强材料等复合技术，改进聚酯的形态和性能。

改性的聚酯纤维

阳离子染料可染聚酯（CDP）：在PET合成过程中引入含阴离子基团的第三单体进行共聚。

阳离子染料易染聚酯（ECDP）纤维：在添加第三单体的基础上，加入柔性的第四单体，开发生产出阳离子染料易染共聚酯，即可以常压沸染。

易水解聚酯（COPET）：常规聚酯的生产中，通过添加多种共聚组分，而制得的共聚酯。能在100℃的温度下，溶解在稀碱溶液中。

高收缩聚酯（HSPET）纤维：通过共聚改性的聚合物，进一步采用高倍拉伸和低温定型相结合的物理改性方法，沸水收缩率能达50%以上。

低熔点聚酯（LPET）及纤维：通过添加共聚组分（IPA、已二酸、DEG、1.4-BG、1.6-HD、PEG等）的方法，制取比常规PET低的熔点，满足不同热粘合温度要求。

阻燃聚酯纤维：在聚合或纺丝过程添加阻燃助剂，主要采用含磷和含卤素的化合物。

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