涤纶：聚酯纤维的前世今生

涤纶：聚酯纤维的前世今生

涤纶，又称聚酯纤维，是一种广泛应用于纺织领域的合成纤维。从日常衣物到工业用品，涤纶凭借其优异的物理性能和化学稳定性，在现代生活中扮演着重要角色。本文将详细介绍涤纶的分类、性能特点、用途及其在中国的发展历程。

涤纶的分类

涤纶长丝的品种繁多，可以根据不同的标准进行分类，如产品类型、用途、线密度、光泽度以及加捻方法等。其中，按产品类型分类最为常见，主要包括以下几种：

1. 初生丝：包括未拉伸丝（UDY）、半预取向丝（MOY）、预取向丝（POY）和高取向丝（HOY）。
2. 拉伸丝：包括拉伸丝（DY）、全拉伸丝（FDY）和全取丝（FOY）。
3. 变形丝：包括常规变形丝（TY）、拉伸变形丝（DTY）和空气变形丝（ATY）。

• 未拉伸丝(UDY)：纤维分子基本没有取向，强度低、伸长大、尺寸稳定性差，一般不能直接应用。
• 半取向丝(MOY)：纤维分子已有少量取向，但结构状态仍然不够稳定，不能直接应用。
• 预取向丝(POY)：已经过适度拉伸，有一定取向度，但强度和伸度仍不宜直接用于加工织物。
• 高取向丝(HOY)：采用一步法超高速纺丝制得，纤维分子取向度高，但伸长和热收缩较大，不能满足一般服用要求。
• 拉伸丝(DY)：通过纺丝、低速拉伸制成，结晶度在40％左右，平直、光滑，相互间排列紧密，蓬松性较差。
• 全拉伸丝(FDY)：由纺丝拉伸一步法制得，质量稳定，毛丝、断头少，染色均匀性好，是比较理想的高速织造加工用纱。
• 常规变形丝(TY)：由纺丝卷绕一拉伸加捻一假捻变形的三步法工艺制得，具有一定的弹性和蓬松性，尺寸稳定性较好。
• 拉伸变形丝(DTY)：一般使用POY为原料，通过拉伸变形一步法制得的低弹丝，质量稳定，强伸度已满足服用要求。
• 空气变形丝(ATY)：丝的表面有无数小丝囤，具有短纤纱的外观，覆盖效果和保温性与精纺纱相似。

近年来，涤纶长丝新品种不断涌现，包括差别化纤维、功能型纤维和仿真型纤维。随着仿真丝技术的发展，涤纶单纤维丝向细纤化方向发展，已经能生产出线密度为0.00011dtex的超极细纤维。

涤纶的性能特点

涤纶材料之所以得到广泛应用，主要得益于其独特的性能特点：

PET化学结构式

1. 强度高：短纤维强度为2.65.7cN/dtex，高强力纤维为5.68.0 cN/dtex。涤纶的耐冲击强度高，是锦纶的四倍，是粘胶纤维的二十多倍。
2. 弹性好：当材料拉伸达到６％时，也可以完全恢复，尺寸稳定性好。弹性模数为22141cN/dtex，比锦纶高23倍。
3. 耐热性和绝热性好：聚酯的熔点为255～260℃，在150℃空气中加热1000h，稍有变色，强力下降不超过50％。
4. 热塑性好，抗熔性较差。
5. 耐磨性好：涤纶耐磨性仅次于锦纶，优于化学合成纤维和其他天然纤维。
6. 耐光性好：涤纶织物的耐光性略逊于腈纶，但胜过天然纤维织物。
7. 耐腐蚀：涤纶具备耐漂白剂、氧化剂、石油产品、酮类及无机酸等方面的能力。同时具备较强的抗酸碱性、抗紫外线的能力，不怕霉，且耐稀碱，但热碱可使其分解。
8. 不易褪色：涤纶色牢度好。
9. 吸湿性较差：洗后极易干燥，且吸湿性强度几乎不变。
10. 起球：涤纶易起球，且不易脱落。这是由于织物中的单丝松散和断头造成的纤维球。因为纤维强度高，纤维球被保留在织物上。而改性后的低抗拉强度的涤纶不易起球。

涤纶的用途

涤纶长丝早期主要用于丝绸服装，随着各种加工技术的开发，现已扩展到仿毛、仿麻、仿棉等整个衣着领域，并向装饰、产业和非纤化等领域发展。具体应用包括：

• 服装：从内衣、衬衫、夹克衫、西装到外套、滑雪衫等。
• 装饰：头饰、围巾、窗帘、挂毯、地毯、沙发套、汽车坐垫套、雨披、台布、伞等。
• 床上用品：床单、被面、枕巾、被套、床罩、蚊帐、被子等。
• 工业用：缝纫线、帘子线、传送带、滤布、绳索等。
• 非纤化：仿皮制品、膜、瓶等。

涤纶的发展

聚酯是由英国的J．R温菲尔德和J．T迪尔森于1941年发明的。聚酯大分子不仅有刚性的苯环，而且有脂肪族的链节，因而可熔融加工，而且其大分子有足够的刚性，赋予纤维高的初始模量。所以，很快在1947年由英国化学工业公司(ICI)进行了工业化实验；1951年，美国杜邦(Du Pont)公司建成了年产16000吨的聚酯生产厂首次实现了涤纶工业化生产。随后，德国的赫斯特公司、恩卡公司和格拉斯道夫公司、法国的隆波朗公司、意大利的蒙的迪公司、日本的东丽公司和帝人公司均引进英国技术，于20世纪50年代后期投产。在刚开始的几年内，短纤维生产发展迅速，而在1960-1985年间，长丝发展迅速。产量平均每年递增314％，而短纤维仅为178％。随着化学工业的发展，合成纤维发展迅速，聚酯产量在1972年跃居世界合成纤维首位之后一直保持至今。2007年，全球的聚酯纤维产量为3070万吨，其中涤纶长丝为1830万吨。

我国聚酯纤维的工业化生产发展较晚。1965年，聚酯纤维产量只有100吨，约占全国合成纤维总产量的1.92％。从20世纪70年代开始，大规模引进聚酯纤维生产设备和技术，并在短时间内大规模生产。在1996-2003年间，我国涤纶长丝产量增长比短纤维快，平均年递增达82万吨，占世界年均增量的一半以上，成为推动世界聚酯纤维增长的主要国家。2007年，我国涤纶长丝的产量为1220万吨，中国聚酯总产量占世界的比例为62.5％，成为全球最大的涤纶长丝生产国。我国涤纶长丝不仅产量发展迅速，而且注重新品开发，2007年纤维的差别化率达48.5％。我国年产15～20万吨大型聚酯成套装置，达到国际同类产品先进水平，万吨单位投资从“八五”、“九五”期间的8500万元下降至1300万元，单位投资下降85％。“十五”期间，新建成的1562万吨聚酯中，75％的生产能力使用我国自主研发技术，另外的25％虽然由国外承建，但其中60％～70％仍然采用国内技术装置。我国自主研发的涤纶长丝、短纤维生产技术使单位投资比“九五”下降了92％。进入21世纪以来，以“大容量、高起点、低投人”的国产化聚酯工程和“多头、高效低耗、精密化、柔性化”的纺丝技术为代表的先进产能得到迅速发展，到2007年年底，已占到装置产能的83.5％。

纵观我国涤纶长丝生产技术的发展过程，虽然产业起步较晚，但是经过40多年的发展，已成为世界最大的涤纶长丝生产国，并且在新品开发、纤维差别化率体系形成、成套装置国产化、万吨单位投资率、自主研发能力等方面都取得了长足的进步。同时我们也看到，我国涤纶长丝技术现状与国外发达国家相比依然存在一些问题，对这些问题的认识与解决，将是我国涤纶产业突破瓶颈取得新进展的关键。

我国涤纶代表性生产企业

1. 桐昆集团股份有限公司：以 PTA、聚酯和涤纶纤维制造为主业的大型股份制上市企业，具备1000万吨原油加工权益量、420万吨 PTA、810万吨聚合、860万吨涤纶长丝年生产加工能力，主导产品为涤纶长丝以及聚酯切片。
2. 浙江恒逸集团有限公司：以“涤纶+锦纶”双纶驱动的石化产业链为核心业务，涤纶预取向丝（POY）、涤纶牵伸丝（FDY）、涤纶加弹丝（DTY）、短纤等差别化产品等。
3. 新凤鸣集团股份有限公司：产品覆盖差别化 POY、FDY、DTY 聚酯长丝和织物面料型、针织棉型、缝纫线型、非织造型等短纤等多个中高端系列品种。