飒卓科纺:合成纤维品类之【涤纶】
时间:2024-12-18 阅读:69
涤纶是聚酯纤维在我国的商品名称。聚酯纤维在国外有着不同的商品名称:英国称之为特丽纶,在美国称达可纶,在日本叫帝特纶,前苏联则称其为拉夫桑。涤纶大分子中含有酯基,所以叫聚酯纤维。聚酯纤维是指分子链中含有酯基纤维材料,通常由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等,其中以PET产量最大,应用广泛。
一、涤纶的分类
涤纶长丝的品种很多,可按产品分、按用途分、按线密度分、按光泽分,也可按加捻方法分。
常用的是按产品分,其产品主要有以下几种:
1. 初生丝:未拉伸丝(常规纺丝)(UDY)、半预取向丝(中速纺丝)(MOY)、预取向丝(高速纺丝)(POY)、高取向丝(超高速纺丝)(HOY)
2. 拉伸丝:拉伸丝(低速拉伸丝)(DY)、全拉伸丝(纺丝拉伸一步法)(FDY)、全取丝(纺丝一步法)(FOY)
3.变形丝:常规变形丝(TY)、拉伸变形丝(DTY)、空气变形丝(ATY)。
◆ 未拉伸丝(UDY)
其纤维分子基本没有取向;未结晶:这种丝强度低、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,取向度高于UDY,低于预取向丝;这种丝的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,有少量微晶粒,但仍低于成品丝要求:这种丝强度低,伸度大,一般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,纤维的染色性能较好,但伸长和热收缩较大,不能满足一般服用要求。
◆ 拉伸丝(DY)
是通过纺丝、低速拉伸制成的丝,其结晶度在40%左右;这种丝平直、光滑,相互间排列紧密,蓬松性较差。
◆ 全拉伸丝(FDY)
是由纺丝拉伸一步法制得的丝;这种丝的质量稳定,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)
是由纺丝卷绕一拉伸加捻一假捻变形的三步法工艺制得的丝或是由高速纺丝—低速假捻工艺制得的丝;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;有一定的弹性,手感不及TY柔软,但质量稳定,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,但无假捻变形丝那样的极光和蜡感,其覆盖效果和保温性与精纺纱相似。
涤纶长丝新品种有差别化纤维、功能型纤维、仿真型纤维。近几年来,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。
二、涤纶的性能特点
涤纶材料广泛应用源于涤纶具备以下特点:
PET化学结构式
1. 强度高。短纤维强度为2.6~5.7cN/dtex,高强力纤维为5.6~8.0 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,也可以全部恢复,尺寸稳定性好。弹性模数为22~141cN/dtex,比锦纶高2~3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。
三、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。服装由内衣、衬衫、夹克衫、西装到外套、滑雪衫等;装饰由头饰、围巾到窗帘、挂毯、地毯、沙发套、汽车坐垫套、雨披、台布、伞等;床上用品由床单、被面、枕巾、被套、床罩、蚊帐、被子等;工业用有缝纫线、帘子线、传送带、滤布、绳索等;非纤化有仿皮制品、膜、瓶等。
四、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吨的聚酯生产厂第一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前列之后一直保持至今。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%,成为全球的涤纶长丝生产大国。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,已成为世界大的涤纶长丝生产大国,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。
五、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端高级系列品种。