涤纶

涤纶涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。

它是以精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），经纺丝和后处理制成的纤维。

化学结构涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二酯,分子式[-OC-Ph-COOCH2CH2O-]n，故也称聚酯纤维（PET），其长链分子的化学结构式为H(OCH2CCOCO)NOCH2CH2OH,相对分子量一般在18000~25000左右。

实际上，其中还有少量的单体和低聚物存在。

这些低聚物的聚合度较低，又以环状形式存在。

聚对苯二甲酸乙二酯可由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯9BHET）后缩聚而成。

从涤纶分子组成来看，它是由短脂肪烃链、酯基、苯环、端醇羟基所构成。

涤纶子中除存在两个端醇羟基外，并无其它极性基团，因而涤纶纤维亲水性极差。

涤纶分子中约含有46%酯基，酯基在高温时能发生水解、热裂解，遇碱则皂解，使聚合度降低；涤纶分子中还含有脂肪族烃链，它能使涤纶分子具有一定柔曲性，但由于涤纶分子中还有不能内旋转的苯环，故涤纶大分子基本为刚性分子，分子链易于保持线型。

因此，涤纶大分子在这一条件下很容易形成结晶，故涤纶的结晶度和取向性较高。

物理结构采用熔纺法制得的涤纶在显微镜中观察到的形态结构具有圆形的截面和无特殊的纵向结构。

在电子显微镜下可观察到丝状的原纤组织，异形纤维可改变纤维的弹性，使纤维具有特殊的光泽与膨松性，并改善纤维的抱合性能与覆盖能力以及抗起球、减少静电等性能。

如三角形纤维有闪光效应；五叶形纤维有肥光般光泽，手感良好，并抗起球；中空纤维由于内部有空腔，密度小，保暖性好。

聚集态结构应用电子衍射测得的涤纶折叠链片晶的厚度约为10NM左右，而涤纶单基的长度为1.075NM，因此，可认为片晶厚度相当于9个涤纶分子的单基长度。

但是，涤纶大分子链长约为1.075*130（平均聚合度）=140NM,由此可见涤纶片晶大分子链必须取折叠链结构。

折叠有可能发生在-CH2-CH2-链段处，其原因是该处链的柔曲性较好，易于折曲。

此外，由于涤纶大分子也能形成伸直链结晶（原纤化结晶）。

可见，涤纶内部折叠链结晶和原纤结晶共存。

这两种结晶比例随拉伸倍数、热定型条件而异。

3涤纶属性特点1．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。

由于吸湿性较低，它的湿态强度与干态强度基本相同。

耐冲击强度比锦纶高4倍，比粘胶纤维高20倍。

2．弹性好。

弹性接近羊毛，当伸长5%～6%时，几乎可以完全恢复。

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。

.涤纶织物具有较高的强度与弹性恢复能力，因此，其坚牢耐用、抗皱免烫。

3．耐热性涤纶是通过熔纺法制成，成形后的纤维可又再经加热熔化，属于热塑性纤维。

涤纶的熔点比较高，而比热容和导热率都较小，因而涤纶纤维的耐热性和绝热性要高些。

是合成纤维中最好的。

4．涤纶表面光滑，内部分子排列紧密。

涤纶是合成纤织物中耐热性最好的面料，具有热塑性，可制做百褶裙，褶裥持久。

同时，涤纶织物的抗熔性较差，遇着烟灰、火星等易形成孔洞。

因此，穿着时应尽量避免与烟头、火花等接触。

5．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好。

6．耐光性好。

耐光性仅次于腈纶。

涤纶织物的耐光性较好，除比腈纶差外，其耐晒能力胜过天然纤维织物。

尤其是在玻璃后面的耐晒能力很好，几乎与腈纶不相上下。

7．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，但热碱可使其分解。

还有较强的抗酸碱性，抗紫外线的能力8．染色性较差，但色牢度好，不易褪色。

涤纶分子链上因无特定的染色基团，而且极性较小，所以染色较为困难，易染性较差，染料分子不易进入纤维。

9. 吸湿性较差，穿着有闷热感，同时易带静电、沾污灰尘，影响美观和舒适性。

不过洗后极易干燥，且湿强几乎不下降，不变形，有良好的洗可穿性能。

工业应用涤纶的用途很广，大量用于制造衣着和工业中制品。

阻燃涤纶因具有永久阻燃性，应用范围很广，除了产业用纺织品、建筑内装饰、交通工具内装饰等发挥无可替代的作用外，还在防护服领域内发挥着不少的作用。

根据阻燃防护服国家标准规定，冶金、林业、化工、石油、消防等部门应使用阻燃防护服。

中国应使用阻燃防护服的人数在百万以上，阻燃防护服市场潜力巨大。

除了纯阻燃涤纶外，可根据用户的特殊要求，生产阻燃、防水、拒油、抗静电等多功能系列产品。

如对阻燃涤纶织物进行防水、拒油整理，可提高阻燃服的功能性；采用阻燃涤纶与导电纤维交织以生产抗静电的阻燃织物；利用阻燃纤维与高性能纤维进行混纺交织，可生产高性能阻燃织物；采用阻燃纤维与棉、粘胶等纤维混纺，以改善防护服的舒适性，同时减少二次烧伤。

尼龙聚酰胺纤维俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA 和芳香族PA。

其中脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。

由美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明。

尼龙是聚酰胺纤维（锦纶）的一种说法，可制成长纤或短纤。

锦纶是聚酰胺纤维的商品名称，又称耐纶（Nylon）。

英文名称Polyamide（简称PA），其基本组成物质是通过酰胺键—[NHCO]—连接起来的脂肪族聚酰胺。

1、分子结构常用的锦纶纤维可分为两大类。

一类是由己二胺和己二酸缩聚而得的聚己二酸己二胺，其长链分子的化学结构式为：H—[HN(CH2)XNHCO(CH2)YC]—OH这类锦纶的相对分子量一般为17000-23000.根据所用二元胺和二元酸的碳原子数不同，可以得到不同的锦纶产品，并可通过加在锦纶后的数字区别，其中前一数字是二元胺的碳原子数，后一数字是二元酸的碳原子数。

例如锦纶66，说明它是由己二胺和己二酸缩聚制得；锦纶610，说明它是由己二胺和癸二酸制得。

另一类是由己内酰胺缩聚或开环聚合得到的，其长链分子的化学结构式为：H—[NH(CH2)XCO]—OH根据其单元结构所含碳原子数目，可得到不同品种的命名。

例如锦纶6，说明它是由含6个碳原子的己内酰胺开环聚合而得。

锦纶6、锦纶66及其他脂肪族锦纶都由带有酰胺键（—NHCO—）的线型大分子组成。

锦纶分子中有—CO—、—NH—基团，可以在分子间或分子内形成氢键结合，也可以与其他分子相结合，所以锦纶吸湿能力较好，并且能够形成较好的结晶结构。

锦纶分子中的—CH2—(亚甲基）之间因只能产生较弱的范德华力，所以—CH2—链段部分的分子链卷曲度较大。

各种锦纶因今—CH2—的个数不同，使分子间氢键的结合形式不完全相同，同时分子卷曲的概率也不一样。

另外，有些锦纶分子还有方向性。

分子的方向性不同，纤维的结构性质也不完全相同。

2、形态结构采用熔纺法制得的锦纶在显微镜中观察到的形态结构具有圆形的截面和无特殊的纵向结构。

在电子显微镜下可观察到丝状的原纤组织，锦纶66的原纤宽约10-15nm。

如用异形喷丝板，可制成各种特殊截面形状的锦纶，如多角形、多叶形、中空等异形截面。

它的聚焦态结构与纺丝过程的拉伸及热处理有密切关系。

不同锦纶的大分子主链都由碳原子和氮原子相连而成。

异形纤维可改变纤维的弹性，使纤维具有特殊的光泽与膨松性，并改善纤维的抱合性能与覆盖能力以及抗起球、减少静电等性能。

如三角形纤维有闪光效应；五叶形纤维有肥光般光泽，手感良好，并抗起球；中空纤维由于内部有空腔，密度小，保暖性好。

聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。

20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。

聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基，用作塑料时称尼龙，用作合成纤维时我们称为锦纶，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用ω-氨基酸或环内酰胺来合成。

根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同，可制得多种不同的聚酰胺，目前聚酰胺品种多达几十种，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛。

聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的链节结构分别为[NH(CH2)5CO]、[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。

聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于纺制合成纤维，称为锦纶-6和锦纶-66。

尼龙-610则是一种力学性能优良的热塑性工程塑料。

PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。

PA的品种繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种。

尼龙-6塑料制品可采用金属钠、氢氧化钠等为主催化剂，N-乙酰基己内酰胺为助催化剂，使δ-己内酰胺直接在模型中通过负离子开环聚合而制得，称为浇注尼龙。

用这种方法便于制造大型塑料制件。

用途聚酰胺主要用于合成纤维，其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，比棉花耐磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高其耐磨性；当拉伸至3-6%时，弹性回复率可达100%；能经受上万次折挠而不断裂。

聚酰胺纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍，是粘胶纤维的3倍。

但聚酰胺纤维的耐热性和耐光性较差，保持性也不佳，做成的衣服不如涤纶挺括。

另外，用于衣着的锦纶-66和锦纶-6都存在吸湿性和染色性差的缺点，为此开发了聚酰胺纤维的新品种——锦纶-3和锦纶-4的新型聚酰胺纤维，具有质轻、防皱性优良、透气性好以及良好的耐久性、染色性和热定型等特点，因此被认为是很有发展前途的。

代替铜等金属由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。

聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度，主要做合成纤维并可作为医用缝线。

用于各种医疗及针织品在民用上，可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品。

锦纶长丝多用于针织及丝绸工业，如织单丝袜、弹力丝袜等各种耐磨解释的锦纶袜，锦纶纱巾，蚊帐，锦纶花边，弹力锦纶外衣，各种锦纶绸或交织的丝绸品。

锦纶短纤维大都用来与羊毛或其它化学纤维的毛型产品混纺，制成各种耐磨经穿的衣料。

在工业上锦纶大量用来制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、帐篷、渔网等。