差别化涤纶长丝的发展

差别化涤纶长丝的发展

引言

自1953年聚酯纤维诞生以来，作为主要的纺织原料在很大程度上缓解了天然纤维的短缺，并且以其良好的物理化学性能及织物挺括而著称，得到了迅速发展。多年来，涤纶产品的规模和产量一直居于我国化纤行业的榜首。但由于聚酯大分子链独有的化学结构，使得涤纶纤维及织物存在吸湿低、抗静电性能差、易起毛起球、织物手感僵硬毛感差、蜡质感强等缺点，使得常规涤纶织物穿著舒适性、美观性等方面都比天然纤维差，所以，人们在它问世的时候就在对它进行不断地改进，以取得类似于天然纤维的性能。

常规纤维在开发经历了仿真天然纤维、高仿真、超仿真的发展过程后，不单从外观上模仿，而更是从微观结构方面仿制；开发出的一系列新产品，统称为差别化纤维，又称“新合纤”。这些“新合纤”均以涤纶为主体，通过化学改性或物理变形制取的，它具有特殊的性能、特别的触感和感受；产品风格和性能是天然纤维或合成纤维所无法获得的；从聚合到织造染整等工序都使用新技术。

随着人们对服装、装饰材料等的品种、品质和品位要求的不断提高，差别化涤纶的消费量也明显增加。据估计，目前国内市场对差别化涤纶的需求比例占全部涤纶产量的30%以上，预计2013年这一数据将超过40%，市场需求较好的品种主要包括有色纤维、有光纤维、异形纤维、细旦/超细旦纤维、高强力丝、三维卷曲纤维等。

1．涤纶差别化纤维的发展

涤纶纤维产品的市场竞争已日趋激烈。从世界涤纶生产的发展趋势来看，美国、西欧和日本的产量呈现下降的趋势，最主要是因为他们放弃了产量高、附加价值低、生产过程中环境污染严重的大宗货产品的生产，继而转向高层次、高技术及高附加价值产品的开发与生产。而把技术含量低的常规品种生产技术转嫁给了中国大陆、台湾、韩国及东南亚各国，呈现出聚酯生产能力东移的现象。目前，亚洲已成为世界聚酯生产的中心。

我国涤纶行业的差别化率在过去几年有了很大提高，不仅在数量上已达36%，在发展水平上也有重大提升。国外现有的大部分差别化纤维品种我国已经生产，目前有27大类新产品已转入批量生产，超细旦、高收缩、阳离子染料可染聚酯、多功能混纤复合长丝等发展迅速。我国在超细纤维纺丝技术、各种截面纤维纺丝技术、微小粒子混合纺丝技术、聚合物改性技术、复合纤维技术、热处理技术和化学处理技术等新合纤开发的关键技术攻关方面都取得了较大的突破。

客观而言，我国差别化涤纶的质量和品种与发达国家相比还有较大差距，特别是化学改性的品种总体偏少，生产企业的品种开发多以仿制为主，创新能力不强，品种局限性大。在

产品结构上，表现为原料体系趋同，纺丝技术与装备趋同、市场趋同。

目前，涤纶产品向差别化、功能化方向发展如细旦多孔、异型、异收缩、弹性、高吸湿、抗静电、抗辐射、阻燃、抗紫外、远红外、抗菌、导电等纤维。此外为适应信息产业、生命科学、环保产业等领域的发展，研究和开发出相应的纤维材料。涤纶也在积极向这些领域拓展，如外科缝线、人工血管、人工肺以及可降解聚酯纤维等。

1.1组成差别化

由于聚酯分子链紧密敛集，结晶度和取向度高，分子间没有容纳染料分子的空隙，染料分子不易进入纤维内部，又缺乏亲水性，因而染色不如锦纶容易。在生产聚酯时, 除原料PTA 和EG外，加入少量3,5-间苯二甲酸二甲酯磺酸钠（SIPM）作为第三单体共聚使经改性的分子链中增加了可作为阳离子染料染座的磺酸基团, 即可得阳离子染料可染聚酯（CDP）。但在常压沸染条件下, 只发生环染, 染料难以进人纤维内部, 若要得到较好的染色效果, 不得不采用高温高压的方法。后来人们加入少量的第四单体——聚乙二醇, 即能获得可在常压条件下沸染的阳离子染料易染聚酯（ECDP）, 用来生产高档仿真、仿毛面料，不但在外观上具有光泽、滑爽的手感,吸湿、透气、抗静电性能也有一定提高，但耐热稳定性大为下降, 在180℃熨烫温度下，强力损失最高在30%以上。在进一步研究中, 有人把1,4-丁二醇部分地代替PEG加人, 使所产纤维在耐热稳定性方面大有改善。

一种新型的改性聚酯纤维,通过在普通聚酯的聚合过程中加入多种改性组分, 如添加间苯二甲酸、1,6-己二醇，1，4-丁二醇等。改变PET的分子结构,从而达到降低熔点的目的。低熔点聚酯通常是指熔点在100～210℃的一类改性共聚酯，生产的纤维在其自由状态下的热收缩仅为5%，广泛应用于服装用非织造布或电工绝缘非织造布生产中。

涤纶消光纤维

由于化学纤维表面光滑，具有一定透明度，所以在光线照射下，因为反射光强度很大而产生极光，使纤维具有肉眼看起来很不愉快的强烈的光泽，若在纤维中添加少量折射率不同的物质，则光线向不同方向进行漫射，纤维光泽就变暗，这种方法称为消光，加入的物质称为消光剂。通常采用的消光剂为二氧化钛，因为二氧化钛的折射率与涤纶的相差较大，二氧化钛比常见的合成纤维树脂的折射率高近2倍，其消光原理主要利用了它的高折射率，两者的折射率之差越大消光效果越好（锐钛型二氧化钛：2.55；聚酯：1.725），二氧化钛同时还具有化学稳定性高，不溶于水，在高温下不起变化，在后处理过程中不会消失等优点。大有光（也称其为“超有光”）聚酯切片中的二氧化钛含量为零；“有光”聚酯切片中的二氧化钛含量为0.10%左右；“半消光”聚酯切片中的二氧化钛含量为（0.32±0.03）%；“全消光”聚酯切片中的二氧化钛含量为2.4%～2.5%。全消光纤维,在纤维中加入大量消光剂后,消除了常规涤

纶的极光,增加了纤维的悬垂度,并使手感干爽。

涤纶色丝

聚合或纺丝过程中之间加入色母粒或着色原液。生产出各种不同颜色的有色纤维,弥补了涤纶本身的染色弱点，也减少了后加工印染工序，直纺企业的纺丝设备由于和聚合部分相连，很难生产有色产品，因此有色纤维的生产是切片纺企业的优势。

荧光增白纤维

荧光增白纤维是在纺丝过程中添加增白剂，如EAXTMAN公司的OB-1增白剂。可提高织物的白度及染色鲜艳度，且在后整理过程中免去漂白处理，符合环保的要求。其主要的技术关键是掌握增白剂的添加工艺和添加量。

1.2结构差别化

一般定义单纤细度在0.55dtex至1.1dtex（0.5~1D）之间的纤维为细旦（细特）纤维，小于0.5dtex的为超细纤维，单纤细度小于0.1dtex的为极细纤维。这类超细、极细纤维一般具有柔软、可绕性好、滑爽、易弯曲的特性，并且纤维束内有各种微细组织，单纤维根数多，单位比表面积大，在纤维横断面上光泽、颜色变化的曲率半径小，纤维长径比高。

超细纤维的生产采用特定的纺丝技术直接纺制，或采用间接复合纺丝，后加工中采用剥离技术，碱处理溶解、溶去法等制造技术。超细纤维由于直径很小，因此其弯曲刚度很小，纤维手感特别柔软；超细纤维的比表面积很大，具有极强的清洁功能；将超细纤维制成超高密织物，超细织物具有很好的防水透气效果；超细纤维在微纤维之间具有许多微细的孔隙，形成毛细管构造，如果加工成可被水润湿的毛巾类织物，则具有高吸水性，洗过的头发用这种毛巾可很快将水份吸掉，使头发快干。超细纤维可以做成仿真丝、仿桃皮绒、仿麂皮绒、仿毛和高密类产品。超细纤维在纺织领域中开拓了前所未有的出路，其主要应用领域为高档时装面料、高密织物、高性能揩布、仿桃皮绒织物、人麂皮、高级拭镜纸、气体过滤材料等，还可用于人造血管等生物医学工程领域。

日本公司早在60年代就开始了此方面的研究开发工作，杜邦公司在1964年就取得了用复合纺丝法生产超细纤维的专利，并以此作为发展超细旦纤维的起点，到70年代，用剥离法和海岛法两种复合纺丝法制取0.1dtex左右的超细旦纤维实现了工业化生产。目前最好的超细旦纤维细度已能达到0.001dtex，并取得了较好的效果。

北京服装学院和天津石化公司化纤厂合作，研究开发了水解剥离法超细纤维，它采用自己合成的易水解聚酯（EHDPET）与普通聚酯（PET）以15-25／85-75质量比复合纺丝，得到以EHDPET为海组份，PET为岛组份的复合纤维，加工成针织物或机织物，经水解处理，复合纤维即被剥离成0.04dtex的超细纤维。