涤纶短纤培训教材

涤纶培训教材（1）

第一章纤维的概念

第一节纤维的分类

一、纤维（fibre）

纤维-----是指非常纤细的线状物物。在自然界中可以看到很多长度比直径大许多倍、并具有一定柔韧性的纤细物质，它们都可称为纤维。纤维的直径一般为几微米到几十微米，而长度直径比达数百倍或千倍。如棉型短纤维长径比约为300倍。具有手感柔软、比表面积大、覆盖面大等特点。

自然界中的棉花、羊毛、蚕丝、麻都是理想的纺织纤维。随着人类的进步、科技的发展，人们用人工的方法制造出各种化学纤维，他们在纺织纤维已占有越来越大的比重。

组成纤维的基本单元是高聚物大分子。所谓高聚物，即高分子聚合物，这类物质具有庞大的分子结构，分子量大，故称大分子。纤维大分子的结构一般为线型。

二、纤维的分类

1、按后道加工方式分：纺织纤维（纱线、股线、机织物、针织物）

非纺织纤维（无纺布、填充物、絮棉）

2、按形态分：长丝（蚕丝）

短纤维（棉花、羊毛）

3、按来源分：

（1） 天然纤维：

植物纤维是从植物获得的纤维的总称。主要组成物质为纤维素，

所以又称为天然纤维素纤维。它可分为种子纤维（棉、木棉）、韧皮纤维（亚麻、苎麻、黄麻）、叶纤维（剑麻、蕉麻）和果实纤维（椰子纤维）。

动物纤维是从动物身上或分泌物取得的天然纤维。主要组成物

质为蛋白质，所以又成为天然蛋白质纤维。主要分毛发纤维（羊毛、马海毛、兔毛、骆驼毛等）和丝纤维（桑蚕丝和柞蚕丝）

矿物纤维是从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维，主要组

成是硅酸盐等无机物，主要有石棉。

（2） 化学纤维：是指用天然的或合成的高聚物为原料，主要经过化

学方法加工制造成的纤维。按原料、加工方法和成分的不同，化学纤维可分为再生纤维、醋酯纤维、合成纤维和无机纤维。

再生纤维是以天然聚合物为原料，经化学方法制成的化学组

纺织纤维

天然纤维

动物纤维 植物纤维

化学纤维

再生纤维

合成纤维

蛋白质纤维

再生纤维素纤维

纤维素酯纤维

杂链纤维

碳链纤维 聚酯

聚酰胺纤维

聚丙烯睛纤维

成与原高聚物基本相同的化学纤维。可分为再生

纤维素纤维（粘胶纤维是化学纤维的第一个品种，

从1897年开始现在已有一百多年的生产历史、竹

纤维、天丝TANCEL）和再生蛋白质纤维（大豆

纤维、牛奶丝、玉米纤维），海藻蛋白酸纤维。

醋酯纤维是以天然纤维素为原料，经化学方法转换成醋酸纤维素酯的化学纤维。

合成纤维是以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子物质为原料，经人工合成获得的高聚物纺制成的化学

纤维。

聚酯纤维---涤纶

聚酰胺纤维—锦纶6，锦纶66（尼龙）

聚丙烯腈纤维---腈纶

聚乙烯醇纤维—维纶

聚氯乙烯纤维---氯纶

聚氨基甲酸酯纤维---氨纶

其它

无机纤维是指由无机物构成的纤维，碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维等。

第二节合成纤维的发展概况

合成纤维是本世纪20年代开始研制的，但合成纤维的工业化是

在30年代末开始的。合成纤维的出现，是化学工业的一个创举，它为纺织原材料的供给找到新的途径，而且它具有一系列新而优异的性能，如高弹性及高强度，从而使纺织品发生了一场变革。

合成纤维从发现到工业化生产迄今，经历了四个阶段，发展了二代合成纤维。四个阶段的划分是：

第一阶段：1938～1950年主要发展尼龙，同时探索新的化纤高聚物。1935年美国W.CAROTHERS等人首先研究成功了第

一种聚酰胺纤维—尼龙66，也是最早在我国生产的合

成纤维。

第二阶段：1950～1956年涤纶和腈纶问世，并实现了工业化生产。1940年美国化学家文菲尔德和迪克逊研究成功聚

酯纤维，英国在1949年，美国在1953年实现了工业

化生产（涤纶）。

以上的第一阶段、第二阶段的纤维是第一代合成纤维。

第三阶段：1956年至今改性纤维的生产。

化学改性有：利用高分子反应在纤维上引入各种活性

基团、开环、闭环、交联等得到的纤维接技后的纤维

共聚纤维。

物理改性有：超细纤维、伸直链结晶纤维、异形纤维、

复合纤维、混合纤维。

第四阶段：1960年至今特种纤维的发展。

功能性纤维有：耐高温纤维、高强力纤维、防火纤维、碳素纤维，

超导或导电纤维。

第三阶段、第四阶段的纤维是第二代合成纤维。

第三节 合成纤维的生产方法

一、 熔体纺丝

将熔融状态的成纤高聚物经计量送入放丝组件，从喷丝孔挤出后冷却成形，称为熔体纺丝法。

熔体纺丝具有流程与设备简单，速度高、产能大、操作方便。整个成形过程是一个物理或物理化学过程。但设备制造精度要求较高、材质要求高的特点。熔体纺丝是目前最常用的一种方法，涤纶、锦纶 、丙纶都是以此法生产。

熔体纺丝又可分为直接纺和间接纺。直接纺是聚合工序的高聚物容体直接经熔体管道送至纺丝机，纺丝成形，这种方法流程紧凑、自动化程度高，适合大容量生产。间接纺又称切片纺，纺丝灵活、开停车方便，适合中小企业、开发品种。 二、 湿法纺丝

合成纤维纺丝方法

溶液纺丝

熔体纺丝

干法纺丝

湿法纺丝

将成纤高聚物溶液，经混合、脱泡、过滤定量挤出纺丝机，原液细流经过凝固浴凝固成丝的纺丝方法。

湿法纺丝具有流程长、过程复杂，纤维成形过程既是一个物理过程，也是一个化学过程，并伴随着质的变化和物质转移。相对熔体高速纺丝（1000-6000m/min），湿法放丝速度较低，只有每分钟几十米。腈纶、维纶以此法生产。

三、干法纺丝

将喷丝孔中挤出的原液细流在纺丝甬道中经过热气流作用，使原液中的溶剂快速挥发，并把溶剂蒸汽排除，原液细流随之凝固成丝。

干法纺丝是一个传热和传质的过程，纺速一般在200-500 m/min。

四、非常规纺丝

液晶纺丝、冻胶纺丝、静电纺丝、相分离纺丝、反应纺丝等等。

第四节我国涤纶发展状况

在世界范围内，在短短的几十年间，化学纤维的迅猛发展，占纤维总量的50%。预计到2005年，总量将超过6300万吨。

中国是世界最大的纤维消费国，在未来十年，增长速度将位于世界首位，加拿大和美国第二，欧洲第三。

我国合成纤维的发展从50年代末、60年代初开始的，发展历史可分为三个阶段。第一阶段为萌芽期，从国外引进了一些技术和设备建立了保定化纤厂、北京合成纤维实验厂。第二阶段为小化纤时代，即60年代和70年代初，都是百吨级和千吨级的小厂。1973年以引