化学纤维概论第一章
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• 1941年，英国的J.R.温菲尔德和J.T.迪克森 以对苯二甲酸和乙二醇为原料在实验室内
首先研制成功聚酯纤维，命名为特丽纶 (Terylene)。1953年美国生产商品名为达 可纶(Dacron)的聚酯纤维。随后聚酯纤维 在世界各国得到迅速发展。1960年聚酯纤 维的世界产量超过聚丙烯腈纤维，1972年 又超过聚酰胺纤维，成为合成纤维的第一 大品种。
三、我国化纤发展概况
• 第一阶段，1956——1965.粘胶、维纶、腈纶。 北京有机化工厂
• 1960年7月，中国首个大型粘胶纤维厂──保定化 学纤维联合厂(现保定天鹅化纤集团有限公司)建 成投产，5000吨粘胶长丝的产能放到现在不算大， 但它使过来人都记得，从上世纪60年代初开始， 市面上可以见到化纤衣服这个稀罕玩意了；而在 此之前，国人视“玻璃丝袜(即锦纶袜)”、“人造 丝(即粘胶丝)头巾”、“尼龙伞(即锦纶面料伞)” 等视为珍物。
化纤生产工艺
教材：化学纤维概论 参考教材：合成纤维生产工艺学
主编简介——肖长发
• 肖长发，教授，博士生导师。1953年出生， 1977年大学毕业于天津纺织工学院，1982年研 究生毕业于华东纺织工学院，分别于1987年～ 1990年和1995年～1996年在日本留学，先后获 工学硕士和博士学位，1995年晋升教授，曾担 任天津纺织工学院高分子教研室主任、材料科学 系主任、1998年起担任天津纺织工学院副院长、 天津工业大学副校长职务。
• 进入九十年代后，随着世界聚酯的迅速发 展以及合成技术提高，杜邦公司开发出利 用生物酶催化制备PDO技术。Degusa公司 也开发了丙烯醛技术路线制PDO，此外有 以甘油为原料的生化及合成技术制PDO， 环氧丙烷法制PDO技术路线。在PTT合成 技术方面，PTA直接酯化法更优于DMT酯 交换法。PTT纤维制备仍采用熔融纺丝 POY、DTY、BCF等技术。PTT的用途广 泛，主要用于工程塑料、体育用品、薄膜 以及纺粘织物、地毯以及服用纤维等方面， 具有极大的市场发展潜力。
• 第三阶段，1981——1995仪征化纤等多 个涤纶、锦纶和腈纶厂建成。
• 中国纺织工业协会的权威资料称，到 2007年，全国化学纤维产量2457万吨，比 1978年的28.46万吨增长8533%，占世界总 产量的1／3以上，雄居世界首位；如今， 化纤已占我国纺织原料总用量的65%。作 为我国出口最大宗的纺织品和服装，2007 年1756亿美元出口总值中，有1／3以上是 化纤织物和服装所创。
• 法国：查尔德内特 1884硝酸纤维素 • 美国：卡洛泽斯 1935年尼龙66 • 英国：温菲尔德 1941 涤纶 • 德国：迪克逊 与上合作
聚酰胺纤维是最早的合成纤维之一，其发明 人是美国人卡洛泽斯。
• 卡洛泽斯是一位才华出众的青年化学家。在伊利 诺斯大学和哈佛大学任教。1928年，他接受美国 杜邦·德·奴姆尔公司的聘请，加入杜邦公司。 1930年，当他对由乙二醇和癸二酸制成的 聚酯进 行实验时，发现这种经过加热后的熔融聚合物能 够拉伸成长纤维状细丝。更重要的是，他发现这 种纤维即使冷却之后，拉伸长度仍比最初的长度 高几倍此后，卡洛泽斯及其同事又研制成命名为 聚合物“66”的聚酰胺。1935年，取名为“尼龙” 的聚合物“66”在杜邦公司得到了广泛的应用。
• 在那个物资奇缺的年代，买布需要布票。 家里的布票要留到过年，才舍得用来做新 衣服、新被子。孩子们特别盼望过年，除 了压岁钱之外，能穿新衣服是最大的诱惑。
• 第二阶段，1966——1980辽阳、上海、天 津、四川四大化纤涤纶生产。70年代，国 家决定大规模发展化纤，先后建设了四大 化纤基地：上海金山、辽阳化纤、天津化 纤和四川维尼龙厂。到70年代末，完整的 纺织工业体系建立起来，大众的衣着需求 至此方告基本满足。
第一章 总论
• 总论：对纤维具有的共性加以讨论。 • 各论或个论：对每个品种单独具体的讨论。
第一节 化学纤维的发展状况
• 一、化学纤维的分类 • 1、再生纤维 • 用天然高分子化合物为原料,经化学处理和
机械加工制得的纤维.
2、合成纤维
用石油、天然气、煤以及农副产品为原 料,经一系列化学反应制成合成高聚物、再 经纺丝后处理等加工制得的纤维.
化纤主要品种表1-2
• 聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚 乙烯醇缩甲醛纤维是我国合成纤维的四大品种。 此外聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维也有一定的产量。
• 合成纤维的主要品种如下： • (1)按主链结构可分碳链合成纤维，如聚丙
烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇 缩甲醛纤维(维尼纶)；杂链合成纤维，如聚酰胺 纤维(锦纶)、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等。
• 聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交 换法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反 应时间短等优势，自80年代起己成为聚酯 的主要工艺和首选技术路线。大规模生产
线的为连续生产工艺，半连续及间歇生产 工艺则适合中、小型多种生产装置。PTA 法连续工艺主要有德国吉玛(Zimmer)公司、 美国杜邦公司、瑞士伊文达(Inventa)公司 和日本钟纺(Konebo)公司等几家技术。
• (2)按性能可分耐高温纤维，如聚苯咪唑 纤维；耐高温腐蚀纤维，如聚四氟乙烯； 高强度纤维，如聚对苯二甲酰对苯二胺； 耐辐射纤维，如聚酰亚胺纤维；还有阻燃 纤维、高分子光导纤维等。
• 合成纤维的生产有三大工序：合成聚合 物制备、纺丝成型、后处理。
二、世界化纤发展概况
• 17世纪有人提出模仿蚕吐丝可制得纤维。 “只要有人想得到，就有人做得到”。
• 新产品新技术方面：PTT(聚对苯二甲酸丙 二酯)也是聚酯系列产品中最具发展前景的 新成员。它兼具锦纶和涤纶的优点，具有 抗污性、化学稳定性、回弹性和染色性， 是一种较理想的纺织用新型热塑性聚酯材 料，是世界各国新世纪重点发展的新材料 之一。
• PTT也是早在1941年美国已合成了该材 料并取得发明专利，但由于1.3丙二醇(PDO) 单体来源困难，未工业化生产。
• 1941年，英国的J.R.温菲尔德和J.T.迪克森 以对苯二甲酸和乙二醇为原料在实验室内
首先研制成功聚酯纤维，命名为特丽纶 (Terylene)。1953年美国生产商品名为达 可纶(Dacron)的聚酯纤维。随后聚酯纤维 在世界各国得到迅速发展。1960年聚酯纤 维的世界产量超过聚丙烯腈纤维，1972年 又超过聚酰胺纤维，成为合成纤维的第一 大品种。
三、我国化纤发展概况
• 第一阶段，1956——1965.粘胶、维纶、腈纶。 北京有机化工厂
• 1960年7月，中国首个大型粘胶纤维厂──保定化 学纤维联合厂(现保定天鹅化纤集团有限公司)建 成投产，5000吨粘胶长丝的产能放到现在不算大， 但它使过来人都记得，从上世纪60年代初开始， 市面上可以见到化纤衣服这个稀罕玩意了；而在 此之前，国人视“玻璃丝袜(即锦纶袜)”、“人造 丝(即粘胶丝)头巾”、“尼龙伞(即锦纶面料伞)” 等视为珍物。
化纤生产工艺
教材：化学纤维概论 参考教材：合成纤维生产工艺学
主编简介——肖长发
• 肖长发，教授，博士生导师。1953年出生， 1977年大学毕业于天津纺织工学院，1982年研 究生毕业于华东纺织工学院，分别于1987年～ 1990年和1995年～1996年在日本留学，先后获 工学硕士和博士学位，1995年晋升教授，曾担 任天津纺织工学院高分子教研室主任、材料科学 系主任、1998年起担任天津纺织工学院副院长、 天津工业大学副校长职务。
• 进入九十年代后，随着世界聚酯的迅速发 展以及合成技术提高，杜邦公司开发出利 用生物酶催化制备PDO技术。Degusa公司 也开发了丙烯醛技术路线制PDO，此外有 以甘油为原料的生化及合成技术制PDO， 环氧丙烷法制PDO技术路线。在PTT合成 技术方面，PTA直接酯化法更优于DMT酯 交换法。PTT纤维制备仍采用熔融纺丝 POY、DTY、BCF等技术。PTT的用途广 泛，主要用于工程塑料、体育用品、薄膜 以及纺粘织物、地毯以及服用纤维等方面， 具有极大的市场发展潜力。
• 第三阶段，1981——1995仪征化纤等多 个涤纶、锦纶和腈纶厂建成。
• 中国纺织工业协会的权威资料称，到 2007年，全国化学纤维产量2457万吨，比 1978年的28.46万吨增长8533%，占世界总 产量的1／3以上，雄居世界首位；如今， 化纤已占我国纺织原料总用量的65%。作 为我国出口最大宗的纺织品和服装，2007 年1756亿美元出口总值中，有1／3以上是 化纤织物和服装所创。
• 法国：查尔德内特 1884硝酸纤维素 • 美国：卡洛泽斯 1935年尼龙66 • 英国：温菲尔德 1941 涤纶 • 德国：迪克逊 与上合作
聚酰胺纤维是最早的合成纤维之一，其发明 人是美国人卡洛泽斯。
• 卡洛泽斯是一位才华出众的青年化学家。在伊利 诺斯大学和哈佛大学任教。1928年，他接受美国 杜邦·德·奴姆尔公司的聘请，加入杜邦公司。 1930年，当他对由乙二醇和癸二酸制成的 聚酯进 行实验时，发现这种经过加热后的熔融聚合物能 够拉伸成长纤维状细丝。更重要的是，他发现这 种纤维即使冷却之后，拉伸长度仍比最初的长度 高几倍此后，卡洛泽斯及其同事又研制成命名为 聚合物“66”的聚酰胺。1935年，取名为“尼龙” 的聚合物“66”在杜邦公司得到了广泛的应用。
• 在那个物资奇缺的年代，买布需要布票。 家里的布票要留到过年，才舍得用来做新 衣服、新被子。孩子们特别盼望过年，除 了压岁钱之外，能穿新衣服是最大的诱惑。
• 第二阶段，1966——1980辽阳、上海、天 津、四川四大化纤涤纶生产。70年代，国 家决定大规模发展化纤，先后建设了四大 化纤基地：上海金山、辽阳化纤、天津化 纤和四川维尼龙厂。到70年代末，完整的 纺织工业体系建立起来，大众的衣着需求 至此方告基本满足。
第一章 总论
• 总论：对纤维具有的共性加以讨论。 • 各论或个论：对每个品种单独具体的讨论。
第一节 化学纤维的发展状况
• 一、化学纤维的分类 • 1、再生纤维 • 用天然高分子化合物为原料,经化学处理和
机械加工制得的纤维.
2、合成纤维
用石油、天然气、煤以及农副产品为原 料,经一系列化学反应制成合成高聚物、再 经纺丝后处理等加工制得的纤维.
化纤主要品种表1-2
• 聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚 乙烯醇缩甲醛纤维是我国合成纤维的四大品种。 此外聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维也有一定的产量。
• 合成纤维的主要品种如下： • (1)按主链结构可分碳链合成纤维，如聚丙
烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇 缩甲醛纤维(维尼纶)；杂链合成纤维，如聚酰胺 纤维(锦纶)、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等。
• 聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交 换法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反 应时间短等优势，自80年代起己成为聚酯 的主要工艺和首选技术路线。大规模生产
线的为连续生产工艺，半连续及间歇生产 工艺则适合中、小型多种生产装置。PTA 法连续工艺主要有德国吉玛(Zimmer)公司、 美国杜邦公司、瑞士伊文达(Inventa)公司 和日本钟纺(Konebo)公司等几家技术。
• (2)按性能可分耐高温纤维，如聚苯咪唑 纤维；耐高温腐蚀纤维，如聚四氟乙烯； 高强度纤维，如聚对苯二甲酰对苯二胺； 耐辐射纤维，如聚酰亚胺纤维；还有阻燃 纤维、高分子光导纤维等。
• 合成纤维的生产有三大工序：合成聚合 物制备、纺丝成型、后处理。
二、世界化纤发展概况
• 17世纪有人提出模仿蚕吐丝可制得纤维。 “只要有人想得到，就有人做得到”。
• 新产品新技术方面：PTT(聚对苯二甲酸丙 二酯)也是聚酯系列产品中最具发展前景的 新成员。它兼具锦纶和涤纶的优点，具有 抗污性、化学稳定性、回弹性和染色性， 是一种较理想的纺织用新型热塑性聚酯材 料，是世界各国新世纪重点发展的新材料 之一。
• PTT也是早在1941年美国已合成了该材 料并取得发明专利，但由于1.3丙二醇(PDO) 单体来源困难，未工业化生产。