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合成纤维

合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物,经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。通常将这类具有成纤性能的聚合物称为成纤聚合物。与天然纤维人造纤维相比,合成纤维的原料是由人工合成方法制得的,生产不受自然条件的限制。合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能,如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外,不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。

合成纤维(synthetics)化学纤维的一种,是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称。它以小分子的有机化合物为原料,经加聚反应缩聚反应合成的线型有机高分子化合物,如聚丙烯腈、聚酯聚酰胺等。从纤维的分类可以看出它属于化学纤维的一个 类别。

1.、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);

2、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。

1、耐高温纤维,如聚苯咪唑纤维;

2、耐高温腐蚀纤维,如聚四氟乙烯

3、高强度纤维,如聚对苯二甲酰对苯二胺

4、耐辐射纤维,如聚酰亚胺纤维

5、另外还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。

纤维细度达0.5→0.35→0.25→0.27(dpf)的涤纶,规格有:50/144、50/216、50/288超细涤纶。还有杜邦公司生产的超细尼龙Tactel纤维,直径小于10 µm。做成服装具有极佳柔软手感、透气防水防风效果。

主要由PET/COPET或PET/PA组成,海岛型纤维:细度可达0.04-0.06dpf,还有易收缩海岛型复合纤维,可做仿麂皮绒外衣、家纺和工业用布。复合分割型纤维细度为0.15-0.23(dpf),有DTY丝80/36×12,也可做仿麂皮、桃皮绒纺织品

纺织品要达到吸湿排汗功能的方法可采用:(1)纤维截面异形化:Y字型、十字形、W形和骨头形等,增加表面积,纤维表面有更多的凹槽,可提高传递水气效果。(2)中空或多孔纤维:利用毛细管作用和增加表面积原理将汗液迅速扩散出去。(3)纤维表面化学改性:增加纤维表面亲水性基团(接技或交联方法),达到迅速吸湿的目的。(4)亲水剂整理:直接用亲水性助剂在印染后处理过程中赋于织物或纤维纱线亲水性。(5)采用多层织物结构:利用亲水性纤维作内层织物,将人体产生之汗液快速吸收,再经外层织物空隙传导散发至外部,达到舒适凉爽性能。

吸湿排汗纤维有新光合纤CoolTech、中兴纺织股份有限公司的产品Coolplus、南亚塑胶工业股份有限公司的Delight纤维、远东纺织股份有限公司的吸湿排汗纤维涤纶Topcool纤维、日本旭化成株式会社生产的Technofine纤维(W型结构的PET),杜邦公司的 CoolMax纤维等。

(1)在分子结构中引进可染性基团(第三单体)如:分子中引进阴离子可染基团的阳离子染料可染涤纶CDP或HCDP和分子中引进阳离子基团的酸性染料可染型涤纶;

(2)改变分子规整性的聚对苯二甲酸1,3丙二醇酯(PTT)纤维和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维。

PTT纤维在1941年已有这种聚酯生产专利,由于生产1,3丙二醇(PDO)原料成本很高,一直未实现工业化生产。直到1995年德国 Degussa公司工业化生产了1,3丙二醇,使成本大大降低,随后美国shell公司在1995年5月推出了Corterra Polymer产品,建成了年产2.2kt丙二醇和年产5.5ktp门生产线,商品名为"Corterra"有长丝和短纤维品种。还有美国杜邦公司生产的 PTT纤维称"Sorona"、日本旭化成公司的"Solo"、韩国SK化学公司、台湾华隆和中国也有PTT生产。2004年11月加拿大聚合物有限公司建了世界上最大的年产9.5万吨PTT纤维的生产厂。PTT纤维具有弹性优良、模量较低、手感柔软、易染色等特点,是一种发展前景很大的聚酯纤维

生产原料乳酸是从玉米淀粉制得,故也称为玉米纤维,PLA纤维是在美国著名的谷物公司Cargill公司研制成功的玉米聚乳酸树脂的基础上,在1997年该公司和美国Dow Polymers公司合股成立了 Cargill Dow Polymers公司,全力发展了聚乳酸原料,到2002年聚乳酸年产已达14万吨,生产的PLA纤维商品名为Ingeo。日本钟纺、尤尼契卡和可乐丽公司生产的PLA纤维商品分别为Lactron、Terramac和 Plastarch,美国杜邦公司和孟山都等公司也开始开发PLA纤维。目前,商业化生产的PLA纤维是以玉米淀粉发酵制成乳酸,经脱水聚合反应制得聚乳酸酯溶液进行纺丝加工而成。PLA纤维之所以受到众多纤维公司和消费者关注,并显示强大的生命力,主要PLA纤维有许多突出的优点:

(1)原料来自于天然植物,容易生物降解,降解产物是乳酸、二氧化碳和水,是新一代环保型可降解聚酯纤维

(2)有较好的亲水性、毛细管效应和水的扩散性;

(3)模量和弯曲刚度是涤纶一半,故手感柔软;

(4)有良好的回弹性、抗皱性和保形性;

(5)限氧指数较高(L0I 24-29),点燃后自熄性好、燃烧发烟量低,有较好阻燃性

(6)有防紫外线能力,紫外线吸收率低;

(7)折射率低、染色制品显色性好;

(8)易染性,染色温度低于涤纶。

PLA纤维也存在一些缺点:a.耐磨性差,b.熔点低(约175℃)。

有抗紫外线(Anti-UV)、中空蓄热纤维、抗菌防臭纤维(Anti-bacterial)、阻燃纤维、远红外纤维、负离子纤维等,这里不再一一介绍了。各种新纤维开发成功拓展了纺织新原料,开发纺织新品种给纺织印染企业带来了许多挑战和机遇。

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

100多年前,纺织用的材料全部来自于天然物质。为了种植棉、麻,养蚕,牧羊,要占用大量土地,消耗许多人力物力。化学纤维出现以后,纺织工业的原料完全依赖农牧业的情况才开始发生变化。

合成纤维市场与服装行业瞬息万变紧密相连,差别化率有待提高。合成纤维作为重要的纺织纤维,其地位已经超过天然纤维,广泛应用于各个行业。

2005年1-12月份中国合纤行业实现工业总产值(现价)2248.38亿元,同比增加25.97-;实现销售产值为2210.63亿元,同比增加26.87-;占化纤行业销售产值2513.37亿元的87.95-。2005年1-12月份中国合成纤维(包括短纤和长丝)产量为1500.25万吨,同比增加14.19-。2005年1-12月份合纤行业销售收入2215.91亿元,同比增加27.52-;利润总额34.16亿元,2005年1-12月份合纤行业总资产为1949.11亿元,同比增加12.39-。

2006年1-12月份中国合纤行业实现工业总产值2803.94亿元,同比增加22.08-;资产合计2196亿元,同比增加10.82-;实现销售收入2768.05亿元,同比增加23.11-;完成利润总额43.79亿元,比上年同期增加13.04亿元,同比上升42.42-;完成出口交货值185.85亿元,同比增加34.11-;行业整体从业人数31.32万人,同比减少0.27-。2006年1-12月份中国合纤行业产品销售收入为2768.05亿元,产品销售成本为2614.50亿元,产品销售税金和附加为5.87亿元。2006年1-12月份中国合纤行业销售费用为18.55亿元,同比下降3.39-;管理费用支出为50.87亿元,同比增加12.63-;财务费用为41.50亿元,同比增加27.14-。2006年1-12月份中国合成纤维(包括长丝和短纤)产量1860.32万吨,比上年同期增加11.82-。

2007年1-5月中国全部合成纤维制造企业实现累计工业总产值137,716,980千元,比上年同期增长28.64-;实现累计产品销售收入131,962,020千元,比上年同期增长27.57-;实现累计利润总额为3,507,604千元,比上年同期增长了342.89-。

合成纤维面临原油价格的过度波动、原料国产能力严重不足、相对薄弱的研发能力、行业政策变化带来的风险、对外开放的冲击等问题。所以中国必须加强合成纤维产业规划、加大产业链的优化整合力度、实行差别化发展、提升产品的竞争力、建立和完善反倾销预警机制,促进合成纤维持续健康发展。

国家在1978年发行《化学纤维》特种邮票从几个侧面反映了中国自1949年以来30年间化纤工业的成就。

第一图:《原料》。主图是一个原液釜,背景为相应的厂房和设施剪影,各种原料通过一系列复杂的化学变化,在原液釜中形成具有一定粘度的原液,最后脱去气泡并进行过滤,供下步抽丝使用。

第二图:《抽丝》。主图为喷丝头喷出的细丝被“品”字形的收集辊收集和卷绕。背景是抽丝车间的剪影。

第三图:《纺织》。丝束经过牵伸,再经过以纱锭和织梭图案为代表的纺织加工工艺,就成为经、纬纱分明的坯布。背景上锯齿形的厂房,便是纺织车间。

第四图:《印染》。主图是红、黄、蓝三个长方形色块,代表三种原色,经过染色或印花,白色的坯布就变成五彩缤纷的色布或花布。

第五图:《成品》。图案中,花色精美的布匹堆满货架,一套鲜艳的衣裙已赫然成形。至此,化纤纺织品的工艺流程结束。

邮票按化学纤维纺织品生产的工艺过程,用连续的图案描绘了中国化纤工业所达到的水平,这在中国邮票史上还是第一次。主流程线条粗犷有力,简洁地勾勒出具有代表性的图案,背景处理也恰到好处,取舍得当,起到很好的补充和烘托作用。深暗宁静的背景底色与鲜明有力的主图色调相互配合,具有极强的概括力和装饰效果,各枚邮票均不用边框,加强了图案的连续性,使整套邮票浑然一体。

化学纤维5连印 用天然的或合成的高分子化合物做原料,经过化学方法加工而得的一切纤维,总称化学纤维。新中国成立初期,中国只有一家化纤厂丹东化纤厂,年产粘胶纤维230吨。20世纪50年代末,中国才第一次从民主德国引进了一套化纤设备,建成了年产6000吨的保定化纤厂,并相继又自己设计建成了南京、杭州等一批人造纤维厂。20世纪60年代,中国主要发展粘胶纤维(即人造纤维),合成纤维发展较慢,只有兰州从国外引进了人造毛生产设备,保定从日本引进了维尼纶生产设备。从20世纪70年代开始,中国化纤工业进入全面发展时期。国家投资100亿元,引进了四套大化纤生产线,建起了上海金山石化总厂、辽阳石油化纤公司等大型化纤企业。进入20世纪80年代后,中国又建成了仪征化纤联合公司。到1986年,中国已成为世界化纤生产大国,产量突破100万吨,居世界第四位,化纤生产的发展速度,在世界上也是首屈一指的。

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