生产过程中各工序的作用和纤维的变化
纺丝：
作用： 使PET熔体变成长丝
变化： 大分子熔体凝固成纤维状 ——初生丝 产生一定的取向度 常规纺丝初生丝几乎无结晶
抽伸
作用： 为纤维提供必须的机械性能
变化： 取向度提高 产生部分结晶 有内应力，使纤维结构不稳定
卷曲
作用： 提高纤维的抱和力
连续法： 间歇法：
（二）纺丝：熔融法纺丝
熔体温度：285~290℃ 凝固温度：35~45 ℃ 初生丝：无结晶，有取向
（三）后处理
涤沦树脂切片
加热熔融
(285-290oC )
从喷丝头中挤出
形成丝束
丝室冷却
(35-45oC )
成形
给湿.给油
卷绕 (600-700米/分)
涤纶短纤纺丝后处理加工流程
变化： 纤维表面出现皱纹
热处理
作用： 提高纤维的结构稳定性
变化： 结晶度提高 内应力消除
第三节 涤纶的形态结构和超分子结构
一、涤纶纤维的形态结构
横截面：圆形 纵向：光滑、均匀的圆柱体
卷曲涤纶在卷曲内侧有不规则性
二、涤纶纤维的超分子结构
结晶度和取向度
产品
结晶度(%)
初生丝（常规纺丝） 完全无定形
三、常用合成纤维
短纤维
棉型 毛型 中长纤维（仿毛、仿麻）
长丝
四、合成纤维的优缺点
优点
强度高 弹性好 耐穿耐用 光泽好 化学稳定性强 耐霉腐 耐虫蛀
…
缺点
吸湿性差 耐热性差 导电性差 防污性差 易起毛起球 不易染色 腊状手感
…
五、特种合纤
复合纤维
两种以上成分组成的纤维 并列型
（四）热收缩及其对纤维结构和性能的影响
涤纶的热收缩现象
松弛状态下，涤纶受热后可能会发生剧烈的收缩
涤纶耐热收缩的性能——热稳定性
涤纶热收缩的原因
无定形区分子链的解取向
产生折叠链结晶
影响热收缩的因素
1.收缩温度
收
温度越高，收缩越大 缩
率
收缩温度
收
2.收缩时间
缩
开始的快速收缩
率
收缩较大阶段
收缩达最大，不再增加
3.增塑剂（例如：水）
降低玻璃化温度
收
增加收缩率（同温度下） 降低收缩温度（同收缩
缩 率
率下）
热收缩时间
热
热定形温度越高，收缩率越小 热定形张力越大，收缩率越大 热定形作用：
纺丝和后处理条件对超分子结构的影响
纺丝方法 抽伸倍数 热处理温度
纤维素纤维和涤纶纤维大分子结构比较
O
O
HO2 C C2 H H OC
COC2H C2 O HH
n
H OH
HO OH H H
H
H
OO
CH2OH
H
O O HH
CH2OH
OH OH
HH
H OH
OH H H HH O
CH2OH
O
OH
CH2OH
软化点（℃）
238~240
180
比热（卡/克/ ℃）
0.32
0.46
涤纶的热稳定性>锦纶的热稳定性 染整加工温度<软化点
（二）涤纶的热转变情况
涤纶受热时可能发生的结构变化
结晶区
晶体熔化（熔点）
• 晶型不同，熔点不同（多熔点）
– 晶型I（折叠链结晶）熔点高（243 ℃ ）
– 晶型II（伸直链结晶）熔点低（220 ℃ ）
商品丝
40~60
全结晶(理论)
完全结晶
取向度 差 较高 较高
密度（克/厘米2） 1.335~1.337 1.38 1.455~1.498
涤纶的结构比较紧密（无定形区也较紧密）
涤纶的结晶结构模型
模型理论：折叠链-樱状原纤模型 晶胞类型：
折叠链结晶（I型） 伸直链结晶（II型） 两种晶型并存，其含量由后处理条件决定
H
OH
OH
H
H
n-2
OH
2
硬段 软段 空间结构的平面性 分子间作用力 反应基团
苯环 亚甲基 较好 范德华力 酯键…
糖环 甙键
范德华力、氢键 甙键、羟基…
第四节 涤纶的性能
一、热性能
（一）涤纶的一些热性能常数
涤纶
锦纶6
玻璃化温度（ ℃）
67~81
35~50
熔点（℃）
255~260
215~220
蚕豆形丝 手感似麻
中空型 质轻、保暖
…
改性纤维：
抗静电纤维 低温可染涤纶 阳离子可染涤纶 变性腈纶
…
超细纤维
纤维细度划分 细旦纤维：0.4旦~1.0旦 超细纤维：<0.4旦
超细纤维特点 手感柔软、细腻 柔韧性好 光泽柔和 高清洁能力 高吸水和吸油性
…
第一节 涤纶的基本组成物质和生产
一、涤纶的基本组成物质
（一）涤纶的分子结构
合成原料：对苯二甲酸、乙二醇 分子结构：
O
O
HO2 C C2 H H OC
COC2H C2 O HH
n
聚对苯二甲酸乙二酯（PET）
分子量：18000~25000
（二）聚对苯二甲酸乙二酯（PET）的合成
酯交换法 直接酯化法
二、涤纶生产概况
短纤生产过程： （一）纺前准备
•自卷曲性好、复合比例较稳定、易剥离 •生产高螺旋卷曲状的纤维、导电纤维、阻燃纤维
皮-芯型 •芯层具有纤维的主体性能 •皮层提供特殊的表面性能 吸湿性、导电性、低熔点性…
母体-小纤维型（海岛型） •比例较稳定、可溶解除去组分 •生产超细纤维、多孔纤维、增强纤维
异型纤维：
三角形丝 光泽优雅
扁平丝 手感柔软
• 结晶尺寸越大，熔点越高
• 结晶完整性越高，熔点越高
晶型转变（晶型II晶型I）
结晶尺寸、结晶完整性提高
无定形区
链段运动（玻璃化温度）
• 完全无定形 Tg ≈67℃
• 部分结晶
Tg ≈81℃
（三）纤维的超分子结构与玻璃化温度的关系
结晶度与玻璃化温度
Tg
结晶度在0~30%范围时
现象：结晶度越高，Tg越高
原因：晶体小而分散，对无定形区束缚大
结晶度>30%时
现象：结晶度越高，Tg越低
原因：晶体大而集中，对无定形区束缚小
玻璃化温度对机械性能的影响
30%
结晶度
硬挺度
弹性
延伸性
…
超分子结构与可及度的关系
分子量小的化合物
结晶度越大，可及度越小
分子量大的化合物
随着结晶度增大，可及度先下降后上升
第二章 聚酯纤维（涤纶）的生产、结构和性能
本章内容：
合成纤维的概况 涤纶的基本组成物质和生产 涤纶的形态结构和聚集态结构 涤纶的性能
本章要点：
涤纶纤维的基本组成物质及其生产过程。 涤纶纤维的形态结构和聚集态结构。 涤纶纤维的热性能、拉伸性能、吸湿性、染色性能和静
电现象。 涤纶的耐酸性和耐碱性。 涤纶“剥皮现象”及其应用。