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年以引进四大化纤厂为标志（辽化、天化、上海石化、燕化），化纤工业进入第三个阶段，年产能在1.5万吨/线。

第四个发展阶段从1990年以后，世界聚酯工业发展迅速，年产能3、5、6万吨/线。

1997年我国化纤产量跃居世界第一，2004年化纤产量更达到1400万吨，其中涤纶产量1100万吨，占总量的78%。

年份化纤产量（万吨）涤纶产量（万吨）2000 694.2 510.182001 828.5 632.52002 987.96 769.592003 1184.25 926.762004 1424.54 1138.05 世界涤纶生产技术在向大型化、高速化、自动化、柔性化方向发展。

涤纶短丝生产向熔体直接纺、多孔大面积喷丝板、短程纺方向发展，同时积极发展柔性生产技术，在一条生产线上通过柔性生产技术，生产不同纤度、强度要求的产品，以适应不断变化的市场。

众所周知，我国人口众多，衣食温饱问题始终是头等大事。

棉、麻、丝、毛等天然纤维的生产受自然气候和粮棉争地的影响，产量增长十分缓慢，远不能满足实际需要。

只有通过化纤工业的发展，才能解决这一问题。

预测到2050年世界纤维总需求量将达到9千万到1亿吨左右。

随着用途的不断开发，化学纤维不仅解决人类穿衣的问题，而且在农业、工业、交通、水利、建筑、航天、环保、体育、国防等领域都有重要的用途，已经成为经济建设、国防建设不可缺少的重要材料。

第二章涤纶生产工艺流程第一节涤纶原料生产工艺流程一、聚对苯二甲酸乙二酯的制备1、直接酯化TPA (PTA) + EG(乙二醇) = BHET + 2H2OBHET2、连续缩聚nBHET = PET + EGBHETPET第二节涤纶原丝生产工艺流程1. 熔体输送工段工艺流程→→2.纺丝工段工艺流程→→→→→→→3.油剂调配流程3.1 油剂调配（纺丝0.2－0.35 %）→→→3.2→→→→3.3 油剂调配（后处理0.2－0.35%）→→→4. 组件清洗流程→→→第三节涤纶成品生产工艺流程1．后处理工段工艺流程→→→→→2．工艺空调流程→→→→第三章涤纶纺丝生产第一节合成纤维的物理化学和机械性能合成纤维的性能主要体现在以下几方面:1、物理性能：纤维的纤度、比重、吸湿性、热性能等。

2、机械性能：断裂强度、断裂伸长、断裂功、回弹性。

3、化学性能：纤维对光、热、化学作用的稳定性等。

4、加工性能：纤维的抱合性、染色性、摩擦系数、切断长度、卷曲数、卷曲率5、实用性能：尺寸稳定性、耐洗性、耐磨性、导热性、透气性、抗起球性等。

一、纤度它是表示纤维粗细程度的指标，纤维的粗细可用其截面积或直径来表示，为方便起见，一般用下列方式表示：9000G定长制----D n= ---------------------------LD n ------旦数（d）L-----纤维的长度（米）G----纤维的重量（克）10000G定长制----d-Tex’= -------------------Ld-Tex’------分特数（dtex）L-----纤维的长度（米）G----纤维的重量（克）纤维越细，分特数越小。

二、断裂强度它表征了纤维抗拉的程度，它是纤维重要的机械性能。

相对强度---纤维在连续负荷的作用下，直至断裂时所能承受的最大负荷与纤维纤度的比值。

100PPc = ---------------------------（cN/dtex）d-Tex’三、断裂伸长是指纤维拉至断裂时的伸长程度，用相对伸长率表示。

L - L0相对伸长率Y = ---------------------------L0L0----纤维的原长（mm）L—纤维拉伸至断裂时长度（mm）四、长度棉型---38mm(名义)中长型—51或65mm毛型—75-100mm五、卷曲性卷曲的数目卷曲数CN = ---------------------------25mmb-a卷曲率CI = ---------------------------（%）ba—轻负荷下纤维的长度（mm）b—重负荷下纤维的长度（mm）六、干热收缩率它反映了纤维结构中内应力的大小，直接影响后加工及服用性能。

将纤维在180℃自由状态下进行热处理后，纤维的收缩程度。

A-B干热收缩率= ----------------------（%）AA--热处理前纤维长度B--热处理后纤维长度第二节高分子基本知识一、高聚物的有关概念分子量大，分子链长是高聚物最根本的特点，也是与低分子化合物的质的区别。

一般低分子化合物的分子量小于100，其分子长度约为10-1-10-2nm。

而典型的高聚物分子量在103-107之间，分子长度在102-104nm。