合成纖維(synthetics)是化學纖維的一種,是用合成高分子化合物做原料而制得的化學纖維的統(tǒng)稱。它以小分子的有機化合物為原料,經(jīng)加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng)合成的線型有機高分子化合物,如聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。從纖維的分類可以看出它屬于化學纖維的一個類別。
合成纖維的主要品種如下:(1)按主鏈結(jié)構(gòu)可分碳鏈合成纖維,如聚丙烯纖維(丙綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚乙烯醇縮甲醛纖維(維尼綸);雜鏈合成纖維,如聚酰胺纖維(錦綸)、聚對苯二甲酸乙二酯(滌綸)等。(2)按性能功用可分耐高溫纖維,如聚苯咪唑纖維;耐高溫腐蝕纖維,如聚四氟乙烯;高強度纖維,如聚對苯二甲酰對苯二胺;耐輻射纖維,如聚酰亞胺纖維;還有阻燃纖維、高分子光導纖維等。合成纖維的生產(chǎn)有三大工序:合成聚合物制備、紡絲成型、后處理。
新型和功能性合成纖維:
1 超細纖維
纖維細度達0.5→0.35→0.25→0.27(dpf)的滌綸,規(guī)格有:50/144、50/216、50/288超細滌綸。還有杜邦公司生產(chǎn)的超細尼龍tactel纖維,直徑小于10 µm。做成服裝具有極佳柔軟手感、透氣防水防風效果。
2 復合纖維(海島型和分割型)
主要由pet/copet或pet/pa組成,海島型纖維:細度可達0.04-0.06dpf,還有易收縮海島型復合纖維,可做仿麂皮絨外衣、家紡和工業(yè)用布。復合分割型纖維細度為0.15-0.23(dpf),有dty絲80/36×12,也可做仿麂皮、桃皮絨紡織品。
3 吸濕排汗纖維
紡織品要達到吸濕排汗功能的方法可采用:(1)纖維截面異形化:y字型、十字形、w形和骨頭形等,增加表面積,纖維表面有更多的凹槽,可提高傳遞水氣效果。(2)中空或多孔纖維:利用毛細管作用和增加表面積原理將汗液迅速擴散出去。(3)纖維表面化學改性:增加纖維表面親水性基團(接技或交聯(lián)方法),達到迅速吸濕的目的。(4)親水劑整理:直接用親水性助劑在印染后處理過程中賦于織物或纖維紗線親水性。(5)采用多層織物結(jié)構(gòu):利用親水性纖維作內(nèi)層織物,將人體產(chǎn)生之汗液快速吸收,再經(jīng)外層織物空隙傳導散發(fā)至外部,達到舒適涼爽性能。
吸濕排汗纖維有新光合纖cooltech、中興紡織股份有限公司的產(chǎn)品coolplus、南亞塑膠工業(yè)股份有限公司的delight纖維、遠東紡織股份有限公司的吸濕排汗纖維滌綸topcool纖維、日本旭化成株式會社生產(chǎn)的technofine纖維(w型結(jié)構(gòu)的pet),杜邦公司的 coolmax纖維等。
4 易染性滌綸纖維
(1)在分子結(jié)構(gòu)中引進可染性基團(第三單體)如:分子中引進陰離子可染基團的陽離子染料可染滌綸cdp或hcdp和分子中引進陽離子基團的酸性染料可染型滌綸;
(2)改變分子規(guī)整性的聚對苯二甲酸1,3丙二醇酯(ptt)纖維和聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)纖維。
ptt纖維在1941年已有這種聚酯生產(chǎn)專利,由于生產(chǎn)1,3丙二醇(pdo)原料成本很高,一直未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。直到1995年德國 degussa公司工業(yè)化生產(chǎn)了1,3丙二醇,使成本大大降低,隨后美國shell公司在1995年5月推出了corterra polymer產(chǎn)品,建成了年產(chǎn)2.2kt丙二醇和年產(chǎn)5.5ktp門生產(chǎn)線,商品名為"corterra"有長絲和短纖維品種。還有美國杜邦公司生產(chǎn)的 ptt纖維稱"sorona"、日本旭化成公司的"solo"、韓國sk化學公司、臺灣華隆和中國也有ptt生產(chǎn)。2004年11月加拿大聚合物有限公司建了世界上最大的年產(chǎn)9.5萬噸ptt纖維的生產(chǎn)廠。ptt纖維具有彈性優(yōu)良、模量較低、手感柔軟、易染色等特點,是一種發(fā)展前景很大的聚酯纖維。
5 聚乳酸纖維(pla)
生產(chǎn)原料乳酸是從玉米淀粉制得,故也稱為玉米纖維,pla纖維是在美國著名的谷物公司cargill公司研制成功的玉米聚乳酸樹脂的基礎(chǔ)上,在1997年該公司和美國dow polymers公司合股成立了 cargill dow polymers公司,全力發(fā)展了聚乳酸原料,到2002年聚乳酸年產(chǎn)已達14萬噸,生產(chǎn)的pla纖維商品名為ingeo。日本鐘紡、尤尼契卡和可樂麗公司生產(chǎn)的pla纖維商品分別為lactron、terramac和 plastarch,美國杜邦公司和孟山都等公司也開始開發(fā)pla纖維。目前,商業(yè)化生產(chǎn)的pla纖維是以玉米淀粉發(fā)酵制成乳酸,經(jīng)脫水聚合反應(yīng)制得聚乳酸酯溶液進行紡絲加工而成。pla纖維之所以受到眾多纖維公司和消費者關(guān)注,并顯示強大的生命力,主要pla纖維有許多突出的優(yōu)點:
(1)原料來自于天然植物,容易生物降解,降解產(chǎn)物是乳酸、二氧化碳和水,是新一代環(huán)保型可降解聚酯纖維。
(2)有較好的親水性、毛細管效應(yīng)和水的擴散性;
(3)模量和彎曲剛度是滌綸一半,故手感柔軟;
(4)有良好的回彈性、抗皺性和保形性;
(5)限氧指數(shù)較高(l0i 24-29),點燃后自熄性好、燃燒發(fā)煙量低,有較好阻燃性;
(6)有防紫外線能力,紫外線吸收率低;
(7)折射率低、染色制品顯色性好;
(8)易染性,染色溫度低于滌綸。
pla纖維也存在一些缺點:a.耐磨性差,b.熔點低(約175℃)。
6 其它功能性滌綸
有抗紫外線(anti-uv)、中空蓄熱纖維、抗菌防臭纖維(anti-bacterial)、阻燃纖維、遠紅外纖維、負離子纖維等,這里不再一一介紹了。各種新纖維開發(fā)成功拓展了紡織新原料,開發(fā)紡織新品種給紡織印染企業(yè)帶來了許多挑戰(zhàn)和機遇。來源100多年前,紡織用的材料全部來自于天然物質(zhì)。為了種植棉、麻,養(yǎng)蠶,牧羊,要占用大量土地,消耗許多人力物力。化學纖維出現(xiàn)以后,紡織工業(yè)的原料完全依賴農(nóng)牧業(yè)的情況才開始發(fā)生變化。中國合成纖維行業(yè)發(fā)展情況合成纖維市場與服裝行業(yè)瞬息萬變緊密相連,差別化率有待提高。合成纖維作為重要的紡織纖維,其地位已經(jīng)超過天然纖維,廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。
2005年1-12月份中國合纖行業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值(現(xiàn)價)2248.38億元,同比增加25.97%;實現(xiàn)銷售產(chǎn)值為2210.63億元,同比增加26.87%;占化纖行業(yè)銷售產(chǎn)值2513.37億元的87.95%。2005年1-12月份中國合成纖維(包括短纖和長絲)產(chǎn)量為1500.25萬噸,同比增加14.19%。2005年1-12月份合纖行業(yè)銷售收入2215.91億元,同比增加27.52%;利潤總額34.16億元,2005年1-12月份合纖行業(yè)總資產(chǎn)為1949.11億元,同比增加12.39%。
2006年1-12月份中國合纖行業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值2803.94億元,同比增加22.08%;資產(chǎn)合計2196億元,同比增加10.82%;實現(xiàn)銷售收入2768.05億元,同比增加23.11%;完成利潤總額43.79億元,比上年同期增加13.04億元,同比上升42.42%;完成出口交貨值185.85億元,同比增加34.11%;行業(yè)整體從業(yè)人數(shù)31.32萬人,同比減少0.27%。2006年1-12月份中國合纖行業(yè)產(chǎn)品銷售收入為2768.05億元,產(chǎn)品銷售成本為2614.50億元,產(chǎn)品銷售稅金和附加為5.87億元。2006年1-12月份中國合纖行業(yè)銷售費用為18.55億元,同比下降3.39%;管理費用支出為50.87億元,同比增加12.63%;財務(wù)費用為41.50億元,同比增加27.14%。2006年1-12月份中國合成纖維(包括長絲和短纖)產(chǎn)量1860.32萬噸,比上年同期增加11.82%。
2007年1-5月中國全部合成纖維制造企業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值137,716,980千元,比上年同期增長28.64%;實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入131,962,020千元,比上年同期增長27.57%;實現(xiàn)累計利潤總額為3,507,604千元,比上年同期增長了342.89%。
合成纖維面臨原油價格的過度波動、原料國產(chǎn)能力嚴重不足、相對薄弱的研發(fā)能力、行業(yè)政策變化帶來的風險、對外開放的沖擊等問題。所以中國必須加強合成纖維產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、加大產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化整合力度、實行差別化發(fā)展、提升產(chǎn)品的競爭力、建立和完善反傾銷預警機制,促進合成纖維持續(xù)健康發(fā)展。