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聚酯纤维(PET)
Polyethylene Terephthalate Fiber (PET)
聚酯纤维(PET)
| 化学名 | 聚对苯二甲酸乙二酯(PET) |
| 单体 | PTA(精对苯二甲酸)+ MEG(乙二醇)或对苯二甲酸二甲酯 DMT |
| 熔点 | 约 255~265 ℃ |
| 玻璃化温度 Tg | 约 70~80 ℃ |
| 回潮率 | 约 0.4%(极低) |
| 断裂强度 | 约 3.5~5.0 cN/dtex |
| 纺丝方法 | 熔融纺丝(熔体直接纺或切片纺) |
| 全球占比 | 约占全部纺织纤维产量的 55% |
由对苯二甲酸与乙二醇缩聚而成的合成纤维,全球产量最大的纺织纤维(占合成纤维 80% 以上),强力高、抗皱免烫、易洗快干,但吸湿差、易静电。
为什么涤纶统治纺织业
- 原料便宜:以石油为基础,PTA 与 MEG 大规模工业化生产,成本远低于棉、毛、丝。
- 工艺成熟:熔融纺丝(不需溶剂、速度快,可达 3000~6000 m/min),产能大、效率高。
- 性能均衡:强力高(干湿强相同)、弹性好、抗皱免烫、尺寸稳定、耐光(仅次于腈纶)、耐酸碱、防霉防蛀、易洗快干。
- 可改性空间大:通过共聚、共混、异形、复合等手段可做出仿棉、仿毛、仿丝、超细、阻燃、抗菌、导电等各种品种。
- 结果:涤纶是全球产量最大的纤维,也是混纺(涤棉、涤粘、涤毛)的绝对主力。
结构与性能的关系
PET 分子链为刚性的苯环 + 柔性脂肪链交替结构:苯环提供刚性与强度,酯基提供柔性与可纺性。
分子链规整、易结晶 → 结晶度高(纺丝后拉伸取向可达 40%~60%)→ 强力高、尺寸稳定、玻璃化温度较高(70~80 ℃)。
但分子链上没有亲水基团(只有酯基,极性弱)→ 吸湿性极差(回潮率 0.4%)→ 穿着闷、易静电、易沾污、难染色。
染色困难是涤纶的核心问题:结构紧密 + 无亲水基团 + 无离子基团 → 只能用疏水性的分散染料,且需高温高压(130 ℃)或载体/热熔才能上染。
涤纶的三大缺点与改性
- 缺点一:吸湿差(回潮率 0.4%)→ 闷热、静电、易沾污。
- —— 改性:亲水整理(亲水剂浸轧)、碱减量(表面刻蚀,改善手感与吸湿)、异形截面(沟槽导湿)、与亲水纤维(棉、粘胶)混纺、接枝亲水单体。
- 缺点二:难染色(需高温高压)。
- —— 改性:阳离子可染涤纶 CDP/ECDP(引入磺酸基,可用阳离子染料常压染)、常压可染涤纶(引入柔性链段降低 Tg)、易染共聚酯。
- 缺点三:易起毛起球(纤维强力高,毛羽不易脱落)。
- —— 改性:降低纤维强力(易断毛羽)、抗起球聚酯(共聚改性使毛羽易脱落)、紧密纺纱与烧毛、抗起球整理。
- 其他:易熔孔(遇火星熔融成洞)——阻燃改性。
印染加工要点
- 染色:分散染料为主(高温高压 130 ℃、热熔法 180~220 ℃、载体法)。染色后需还原清洗(去除表面浮色)。
- 碱减量:用 NaOH(10~30 g/L,95~100 ℃)处理使纤维表面水解刻蚀 → 减量率一般 5%~20% → 手感柔软、光泽柔和、悬垂性改善(仿真丝的关键工序)。
- 热定型:180~200 ℃ 定型(消除内应力、稳定尺寸);定型温度要高于后续加工温度。
- 前处理:主要是去油(纺丝油剂)与退浆,条件温和(不需煮练漂白,但需去除纺丝油剂,否则染色不匀)。
- 柔软与抗静电:因吸湿差,柔软剂与抗静电剂几乎是必用(尤其针织与运动服)。
- 易去污:因疏水易沾油污,常做易去污(soil release)整理。
相关词条
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