合成纖維是以石油,天然氣和煤作為原料,用人工合成方法制得的具有適宜分子量并具有可溶性的線性聚合物,再經(jīng)紡絲成形和后處理而制得的化學(xué)纖維。與天然纖維和人造纖維相比,合成纖維的原料是由人工合成方法制得的,生產(chǎn)不受自然條件的限制。合成纖維除了具有強度高,質(zhì)輕、易洗快干、彈性好、不怕霉蛀等優(yōu)越性能外,還具有耐摩擦、高模量,低吸水率,耐酸堿、良好的電絕緣等特性。可以代替棉、麻、毛等天然纖維,制成紡織品和針織品,以滿足國防、科研、工農(nóng)業(yè)和人們生活的需要。
合成纖維品種繁多,比較重要的有40多種。按主鏈結(jié)構(gòu)一般可以分為碳鏈合成纖維和雜鏈合成纖維兩類。碳鏈合成纖維是在大分子主鏈上全由碳原子構(gòu)成的聚合物所得到的纖維,例如,聚丙烯纖維(丙綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚乙烯醇縮甲醛纖維(維綸)等。雜鏈合成纖維則是在大分子主鏈上,除含有碳原子外,還會有氧、氮、硫等雜原子的聚合物制得的纖維,例如,聚酰胺纖維(錦綸或尼龍)、聚酯纖維(滌綸)等。
合成纖維的生產(chǎn),一般經(jīng)過三個步驟。第一步是將乙烯、丙烯,苯、二甲苯等基本有機原料通過各種方法制成單體。第二步是將單體聚合或縮聚成高聚物。第三步是把高聚物熔融或制成紡絲原液,進而紡成纖維。
合成纖維的主要品種及其簡要生產(chǎn)過程如下:
錦綸:錦綸是聚酰胺纖維的商品名稱,也叫“尼龍”、“卡普隆”。目前生產(chǎn)的主要品種有錦綸—6、錦綸—66、錦綸—1010三個品種。
錦綸—6:是由含6個碳原子的己內(nèi)酰胺聚合制得聚己內(nèi)酰胺經(jīng)紡絲而成的。生產(chǎn)過程包括:己內(nèi)酰胺的制造、聚合、紡絲及后加工。制造己內(nèi)酰胺的方法有環(huán)己烷法,苯酚法,甲苯法等。生產(chǎn)工藝方框流程見圖1。
圖1? 錦綸—6生產(chǎn)工藝方框流程圖
錦綸—66:是由含有6個碳原子的己二胺與6個碳原子的己二酸縮聚,并經(jīng)紡絲而成。生產(chǎn)過程包括:己二酸與己二胺混合制成己二胺己二酸鹽(簡稱尼龍66鹽),以50%尼龍66鹽的水溶液為原料,經(jīng)縮聚反應(yīng)得到聚己酸己二胺,再經(jīng)紡絲及后加工,生產(chǎn)出錦綸66長絲,其生產(chǎn)工藝方框流程見圖2。
圖2? 錦綸66長絲生產(chǎn)工藝方框流程圖
滌綸:滌綸是聚酯纖維的商品名稱,也叫“的確良”。生產(chǎn)過程包括:對苯二甲酸的制造;對苯二甲酸的酯化;乙二醇的制造;對苯二甲酸乙二酯的縮聚;乙二醇的回收;紡絲及后處理。制造對苯二甲酸的方法有:對二甲苯硝酸氧化法,對二甲苯分步空氣氧化法,對二甲苯一步空氣氧化法;甲苯氧化一歧化法和苯酐轉(zhuǎn)位法等。生產(chǎn)滌綸短纖維是以聚酯(PET)融體為原料進入紡絲機;或以聚酯切片為原料,經(jīng)干燥、熔融后送入紡絲機,再經(jīng)若干加工過程得到滌綸短纖維。其生產(chǎn)工藝方框流程見圖3。
圖3? 滌綸短纖維生產(chǎn)工藝方框流程圖
生產(chǎn)滌綸長絲是以聚酯切片為原料,經(jīng)干燥、熔融后送入紡絲機;或以聚酯融體為原料送人紡絲機,經(jīng)不同的后處理加工,得到滌綸長絲。其生產(chǎn)工藝方框流程見圖4。
圖4? 滌綸長絲生產(chǎn)工藝方框流程圖