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化纤生产工艺 教材：化学纤维概论 参考教材：合成纤维生产工艺学 主编简介——肖长发 肖长发，教授，博士生导师。1953年出生，1977年大学毕业于天津纺织工学院，1982年研究生毕业于华东纺织工学院，分别于1987年～1990年和1995年～1996年在日本留学，先后获工学硕士和博士学位，1995年晋升教授，曾担任天津纺织工学院高分子教研室主任、材料科学系主任、1998年起担任天津纺织工学院副院长、天津工业大学副校长职务。 第一章 总论 总论：对纤维具有的共性加以讨论。 各论或个论：对每个品种单独具体的讨论。 第一节 化学纤维的发展状况 一、化学纤维的分类 1、再生纤维 用天然高分子化合物为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维. 2、合成纤维 用石油、天然气、煤以及农副产品为原料,经一系列化学反应制成合成高聚物、再经纺丝后处理等加工制得的纤维. 化纤主要品种表1-2 聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维是我国合成纤维的四大品种。此外聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维也有一定的产量。 合成纤维的主要品种如下： (1)按主链结构可分碳链合成纤维，如聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶)；杂链合成纤维，如聚酰胺纤维(锦纶)、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等。 (2)按性能可分耐高温纤维，如聚苯咪唑纤维；耐高温腐蚀纤维，如聚四氟乙烯；高强度纤维，如聚对苯二甲酰对苯二胺；耐辐射纤维，如聚酰亚胺纤维；还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。 合成纤维的生产有三大工序：合成聚合物制备、纺丝成型、后处理。 二、世界化纤发展概况 17世纪有人提出模仿蚕吐丝可制得纤维。“只要有人想得到，就有人做得到”。 法国：查尔德内特 1884硝酸纤维素 美国：卡洛泽斯 1935年尼龙66 英国：温菲尔德 1941 涤纶 德国：迪克逊 与上合作 聚酰胺纤维是最早的合成纤维之一，其发明人是美国人卡洛泽斯。 卡洛泽斯是一位才华出众的青年化学家。在伊利诺斯大学和哈佛大学任教。1928年，他接受美国杜邦·德·奴姆尔公司的聘请，加入杜邦公司。1930年，当他对由乙二醇和癸二酸制成的 聚酯进行实验时，发现这种经过加热后的熔融聚合物能够拉伸成长纤维状细丝。更重要的是，他发现这种纤维即使冷却之后，拉伸长度仍比最初的长度高几倍此后，卡洛泽斯及其同事又研制成命名为聚合物“66”的聚酰胺。1935年，取名为“尼龙”的聚合物“66”在杜邦公司得到了广泛的应用。? 1941年，英国的J.R.温菲尔德和J.T.迪克森以对苯二甲酸和乙二醇为原料在实验室内首先研制成功聚酯纤维，命名为特丽纶(Terylene)。1953年美国生产商品名为达可纶(Dacron)的聚酯纤维。随后聚酯纤维在世界各国得到迅速发展。1960年聚酯纤维的世界产量超过聚丙烯腈纤维，1972年又超过聚酰胺纤维，成为合成纤维的第一大品种。 聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反应时间短等优势，自80年代起己成为聚酯的主要工艺和首选技术路线。大规模生产线的为连续生产工艺，半连续及间歇生产工艺则适合中、小型多种生产装置。PTA法连续工艺主要有德国吉玛(Zimmer)公司、美国杜邦公司、瑞士伊文达(Inventa)公司和日本钟纺(Konebo)公司等几家技术。 新产品新技术方面：PTT(聚对苯二甲酸丙二酯)也是聚酯系列产品中最具发展前景的新成员。它兼具锦纶和涤纶的优点，具有抗污性、化学稳定性、回弹性和染色性，是一种较理想的纺织用新型热塑性聚酯材料，是世界各国新世纪重点发展的新材料之一。 　 ??? PTT也是早在1941年美国已合成了该材料并取得发明专利，但由于1.3丙二醇(PDO)单体来源困难，未工业化生产。 进入九十年代后，随着世界聚酯的迅速发展以及合成技术提高，杜邦公司开发出利用生物酶催化制备PDO技术。Degusa公司也开发了丙烯醛技术路线制PDO，此外有以甘油为原料的生化及合成技术制PDO，环氧丙烷法制PDO技术路线。在PTT合成技术方面，PTA直接酯化法更优于DMT酯交换法。PTT纤维制备仍采用熔融纺丝POY、DTY、BCF等技术。PTT的用途广泛，主要用于工程塑料、体育用品、薄膜以及纺粘织物、地毯以及服用纤维等方面，具有极大的市场发展潜力。 三、我国化纤发展概况 第一阶段，1956——1965.粘胶、维纶、腈纶。北京有机化工厂 1960年7月，中国首个大型粘胶纤维厂──保定化学纤维联合厂(现保定天鹅化纤集团有限公司)建成投产，5000吨粘胶长丝的产能放到现在不算大，但它使过来人都记得，从上