开元体育官网第12章合成纤维12.2.3.2 PET生产的工艺条件 3. 缩聚反应温度和时间 聚合物特性粘度([η])在某一温度下，与时 间有极值：开始时缩聚形成大分子反应为主，后 期裂解反应为主；

　　中国工业生产的民用合成纤维品种 按照产量大小： 聚酯纤维(PET)、腈纶纤维(PAN)、维伦 纤维(聚乙烯醇缩甲醛)、聚酰胺-66纤维、丙 纶纤维(PP)、锦纶纤维(聚酰胺-6)。 近年发展的氨纶纤维(聚氨酯纤维)。

　　成纤聚合物的结构与特征： (1) 线形聚合物，少支链、无交联： 聚合物纺制的纤维可沿纤维纵轴方向拉伸而 有序排列。大分子同时承受作用力，纤维具有较 高的拉伸强度开元体育官网。

　　(5) 结晶性聚合物熔点和软化点应比使用温度高得 多；非结晶性聚合物，Tg 应比使用温度高。 (6) 聚合物应具有一定的热稳定性，易于加工成 纤，并具有实用价值开元体育官网。

　　12.2 聚酯纤维 最主要的品种：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) (商品名 “涤纶”)。 12.2.1 PET的结构与性能

　　聚酯分子量直接影响成纤性能和纤维质量。 实测PET分子量15000以上，有较好的可纺 性； 民用纤维数均分子量16000~20000。

　　主链中的酯基在高温下易发生水解。 缩聚过程反应中温度较高，可发生热氧化裂 解、热裂解等副反应，使大分子链断裂，产生羧 基、羰基和烯烃双键，使PET熔点下降、着色，纤 维性能恶化。

　　合成纤维的性能 (7) 耐磨性：衡量纤维表面的耐磨擦性质，聚酰胺 纤维耐磨性好； (8) 光照牢度：纤维在日光照射下所能维持原有性 质不变的能力。腈纶较好，锦纶较差； (9) 染色性：合成纤维不易染色。聚酰胺纤维和聚 乙烯醇缩甲醛纤维相对易染色； (10) 耐霉性和防蛀性。

　　缩聚温度在260~280℃之间；反应温度由240℃升 至280℃时，反应速率可提高10倍 。

　　3. 缩聚时的副反应 (1) 热降解：产生端羧基、不饱和双键、二甘醇， PET分子量降低开元体育官网，着色； (2) 热氧化降解：氧存在下加热PET，按自由基机理热 氧化降解，比单纯热降解严重； (3) 环化 (4) 生成醚键

　　12.2.3.2 PET生产的工艺条件 1. 催化剂 BHET缩聚的催化剂应不催化副反应和PET的热降 解。选用Sb2O3，用量为TPA质量0.03%，或DMT质 量的0.03~0.04%； 2. 稳定剂 磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三苯酯(TPP)、亚磷酸 三苯酯，防止聚合和加工中的热降解(热氧化降解)。 用量为TPA质量1.25%，或DMT质量的1.5~3%；

　　12.1 概述 聚酯类Fra Baidu bibliotekPET) 聚酰胺类(PA) 杂链纤维 聚氨酯弹性纤维 聚脲、聚甲醛、聚酰亚胺 聚苯并咪唑等 聚丙烯腈类(PAN) 聚乙烯醇类(PVA) 碳链纤维 聚烯烃类 含氯类 含氟类 碳纤维等

　　12.2.3.2 PET生产的工艺条件 4. 缩聚反应压力 一定温度下，压力小可在短时间获得高 [η]； 5. 搅拌的影响 搅拌有利于熔体汽液界面更新，EG逸出；

　　成纤聚合物的结构与特征： (2) 适当的分子量，分子量分布窄： 线形聚合物分子量对纤维的性能影响很大。 相对分子质量高者不易加工；相对分子质量 低者性能不好，不能成纤。

　　聚酯平衡常数小，小分子的存在影响大。工业生 产中采用大型抽真空设备，缩聚反应在高线CO C O C OCH3

　　12.2.3 PET生产工艺流程及其控制 12.2.3.1 PET生产工艺流程 间歇法简单，包括一个酯化(或酯交换)反应 器，一个缩聚反应器； 连续法由多个反应器串联，产品PET可连续 送出铸带、切粒，或直接纺丝； 半连续法在酯化和缩聚之间有一个间歇贮 槽，BHET定时定量送入间歇缩聚反应器。

　　成纤聚合物的结构与特征： (3) 分子结构要规整，易于结晶，最好能形成部分结 晶的结构。 晶态部分可使聚合物分子的取向态较为稳定， 而无定形区使纤维有一定的弹性和较好的染色性。 (4) 聚合物分子中含有极性基团，分子链间有足够强 的作用力(如：离子键、色散力、范德华力等)，提高 纤维的物理和机械性能。

　　合成纤维的性能 (1) 细度 a. 支数：单位重量的纤维或纱线在公定回潮率时 的长度表示。公制支数以1g重的纤维所具有的长度 (米)表示。 b. 纤度：一定长度的纤维所具有的重量来表示。 常用的纤度单位有“特克斯”(tex)，1tex表示在公 定回潮率时1000m长的纤维重。

　　合成纤维：线形结构的高分子量合成树脂， 经过适当方法纺丝得到的纤维。 大多数是不溶于水的有机高分子化合物，少 数是无机物。

　　合成纤维的性能 (3) 卷曲度：1cm长度纤维上所具有的卷曲数叫做 卷曲度，卷曲度在12~14之间较好； (4) 吸湿性：一般较差，聚乙烯醇缩甲醛较好，与 棉接近(7%)； (5) 断裂强度：一般高于天然或人造纤维； (6) 回弹性：纺织材料在外力作用时产生形变，外 力除去后，恢复原来状态的能力。涤纶的回弹性较 好。

　　12.2.2.2 TPA的合成方法 对二甲苯高温氧化，第二个甲基不易氧化，产物 中对羧基苯甲醛含量较高(0.16~0.3%)。