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涤纶以及新型聚酯纤维在非织造布领域的应用


2004 年第 5 期              产业用纺织品

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涤纶以及新型聚酯纤维在非织造布 领域的应用
王鸣义   ( 中国石化上海石油化工股份有限公司涤纶事业部 ,上海 ,200540)
摘   :概述涤纶以及聚酯新纤维 PTT、 等在非织造布领域的应用前景 ,介绍了上海石化在新产品以及功 要 PBT 能性

纤维和聚酯新纤维方面的开发状况 ,提出涤纶和聚酯新纤维在非织造布领域的发展具有三大趋 势 。随着涤纶和新纤维性能和品种的不断完善和开发 ,其在非织造布领域的应用将会有较大的发展 。 关键词 : 涤纶 ,新型聚酯纤维 ,非织造布 ,市场 ,应用 中图分类号 :TS102. 522 ;TS172     文献标识码 :A     文章编号 :1004 - 7093 (2004) 05 - 0001 - 07

等领域也已达到了一定的市场渗透率 。

1  概况
在纺织几大产业门类中 , 我国非织造布的发 展较晚 ,20 世纪 80 年代初期全国年产量还不到
1 万 t ,但其却以惊人的速度发展 ,2003 年我国生

涤纶在合成纤维中发展最快 , 且在纺织和非 织造布等领域中具有相当的市场竞争能力 。2003 年我国涤纶总生产量接近 1 000 万 t ,其中短纤维 约为 315 万 t ,用于非织造布行业的约为 21 万 t , 占短纤维总量的 6. 7 % 。
     1   表 2003 年国内非织造业产能及耗用
PET 量 ( 估计数)

产各种非织造布超过 70 万 t , 非织造布生产所用 纤维原料中化学纤维占 85 % , 天然纤维占 15 % 。 化纤中使用最多的是聚酯纤维 ( 约占总量的一半 左右) ,还有聚丙烯 、 、 粘胶 聚乙烯醇纤维及少量聚 酰胺纤维 , 其中采用涤纶 ( PET 纤维 ) 为原料的
PET 耗用量约为 26 万 t 。近几年纺粘和水刺非织

生产工艺 纺粘法 水刺法 熔喷法 化学粘合法 针刺法 其他 共计

生产线数
( 条) 140 57 52 520 210

产能
( 万 t/ a) 50 10 2 25 15 7 109

需耗用 PET 量
( 万 t) 5 3

造布发展异常迅猛 。中国非织造布生产企业现有
500 多家 ,干法 、 湿法 、 聚合物成网法 、 水刺法 、 化

8 7 3 26

学粘合法等各类非织造布专业生产线 1000 多条 , 生产能力超过 100 万 t/ a ,见表 1 。 我国对产业用纺织品分为 16 大类 ,目前非织 造布在大多数类别中都占有一定的份额 , 例如在 卫生 、 、 、 、 、 环保 过滤 土工 建筑 人造革 、 、 、 汽车 工业 包装和家具等领域 , 非织造布均已占有较大份额 并得到普及应用 ,在医疗 、 农业 、 篷盖 、 防护 、 军工

   随着非织造材料原料和产品开发力度的加 大 ,新技术的推广应用 ,后加工技术组合等非织造 技术的进展 ,不仅可提高产品质量 ,还将出现具有 多功能的新材料 。 在今后的数年内 , 涤纶仍将在非织造布领域 继续保持适当的增长比例 , 其中适合非织造布加 工技术发展的专用短纤维仍将是主要的消耗对 象 ; 用于水刺等加工流程的细旦 、 功能性纤维也会 有比较大的发展空间 ; 值得引起重视的是聚酯新
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收稿日期 :2004 - 04 - 12 作者简介 : 王鸣义 , 男 ,1958 年生 , 教授级高工 。曾任国外工 程公司技术专家 ,现任涤纶事业部总工程师 。从事聚酯及其纤维 的生产技术和产品开发工作 。

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            产业用纺织品            22 卷总第 164 期 第 足非织造布企业的可纺性要求 。 在水刺生产加工中 , 要求纤维具有良好的亲 水性 、 低污染性及低泡沫性 ,可延长水循环的使用 周期和过滤网更换周期 ; 纤维具有较好的开松特 性和合适的卷曲性能 ,以提高缠结效果 ,提高非织 造布强度 。
2. 1. 2   高密度非织造布用高收缩短纤维

纤维也会在非织造布领域占有一席地位 。涤纶制 造业对于今后几年非织造布工业继续保持较高速 度的增长 ,其发展速度仍将大大超过传统纺织工 业已有相当的认识 , 重视涤纶以及聚酯新纤维在 非织造布应用领域的发展和进行配套技术合作不 仅仅是非织造布业本身的关注点 , 更是聚酯行业 以及加工链发展的关键之一 。

高收缩型聚酯纤维 ( high shrinkage fiber ) 一般

2  涤纶以及新型聚酯纤维在非织造

是通过对结晶性聚酯的改性而获得 。主要通过两 条途径来生产高收缩涤纶 : 一是采用特殊的纺丝 与拉伸工艺 ; 二是采用化学改性的方法 。 上海石化股份有限公司涤纶部采用物理方法 和化学改性方法制高收缩涤纶短纤维 , 在 90 ℃ 的 热水中 ,收缩率可达到 80 % 。纤维的线密度范围 根据最终产品的要求 , 一般在 1. 40~3. 33 dtex 范 围内 ,主要用于人造革高密度基布和用于仿毛型 织物 。高收缩纤维用于非织造布的主要贡献是利 用纤维在热水或热空气条件下的快速收缩特性 , 使非织造布产生纵向和横向的受控收缩 , 最终使 非织造布的密度增加 。
2. 1. 3   填充料用中空短纤维 20 世纪 80 年代后期 , 国内采用非对称纺丝

布领域的应用
   涤纶和聚酯新纤维在非织造布领域的发展具 有三大趋势 : 一是适合非织造布加工技术和产品 要求的专用系列化 ; 二是符合最终产品要求的差 别化和功能化 , 如抗菌 、 阻燃 、 芳香 、 保暖等 ; 三是 符合加工过程和产品使用环保和安全要求的 “绿 色” 。 化 目前适合非织造布加工要求的双组分 、 、 超细 耐高温 、 阻燃 、 抗静电 、 抗菌防臭等功能性纤维品 种和质量还存在尚待克服的障碍 , 所以相应的功 能性非织造布产品的开发受到了一定限制 。 功能性非织造布属于高附加值 、 高技术非织 造产品 ,其生产需要解决原料 、 设备和工艺三个方 面的问题 ,在我国还处于起步阶段 。
2. 1   涤纶在非织造布应用领域的专用化 2. 1. 1   针刺和水刺加工工艺用涤纶短纤维

冷却成形法生产填充料涤纶中空纤维 , 并形成经 济规模 。从产品的品种和技术含量上也由普通的 单中孔发展到多中空 ,表面处理 ( 给予良好的弹性 和蓬松性) , 有色 , 功能性 ( 如远红外 、 抗菌 、 芳香 、 拒虫 、 驱蚊等) 。原料由单组分发展到双组分 , 纺 丝由传统的切片纺到直接复合纺 。 由于中空短纤维的原料来源充足 , 具有良好 的蓬松性 、 高弹性和保暖性 ,是一种理想的絮填材 料 ,并正在取代天然纤维作枕芯 、 床垫 、 被套 、 床 罩、 、 睡袋 滑雪衫 、 溜冰服 、 沙发座靠垫和软玩具里 面的絮片和填充物 。日本和韩国家具和床上用品 已经几乎 95 %以上采用中空涤纶短纤维取代合 成海绵和棉花 。
2. 1. 4   湿法造纸用涤纶超短纤维 20 世纪 80 年代起 ,涤纶超短纤维 ( short cut , flock) 的生产技术逐步成熟 ,随着涤纶生产技术的

涤纶短纤维用于织造加工的特点是纤维具有 较高的 10 %伸长对应强力 , 以达到纺织加工过程 的效率 ; 理想的纤维表面处理 , 特别是可纺性 ( 开 松性能 、 成纱性能 、 抗静电性能 、 纤维抱合性能 等) 。现在非织造布使用的涤纶短纤维在物理机 械性能和外观质量上应当具有与纺织产品使用的 纤维同等的特性 ,如较高的断裂强度 、 较低的干热 收缩率 、 适当的卷曲形状和牢度 ,以及较低的疵点 和倍长纤维含量 。 干法针刺生产线的特征是纤维在生产运行 中 ,经历数千次 ,甚至于上万次与金属刺针相互摩 擦的相对运动 , 所以要求纤维与金属的摩擦系数 较低 ; 纤维与纤维有较高的摩擦系数 ,以使纤网在 针刺过程中提高相互间的缠结效果 , 提高纤网的 强度 ; 纤维还应当具有亲水性 、 抗静电性等 , 以满

发展和涤纶原料成本的降低 , 涤纶超短纤维的应 用领域不断开拓 , 并且在造纸业和非织造布过滤 领域的应用中起到非常大的作用 。
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表2  不同规格非织造土工布用涤纶规格

该产品的技术关键主要可归结为 6 项 , 即特 殊的物理机械性能所需的纺丝成型和后处理拉伸 定型技术 、 高度均匀的外观和内在质量的工艺控 制技术 、 小于 6 mm 长度的切断技术 、 在其他介质 中的高程度可分散性技术 、 纤维表面处理技术以 及特殊要求的纤维内添加剂使用技术 。
90 年代起 ,涤纶超短纤维在湿法非织造布过

用  途 海 峡、 堤 岸 的护堤   道路 ( 轻便)
( 中型) ( 重型)

功  能 过 滤、 水、 排 加固   分隔与加固     排水   加固

产品规格
( g/ m2) 470

纤维规格
3. 33 ~ 5. 55 dtex ,

800~1 500 51~98 mm 中强低

 
200 300 350~400 270

伸~高强高伸
5. 55~7. 77 dtex 7. 77~11. 1 dtex 11. 1~16. 5 dtex 3. 33~5. 55 dtex

滤材料的应用上取得突破性的进展 , 由于涤纶具 ) 有较高的熔点 ( 265 ℃ 和较高的断裂强度 ,以及具 有抵抗油和部分化学溶剂的溶解腐蚀能力 , 被应 用于汽车和机械加工设备的润滑油过滤 , 食品加 工和医药制造过滤以及空气过滤等领域 。 涤纶超短纤维根据最终用途的不同 , 采用特 殊的制造方法 , 以体现超短纤维在其他介质中的 分散性能 、 热收缩稳定性能和卫生要求 。 线密度范围可以从 0. 7 ~ 3 dtex , 切断长度一 般为 2 、、 mm 等 , 色泽可以为特白 、 4 6 荧光 、 有色 。 纤维表面经过 FDA 认证的特殊添加剂处理 。
2. 1. 5   聚酯土工布专用纤维

铁路 ( 路轨、 分 隔、 固、 加   路基)   堤坝 隧道 堆 石 结 构、 过滤、 排水

 
350~600

 
5. 55~11. 1 dtex

 

 

800~1 500 11. 1~18. 7 dtex

2. 1. 6   细旦和超细纤维 ( 1) 常规纺丝的细旦纤维

一般地说 ,在非织造布定量相等条件下 ,纤维 线密度越细 ,则纤维根数多 ,纤维间接触点及接触 面积增加 ,纤维间相对滑移阻力增大 ,故而增加了 非织造布强力 。纤维线密度是反映梳理能力的一 个重要指标 ,梳理机梳理能力主要取决于纤维线 密度 ,线密度过细的纤维 ,例如 111 dtex 以下的纤 质密度好的非织造布大都采用细旦纤维 。 用纤维 ,相对于复合超细纺丝其成本大大降低 ,纤 维的均匀性相对超细纤维优越 。
( 2) 复合纺丝的超细纤维

根据土工布用涤纶短纤维的应用和加工要 求 ,大致可分为两大类 , 一是用于梳理成网 , 二是 采用气流成网 。梳理成网对纤维的第一要求是纤 ) 维的可梳理性 ( 基本类似棉纺设备中 “钢丝车” , 因此纤维的油剂品种 、 含油率 、 纤维的倍长含量 、 卷曲状态都会有很大的影响 。气流成网的最关键 因素是纤维的油剂品种 。 纤维物理机械性能和热收缩率也是针刺非织 造布成品质量和加工效率的关键 。非织造布要求 纤维的断裂功大 ( 断裂强度高 ,断裂伸长也大) ,以 提高产品的撕裂牢度和承压强度 ( 较高的韧性 ) ; 同时希望 180 ℃ 干热收缩率越小越好 , 且 CV %能 够小于 6 % , 以适合在热处理过程中尽可能保持 产品的纵横向尺寸稳定 。国内在 20 世纪 80 ~ 90 年代采用回用聚酯原料生产的普通 ( 低强高伸) 涤 纶短纤维 ,纤维质量非常不稳定 ,给土工布的质量 和技术的进步带来负面影响 。90 年代起国内不 少企业开始注重涤纶短纤维用于土工布的质量要 求 ,根据土工布的应用领域 ,开发和逐步建立了土 工布用非织造布涤纶短纤维的品种系列 , 向专业 化和系列规格迈出了可喜的一步 。主要品种规格 见表 2 。

维 ,相对难梳理 , 成网困难 。但是纤维线密度越 细 ,成网均匀度越好 , 通常要求均匀度 、 平整度和 常规方法纺丝的细旦纤维线密度在 0. 56 ~

0. 89 dtex ,化纤生产业已经可以通过直接纺丝和

切片纺丝等传统工艺生产出适合非织造布用的专

目前涤纶超细纤维的生产以海岛和橘瓣分割

型为主要方法 , 一般通过针刺和水刺加工用于非 织造布生产人造革基布 。 “海” “岛” 和 的材料成分 也有了改进 ,以往 “岛” 材料是聚酰胺或聚酯 “海” , 采用聚苯乙烯 , 由于聚苯乙烯的溶解需要用三氯 乙烯作溶剂 ,有一定毒性 ,且存在溶剂回收困难等 问题 。目前 “海” 采用可水解聚酯 ( 高含量 IPA 等 的 Co2PET) ,可在 80 ℃ 左右的温度下 ,通过 30 %左
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右的碱液分解 “海” 。处理过程是在人造革成形后

的浴槽中进行 , 因此为海岛法超细纤维的应用提

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            产业用纺织品            22 卷总第 164 期 第
2. 2. 3   负氧离子发生纤维

供了工业化的可行方法 。 橘瓣分割方法的超细纤维 , 一般采用聚酯或 改性聚酯与聚酰胺的复合纤维 , 在水刺或针刺过 程中和以后的处理 ( 分纤化) 中用机械摩擦的方法 超细化 。
2. 2   差别化和功能化 2. 2. 1   阻燃纤维

在 PET 熔体中添加特殊的无机添加剂 ( 电气 石 Tourmaline) , 可以赋予涤纶四大特性和功能 。 一是可以使纤维具有远红外保暖功能 ; 二是具有 明显的除臭效果 ; 三是具有负氧离子发射功能 ,能 在室温条件下产生负氧离子 ; 四是具有一定的抗 菌效果 。 电气石是以含硼为特征的铝 、 、 、 钠 铁 锂环状 结构的硅酸盐物质 ,因其热电性和压电性 ,使其极 性离子在平衡位置振动而引起偶极矩变化产生远 红外波段的电磁辐射 ,有较强的辐射宽带 。 红外辐射可使人体产生热效应和共振吸收效 应 。对人体的保健作用有 : 使新陈代谢旺盛 ,组织 再生能力加强 , 功能恢复加快 ; 可以引起血管扩 张 ,血流加快 ,改善微循环 ; 提高免疫力 ,起到防病 抗病的作用 。 当外界某种因素作用于电中性的气体分子 时 ,气体分子的外层电子就会摆脱原子核的束缚 从轨道中跃出 ,此时气体分子呈正电性 ,跃出的自 由电子很快就会附着在另外的气体分子或原子 上 ,成为空气负离子 。 该产品可以作为填充料 , 以单中空 、 多中空 、 特殊异形的截面形式提高纤维与空气接触的面 积 ,提高和强化 “奇异” 效果 ,用于医疗纺织品的内 芯等 , 也可以用于室内的床上用品 、 汽车的座椅 等。
2. 2. 4   抗菌纤维

涤纶的阻燃改性 ( 不考虑织物的阻燃后整 理) 有共混改性和共聚改性两种方法 。共混改性 是在聚酯切片制造过程中添加共混阻燃剂制造阻 燃切片或在纺丝时添加阻燃剂与聚酯熔体共混制 共混阻燃纤维 ; 共聚改性就是在制造聚酯过程中 加入共聚型阻燃剂作为单体通过共聚方法制造阻 燃聚酯 。 目前阻燃剂的阻燃行为主要通过冷却 、 、 稀释 形成隔离膜和终止自由基链反应等途径来实现 。 其中前三种为物理途径 , 后一种为化学过程 。磷 系阻燃剂的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻 燃效果 ,形成隔离膜的方式有两种 : (1) 利用阻燃剂的热降解产物促使聚合物表 面迅速脱水而炭化 , 进而形成炭化层 。由于单质 碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧 , 因此 具有阻燃保护作用 。磷系阻燃剂对含氧聚合物的 阻燃作用就是通过这种方式实现的 。其原因是含 磷化合物热分解得到的最终产物是聚偏磷酸 , 是 一种强脱水剂 。
(2) 磷系阻燃剂在燃烧温度下分解生成不挥

发的玻璃状物质 ,包覆在聚合物的表面 ,这种致密 的保护层起到了隔离层的作用 。卤化磷类阻燃剂 就具有此特征 。以多聚磷酸铵为基体的膨胀型阻 燃体系就是此种机理的典型代表 。
2. 2. 2   芳香纤维

由具有高效抗菌剂或内含金属离子的沸石微 粒子与成纤 PET 共混制成的抗菌消臭涤纶可有 效抑制和杀死附着在纤维表面的微生物 ( 如真菌 和细菌 ) ,在使用中具有很好的持久性和安全性
(不会影响人体正常的机能 ) , 尤其是用内含金属

芳香纤维是用皮芯复合的方法 , 在芯层加入 由特殊聚合物为载体的香料 , 由于芯层以较低的 温度进行纺丝 , 因此香味在纺丝过程中的挥发减 到了最低限度 , 纤维成型后香味沿纤维轴向切断 的横截面逐渐逸出 ,达到持久芳香的效果 。 与普通纺织加工不同 , 非织造布的后处理相 对简单 ,因此可以最大限度保留天然香料的香味 , 避免化学处理剂和处理过程对香料的损害 , 也避 免了高温染色过程对香味留香时间的影响 。

离子的沸石粒子制成的涤纶 ,除具有抗菌 、 防臭功 能外 ,还增加了某些新特性 ,如织物悬垂 、 、 消炎 镇 痛、 促进人体血液循环 、 加速伤口愈合等医疗保健 功能 。 将抗菌 、 防臭剂混入成纤原液或熔体中 ,或者 结合纤维的后加工都可以制得抗菌防臭纤维 。用 于涤纶及其织物抗菌处理的抗菌剂主要有金属 、 季铵盐 、 酚类 、 卤素和有机氮等 5 类 , 其中最常用 的是金属类和季铵盐类抗菌剂 。抗菌防臭纤维线
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密度 1. 5~ 16. 6 dtex , 长度 38 ~ 76 mm , 细菌减少 率可达 97 % , 广泛用于卫生 、 医疗材料和特殊要 求的过滤材料 。
2. 3   安全和环保 2. 3. 1   可降解聚酯纤维

效节约水资源和减少织物在印染和整理时的废水 排放 ,在一定程度上是一种 “绿色” 产品 。美国市 场上 90 %的涤纶短纤维都含 OB21 ( 化学名称 2 ,22 二苯乙烯) 。美国的伊士曼化工 ( Eastman) 公司生 产的主要光学增白剂 OB21 ( 中国大陆商品名 “特 同线密度范围的纤维 , 并可以根据用户的要求提 供不同白度的产品 。 从总体成本看 , 采用纤维增白的方法可以节 放 ,并由此产生良好的社会效益 。
nm 波长的可见光反射出来 ,反射的可见光强度超

可降解聚酯纤维 ( degradable polyester fiber ) 是 指在特定环境条件下 , 化学结构发生明显变化而 引起某些性质损失的一类聚酯纤维 。按照引起降 解的环境条件分类可以分为光降解 、 生物降解 、 化 学降解以及上述 3 类条件组合发生的降解 。目前 制备可降解聚酯原料采用比较多的方法是把聚酯 与聚己内酯 ( PCL ) 、 聚丁二酸丁二酯 ( PBS) 等具有 生物降解性的脂肪族聚酯进行共聚 , 另外一种方 法是与聚乳酸 ( PLA) 、 淀粉等可生物降解的高分 子材料进行共混 。今天 , 人类及动物间的各种传 染病频频发生 , 人类保护地球环境的意识愈显重 要 ,为保证经济的可持续发展 ,保持人类安全的生 存环境 、 洁净的生活空间 , 世界各国对环保技术 、 环保产品的研究开发都予以极大的关注 , 可降解 聚酯纤维在非织造布应用方面的开发研究定会具 有越来越广阔的前景 。
2. 3. 2   低熔点皮芯复合纤维

低熔点聚酯复合纤维是把一般聚酯和特殊设 计的聚酯复合纺丝生产的低熔点纤维 , 可以在比 一般聚酯更低的温度下熔融 ,并和其他纤维粘合 。 低熔点纤维既可以和其他原料混合使用 , 也可以 单独使用 。主要用于絮片 、 衬布 、 卫生材料 、 过滤 材料及各种工业用非织造布 。 通常情况下低熔点纤维是采用皮芯复合的方 法制得 。芯采用常规聚酯 , 皮采用熔点为 130 ℃ 左右的低熔点聚酯 。皮层也可采用聚乙烯 ( PE) 或聚丙烯 ( PP) 。低熔点复合纤维粘合力大小主 要由低熔点组分 ( 皮层 ) 结构 、 低熔点组分所形成 纤维表面的比例和低熔点组分厚度等因素决定 , 以剥离强度指标考察 。该纤维能在高温环境中维 持一般低熔点纤维在常温下的强力 , 耐久性和环 境亲和性较好 。
2. 3. 3   增白纤维

美国从 20 世纪 80 年代起 , 在涤纶中添加增 白剂 ,提高纤维的白度 ,同时可以有效提高染色的 鲜艳程度 ,可以有效提高在印染过程中的效率 ,有

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) 白丽 ” ,具有 FDA ( The USA Food and Drug Admin2 istration) 认证 ,上海石化公司已经批量生产含 OB2 1 的光学增白纤维 , 可以根据用户的要求生产不

约 60 % 以上的加工成本 , 可以有效降低废水排 增白剂的主要作用是将日光中不可见的紫外 线 A 波段 ( 320 ~ 400 nm) 吸收 , 转化为 420 ~ 440 过投射的可见光强度约 15 % , 因此使纤维有明显 的洁白感 。近期在非织造布领域中 , 无论是填充 势。 料还是水刺 、 针刺产品都具有使用增白纤维的趋

2. 4   可用于非织造布的新型聚酯纤维 2. 4. 1   PTT 纤维

PTT( 聚对苯二甲酸丙二酯 ) 纤维综合了 PET

纤维的刚性和 PBT ( 聚对苯二甲酸丁二酯) 纤维的 柔性 ,兼具聚酯和聚酰胺纤维的优点 ,特别是其优 近年来 ,国外已开始进行 PTT 纤维的生产开发 ,并

异的回弹性和易染性 , 已引起纤维材料界瞩目 。 把其列为 21 世纪的新型纤维之一 。PTT 纤维不 助剂 、 针刺非织造布 、 热塑性工程塑料和薄膜等领 域也很有发展前途 。

仅可以用于地毯和纺织品市场 , 而且在聚酯染色

PTT 纤维的突出优点是优异的拉伸回弹性 。

有人对 PET、 和 PTT 纤维的拉伸回复性进行 PBT 序递增 ,即 : PTT > PBT > PET , 这与聚合物链的晶

了研究 ,发现 PET、 、 纤维的回复性大小顺 PBT PTT

格构象有关 。PET 纤维的聚合物链基本上是全伸 展构型 ,全拉伸纤维的伸长不大 ( 大约为 6 %) , 这 就是 PET 纤维初始模量高的原因 。PTT 纤维的初 始模量低 ,并且随着拉伸比增大 ,初始模量的变化 不大 。在 2. 5 cN/ dtex 的作用下 ,PTT 纤维的反复

拉伸 试 验 表 明 , 其 完 全 回 复 的 伸 长 率 为 20 % 。
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            产业用纺织品            22 卷总第 164 期 第 学稳定性及耐热 、 耐紫外线 、 耐辐射等性能 。PEN 在纤维 、 、 薄膜 包装材料和工程塑料等领域有着十 分广阔的应用前景 。
PEN 具有良好的化学稳定性 , 对有机溶液和

PTT 纤维拉伸直到 20 % 或相当于断裂强度 2. 5 cN/ dtex 时 , 仍然具有拉伸的可逆性 , 这就为 PTT

纤维开辟了崭新的应用领域 。 充分利用 PTT 纤维的结构和特性 , 可以采用 并列复合的方法制成中空并列复合纤维 , 用于非 织造布填充材料 ; 利用 PTT 纤维相对 PET 纤维的 低温染色性能 , 可用于取代部分聚酰胺纤维用在 需要低温染色的非织造布领域 。
2. 4. 2   PBT 纤维

化学药品稳定 , 耐酸碱的能力也好于 PET。由于
PEN 的气密性好 ,分子量相对较大 ,所以在实际使

用温度下 , 其析出低聚物的倾向比 PET 小 , 在加 工温度高于 PET 情况下分解放出的低级醛也少 于 PET。
PEN 在 130 ℃ 的潮湿空气中放置 500 h 后 ,伸

随着差别化纤维的发展 , PBT 作为纤维的使 用价值才被人们逐步认识 。PBT 的结晶速度比
PET 快 10 倍 ,其纤维有极好的伸长弹性回复率和

长率仅下降 10 % ; 在 180 ℃ 干燥空气中放置 10 h 后 ,伸长率仍能保持 50 % ; 而 PET 在同等条件下 会因 变 脆 而 失 去 使 用 价 值 。 PEN 的 熔 点 为
265 ℃,与 PET 相近 , 其玻璃化温度在 120 ℃ 以上 ,

柔软 、 易染色的特点 。也可以与 PET、 聚丙烯进行 复合纺丝或与 PET、 聚酰胺 、 聚丙烯共混纺 丝 。
PBT 纤维的聚合 、 纺丝 、 加工变形生产工艺路线与

比 PET 高出 50 ℃ 左右 。
PEN 还具有优良的力学性能 , PEN 的杨氏模

普通涤纶基本相同 ,只要稍加改造 ,就能用涤纶生 产设备生产 PBT 纤维 。 概括起来 ,PBT 纤维具有以下一些特点 : ( 1) 具有良好的耐久性 、 尺寸稳定性和较好的 弹性 ,而且弹性不受湿度的影响 。 ( 2) 纤维及其制品的手感柔软 , 吸湿性 、 耐磨 性和纤维卷曲性好 ,拉伸弹性和压缩弹性极好 ,弹 性回复率优于涤纶 。在干湿态条件下均具有特殊 的伸缩性 ,而且弹性不受周围环境温度变化的影 响 ,价格远低于氨纶 。
( 3) 具有良好的染色性能 ,可用普通分散染料

量和拉伸弹性模量均比 PET 高出 50 % 。PEN 的 力学性能稳定 ,即使在高温高压情况下 ,其弹性模 量、 强度 、 蠕变和寿命仍能保持相当的稳定性 。
PEN 还具有优良的电气性能 , 与 PET 的电气性能

相当 , 其介电常数 、 体积电阻率 、 电导率等也均与
PET 接近 ,但其电导率随温度变化较小 。

目前用于非织造布领域的 PEN 纤维主要是 用作过滤材料 , 环保用过滤材料一般是在干燥及 潮湿环境下使用 ,要求具有优异的耐热性 、 耐化学 腐蚀性 、 耐潮湿水解和耐磨等性能 , 由 PEN 纤维 制成的过滤材料 ,其过滤性能极优 ,可与聚苯硫醚
( PPS) 纤维相媲美 。PEN 滤材的绝缘 、 绝热指标可

进行常压沸染 , 而无需载体 。染得的纤维色泽鲜 艳 ,色牢度及耐氯性优良 。
( 4) 具有优良的耐化学药品性 、 耐光性和耐热

性。
(5) PBT 与 PET 复合纤维具有细而密的立体

达到 F 级标准 ,可在 160 ℃ 高温环境中连续使用 。 PEN 滤材在较宽的 pH ( 酸碱度 ) 值范围内具有优 异的拉伸强度 , 因而将逐步替代 PET 筛网 , 在造 纸筛网领域内得到较为广泛的应用 。

卷曲 、 优越的回弹性 、 手感柔软和优良的染色性 能 ,是理想的仿毛 、 仿羽绒原料 ,穿着舒适 。
2. 4. 3   PEN 纤维 PEN ( 聚萘二甲酸乙二醇酯 ) 是聚酯家族中重

3  聚酯纤维在非织造布领域的发展

趋势
   据统计 ,全球非织造布 ( 卷装成品 ) 1983 年产 量为 80 万 t ,预测到 2005 年为 370 万 t ,2007 年将 达到 400 万 t 。一些主要大企业的产量占了世界 总 产 量 的 75 % , 其 中 美 国 的 杜 邦 公 司 、 、 PGI
K imberly2Clark 、 Johns Manville Dexter Lydoce 、Foss
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要成员之一 ,由 2 ,6 - 萘二甲酸 ( NDC) 或 2 ,6 - 萘 二甲酸二甲酯 (DMN) 与乙二醇 ( EG) 缩聚而成 , 是 一种性能优良的聚合物 。PEN 化学结构与 PET 相似 ,不同之处在于分子链中 PEN 由刚性更大的 萘环代替了 PET 中的苯环 ,萘环结构使 PEN 具有 比 PET 更高的物理机械性能 、 气体阻隔性能 、 化

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2004 年第 5 期              产业用纺织品 & Synthetic Industries , 西欧的 Freudenberg 、 BBA 集

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之一 ,其在此领域的应用也必定会随着非织造布 工业的不断发展而日益扩大 , 而随着涤纶和新聚 酯纤维性能和品种的不断完善和开发 , 聚酯纤维 在非织造布领域的应用也会呈现出更加丰富多彩 的景象 。 参 考 文 献

团 、 Amoco , Fibertex 和 Acordis 在全球市场上占 BP 绝对优势 。非织造布总消耗量中的 99 %是化纤 产品 ,其中丙纶 63 % ,涤纶 23 % ,粘胶纤维 8 % ,腈 纶 2 % ,锦纶 115 %和其他特种纤维 3 % 。 加的原因之一 。 体功能和优势的发挥创造了良好基础 。 非织造布消耗的化纤量占化纤总量的比例

1970 年为 3. 7 % ,2005 年将达到 10 % , 2007 年将

达到 10. 4 % 。非织造布的用途增加最快的是卫 生吸湿材料 ( 卫生巾 、 、 ) ,医疗纺织品 ,车 绒布 尿布 辆用纺织品 ,制鞋以及人造皮革和某些特殊市场 。 工业的发展 , 特别是中国 、 东南亚 、 拉丁美洲和中 东地区工业的发展是促使非织造布工业消费量增 聚酯纤维生产技术的发展 , 加工过程的不断

优化 ,生产成本不断降低 ,产品质量不断提高和完 善 ;非织造布加工业的技术发展和原料配合已经 不再有非常明显的行业界限 , 根据最终用户要求 和加工业特点的专用纤维已经开始成熟 , 并逐步 形成规范和标准 ; 新型聚酯 ( PTT、 、 ) 纤维 PBT PEN 的工业化开发获得成功等条件都为非织造产品开 拓了更广泛的应用领域 , 同时也给聚酯纤维的整 聚酯纤维作为非织造布消耗最多的化纤原料

The Application of PET and Novel Polyester Fibers on Nonwoven Sector
( Wang Mingyi    Polyester Division of Shanghai Petrochemical Co. , Ltd. )

Abstract : The paper summarized the application prospect of PET and novel polyester fibers , such as PTT , PBT and PEN on nonwovens sector. It presented the situation of developing product and novel polyester fibers at Shanghai Petrochemical Co. , Ltd. Three kinds of trend of developing PET and novel polyester fibers on nonwovens also be introduced. PET and novel fibers would be applied on nonwoven field more and more by improving and developing performance and variety of them.

Keywords : PET fiber , novel polyester fibers , nonwovens , market , application

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[2 ]   李春萍 ,费万春等 1 三维卷曲多孔中空涤纶的性能 1 [3 ]   张哲 1 纤维表面性能变化对梳理质量的影响 1 非织

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[4 ]   俞明康 , 王鸣义等 1 涤纶超短纤维的性能及用途 1

产业用纺织品 ,2001 , 19 (12) : 35~38 市场前景 1 合成纤维工业 ,2001 , (3) 究 1 合成纤维 ,2001 , (6) 研讨会论文 12003

[5 ]   王鸣义 ,倪江宁 1 涤纶短纤维差别化产品的开发和 [6 ]   王鸣义 1 皮芯复合法制取涤纶芳香短纤维的工艺研 [7 ]   陈双斌等 1 特细化纤的梳理工艺技术措施 1 棉纺织

技术 ,2002 , (3)

[8 ]   俞明康 ,王鸣义等 1 功能性涤纶纤维的研制开发及

其应用 1 见 : 第三届功能性纺织品及纳米技术应用 http://www.cnki.net


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