聚酯纤维,简称PET纤维,是一种合成纤维,由大分子链中的各链节通过酯基连接而成。我国将聚对苯二甲酸乙二醇酯含量大于85%的纤维称为涤纶,而在国外有很多商品名称,比如美国的达克纶(Dacron)、日本的特托纶(Tetoron)、英国的特恩卡(Terlenka)、前苏联的拉乌珊(Lavsan)等。[1]
聚酯纤维的历史可以追溯到1894年,当时沃尔兰德(Vorlander)使用丁二酰氯和乙二醇制得低分子量的聚酯。随后的几十年间,人们合成了不同类型的聚酯,但早期的聚酯由于分子量低和熔点较低,易溶于水,不适合用于纺织。
直到1941年,英国的温菲尔德(Whinfield)和迪克松(Dickson)合成了聚对苯二甲酸乙二酯(PET),这种聚合物通过熔体纺丝制得的纤维性能优良。1953年,美国首先建厂生产PET纤维,因此PET纤维在合成纤维中算是较晚发展的品种。
随着有机合成、高分子科学和工业的进步,近年来我们开发出多种具有不同特性的实用性PET纤维。例如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)纤维和聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)纤维具有高伸缩弹性,全芳香族聚酯纤维具有超高强度和高模量。一般所说的“聚酯纤维”通常指的是聚对苯二甲酸乙二酯纤维。
聚酯纤维具有很多优点,比如断裂强度和弹性模量高,回弹性适中,热定型效果优异,耐热和耐光性好。它的熔点大约在255℃左右,玻璃化温度约为70℃,在广泛的使用条件下形状稳定,织物具有耐洗耐穿的特性。此外,聚酯纤维还具有优异的抗有机溶剂、抗肥皂、抗洗涤剂、抗漂白液、抗氧化剂等性能,同时还有较好的耐腐蚀性,对弱酸和弱碱稳定。因此,在家居纺织品制造和制造工业用防护服等方面有着广泛的用途。随着石油工业的快速发展,聚酯纤维的生产原料变得更加丰富和廉价。加上化工、机械、电子自动化等技术的进步,聚酯纤维的生产过程也变得更加高效。因此,聚酯纤维已成为合成纤维中发展速度最快、产量最高的品种。截至2010年,全球聚酯纤维的产量达到3730万吨,占世界合成纤维总量的74%。
颜色: 涤纶一般是乳白色并带有丝光。生产不带光泽的产品需要在纺丝前加入消光剂TiO2,生产纯白色的产品需要加入增白剂,而要得到有色的纤维,则需要在纺丝时加入颜料或染料。
表面和横截面形状: 常规涤纶表面光滑,横截面接近圆形。如果采用异形喷丝板,可以制成具有特殊截面形状的纤维,比如三角形、Y形、中空等。
密度: 在完全无定形时,涤纶的密度为1.333g/cm3。完全结晶时为1.455g/cm3。通常涤纶具有较高的结晶度,密度在1.38~1.40g/cm3之间,与羊毛(1.32g/cm3)相近。
回潮率: 标准条件下涤纶的回潮率为0.4%,低于腈纶(1%~2%)和锦纶(4%)。涤纶吸湿性较低,因此湿润时强度下降较少,织物洗后也不容易变形。但在加工和穿着时静电现象严重,织物的透气性和吸湿性差。
热性能: 涤纶的软化点为230-240℃,熔点为255-265℃,分解点约为300℃左右。涤纶在火中能燃烧,发生卷曲,并熔化成珠状物,伴有黑烟和芳香味。
耐光性: 其耐光性仅次于腈纶。涤纶的耐光性与其分子结构有关,在315 nm光波区有强烈的吸收带,因此在日光照射600小时后强度仅损失60%,与棉相近。
电性能: 涤纶因吸湿性低,故导电性差。在-100℃到+160℃范围内的介电常数为3.0~3.8,是一种优良的绝缘体。