纺织科普：锦涤腈丙
2023年3月8日 星期三

       化学纤维是人类纺织史上的颠覆性创新，一举改变了获得天然纤维需要“靠天吃饭”的局面，从此人类可以在车间里面稳定地得到纺织纤维原料，不需要再“日晒雨淋”了。
       化学纤维有八大品种系列，先看锦涤腈丙。

       锦纶：锦纶是合成纤维nylon的中国名称，翻译名称又叫“耐纶”、“尼龙”，学名为polyamide fibre，即聚酰胺纤维。由于辽宁锦州化纤厂是我国首家合成polyamide fibre的工厂，因此把它定名为“锦纶”。1938年10月27日由美国杜邦公司卡罗瑟斯带领团队正式宣布世界上第一种合成纤维“尼龙”的诞生，这是世界上最早的合成纤维品种，由于性能优良，原料资源丰富，一直被广泛使用。常用的锦纶纤维可分为两大类。一类是由二胺和二酸缩聚而得的聚二酸二胺，其长链分子的化学结构式为：H-[HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO]-OH，常见为锦纶66；另一类是由内酰胺缩聚或开环聚合得到的，其长链分子的化学结构式为：H-[NH(CH2)xCO]-OH，常见为锦纶6。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，用这种纤维织成的尼龙丝袜既透明又比丝袜耐穿，1939年10月24日公开销售尼龙丝长袜时引起轰动。直至今日，尼龙仍是袜子的主要原料，耐磨耐穿是最显著的特征。锦纶耐磨性比棉花高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高其耐磨性；当拉伸至3-6%时，弹性回复率可达100%；能经受上万次折挠而不断裂。

       涤纶：这是当前用量最大的化学纤维，也成为聚酯纤维。当前用于服装的化学纤维中涤纶占90%以上。涤纶以对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯 （DMT）和乙二醇（MEG）为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物--聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶分子由短脂肪烃链、酯基、苯环、端醇羟基构成，除存在两个端醇羟基外，并无其它极性基团，因而涤纶纤维亲水性极差。涤纶分子中约含有46%酯基，酯基在200℃以上时能发生水解、热裂解，遇强碱则皂解，使聚合度降低，100℃以下普通用量的洗涤剂洗衣粉对涤纶无任何影响。涤纶纤维面料的种类较多，除织制纯涤纶织品外，还有许多和各种纺织纤维混纺或交织的产品，弥补了纯涤纶织物的不足，发挥出更好的服用性能。涤纶织物正向着仿毛、仿丝、仿麻、仿鹿皮等合成纤维天然化的方向发展。涤纶纤维性质稳定，经物理和化学改性后常被用于织造仿毛或仿真丝面料。

       腈纶：对于年长人士，都知道“人造羊毛”，其实就是腈纶。“腈”与“晴”字形很相近，常被读作“晴纶”。腈纶就是聚丙烯腈纤维，其主要重复单元为“-CH2-CH(CN)-”，腈纶产量仅次于涤纶和锦纶而居第三位。它柔软、轻盈、保暖、耐腐蚀、耐光似羊毛的短纤维。在纺丝时加入不同的单体如弱酸性染色基团的衣康酸，含强酸性染色基团的丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、对甲基丙烯酞胺苯磺酸钠，可使腈纶的染色性能大为改善，得到颜色鲜艳的效果。采用100%的腈纶膨体纱为原料，可制得平纹或斜纹组织的腈纶膨体大衣呢，具有手感丰满，保暖轻松的毛型织物特征，适合制作春秋冬季大衣、便服等。腈纶纤维最显著的优点是耐紫外日晒，放在室外曝晒一年，其强度只下降5%，对日光的抵抗性也比羊毛大1倍，比棉花大10倍。因此腈纶最适宜做室外用织物。

       丙纶：聚丙烯纤维成为丙纶，平时我们用的包装带绳就是丙纶。聚丙烯纤维的高聚物主要有：等规、间规、无规三种，我们常说的丙纶指的是等规聚丙烯纤维。丙纶可制成针织品，如内衣、袜类等；可制成长毛绒产品，如鞋衬、大衣衬、儿童大衣等；可与其他纤维混纺用于制作儿童服装、工作衣、内衣、起绒织物及绒线等。例如细特、超细特聚丙烯纺丝技术的开发，克服了普通聚丙烯纤维存在的粗糙、蜡感、吸湿性差等特点。细特聚丙烯纤维具有柔软、强度高和独特的芯吸效应，穿着舒适，透气、导湿效果好，贴身穿着可以保持皮肤干燥，夏季无湿闷感，冬季无湿冷感，用其制作的服装比纯棉服装轻2/5，保暖性胜似羊毛，是制作运动服、登山服、军用防寒服和内衣的上选材料。在服装面料中使用相对较少，大量常被用于制造产业用纺织品例如土工布、防水布等。最近最著名的用途就是我们的医用防护服和口罩，都是丙纶制品。
       锦涤腈丙四种化学纤维，都是在实验室用单体合成出来，也成为合成纤维。合成纤维的出现，改变了纺织纤维原料的紧缺局面，也是科学家们为解决人类穿衣问题做的巨大贡献。