化学纤维发展概述

第二节 化学纤维发展概述

一、世界化学纤维工业的发展概况
1884年，法国H.B.Chardonnet将硝酸纤维素，溶解在乙醇或乙醚中制成粘稠液，再通过细管吹到空气中凝固而成细丝，这是最早的人造纤维——硝酸酯纤维。该纤维于1891年在法国贝桑松建厂进行工业生产，由于硝酸酯纤维易燃，生产中使用的溶剂易爆，纤维质量差，未能大量发展，但从此开始了化学纤维工业的历史；1899年，由纤维素的铜氨溶液为纺丝液，经化学处理和机械加工制得的铜氨纤维实现工业生产；1905年粘胶纤维问世，因原料（纤维素）来源充分、辅助材料价廉、穿着性能优良，而发展成为人造纤维的最主要品种。其间，1900年英国托珀姆还开发了金属喷丝头、离心式纺丝罐、纺丝泵等，从而完善了粘胶纤维的加工设备。继粘胶纤维之后，又实现了醋酯纤维（1916年）、再生蛋白质纤维（1933年）等人造纤维的工业生产。
合成纤维的起步较晚，1935年，美国W.Carothers等研究成功第一种合成纤维——聚酰胺66（尼龙66），并于1939年在美国实现工业化生产。1941年由德国Schlack发明的聚己内酰胺纤维（尼龙6）在德国实现工业化生产。在其后的二三十年内，合成了数十种成纤高聚物，并采用熔体纺丝和溶液纺丝法纺丝，其中最成功、最重要的品种有聚丙烯腈纤维（1950年，又称腈纶）、聚乙烯醇缩甲醛纤维（1950年，又称维纶）、聚对苯二甲酸乙二酯纤维（1953年，又称涤纶）和聚丙烯纤维（1957年，又称丙纶）。60年代，石油化学工业的迅猛发展促进了合成纤维工业的发展，其产量远远超过了天然高分子纤维。
1956～1960年，发展了第二代化学纤维——改性纤维，通过改性使原有化学纤维的染色、光热稳定、抗静电、防污、阻燃、抗起球、蓬松、手感、吸湿等性能有较大改进。有改变纤维性能的抗静电、吸湿、吸汗、抗起球、耐热、阻燃、高卷曲、高收缩、高蓬松纤维；有改变纤维形状的异形、中空、超细、特殊立体卷曲纤维等。
1960年迄今，发展了第三代化学纤维——高性能纤维，如强度为19～22dN/tex、模量为460～850dN/tex的高强度、高模量纤维（芳纶1414）；在304℃下连续加热1000h强度仍保持64%，在火焰中难燃，具有自熄性的耐高温纤维（芳纶1313）；伸长率为500%～600%时，弹性回复率为97%～98%的弹性纤维（氨纶）等。

二、我国化学纤维工业的发展概况
我国的化学纤维工业是新中国成立后发展起来的一门新兴工业。发展历程可以大致分为三个阶段。
第一阶段，即起步阶段（1956～1965年）。由东欧国家引进粘胶纤维生产技术、设备，同时依靠自己的力量建设了一批粘胶纤维生产厂。60年代初，从日本、英国分别引进了生产维纶、腈纶的成套生产线。
第二阶段，即奠基阶段（1966～1980年）。60年代，大力发展聚乙烯醇，生产棉型维纶；70年代，相继形成十多万吨的生产能力，为缓和棉布供应紧张起了一定的作用。同时聚丙烯腈也得到相应的发展，开创了腈纶的生产。进入70年代，随着我国石油化工的发展，大型乙烯和合成基地的建成，合成纤维工业蓬勃发展，其中聚酯纤维的发展尤为迅速，为我国化纤工业的更大发展奠定了基础。
第三阶段，即发展阶段（1981年开始）。80年代建设了特大型化纤企业———江苏仪征化纤工程；完成了上海石化公司的二期工程，并在广东新会、佛山、河南平顶山以及辽宁抚顺等地，建成了多个技术先进的涤纶、锦纶和腈纶厂。90年代又完成了仪征三期和辽化二期工程。1995年我国的化纤产量达到288.5万吨，仅次于美国，位居世界第二位。90年代末开始，在浙江、江苏先后建立起多家大型现代化的化纤生产企业，如江苏三房巷集团有限公司、浙江桐昆化纤集团股份有限公司、浙江恒逸集团有限公司等。
为了适应我国纺织工业发展的需要，在化纤工业迅速发展的同时，我国也开始重视差别化纤维的研究与开发，化纤新品种不断投产。其中有年产量超过万吨的有色纤维、网络丝、细旦丝、高强低伸缝纫线等；有年产量超过千吨的高收缩纤维、异形纤维、涤纶阳离子可染改性纤维、三维立体卷曲涤纶、空气变形丝、远红外纤维、中空仿羽绒纤维、抗静电纤维，纳米纤维、智能纤维等。
2004年世界纤维总产量已达到6080万吨，比2003年增长了14%，其中化学纤维增长了9%，产量达到3460万吨。联合国预测在2050年需要天然纤维和化学纤维总量达9000～10000万吨，其中化学纤维占80%，产量增长速度将超过世界人口增长速度。我国是化纤生产大国， 2006年化纤产能已达到2250万吨，占全世界化纤产能的40%，其中70%以上的产能都是1999年以后发展起来的优质产能，主要技术和设备达到20世纪90年代末的国际先进水平，部分达到21世纪初的国际先进水平[3]。到2006年底，年产20万吨以上的化纤企业达26家，合计产能1033万吨，占总产能45.9%，平均产能40万吨/年[4]。