聚酯纤维的历史
1941年，英国的J.R.温菲尔德和J.T.迪克森首次以对苯二甲酸和乙二醇为原料，在实验室中研制出聚酯纤维，并将其命名为“特利纶”。1953年，美国推出了商品名为“达克龙”的聚酯纤维。此后，聚酯纤维在全球范围内迅速发展。到1960年，全球聚酯纤维的产量已超过聚丙烯腈纤维；1972年，更是超越了聚酰胺纤维，成为产量最大的合成纤维品种。
聚酯纤维的分类与特性
分类
短纤维分类：根据所用混纺纤维的种类，长纤维可按程度分为棉型、毛型和中长型。
聚酯长纤维的分类：
聚酯全牵伸纱：采用低速纺丝与高速拉伸、卷绕工艺。
特点：高强度、丝筒成型性好、体积小、强度高、伸长不均、染色均匀等。
涤纶预取向纱：当高速纺丝速度为3000～3600转/分钟时，即可制备出预取向纱。
特性：预取向度高，性能稳定，机械性能优良，均匀性高，加工性能佳。
演出
玻璃化转变温度：67 ℃ – 81 ℃
高强度：短纤维的强度为2.6～5.7 cn/dtex，而高强纤维的强度则高达5.6～8.0 cn/dtex。其冲击强度是尼龙的4倍，更是粘胶纤维的20倍，因此聚酯面料产品具有极高的强度和耐用性。
良好的弹性：其弹性接近羊毛。当伸长率为5%～6%时，几乎能完全恢复。抗皱性能优于其他纤维，即面料不易起皱，且具有出色的尺寸稳定性。其弹性模量为22～141cn/dtex，比尼龙高2～3倍。
耐磨性优异：其耐磨性能仅次于耐磨性最佳的尼龙，优于其他天然纤维和合成纤维。
耐光性优异：仅次于腈纶纤维，其抗晒性能优于天然纤维面料。
耐腐蚀性：可抵抗漂白剂、氧化剂、碳氢化合物、酮类、石油产品及无机酸。它对稀释碱液具有一定的抵抗力，且不怕霉菌侵蚀，但遇高温碱液则会分解。
染色性：聚酯纤维的染色性能较差，但手感好且不易褪色。
吸湿性：吸湿性极低，当相对湿度达到100%时，吸湿率仅为0.6%～0.8%。其吸湿性能较差，易于洗涤和干燥。然而，穿着时闷热不适，容易产生静电并吸附灰尘，从而影响美观与舒适度。
聚酯纤维的合成
合成过程
聚酯的生产过程包括两个部分：聚酯熔融合成和熔融纺丝。聚酯合成的原料是对苯二甲酸和乙二醇，这些原料主要通过石油裂解、煤炭及天然气获得。甲苯、二甲苯和乙烯则通过加热和裂解石油制得。经过化学处理聚酯切片后，即可得到对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，以及乙二醇。
早期聚酯生产中，由于对苯二甲酸难以提炼，因此采用对苯二甲酸二甲酯和乙二醇作为原料。1965年，对苯二甲酸的提炼技术取得成功，这不仅简化了聚酯生产工艺，还降低了成本。如今，以对苯二甲酸和乙二醇为原料生产的聚酯产品，其产量正逐年增长。
聚缩合反应是将对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行交换，生成二甘醇对苯二甲酸酯低聚物；随后在280～290℃及真空条件下进一步缩聚，最终得到聚对苯二甲酸乙二醇酯。此外，也可直接用对苯二甲酸与乙二醇酯化，再经缩聚反应制得聚酯熔体。这种聚酯熔体可用于生产聚酯切片，并进一步通过熔融直接纺丝工艺制成纤维。而聚酯切片则是通过将聚酯熔体浇铸成型后切成颗粒状获得的。
生产方法
目前，乙二醇对苯二甲酸酯（BHET）主要有两种生产方法：酯交换法（DMT）和直接酯化法（PTA）。
旋转
干燥并熔融后，聚酯切片可用于纺丝、制备聚酯薄膜以及生产聚酯瓶等。在熔融过程中，聚酯切片中所含的水分可能会引发聚酯的水解反应，从而影响纺丝性能和纤维质量。因此，在纺丝前必须先进行干燥处理，将切片的水分含量降至0.01%以下。对于切片纺丝工艺，经过干燥的聚酯切片会被送入螺杆中加热熔融，随后被挤出并输送到纺丝箱的各个纺丝部件；接着，通过计量泵精确计量并过滤，最后从喷丝板的喷丝孔中喷出。通常，喷丝孔的直径为0.15至0.30毫米。喷出的熔体流经冷却气流的快速降温，最终固化成细长的纤维丝。根据不同的加工工艺，这些冷却后的纤维丝可进一步分为聚酯长丝和聚酯短纤。
聚酯短纤维
纺制短纤维时，将多条纤维束集拢在一起，经润湿和上油后落入丝筒中。成品通过集束、拉伸、卷曲、热定型及切断等工序制成。在牵伸后，于约180℃下进行张力热定型，即可获得强度高于6cn/dtex、伸长率低于30%的高强度低伸缩性短纤维。聚酯短纤维分为棉型短纤维（长度38mm）和毛型短纤维（长度56mm），分别用于与棉纤维和羊毛纤维混纺。
聚酯长丝
在纺丝过程中，经过湿法上油后，将固化的长丝以约3500米/分钟的速度卷绕到筒管上，得到预取向丝（POY）。POY不能直接用于织造，但可进一步经拉伸、定型、弹力处理，或通过加捻工序，制成拉伸丝（DT）、拉伸变形丝（DTY），或捻转丝。而固化的长丝则可直接经上油拉伸，并以4500～5000米/分钟的速度卷绕，最终获得全拉伸丝（FDY），这种丝可以直接用于织造。
聚酯纤维的改性
聚酯改性：通过物理和/或化学方法提升其性能，通常被称为聚酯改性。这种改进主要分为两个方向：一是改善聚酯纤维性能不足、不及天然纤维之处；二是进一步发挥聚酯纤维本身优异的特性，使其优势得到充分发挥。
聚酯改性方法
共聚反应：通过添加经改性的组分（单体）进行共聚，从而改变分子链结构，即采用分子设计的方法。
共混：通过与其他聚合物进行机械（物理）共混，以达到改性效果。
复合材料（添加法）：在合成与加工过程中，采用添加剂、填料及增强材料等复合技术，以改善聚酯的形态和性能。
改性聚酯纤维
阳离子染料可染聚酯（CDP）：在聚酯合成过程中，引入一种含有阴离子基团的第三单体进行共聚反应。
阳离子可染聚酯（ECDP）纤维：通过添加第三单体及柔性第四单体，研发并生产出这种阳离子可染共聚酯纤维，使其能够在常压条件下进行煮沸和染色。
易水解聚酯（COPET）：通过在传统聚酯生产中添加多种共聚单体成分制备而成的共聚酯。它可在100℃的稀碱溶液中溶解。
高收缩聚酯（异形）纤维：通过改性聚合物共聚，并进一步采用高倍拉伸与低温工艺相结合的物理改性方法，其沸水收缩率可高达50%以上。
低熔点聚酯（莱特）及其纤维：通过添加共聚组分（如IPA、己二酸、DEG、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、PEG等），使其熔点低于传统PET，以满足不同热粘合温度的需求。
阻燃聚酯纤维：在聚合或纺丝过程中加入阻燃添加剂，主要为磷系和卤素化合物。