聚酯[zhǐ]纖維（Polyester Fibre）是一種主鏈含有酯基的聚合物合成纖維，由大分子鏈中的各鏈節通過酯基連接而成，由有機二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經熔融紡絲和后處理所制得。工業中通常指用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）作為原料生產的纖維，簡稱PET纖維。聚酯纖維的中國商品名稱是滌綸，俗稱“的確良”，在合成纖維中發展最快，產量居于首位，聚酯纖維的發明可以追溯到20世紀30年代，1941年由溫菲爾德和迪克森成功地制造出有實用價值的聚酯纖維，如今是合成纖維中最主要的一種。聚酯纖維具有良好的彈性和回復性，面料挺括不起皺，經久耐穿，抗皺性和保型性好等優點，但其吸濕性低，不及天然纖維好，染色性不良，易起毛起球、易產生靜電、含水率低、透氣性差、易沾污等。聚酯纖維可以通過直接酯化聚酯法、酯交換聚酯法和環氧乙烷法等方法進行合成制造，應用于制作民用和工業織物，如衣著用織物、裝飾用織物、工業用毛毯、輪胎簾子線、繩索、傳送帶和織造布原料等。
歷史沿革
早在1894年，德國科學家沃爾蘭德（Vorlander）首次用丁二酰氯[dīng èr xiān lǜ]和乙二醇制備了低相對分子質量的聚酯，1898年，德國化學家恩克思（Einkorn）和美國科學家華萊士·卡羅瑟斯（Carothers）分別合成了聚碳酸酯和脂肪族聚酯。然而，這些早期的聚酯材料由于熔點較低且易溶于水，作為紡織纖維的用途非常有限。
1928年，杜邦的卡羅瑟斯開始對脂肪族二元酸和乙二醇的縮聚進行研究，并最早使用聚酯制成纖維。1931年秋，卡羅瑟斯在美國化學會正式發表其研究成果，這項研究最早證實了聚酯可以制成纖維。1941年，英國卡利科印染工作者協會（Calico Printers Associ-ation，CPA）的溫菲爾德（Whinfield）和迪克森（Dickson）合成了聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），這種聚合物通過熔體紡絲制得的纖維性能優良，成功地制造出有實用價值的聚酯纖維，在當時被命名為特麗綸（Terylene）。1942年，CPA取得專利權。
1946年，美國杜邦購買了CPA的聚酯纖維專利，并開始工業化試驗。1947年英國帝國化學工業（Imperial Chemical Industries，I.C.I）從CPA購得全球（除美國以外）專利權，1949年，I.C.I公司率先在英國實現工業化生產。1953年，杜邦公司建成世界上第一個聚酯纖維生產廠。
聚酯纖維在三大合成纖維中工業化最晚，但發展速度最快。1955年，英國I.C.I公司在威爾頓城（Wilton）建成年產5000噸的聚酯纖維生產廠，商品名仍為特麗綸。隨后，德國的赫斯特集團（Hechst）公司、恩卡·格拉斯道夫 （Enka Glanzstoff）公司、法國的隆波朗（Rhone-Poulenc）公司、意大利的蒙的迪松 （Montedison）公司以及日本的東麗和帝人公司均引進了英國技術，于50年代后期投入生產，從此聚酯纖維在世界范圍內迅速發展。截至2010年，全球聚酯纖維的產量達到3730萬噸，占世界合成纖維總量的74%。
結構與性能
結構
聚酯纖維的結構為高度對稱芳環的線型聚合物，易于取向和結晶，具有較高的強度和良好的成纖性及成膜性，結晶度為40%~60%，結晶速度慢，聚酯纖維聚集態結構的模型理論是折疊鏈-纓狀原纖模型。聚酯纖維的主要品種是聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，PET）纖維，其分子結構式如圖所示。
特點
聚酯纖維具有良好的彈性和回復性，面料挺括不起皺，經久耐穿，抗皺性和保型性好，居紡織纖維之首；強度高且耐磨，在合成纖維中僅次于錦綸，較其他纖維高，并在濕態下強度不變；耐熱、熱穩定性好，且耐沖擊性好、耐腐、耐蛀；耐光性好，僅次腈[jīng]綸，并且易洗易干，有良好的電艷緣性；具有良好的物理機械性能，彈性模量高，易洗快干，可塑性大，可通過熔紡、拉幅、熱定形等工藝加工為不同形狀、厚度的織物，從而豐富紡織產品的類型。但聚酯纖維吸濕性低，不及天然纖維好，染色性不良，易起毛起球、需用高溫、高壓染色，設備復雜，成本較高，易產生靜電、易吸附塵雜，且不耐堿。
相關性能
物理性質
顏色：聚酯纖維一般呈乳白色并帶有絲光，為生產無光產品，需要在紡絲之前添加消光劑TiO2；為生產純白色產品則需添加增白劑；若要制造有色絲，則需在紡絲熔體中加入適量的顏料或染料。
表面及橫截面形狀：常規聚酯纖維表面光滑，橫截面近于圓形。通過采用幽靈螳螂噴絲板，可以制成形態各異的纖維，例如三角形、Y形、中空等。
密度：聚酯纖維在完全無定形時，密度為1.333g/cm3，完全結晶時為1.455g/cm3。一般聚酯纖維具有較高的結晶度，密度為1.38~1.40g/cm3，與羊毛（1.32g/cm3）相近。
回潮率：標準狀態下聚酯纖維回潮率為0.4%，較低于腈綸（1%~2%）和錦綸（4%）。
熱性能：聚酯纖維具有較高的軟化點（230-240℃）、熔點（255-265℃）和分解點（300℃），聚酯纖維在火中能燃燒，發生卷曲，并熔成珠，有黑煙及芳香味。玻璃化溫度約70℃，在廣泛的最終用途條件下形狀穩定。
耐光性：聚酯纖維僅在315nm的光波區域內有強烈的吸收帶，即使在日光照射600小時后，其強度損失也僅為60％左右，與棉相近。
電性能：聚酯纖維的吸濕性很低，導電性相對較差，在-100~+160℃范圍內，介電常數為3.0~3.8，因此聚酯纖維是一種良好的絕緣材料。
力學性能
強度高：聚酯纖維織物在干態表現為4~7cN/dtex，濕態下略有下降，它的延伸度適中，大約在20%~50%之間。
高模量：在大品種的合成纖維中，聚酯纖維織物的初始模量可高達14~17GPa，因此其制成的織物尺寸穩定，不易變形、走樣，褶裥[jiǎn]持久。
回彈性好：當聚酯纖維織物伸長5%時，去除負荷后幾乎可以恢復至原來的狀態，類似于羊毛的彈性，因此相對于其他纖織物具有更好的抗皺性。
耐磨性好：次于錦綸，但超過其他合成纖維。
化學穩定性
耐酸性：聚酯纖維在酸性（特別是有機酸）環境下展現出很好的穩定性。在100℃下被浸泡在質量分數為5%的鹽酸溶液中24小時，或是在40℃下被浸泡在質量分數為70%的硫酸溶液中72小時，聚酯纖維的強度也不會受到影響，但在室溫下不能長時間抵御硝酸或濃硫酸的作用。
耐堿性：聚酯纖維大分子上的酯基容易受堿作用發生水解，因此常溫下與濃堿、高溫下與稀堿作用都會導致聚酯纖維被破壞，只有低溫下在稀堿或弱堿環境才比較穩定。
耐溶劑性：聚酯纖維在一般的非極性有機溶劑環境下有很強的穩定性，甚至在室溫下的極性有機溶劑環境也能夠穩定。例如聚酯纖維在丙酮、三氯甲烷等溶劑中浸泡24h，其纖維強度并不會下降，但在加熱時，聚酯纖維則可能被苯酚、二甲酚等混合溶劑溶解。另外，聚酯纖維還具有優秀的阻抗性（諸如，抗有機溶劑、肥皂、洗滌劑、漂白液、氧化劑）以及較好的耐腐蝕性，對弱酸、堿等穩定。
耐微生物性
聚酯纖維耐微生物作用，不受蛀蟲、霉菌等作用，收藏聚酯纖維衣物無需防蟲蛀，織物保存較容易。
性能改良
目的
聚酯纖維存在染色性差、可使用染料的種類少、吸濕性低、易發生靜電荷積聚和織物易起球等缺點，這是由于聚酯纖維大分子中的長鏈分子形成高度有序的排列，使聚酯纖維結晶度和取向度較高、極性較小且缺乏親水性基團等。
聚酯纖維的性能改良方法大致可分為兩類，一類是化學改性，包括共聚和表面處理等；一類是物理改性，包括共混紡絲、變更纖維加工條件、改變纖維形態以及混纖、交織等。
途徑
化學改性
化學改性指在聚酯纖維的合成過程中添加第三組分，進行接枝或嵌段共聚制備共聚酯。通過引入其他基團，共聚酯大分子鏈的結晶性得到破壞，同時大分子鏈剛性降低，從而提高聚酯纖維的抗靜電性、吸濕性、染色性等性能。其他一些方法也可應用于聚酯纖維的化學改性，例如使用含有親水基團的單體或低聚物聚乙二醇，在共聚過程中提高纖維的吸濕性；使用具有抗靜電性能的單體進行共聚，可以增強纖維的抗靜電和抗沾污能力等。
物理變形
聚對苯二甲酸乙二醇酯與一種或多種聚合物進行共混，可以實現良好的物理改性效果。例如，PET/PBT和PET/PA共混可改變聚酯纖維的分子鏈組成和結構，從而改變其密度和非晶部分鏈段的流動性，提高染色的上染速度和上染率，相比化學改性，共混改性工藝更為簡單。
物理變形可以獲得各種異形纖維，如三角形、Y形、中空形、三葉形等等，還可以與其他高聚物進行復合紡絲，著色聚酯纖維、細旦聚酯纖維和高收縮聚酯纖維，從而提高仿生效果、克服難染性、開發新品種等，以改善聚酯纖維的性能。
主要應用
紡織業
聚酯纖維是一種重要的紡織原料，具有高強度、高模量和低吸水性等特點，聚酯短纖維可純紡，也可與其他纖維混紡，包括天然纖維（如棉、麻、羊毛等）和其他化學短纖維（如粘纖、醋酯纖維、聚丙烯腈纖維等）。混紡織物在保留原有纖維特性的同時，還可提高強度、改善折縫耐久性等，而聚酯纖維原有的一些缺點，如紡織加工中存在的靜電現象、染色困難與透氣性差等缺點，可隨親水性纖維的混入在一定程度上得以減輕和改善，具體表現為減少靜電現象、提高染色性能、增強透氣性等。聚酯長絲可通過機織、針織等工藝加工，應用于衣著面料、裝飾織物和非織造布等領域。其中，衣著面料具體包括日常保暖衣物（如搖粒絨、珊瑚絨、羊羔絨制品）、戶外裝備（如沖鋒衣、防曬衣、登山包、消防服）以及襯衫、運動服等紡織品。還可用于織造帷幕窗簾等，與其他纖維混紡可生產出各種棉質、毛質和中長纖維紡織品。
聚酯纖維加捻長絲（DTY）主要用于織造各種仿絲綢織物，與天然纖維或化學短纖維紗線交織，還可與蠶絲或其他化學纖維長絲交織，交織物具有許多聚酯纖維的優點。聚酯變形紗具有高蓬松、卷曲度大、毛感強、柔軟、彈性伸長率高等特點，其織成品在保暖性、遮覆性、懸垂性和光澤感方面表現出色，適用于織造仿毛呢、嗶嘰西裝面料，以及外衣、外套和各種裝飾織物如窗簾、臺布、沙發面料等。聚酯纖維空氣變形絲和網絡絲有良好的抱合性和平滑性，可直接用于噴水織機，特別適用于織造仿真絲綢和薄型織物，也可用于織造中厚型織物。
工農業
隨著石油工業的快速發展，聚酯纖維的生產原料變得更加豐富和廉價。聚酯纖維經過共聚、表面處理等化學改性及物理改性后，可用于工業、農業及高科技行業等。聚酯纖維強力絲由于其高強度和模量、優異的耐高溫、耐疲勞和形態穩定性，在生產輪胎簾子線方面表現出色，可減少其平點現象。
聚酯纖維簾子線與橡膠的黏附性可以通過采用錦綸皮、滌綸心的復合纖維來提高。聚酯纖維在制造工業繩索、傳送帶、過濾織物、地毯、縫紉線等方面也得到應用，是良好的填充材料和隔熱材料，其用途還有地毯、造紙用織物、縫紉線等，或制成具有特殊性能如拒水性、吸水性、導水性、抗靜電、阻燃和有色纖維等不同形態和用途的產品。
醫療領域
某些合成纖維可作為外科手術縫合線和脈管代用品的原料。如聚酯纖維（格利蘇頓、以前稱拉農）的抵抗能力最強，外科移植（用兔子）也表明，聚酯材料的強度損失最少，七個月后僅損失10%，而聚酰胺纖維經3個月后，強度已損失75%。用聚酯纖維和聚酰胺纖維制的人造脈管進行對比試驗，結果相似；在動物身上試驗移植的聚酰胺纖維制的人造脈管，由于酶的破壞，240天后其強度已完全損失，而聚酯材料制的血管代用品不受這種影響。因此只能用聚酯纖維來做。
航天領域
2019年7月23日，《科學美國人》網站稱，美國太空組織“行星學會”宣布，“光帆2號”已經成功張開了太陽帆，成為“地球軌道上第一個完全由太陽風驅動的航天器”。據介紹，“光帆2號”只有面包大小，它于6月25日搭乘美國SpaceX公司的“獵鷹重型”運載火箭升空，在經過近一個月的調試后，終于邁出了關鍵一步。“行星學會”工作人員描述稱，“光帆2號”的4個鈷合金支架像卷尺一樣向外伸展，帶著4面三角形的太陽帆緩緩展開，整個過程花費了約3分鐘，這些超薄的太陽帆由聚酯纖維制成，厚度比頭發直徑還小。
常用分類
聚酯短纖維
聚酯長絲纖維
其他分類
聚酯纖維工業絲根據其性能可分為高強低伸型、高模低收縮型、高強低縮型、活性型。聚酯纖維根據其功能又可分為：常摘要圖規滌綸（PET纖維）、有色滌綸（母粒著色）、高溫高壓型陽離子染料可染纖維（CDP 維）、常壓沸染型陽離子染料可染纖維（ECDP 纖維）、分散染料可染纖維（EDDP 纖維）、抗起毛起球纖維、抗靜電纖維、高吸水纖維、高收縮纖維、阻燃纖維、抗水解纖維、高強度纖維、細旦和超細旦纖維等。
合成制造
工藝條件
為了制造高質量的聚酯纖維，需要注意以下幾點工藝條件：1）加入穩定劑防止熱降解；2）使用催化劑加速縮聚反應；3）采用高真空除去乙二醇以促進反應向正方向轉移；4）選擇合適的縮聚溫度和反應時間以使得聚酯纖維的特性黏度達到預期值。此外，攪拌速率也對聚酯纖維的分子量產生影響，速率越高，分子量越高。在需要特殊性能的情況下，可以添加不同的添加劑，例如擴鏈劑、消光劑和著色劑等。
合成路線
直接酯化聚酯法
對苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路線（直接酯化聚酯法）用高純度對苯二甲酸（PTA）與乙二醇或1,4-1,4-丁二醇酯化生成對苯二甲酸雙羥[qiǎng]乙酯或丁酯，然后進行縮聚反應制備聚酯，相較于酯交換聚酯法，這種方法省略了對苯二甲酸二甲酯制造、精制以及甲醇回收等步驟。其反應如下：
酯交換聚酯法
早期生產的單體對苯二甲酸純度不高，又不易提純，不能由直接酯化聚酯法制得質量合格的聚酯纖維。因而酯交換聚酯路線（酯交換聚酯法）將純度不高的對苯二甲酸先與甲醇反應生成對苯二甲酸二甲酯（DMT），后者較易提純，然后主要分為兩步：第一步，在催化劑存在下，對苯二甲酸二甲酯和乙二醇（EG）或1,4-丁二醇發生酯交換反應生成對苯二甲酸雙羥乙酯（BHET）或雙羥丁酯，反應副產物為甲醇，常用的催化劑有鋅、鈷[gǔ]、錳的醋酸鹽或它們與三氧化二銻[sān yǎng huà èr tī]的混合物，用量為對苯二甲酸二甲酯質量的0.01%~0.05%。第二步，將生成的對苯二甲酸雙羥乙酯或雙羥丁酯在前縮聚釜及后縮聚釜中進行縮聚反應，前縮聚釜中的反應溫度為270℃，后縮聚釜中反應溫度為270~280℃，需加入少量穩定劑提高熔體的熱穩定性，并在高真空（余壓不大于266Pa）及強烈攪拌下才能獲得有機高分子化合物量的聚酯。
環氧乙烷法
1973年，環氧乙酯化聚酯路線（環氧乙烷法）開始被用于工業化生產，該方法通過在飽和低分子脂肪胺或第七代季銨鹽的存在下，直接讓環氧乙烷與對苯二甲酸進行加成反應生成對苯二甲酸雙羥乙酯并進一步縮聚。相比于其它方法，該方法省略了合成乙二醇的生產工序，設備利用率高，輔助設備少且便于精制。此法的缺點是環氧乙烷與對苯二甲酸需在2~3MPa壓力下進行，設備要求苛刻，因此限制了該方法的使用。
紡絲和后加工
紡絲
聚酯纖維是通過熔融紡絲法制造的。首先將聚酯樹脂切片，經真空干燥除去吸附的微量水分，并使樹脂由無定形轉變為結晶形態；接著，對其在惰性氣體保護下進行加熱，使其成熔體；再在一定壓力下將熔融物通過噴絲孔定量壓出并冷卻形成纖維。這些纖維隨后會被諸如拉伸、卷曲、以及切斷等工序所加工處理，進而成為一定規格的可紡短纖維；或者經過拉伸加捻和定型等后期處理工序后成為符合各項指標的長纖維。
聚酯紡制短纖維的過程中，多個線條被結合在一起，并經過濕潤和上油處理后落入盛絲桶。之后，這些線條會通過集束、拉伸、卷曲、熱定型和切斷等工藝流程來得到成品。在拉伸后經過一次180℃左右的緊張熱定型，則可獲得強度高達6cN/dtex以上、伸長率低于30%的高強度、低伸長率短纖維。根據長度的不同，聚酯短纖維分為棉型（38mm）和毛型（56mm）兩種，分別用于與棉花或羊毛混紡。
聚酯紡制長纖維的過程中，凝固的絲條先要經過濕潤和上油處理，然后以3500m/min左右的速度卷繞在簡管上形成預取向絲。由于預取向絲不能直接用于織造，因此需要進行拉伸定型、加彈或捻扭等步驟以獲得拉伸絲、DTY或加捻絲等，可供直接織造或通過變形加工成為變形絲。另外，絲條凝固后經過上油直接進行拉伸并以4500~5000m/min的速度卷繞即可制成全拉伸絲，這種材料可以用于制造布料。
后加工
聚酯纖維的后加工是指對紡絲成型的初生纖維（卷繞絲）進行加工，包括用拉伸、熱定形、加捻、變形加工和成品包裝等方式來提升其質量、改善其纖維結構。這種加工可以達到以下目的：補充拉伸纖維，使其中大分子有方向性，并更整齊地排列，以提高纖維強度并降低伸長率；熱處理纖維，消除拉伸時產生的內應力，減少纖維的收縮率，提高結晶度；特殊加工纖維，如通過卷曲或變形、加捻等方式，以增強纖維的摩擦系數、彈性、柔軟性和蓬松性。
參考資料 >
Polyester.chemblink.2023-05-06
【科普】滌綸.微信公眾平臺.2025-03-12
太陽帆飛船在地球軌道上“揚帆”.今日頭條.2025-08-18