合成纖維是以石油、天然氣為原料，通過人工合成的高分子聚合物，經(jīng)紡絲、后加工而制得的纖維。合成纖維除了具有化學(xué)纖維的一般優(yōu)越性能，如強(qiáng)度高、質(zhì)輕、易洗快干、彈性好、不怕霉蛀等外，不同品種的合成纖維各具有某些獨(dú)特性能。

合成纖維起始于煤化工、電石工業(yè)。在20世紀(jì)50-60年代，世界石化工業(yè)的發(fā)展，給合成纖維發(fā)展帶來了新的生機(jī)，為合成纖維提供了充足的基本原料，使之從單一的品種發(fā)展成為不同用途的多個(gè)品種。在短短的幾十年間，世界合成纖維的產(chǎn)量已接近天然纖維，成為紡織工業(yè)的重要原料。目前世界合成纖維產(chǎn)量已超過4100萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然纖維的數(shù)量。

我國合成纖維工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代中期，開始是小規(guī)模生產(chǎn)錦綸，60年代分別從日本、英國引進(jìn)了生產(chǎn)維綸、腈綸的技術(shù)和設(shè)備。

70年代，隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展，合成纖維工業(yè)的基本原料開始由石油原料所代替。此時(shí)引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備分別在上海、遼陽、天津、四川建設(shè)了四個(gè)大型石油化纖聯(lián)合企業(yè)，成為我國發(fā)展合成纖維的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。80年代，又在江蘇儀征建成了大型聚酯及滌綸工程，與此同時(shí)也在上海建設(shè)了二期聚酯工程。

“九五”期間，在遼化、天津、洛陽建設(shè)了20萬噸/年聚酯裝置。從而形成了我國合成纖維工業(yè)較為完整的體系?！笆濉?、“十一五”期間，是我國合成纖維工業(yè)快速發(fā)展的時(shí)期，產(chǎn)量和消費(fèi)量均呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢。新增產(chǎn)能主要集中在華東地區(qū)，特別是江、浙、滬等省市，以民營企業(yè)為主。由于近些年合成纖維產(chǎn)量的增長速度高于國內(nèi)市場消費(fèi)的增幅，從2007年開始，我國已成為合成纖維的凈出口國。2009年我國合成纖維產(chǎn)量達(dá)2494萬噸，消費(fèi)量為2444萬噸，凈出口量為50萬噸。

經(jīng)過長期持續(xù)高速發(fā)展，我國合成纖維產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾已經(jīng)顯現(xiàn)，今后一段時(shí)期，我國合纖工業(yè)將處于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和加快產(chǎn)業(yè)升級的發(fā)展時(shí)期，力爭使我國從生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)向技術(shù)強(qiáng)國。

合成纖維根據(jù)其性能及生產(chǎn)方法，又可分為常規(guī)纖維、差別化纖維、高性能纖維、功能纖維等。

1、常規(guī)纖維

合成纖維大品種具有物理性能、力學(xué)性能、穩(wěn)定性能、加工性能和使用性能，稱為常規(guī)纖維，但常規(guī)纖維不同程度存在一些缺點(diǎn)，如染色性、吸濕性和抗靜電性較差等。

2、差別化纖維

差別化纖維是經(jīng)過物理機(jī)械或化學(xué)改性后的常規(guī)纖維品種，在性能和用途方面得到改善的纖維，統(tǒng)稱之為差別化纖維。這類纖維目前主要用于服裝、裝飾織物。

改變纖維的物理性能：是通過聚合與紡絲條件的變化，合成纖維截面的變化，合成纖維品種的變化(如復(fù)合、共混等)等，達(dá)到物理改性的目的，從而改善合成纖維的性能。

改變纖維的化學(xué)性能：是通過共聚、接枝、交聯(lián)等方法，改善合成纖維的性能。共聚是采用兩種或兩種以上單體在一定條件下進(jìn)行聚合;接枝是通過一種化學(xué)或物理方法，使合成纖維的大分子鏈上能夠接上所需要的基團(tuán);交聯(lián)是指控制一定條件，使合成纖維大分子鏈間發(fā)生化學(xué)鍵接。

改變纖維生產(chǎn)工藝條件及工藝過程：是通過采用新的聚合方法及特殊控制，采用新的纖維成形方法;改進(jìn)紡絲成形和后力工藝，完善紡絲工藝過程同后續(xù)工藝(下游)過程的聯(lián)合，來達(dá)到改善合成纖維性能的目的。

差別化纖維的主要品種有：

(1)異形纖維：采用異形噴絲孔紡制的具有非圓形截面的纖維或中空纖維統(tǒng)稱之為異形纖維。異形纖維具有特殊的光澤性、蓬松性、保暖性、耐污性、抗起球性、回彈性、覆蓋性等。

(2)復(fù)合纖維：剖析纖維截面，存在兩種或兩種以上不相混合的高分子聚合物，經(jīng)特殊熔融紡絲溶液紡絲生成的纖維，稱之為復(fù)合纖維或多組分纖維。

不同高聚物根據(jù)性能、纖維截面分配的位置或纖維內(nèi)部組分間的幾何特征，可以生成許多不同性能、不同用途的復(fù)合纖維。

復(fù)合纖維品種中，還有一種稱為共混纖維。它是一種高聚物組分以原纖狀或細(xì)條狀高度分散于另一種組分中而制得的纖維，如海島型等。

(3)超細(xì)纖維：線密度在0.11～0.55分特的稱為超細(xì)纖維。主要用于人造皮革、防水透氣織物、仿桃皮絨織物等。

線密度在0.55～1.3分特稱為細(xì)旦纖維。主要用于仿真絲類織物。

3、高性能纖維

高性能纖維是指具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐化學(xué)品、耐氣候等性能特別優(yōu)異的一類新型合成纖維。如芳香族聚酰胺纖維、碳纖維、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、聚苯并咪唑纖維、聚四氟乙烯纖維等。高性能纖維主要應(yīng)用于航空航天、海洋開發(fā)、能源交通、信息工程、土木建筑、軍事工程和高科技產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。

4、功能纖維

合成纖維都具有一定性能，但未必具有所謂功能。功能是指當(dāng)從外部向材料輸入信號時(shí)，材料內(nèi)部發(fā)生質(zhì)和量的變化而產(chǎn)生如導(dǎo)電、傳遞、儲(chǔ)存及生物相容性等方面的能力。如高吸水纖維、導(dǎo)電纖維、抗菌纖維、抗紫外線纖維等。

1、芳綸聚酰胺纖維(芳綸纖維)

芳香族聚酰胺是指至少含有的85%的酰胺鍵直接與兩個(gè)芳環(huán)連接成線型聚合物，其分子內(nèi)旋位能很高，使其具有相當(dāng)高的拉伸強(qiáng)度(僅次于石墨纖維、玻璃纖維以及PBI纖維)，由這種聚合物制成的合成纖維即為芳香族聚酰胺纖維(芳綸)。

芳綸纖維具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能，已廣泛用于國防、航天、航空、造船、汽車、建筑等工業(yè)。目前，我國自行研制的對位芳綸紙基材料性能差、強(qiáng)度低，只能滿足一些低檔次的性能要求，中高檔次的芳綸紙基材料完全靠進(jìn)口。芳綸纖維不同于傳統(tǒng)的植物纖維，其纖維表面惰性，纖維與纖維間的結(jié)合力較低，成紙力學(xué)性能較差，需要改性增強(qiáng)。

芳綸纖維是一種高度取向結(jié)晶微區(qū)組成的材料，具有一些缺陷和空隙，沒有無定形區(qū)。分子鏈中苯環(huán)的空間位阻大，使得酰胺基團(tuán)較難發(fā)生反應(yīng)，因而芳綸同樹脂基體的黏合性很差，必須進(jìn)行表面改性。芳綸纖維的壓縮性能、剪切性能和耐磨性能都較差。

2、芳香族雜環(huán)類纖維(PBO纖維)

PBO纖維的大分子鏈、晶體和微原纖均沿纖維軸向呈現(xiàn)幾乎完全取向的排列，形成高度取向的有序結(jié)構(gòu)，是目前芳香族高性能纖維中強(qiáng)度和模量最高、耐熱性能最好的合成纖維。

PBO纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐熱性和阻燃性，其強(qiáng)度高于鋼絲強(qiáng)度的10倍，大大優(yōu)于碳纖維，其強(qiáng)度、模量為對位芳綸的2倍，并有間位芳綸耐熱阻燃性能，一根1mm的PBO細(xì)絲可承受450kg的重物。

PBO纖維具有很好的耐化學(xué)性質(zhì)，除能溶解于100%濃硫酸、氯磺酸、多磷酸、甲基磺酸外，在絕大多數(shù)堿和有機(jī)溶劑中都是穩(wěn)定的。此外，PBO在次氯酸中也是很穩(wěn)定的，在漂白劑中300h后仍保持90%以上的強(qiáng)度，而芳綸在漂白劑中幾十小時(shí)就完全分解。因此洗滌時(shí)即使采用漂白劑也不會(huì)損傷PBO的性能。

3、超高分子量聚乙烯纖維

超高分子量聚乙烯纖維也稱UHMWPE纖維，與芳綸、碳纖維一起被稱為世界三大高性能纖維。由于UHMWPE纖維具有低密度、高比模量、高比強(qiáng)度、良好的能量吸收性能等特點(diǎn)，UHMWPE纖維的出現(xiàn)打破了芳綸纖維在一些材料領(lǐng)域的壟斷地位。

UHMWPE纖維有超高的相對分子質(zhì)量、沿軸向高度取向，其大分子鏈高度取向、高度結(jié)晶，纖維內(nèi)晶區(qū)和非晶區(qū)的大分子充分伸展，形成部分伸直鏈結(jié)構(gòu);折疊鏈、伸直鏈共存，具有典型的串晶結(jié)構(gòu)。

4、芳砜綸合成纖維

聚砜基酰胺纖維和聚苯砜對苯二甲酰胺纖維，又名芳砜綸合成纖維，是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的有機(jī)耐高溫纖維。我國科技人員創(chuàng)造性地引入了對苯結(jié)構(gòu)和砜基，使酰胺基和砜基相互連接對位苯基和間位苯基構(gòu)成線型大分子。

芳砜綸合成纖維在國防軍工和現(xiàn)代工業(yè)上有重要的用途，是我國急需的高科技纖維品種。分子鏈上的強(qiáng)吸電子砜基基團(tuán)通過苯環(huán)的雙鍵共軛作用，降低分子鏈中胺基的電子云密度，使芳砜綸的分子結(jié)構(gòu)比芳綸具有更優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性和抗熱氧化性。

此外，芳砜綸合成纖維還具有突出的耐熱、耐燃性能、優(yōu)異的電絕緣性、抗輻射性和耐化學(xué)腐蝕能力，常被應(yīng)用于軍事等特殊領(lǐng)域，尤其是在結(jié)構(gòu)復(fù)合材料中充當(dāng)增強(qiáng)體的基礎(chǔ)原料。

5、聚苯硫醚纖維

聚苯硫醚(PPS)是一種高剛性、高潔凈度的新型高性能熱塑性樹脂，有較高的模量和良好的尺寸穩(wěn)定性。PPS分子主鍵上有極其密集的苯環(huán)和硫原子，蠕變小、電絕緣、阻燃、耐高溫，與玻璃、陶瓷、鋼材鋁、鎳等金屬的粘結(jié)性好;且在生產(chǎn)過程中不排放廢氣、無有害物質(zhì)污染、無氣味、安全性高，生產(chǎn)中的原材料易得，目前PPS在電子電器、航空航天、汽車運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。