再生涤纶高性能化功能化技术进展ppt课件
国家再生化学纤维(涤纶)行业规范条件
再生化学纤维(涤纶)行业规范条件为深入贯彻落实科学发展观，促进再生化学纤维（涤纶）行业结构调整和产业升级，防止低水平重复建设，减少资源浪费，鼓励再生化学纤维（涤纶）高质、高效、高值的综合利用，推动产业可持续健康发展，依据国家有关法律、法规和产业政策，按照合理布局、调整结构、鼓励创新、节约资源、降低消耗、保护环境和安全生产的原则，特制定本规范条件。
一、生产企业布局（一）各省、自治区、直辖市有关部门要根据当地环境、资源和市场需求情况，科学合理规划本地区再生化学纤维（涤纶）行业的发展。
新建和改扩建再生化学纤维（涤纶）项目要符合国家产业政策和相关的产业规划及布局要求，符合本地区土地利用总体规划、城市总体规划、环境保护规划等要求。
（二）禁止在国家法律法规、规章及规划确定或省级以上人民政府批准的饮用水源保护区、自然保护区、风景名胜区、重要生态功能区内建设再生化学纤维（涤纶）项目。
上述区域内的现有企业应依法逐步迁出。
（三）严格控制新建或者单纯扩大产能的再生化学纤维（涤纶）项目建设。
在“等量置换”或“减量置换”前提下，进行改扩建的再生化学纤维（涤纶）项目，应符合国家产业结构调整指导目录，淘汰相应落后产能。
鼓励有条件的地区园区化、集约化发展。
二、生产能力、工艺和装备要求（一）现有再生化学纤维（涤纶）企业生产规模应满足以下条件之一：1.再生化学纤维原料（瓶、片）（以下简称再生原料）年生产能力不低于3万吨。
2.再生化学纤维（涤纶短纤维）（以下简称再生涤纶短纤维）年生产能力不低于3万吨。
3.再生化学纤维（涤纶长丝）（以下简称再生涤纶长丝）年生产能力不低于2万吨。
（二）现有再生化学纤维（涤纶）企业应满足以下工艺和装备要求：1.再生原料生产满足自动进料（单线年生产能力不低于1.5万吨），自动金属分选、自动漂洗、全自动连续化生产要求。
2.再生涤纶短纤维生产满足高效节能干燥、高效过滤、自动落筒、高效稳定牵伸、自动打包要求。
3.再生涤纶长丝生产满足连续干燥、熔体均质化、全自动卷绕要求。
材料化学 涤纶共27页PPT
H O O C - R - C O O H H O O C - R - C O O - R '- O O C - R - C O O H + O O - R '- O H +
三 聚 体
H O - R '- O H H O - R '- O O C - R - C O O - R '- O H + H 2 O
• 8．耐光性好。耐光性仅次于腈纶。
• 9．耐腐蚀。可耐漂白剂、氧化剂、烃类、 酮类、石油产品及无机酸。耐稀碱，不怕 霉，但热碱可使其分解。还有较强的抗酸 碱性，抗紫外线的能力
九、应用
• 涤纶的用途很广，大量用于衣料、床上 用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物 等纺织品以及其他工业用纤维制品，如过 滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带 等。改性纤维用途范围发生很大变化，扩 大了应用领域。在工业、农业及高科技领 域应用日益广泛，如可用于绳索、汽车安 全带及轮胎子午线；还可制成抗静电、阻 燃型、有色纤维等。
分子量一般控制在18000～25000左右。
八、制备
• 涤纶纤维的生产是将聚酯熔体在压力下， 定量地由纺丝机中的喷丝孔流出丝束，经 冷却、凝固再经拉伸及后加工处理而制成 涤纶短纤维和长丝。
以二元羧酸与二元醇为原料：
H O O C - R - C O O H + H O - R ' - O H H O O C - R - C O O - R ' - O H + H 2 O 二 聚 体
3.染色温度提高到200℃左右，染料升华，进入纤维
内部。
3、静电现象
不同的纺织纤维之间或纤维与其他物体之间 相互摩擦时，往往会产生静电场。
江苏海科：深耕再生纤维功能性，坚持走“专精特新”之路
纤 维FIBER088 中国纺织 2023一 线江苏海科：深耕再生纤维功能性，坚持走“专精特新”之路从“一墩难求”到“一户多墩”，冰墩墩的爆火让“海科云绒”走进大众视野。
“海科云绒”以其轻柔如羽、爽滑如丝、洁白如云、温暖如绒的优良特性成为2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩的填充物，也让江苏海科纤维有限公司成为行业关注的焦点。
日前，“向阳而生 逐梦前行”中国——金湖功能性填充纤维新材料产业高质量发展大会暨海科“云绒”填充纤维新产品发布会在江苏省淮安市金湖县举办。
本次活动由苏州大学、金湖县人民政府主办，江苏海科纤维有限公司承办，中国化学纤维工业协会指导。
会议聚焦纤维创新、产业升级、跨界融合发展探索新思路、新路径并同期发布了海科石墨烯云绒系列新产品。
将石墨烯创新应用到填充材料，海科纤维的创新之举又将如何点燃市场？专精特新，石墨烯系列云绒正式问世海科纤维成立于2018年，是专注再生三维中空涤纶短纤生产的高新技术企业，建设有两条年产9万吨PET高净度瓶片及再生差别化涤纶短纤生产线，曾先后被评为江苏省专精特新中小企业、中国纺织行业“专精特新”中小企业、淮安市专精特新“小巨人”企业等。
公司研发的“海科云绒”因其优良特性成为2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩的填充物。
海科纤维销售总监李辰昊介绍了新发布的石墨烯系列云绒及其在服装家纺行业的应用。
石墨烯云绒以聚酯（PET)为基本原料，通过石墨烯熔融共混纺丝工艺制成，具有海科云绒的优良性能及石墨烯功能性于一体的纤维，可水洗、超回弹、爽滑舒适性，还具有抗菌、高发热、远红外蓄热保健、抗菌等功能；石墨烯量子点云绒以聚酯（PET)为基本原料，通过海科云绒的纺丝工艺与石墨烯量子点母粒共混纺丝工艺制成，是具有可水洗、超回弹、爽滑舒适，以及抗菌、抗病毒、驱螨、防霉、远红外等多项优异功能的差别化新纤维，专用于服装、家纺填充使用。
此外，石墨烯系列云绒可作为羽绒的代替品，为家纺蓄热、户外保暖领域产品升级开发提供了更大的可能性。
涤纶ppt
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为什么改性？？
刘松梅《涤纶的改性方法研究》 2008. 06
涤纶由于内部分子排列紧密 , 分子间缺少亲水结构 , 因 此回潮率很小 , 吸湿性能差。在相对湿度为 95% 的条件下 , 其最高吸湿率为 0. 7% , 由于其吸湿性差 , 抗静电性不好 , 涤纶织物透气性不好 , 染 色性差 , 抗起毛起球性差。
---《高分子化学》增强版 潘祖仁主编
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PTA（纯对苯二甲酸）或DMT （对苯二甲酸二甲酯）和EG是 制造PET的基本原料，其中EG 可从石油裂解的乙烯制得；而 PTA和DMT的制造技术路线和 工艺较为复杂。目前主要以各 种二甲苯为原料，其中最多的 是用对二甲苯制备PTA和DMT， 其次是以廉价的混二甲苯作原 料，其他原料采用较少。 -----《涤纶生产技术回答》
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谢谢观看！
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涤纶的改性
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改性发展
异 性 化 功 能 化
功 能 复 合 化
多功能复合改性涤纶将 是改性涤纶的发展方向 ，如将抗茵、防静电等 多种功能性与截面异形 相结合，开发导湿快干 的功能性涤纶纤维。
通过改变纤维截面形 随着科技的发展、人 状或超细化来增加纤 们消费观念的改变， 维的比表面积，提高 人们不断追求服饰的 孔隙率，进而使织物 差别化、功能化，促 具有良好的吸湿透气 使涤纶纤维的功能化 性能
民用涤纶
阻燃纤维织物（消防工作服）
涤 纶 的 应 用
短纤维（春秋或冬季的外衣、玩具 的充填材料、高档被褥） 轮胎帘子线、工业绳索、传送带 （耐热性、耐疲劳性）
工业用涤纶
工作服、滤布、渔网（化学性能优良） 窗帘、船帆、帐篷（耐光性）
合成纤维之涤纶 PPT
为什么先开发酯交换法,后开发直截了当酯化法制备 PET??
第一节、概述 1、1 生产原 理
选择酯交换聚酯路线的原因: 1、对苯二甲酸熔点特别对高苯,二30甲0℃酸升用华乙,在二溶醇剂直中截溶了解度特 别小,难以用精馏、结晶当等酯方化法聚来酯提路纯线。难提纯 2、原料纯度不高时,难以控制两种单体的等基团数比 3、聚酯化反应平衡系数小,需在高温、高度减压条件下排 除低分子副产物,才能获得高分子量。
新的基团的引入,使纤维的Tm、Tg以及结晶度均降低。在无 定形区,分子间隙增加,有利于染料分子渗透到内部,但强度下 降。
第二节、改性涤纶
CDP 织物的抗起毛起球性能提高,使手感柔软、丰满,可制作 高档仿毛织品。 CDP容易染色,吸色率提高,吸湿性也有改善,但普通的CDP染
色时仍需高温( 120~140℃)高压或在加入载体的条件 下进行。要求所选染料有好的热稳定性
2)分子链中基团刚性大,纯净 的PET熔点高(265℃);
3)由于分子内C-C链的内旋转, 分子存在两种空间构象,无 定形为顺式构象,结晶时为 反式;
第一节、概述 1、2 结构特 征
• PET分子结构特征:
4)分子链的结构具有高度的规整性,所 有的苯环几乎处在同一个平面上, 有紧密敛集能力与结晶倾向;
化学名称: 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
第一节、概述
是生产量最大的合成纤维
显著优点:抗皱、保型、挺括、美观。对热、光稳定 性好。润湿时强度不降低,经洗耐穿,可与其他纤维 混纺。年久可不能变黄。 缺点是不吸汗,而且需要高温染色。 约 90% 作为衣料用。用于工业生产的只占6%左右。
涤纶纤维的生产过程通用课件
contents
目录
• 涤纶纤维简介 • 原料及辅助材料 • 涤纶纤维生产流程 • 关键技术及设备 • 生产过程中的质量控制 • 生产过程的节能与环保 • 生产过程的优化与改进建议
01
涤纶纤维简介
定义与性质
涤纶纤维是一种合成纤维，也称为聚酯纤维。它是由有机二元酸和二元醇缩聚而成 的聚酯经纺丝所得的合成纤维。
原料来源
石油是一种重要的能源和化工原料，主要来源于地下石油开采。
辅助材料种类及作用
辅助材料种类
涤纶纤维生产过程中需要使用多种辅助材料，包括纺丝助剂、油剂、抗静电剂、 抗菌剂、阻燃剂等。
辅助材料作用
这些辅助材料在生产过程中具有重要的作用，如纺丝助剂可以改善纤维的可纺性 ，油剂可以改善纤维的光泽和手感，抗静电剂可以降低纤维的静电积累，抗菌剂 和阻燃剂则可以提高纤维的特殊性能。
生产过程的质量控制
要点度、压力、时间等参数，以 保证产品质量。
要点二
稳定工艺流程
确保工艺流程的稳定性和连续性，避免生产中断或产品质 量波动。
产品质量的检验与控制
外观检测
对产品进行外观检测，如观察纤维是否光滑、色泽是否均匀等。
性能测试
进行各项性能测试，如拉伸强度、断裂伸长率、弹性回复率等，以 评估产品质量。
涤纶纤维具有较高的强度与弹性恢复能力，因此它具有优良的纺织性能和服用性能 。
涤纶纤维对各种化学物质具有一定的抵抗力，包括稀酸、稀碱、汗液、海水等，同 时它的耐腐蚀性也较强。
涤纶纤维的应用范围
涤纶纤维广泛应用于各种纺织 品和服装制造，包括男女衬衫 、外衣、儿童服装、内衣、运 动服等。
此外，它也被用于制造家用纺 织品、产业用纺织品和建筑用 纺织品等。
再生涤纶纤维生产工艺
再生涤纶纤维生产工艺
1复合纤维
复合纤维，又称“复合材料”，是将多种原材料组合使用，以获得应用于工程领域的新材料。
它具有较少的比重，较宽的力学功能，较好的耐受性，较少的被动损伤等优点。
再生涤纶纤维被广泛应用于航空、船舶、汽车工业和建筑等行业。
2再生涤纶纤维的加工工艺
再生涤纶纤维的加工工艺主要根据纤维的性能进行分类，考虑到不同纤维(如碳纤维、玻璃纤维、铜纤维、石墨烯纤维等)的特性和性能，以及纤维复合材料性能的不同，采用不同的加工工艺是很必要的。
常见的再生涤纶纤维生产工艺主要包括以下几项：
（1）切割工艺：主要采用切割及烧结等方式，切割出再生涤纶纤维；
（2）柔性处理工艺：以控制渗水、入过滤表面等的技术改变纤维、纤维混合物的弹性系数。
（3）加固工艺：采用一到多种强化剂，如甲醛改性树脂、环氧树脂及热塑性树脂等改变纤维复合材料的性能；
（4）形状制作工艺：采用模压成型、挤出成型、空心板成型等技术，将纤维复合材料空间形状制作出要求的形状；
（5）复合工艺：采用油热法、湿法、热液法、真空复合法等工艺，合成及拉伸纤维，组织再生涤纶纤维的复合结构；
（6）纤维加工工艺：包括各类刀具加工、喷射覆盖、断路弓焊、精密折弯、粘结、抛光、可磨等工艺。
3结论
通过以上技术应用，可以实现再生涤纶纤维的高性能，并具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、耐冷性、良好的绝缘性和辐射耐受性等特性，可以满足重型机械、高性能汽车、材料断裂控制、制冷设备及高密度电子技术等行业的要求。
高性能涤纶的制备与改性研究进展
高性能涤纶的制备与改性研究进展概述：涤纶是一种合成纤维，由聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate，PET）制成。
由于其优异的性能和广泛的应用领域，涤纶成为了纺织品行业中最常用的合成纤维之一。
为了满足不断发展的需求，研究人员一直在致力于高性能涤纶的制备与改性研究。
本文将探讨涤纶的制备过程以及改性研究的最新进展。
一、涤纶的制备涤纶的制备过程主要包括聚合、纺丝、拉伸和固化四个步骤。
1. 聚合：聚合是指反应单体——对苯二甲酸和乙二醇在催化剂的作用下，通过酯化和脱水反应聚合为长链聚酯的过程。
催化剂的选择对产品的性能具有重要影响。
2. 纺丝：在纺丝过程中，聚合得到的高分子冶金聚合物被熔融，然后通过喷丝孔板形成纤维状，并迅速被冷却和固化，形成涤纶短纤维。
3. 拉伸：拉伸是为了提高纤维的强度和延伸性。
在经过拉伸处理后的涤纶纤维具有更好的强度、断裂伸长率和耐热性能。
4. 固化：固化是涤纶纤维的最后一个步骤，通过热固化来确保纤维的稳定性和化学结构的完整性。
二、涤纶的改性研究进展为了满足特定领域不同应用的需求，人们进行了大量的研究，目的是改善涤纶的性能。
以下将介绍涤纶的主要改性研究进展。
1. 功能性改性：为了提升涤纶的功能性，研究人员进行了多种改性研究。
其中一种方法是通过添加功能性添加剂，如阻燃剂、紫外线吸收剂和抗菌剂等，来增强涤纶纤维的性能。
另一种方法是通过引入纳米材料，如二氧化硅和氧化锌等，来赋予涤纶纤维新的性能，如抗菌、阻燃和自洁能力。
2. 结构改性：结构改性主要通过改变聚合物的分子结构来提升涤纶的性能。
一种常用的方法是改变聚合物的链长和分子量分布，以改善涤纶的力学性能、热稳定性和耐久性能。
此外，还可以通过交联、共聚反应和接枝等方法来引入新的侧链或功能基团，以赋予涤纶新的性能。
3. 复合改性：通过涤纶与其他材料的复合，可以提升涤纶的性能。
例如，与聚酰胺纤维复合可以提高涤纶的耐磨性能和吸湿性能；与聚氨酯复合可以提高涤纶的拉伸性能和柔软性能。
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行业节能减排－成效显著
综合能耗逐步降低。目前短纤综合能耗（kg 标煤/t）由2005年的390降低到2010年的 310，长丝综合能耗（kg标煤/t）也由 2005年的470降到2010年360，综合能耗 的降幅均分别超过20.5%、23.4%。
原料消耗降低1.69%以上和新水补充量在整 瓶加工成净瓶片、净瓶片加工成短纤维、净 瓶片加工成POY长丝等分别降幅在20%以上
水污染
白色固体 污染
大气 污染
PS, PVC PE,PP PC PET
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废旧PET塑料瓶的回收工艺
PET瓶清洗处理制成设备
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4
回收技术
化学方法
水解法 醇解法超 临界流体法
物理方法 将废PET瓶切碎成片，从PET中分出HDPE、铝、纸 和粘合剂，PET碎片再经洗涤、干燥、造粒 先将废PET瓶上非PET的瓶盖、座底、标签等杂志用 机械方法分离，在经洗涤、破碎、造粒
再生涤纶高性能化功 能化技术进展
再生涤纶定义与原料来源
再生涤纶是指以再生PET聚酯为主要原料的纤维。 包括长丝与短丝等。
瓶片：即弃型饮用水、饮料等包装瓶 膜片 薄膜 服装与不织布（纺织制品） 在聚酯与纤维生产各工序中产生的废丝、废块、粉体
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2
废旧PET塑料瓶的污染
我国每年产生的废旧PET 树脂高达3百万吨
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废旧PET的回收利用
聚酯带
由聚酯瓶碎片制成捆绑带, 多数情况下加工过程 要有较高甚至最高的IV 值. PET 捆绑带具有很 高的韧性, 可以代替钢带.如果韧性要求不高或质量 要求不高, IV 值可在 0.78 – 1.10 dl/g 范围。
生产流程:
-- 挤出切粒, 包括先进行熔体过滤; -- 结晶和增粘 -- 挤出, 熔体过滤, 纺丝和拉伸, 收卷; -- 也可以直接从碎片来做。
年份
2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年预计
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原材料供需矛盾呈加剧趋势
废丝、瓶片及及聚酯包装材料等三项合 计246万吨。每年进口量约为150万吨。 其他边贸形式每年进口约100万吨。
中国再生瓶片2006进口75万吨，2007 年进口110万吨，年2009年进口136万 吨；需求扩大
循环回收技术 直接回收技术 红外处理回收技术
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废旧PET的回收利用
用于包装
--- 瓶级切片– 食品级和非食品级
非食品级: 按照成品瓶的大小 和形状, 切片的 IV 可在0.68 - 0.80 dl/g 之间变动; 对要求透明的瓶子, 杂质经 熔体过滤除去.
回收切片的生产流程如下: 制碎片和净化 → 挤出, 熔体过滤(50 - 100 μm )→ 切粒 → 结晶和SSP
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二、再生涤纶新认识、 新思考
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再生涤纶－－新认识
低碳经济与节能减排
而1吨再生涤纶可以节约0.6吨石油，相 当于节约能源85%，并可减少3.2吨二氧化 碳排放。照2009年中国可以生产350万吨 的再生涤纶计算，再生涤纶行业为国家节省 石油资源210万吨，减少二氧化碳排量 1120万吨。再生行业已经走在低碳经济前 沿。
中空又可分为二维中空和三维中空。用途分别如下： 7D-15D（32-64mm）三维中空：填充玩具、毛绒玩具、羽绒服装、防 寒服、靠垫、沙发、床上用品。 7D-15D（32-64mm）二维中空：被服、沙发、玩具等的填充料、无纺布、 喷胶棉。 3D-6D（51-64mm）二维中空：喷胶棉
仿羽绒（0.8、0.9、1.2、1.5D）：这种产品对细度有较高的要求，希望 能够达到羽绒般的滑爽和柔软，常用于填充在服饰内。
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废旧PET的回收利用
工程塑料
生产工程塑料的流程和 C-PET 相似
→ 加入填充剂, 成核剂, 抗冲击改性剂, 塑化剂和色母等, 一起共挤 → 固相增粘, 使达到不同应用所需粘度, 0.8 – 1.2 dl/g
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废旧PET的回收利用
纺织化纤
主要是利用废聚酯瓶碎片纺制短纤维并加工成服装、非织造布、玩具 充填料及其他后道产品
再生涤纶出口稳步增加，2009年超过40 万吨
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主要规格与用途－－替代为主
普纤，分为棉型、毛型、中长型。棉型纤维，长度约在30—40毫米，纤 度在1.5旦左右的短纤维：可以分为小化、中化、仿大化、高强仿大化， 主要用于纺纱，起的是替代原生1.4D涤短的作用。毛型纤维，长度约在 70—150毫米，纤度在3旦以上的化学短纤维。中长[型]纤维，长度(约 51—65毫米)和纤度(约2.5—3旦)介于棉型与毛型之间的短纤维。主要用 于无纺布生产（针刺、水刺、油毡基布等）、土工布生产。
开发附加值较高的聚酯长丝和工业丝
Байду номын сангаас
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报告内容
一、再生涤纶产业现状 二、再生涤纶新认识、新思考 三、再生涤纶发展理念、技术与产品 四、结语和未来展望
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一、再生涤纶产业现状
中国再生涤纶的发展
1983年-1989年，这时主要设备为我国的台湾省及韩国转移过 来的小生产线，多数为单螺杆对纺丝位的设计，使用泡泡料， 产能大多在10吨/天，产品主要为2D-6D纤维，终端市场为低 档针刺无纺布和手套纱等。
1996年-1999年，出现了以瓶片为主要原料，泡泡料为辅助原 料的化纤生产线，这些生产线大都以两条螺杆12个纺丝位配置， 7500吨/年产量较多，产品质量大幅提高，出现了1.5D棉型和 二维中空纤维等替代原生纤维产品。
2000年至今，是再生PET纤维的高速发展期，技术进步较为明 显，高洁净度的 PET瓶片用来生产三维卷曲中空纤维（3D15D）、涤纶长丝（POY）等产品。以上产品的规模化生产对 原生涤纶产品产生了相当大的替代作用。
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我国再生涤纶的产能与产量稳中有升，开工率不足
图1、再生聚酯行业产能变化情况
产能(万吨)
700 600 500 400 300 200 100
0 2002年
2004年
2006年
2008年 2010年预计
450
图2、再生聚酯行业年产份量变化情况
400
350
300
250
200
150
100
50
0
产量(万吨/年)
长丝：由于瓶片来源多、杂，常造成长丝产品品质差。主要表现在其染色 性不佳，热收缩率不匀。如今随着再生设备、工艺水平的提高，瓶源稳定 性及品质不断提升，再生长丝与原生的的品质相差不大。产品系列有POY、 DTY、FDY、BCF地毯丝、工业丝等。
差别化功能化纤维创新不足，产品功 能单一，
附加效益低 .