一、丙纶发展概况
丙纶（PP纤维）是四大合成纤维发展潜力最大的品种，已是第二大合成纤维品种。丙纶可分为短纤、长丝、无纺布、烟用丝束、膨体连续长丝（BCF）等，主要用于包装、香烟滤材、地毯、无纺布、服饰等制品。除用作服用纤维外，产业用丙纶是最活跃的市场，在医疗、卫生材料方面的消费增长也很快。随着对工程质量的重视，丙纶无纺布在道路、水库、堤坝建设等方面的应用将迅速增加。丙纶必定会在合成纤维广泛的应用领域中发挥重大作用，前景十分广阔。
丙纶于1954年在意大利最早出现，1959年Montecatini公司以“Meraklon”商标投入商业生产。丙纶的特点是相对密度小，熔点与玻璃化温度低，结晶度高，吸湿率低，耐化学性好和有较好的力学性能。但耐热性、耐光性差。此外，丙纶由于原料价格低，能源消耗少，所以成本较其它合成纤维低。20世纪60年代丙纶开始进入市场，丙纶扁丝逐渐顶替黄麻而成为麻袋行业的基本原料。加拿大Cellanese公司于1962年开发出聚丙烯短程纺丝，同期膨体连续长丝（BCF）开始用于地毯行业。目前世界上90%的地毯底布和25%地毯面纱是由丙纶制作的。
丙纶由于其具有优良的性能，原料来源丰富、制造工艺简单、成本低廉。在服装、装饰及产业用品应用有着广阔的前景，因此对聚丙烯纤维新产品的开发也层出不穷。丙纶功能纤维最早在日本和美国等纤维工业发达国家得到重视。
20世纪60年代以来，日本加大对丙纶功能纤维、高性能纤维研究的投入，不断推出高技术新产品，并着重强调其在装饰和产业用方面的用途，拓宽纺织品的应用领域。美国先后研制出抗菌、阻燃、抗静电、防污等多种功能性丙纶。西欧各国对丙纶研究与开发也相当活跃，已成功开发出导电、电热、生物吸收降解丙纶。目前，日本的丙纶功能纺织品占全部纺织品的39%，最近日本三菱推出环保型丙纶“三菱Pylen”。
随着聚合纺丝技术的提高，丙纶已由粗旦向细旦和超细旦发展。<
AsotaGmbH公司将E3220-中空丙纶加入地毯纤维领域。E3220-中空丙纶在圆形截面上显示三个孔洞。三个孔洞在纤维中心成三角形排列导致三叶形结构。圆形外层截面和三叶孔内层结构组合得到的纤维具有圆形和三叶纤维的二种优点。E3220-中空丙纶手感柔软、优良的回弹性、未显污物和有类似羊毛纤维的光泽，与羊毛共混用于制造80/20羊毛/丙纶地毯纤维。
目前我国异形纤维的纺制仅限于实验室小试阶段，工业化生产未具规模．今后如能在切片、喷兰板方面达到纺丝要求，市场开发前景乐观。
2.超细旦丙纶
丙纶虽然具有许多优点，但常规丙纶手感硬、不吸湿、不耐高温熨烫且有蜡感，用于服用纤维只能作为涤纶、锦纶中低档产品的部分代用品。研究表明，当丙纶的单丝纤度(dpf)小于2dtex时，其服用性能发生了质的飞跃，具有很好的手感、导湿性大大提高，特别是单丝纤度小于1dtex，效果更好。经添加少量添加剂制成的改性丙纶切片，辅之以高速纺丝技术（POY、FDY）加弹、拉伸及混纤等新技术制成的1dtex左右的细旦丙纶已成为—种新型高档的舒适性服用纤维。
超细旦丙纶纤维具有质地柔软、抱合力好，光泽柔和，普通用于制作丝绸型织物、平绒织物细旦缝纫线、袜类及过滤材料等；同时由于这种纤维具有优良的防菌隔菌性能，能够用作医疗领域。此外，还可用于附加值较高的产业和生物领域。超细旦丙纶技术是在20世纪80年代开发出来的，美国、意大利等先后研制了专用聚丙烯树脂。
通过与Atofina公司（比利时）的紧密合作，丹麦的维顺公司FiberVisions已开发出了一种细旦纤维新产品系列，这种新纤维基
3.抗静电丙纶
由于丙纶本身无极性基团，不吸水。不含水分的纤维都是电的绝缘体，天然纤维由于吸湿性好，静电现象并不严重。而丙纶由于吸附性差，在加工和使用过程中容易产生静电，既给生产带来一定的困难，又会在服装穿著过程中和其它织物相互粘缠，因此，对丙纶进行抗静电改性显得尤为重要。现一般采用三科方法：—是与导电纤维混纤；二是加抗静电剂共混纺丝；三是进行纤维和织物进行表面处理。从加工工艺、成本、效果综合考虑，采用第二种方法在实际应用中比较多，抗静电剂—般是与分散剂及载
4.阻燃丙纶
丙纶产品应用主要在地毯与装饰领域，占80％以上，但由于普通丙纶的LOI值为17%，属易燃纤维。对丙纶阻燃改性目前主要采取添加阻燃剂、与PP共混纺丝、织物阻燃整理和共聚改性。共混纺丝由于工艺简单、成本低、阻燃效果好而应用最广泛。阻燃添加剂最先以卤素系列为主，溴化物和二氧化三锑等协同使用，效果好，但对设备有腐蚀，纺丝时易分解产生有毒的卤化氢气体，影响操作环境和工人健康，且纤维物性指标下降，因而一般都在小试阶段，难以工业化生产。
高分子材料的阻燃研究经历了含卤阻燃、低卤阻燃到无卤阻燃的发展过程。阻燃加工中使用的有效阻燃元素有：磷、氮、锑、溴、氯、硫等。而大多数阻燃剂是以磷为中心的元素的化合物。卤素在阻燃性能方面的次序为：I＞Br＞Cl＞F。不同阻燃剂的阻燃机理不同，一般认为：磷化物主要是固相阻燃，促使纤维炭化分解，减少可燃气体产生，卤元素主要是气相阻燃，阻碍分解气体的自由基燃烧反应。
日本三菱采用非卤素阻燃剂，开发出耐候性和难燃性高的PP纤维。捷克一家聚丙烯纱线和产业用纺织品生产厂家最近开发了一种新的阻燃PP纤维，名为ANTIPYREX。主要用于高强PP纤维。按照DIN4102B1和DIN4102B2标准对这种纤维进行了测试，测试结果是该纤维在火焰下不燃烧，只是熔融。关键
7.可染丙纶
普通丙纶由于其分子结构紧密，又没有与染料分子结合的基团，因而染色困难采用色母粒纺制色丝，但色谱不全，无法使织物品种多样化，因而限制了其在纺织领域的应用。为了使其能象涤纶、锦纶那样直接染色，—是对丙纶进行表面改性，二是在聚丙烯中加入其它组份进行共混改性或在聚合时加入其它单休进行共聚改性。目前较多采用的方法是把聚丙烯与非极性、弱极性高聚物共混，以增加结构的疏松性，使聚丙烯高度规整。结构变松散，同时引入可染基团，为染料的进入、吸附创造条件。因此添加剂分散均匀、精细，丙纶染色效果好、上染率高、色差少。为了改善体系的相容性，人们已在研究反应性增容剂（一般是丙烯酸、甲基丙烯酸类、马来酸酐接枝PP、共聚型增容剂），并通过反应挤出技术。将增容剂、聚丙烯和改性剂一起经双螺杆挤出成纤。
近年来，比利时纺织工业研究中心研究出了一种丙纶可染添加剂，并己申请专利。
9.三维卷曲PP纤维
作为高档絮片和填充料的短纤回弹性是衡量其好坏的一个重要指标，普通丙纶纤维表面光滑、抱合力小、弹性差，应用受到限制，通常采用传统工艺方法即机械方法或物理化学方法来使纤维卷曲。1995年底．英国ESL公司率先推出永久性螺旋三维卷曲丙纶短纤生产技术及设备，属于20世纪90年代化纤工业的最新技术成果，它通过纺丝设备的特殊设计，使聚丙烯
三维卷曲PP纤维被大量用作填充材料，不仅是因为其弹性好，而更主要的是由于其表面有一层化学性质稳定的有机硅薄膜，能防霉防菌，且无毒，一些欧美国家明文规定不允许未经硅处理的化学纤维作为填充材料。我国出口的玩具以前大部分用进口有机硅处理的三维卷曲纤维作为絮填。目前我国填充用纤维大多为涤纶三维卷曲纤维、而PP纤维三维卷曲纤维由于其压缩弹性太低而不能规模推广应用，但PP纤维三维卷曲纤维由于其成本低、比重轻，可大幅度降低成本，作为四叶中空截面具有很高的抗弯模量，耐压缩而不像单中空那样容易压瘪，是制造三维卷曲纤维的理想截面。在轻纺工业中，三维卷曲纤维作为填充材料被大量的制成枕芯、床垫、盖被、睡袋、滑雪衫、风衣、沙发靠垫、软玩具等，尤其是我国作为玩具生产国，在国外130多个国家和地区有大量市场，故对其填充材料需求量很大。
10.茂金属丙纶
茂金属催化体系具有催化活性高，活性中心单—，定向配位能力强等特点，所得聚合物相对分子质量分布窄，使聚丙烯具有更好的挤压加工性能，因相对分子质量分布窄（仅为2.0），其熔体弹性低，喷丝板出口处的模口膨化效应小，从而减少了有效的喷丝板拉伸比，可有利于改善纺丝的连续性，减少断头率，而熔体粘度低，使其更具有良好的拉伸性，从而有利于纺制细旦丝和提高纺丝速度。
美国Hoechst公司首次实现了18万吨/年的工业化生产；Exxon公司用茂金属聚丙烯也达到10万吨/年工业规模；Targo公司已有4种牌号的茂金属聚丙烯用于纤维和非织造布领域；BASF、Amoco公司都已有可用于纺丝、拉膜的茂金屈催化剂聚丙烯：Asota公司
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