简介
聚氯乙烯（Polyvinyl chloride,PVC）纤维是由聚氯乙烯树脂纺制的纤维，我国简称氯纶。早在1913年克拉特（F.Klatte）用热塑挤压法制得第一批PVC纤维，但此工艺以后并未应用。1930年德国I.G公司的休伯特（E.Hubert）和帕博斯特（Pabst）、内希特（Necht）把PVC溶于环己酮中，进而在含30%醋酸的水溶液中用湿法纺丝制得了服用的聚氯乙烯纤维，随后，正式以商品名皮斯发森（Pece Fasern）开始生产。在当时的技术条件下，这种生产方法的难度较大，故发展很慢。到20世纪50年代初PVC纤维才作为一种工业产品出现。
聚氯乙烯纤维具有原料来源广泛、价格便宜、热塑性好、弹性好、抗化学药品性好、电绝缘性能好、耐磨、成本低并有较高的强度等优点，特别是纤维阻燃性好，难燃自熄，限氧指数LOI高达37.1%。但由于聚氯乙烯纤维耐热性差，对有机溶剂的稳定性和染色性差，从而影响其生产发展，与其他合成纤维相比，一直处于落后状态。近年来，出现了所谓第二代聚氯乙烯纤维，其耐热性比传统的聚氯乙烯纤维有很大提高。同时随着生活水平的提高，人们的安全意识越来越强，对于床上用品、儿童及老人睡衣、室内装饰织物、消防用品、飞机、汽车、轮船内仓用品等，很多国家都提出了阻燃要求。聚氯乙烯纤维作为阻燃纤维材料通过原料与生产技术的改进与提高，将广泛应用于消防、军队、宇航、冶金、石化等特种行业。
性能
聚氯乙烯纤维的独特性能就在于其难燃性。聚氯乙烯纤维的限氧指数LOI值为37.1%，在明火中发生收缩并碳化，离开火源便自行熄灭，其产品特别适用于易燃场所。
聚氯乙烯纤维对无机试剂的稳定性相当好。室温下在大多数无机酸、碱、氧化剂和还原剂中纤维强度几乎没有损失或很少降低。
聚氯乙烯纤维具有良好的保暖性。由于聚氯乙烯纤维导热性小且易积聚静电，其保暖性比棉、羊毛还要好。
聚氯乙烯纤维的主要缺点是耐热性差，只适宜于40～50℃以下使用，65～70℃软化，并产生明显的收缩。其次是耐有机溶剂性差和染色性差，虽不能被多数有机溶剂溶解，但能使其溶胀，一般常用的染料很难使聚氯乙烯纤维上色，所以生产中多数采用原液着色。
生产
氯纶的生产工艺有湿法纺丝和干法纺丝两种，产品均为短纤维。所用溶剂（或捏和剂）是丙酮，工艺流程如下：
1.湿法纺丝工艺流程
聚氯乙烯→捏和（溶胀）→溶解→过滤→调温→纺丝→集束→水洗→拉伸→上油→干燥（热定型）→卷曲→切断→短纤维
2.干法纺丝工艺流程
聚氯乙烯→捏和（溶胀）→溶解→过滤→调温→纺丝→集束→拉伸→热定型→上油→切断→干燥→短纤维
用途
聚氯乙烯纤维的产品有长丝、短纤维以及鬃丝等，以短纤维和鬃丝为主。在民用方面，主要用于制作各种针织内衣、毛线、毡子和家用装饰织物等。由聚氯乙烯纤维制作的针织内衣、毛衣、毛裤等，不仅保暖性好，而且具有阻燃性。另外由于静电作用，对关节炎有一定的辅助疗效。在工业应用方面，聚氯乙烯纤维可用于制作各种在常温下使用的滤布、工作罩、绝缘布，覆盖材料等。另外，用聚氯乙烯纤维制作的防尘口罩，因其静电效应，吸尘性特别好。聚氯乙烯鬃丝主要用于编织窗纱、筛网、绳索等。另外，日本帝人公司研究人员发现，聚氯乙烯纤维与人体摩擦后会产生大量负离子，他们正试图利用这一特性开发保健产品。
商品名
配采-U
配采-U（PeCe-U）是德国巴斯夫（BASF）公司生产的聚氯乙烯纤维的商品名。采用以四氢呋喃为溶剂，并采用漏斗形凝固浴槽的湿法纺丝工艺进行生产。纺丝方法如图8-1所示。纺丝原液中含15%聚氯乙烯，凝固浴是四氢呋喃的水溶液，浴温15.5℃，纺丝速度21.8m/min。初生纤维水洗后被拉伸4倍，最后卷绕成筒或切断成短纤维。这种纤维的横截面呈近似圆形的不规则形状，成品含氯量为53.1%，比聚氯乙烯的理论含氯量（56.8%）稍低。
罗维尔
罗维尔（Rhovyl）是法国罗迪阿赛塔（Rhodiaceta）公司研制成功的聚氯乙烯纤维。工业生产中使用体积分数均为50%的丙酮和二硫化碳为混合溶剂，纺丝原液的浓度约为35%。在溶液制备中还需加入使纤维耐光与耐热的添加剂，如水杨酸苯酯或取代的二苯甲酮（耐光作用）与有机钙化合物（耐热作用）。纺丝采用干纺法，环形干法成形工艺如图8-2所示。在这种具有封闭循环的甬道中，丝条经过加热区蒸出溶剂后离开甬道，而溶剂蒸气则在冷却区冷凝成液体状态排出。带有部分溶剂的循环气流在预热区重新加热后返回纺丝区。纺丝速度可高达300m/min。初生纤维在97.5℃的热水中拉伸3.6倍后即为成品。
天美纶
天美纶是日本帝人公司于1959年实现工业化的聚氯乙烯纤维的商品名。溶剂是质量分数分别为60%及40%的苯与丙酮的混合液。由于该溶剂的溶解能力比罗维尔法采用的溶剂弱一些，而所用聚氯乙烯的平均聚合度比一般的稍高一些（[插图]为1400～1600），因而溶解前需先在低温下捏和，接着再经过滤和急速加温，以增进其流动性，而后进行纺丝。纤维成形采用干纺法，初生纤维经4倍左右的拉伸，随后再进行热定型。若生产耐热短纤维，还需经热松弛处理，以使纤维的沸水收缩率下降，但与此同时，纤维的强度有较大降低，断裂伸长却大大增加。
新品种
列维尔（Leavil）
这种纤维也称第二代聚氯乙烯纤维，它是由高间规度的聚氯乙烯树脂制得的纤维。由于分子链结构的规整性好，使所得纤维具有一定的结晶度，结晶度的增加使纤维的玻璃化温度从75℃提高至100℃以上，所以相应制品的耐热性及对有机溶剂的稳定性也大为提高，其起始收缩温度可达130℃。这种聚氯乙烯纤维首先由意大利蒙泰纤维公司于1967年开始工业化生产。
将高间规度的聚氯乙烯树脂溶解于环己酮中，溶解温度137℃，配成浓度约18%的纺丝原液。经过滤和脱泡后，即可用于纺丝。
列维尔的成形采用湿纺法，凝固浴为50%水、24%环己酮和26%乙醇的三元混合浴。浴温控制在60℃左右。初生纤维用100℃的热水洗涤，同时进行7倍以上的拉伸，接着进行上油、紧张热定型和干燥。随后，纤维经卷曲，并被装入汽蒸定型箱中进行松弛热定型。通过汽蒸，纤维的结晶度由拉伸后的25%～29%提高至35%～40%。
目前列维尔主要用于与其他纤维混纺，以获得某种难燃的性能。如混入20%～40%列维尔织成的各种地毯，具有良好的自熄性。列维尔的混纺织物，是制作睡衣的好材料。
新型聚氯乙烯纤维L-9
这种纤维是采用低沸点溶剂，按干纺法制取的、具有一种新结构的聚氯乙烯纤维。在制造过程中，聚合物粒子中的微晶区完全被破坏，这就使纺丝溶液具有较低的黏度（约低2个数量级）。由这种溶液所纺制的纤维具有较高的取向度，纤维的力学性能得到大大改善。
L-9纤维具有内孔结构，这种结构的优点是使纤维的比表面大大增加。L-9纤维的比表面可达2500～15000m2/kg,而羊毛比表面约为150m2/kg，真丝约为1500m2/kg，这样大的比表面，同周围空气的接触增加，而且热交换界面层的厚度大大增加，因而其热阻特别大；另外这种具有内孔结构的纤维虽没有使吸湿性得到改善，但提高了吸水性，可不断地传递气态或液态的水分；因聚氯乙烯纤维吸收水蒸气的性能差，阻碍热量的疏散，所以热阻不受水的传递或相对湿度的影响。综上所述，L-9纤维制成的衣料具有很好的屏蔽效应，若贴身穿，在散发热量的各种劳动场合和广泛的气候环境中，都有热舒适的感觉，并且具有导湿功能。
改性产品
过氯纶
这是一种以氯化聚氯乙烯树脂为原料生产的纤维。用丙酮为溶剂制取纺丝原液，通常用湿法纺丝。这种纤维在法国叫克莱维尔（Clevyl）；在俄国叫赫洛林（Klttorin），我国叫过氯纶。
生产这种纤维用的树脂氯化聚氯乙烯（CPVC）是由聚氯乙烯经氯化而制得。目前，CPVC的生产方法有四种：在卤烃中进行的溶液或悬浮聚合、水相悬浮氯化、气固相氯化及用液氯进行的光催化氯化。我国多采用溶液法，悬浮法、气固相氯化法也有发展。
偏氯纶
这是一种以偏二氯乙烯为主体、少量的氯乙烯与丙烯腈或醋酸乙烯酯共聚而成的三元共聚物为原料所制得的纤维，商品名为萨纶（Saran）。
维氯纶
聚乙烯醇—聚氯乙烯（PVA—PVC）共混阻燃纤维是由聚氯乙烯乳液和聚乙烯醇溶液共混，经乳液纺丝而制得。其日本商品名为柯泰纶（Cordelan），我国定名为维氯纶。
众所周知，聚乙烯醇纤维（维纶）是强度高，耐磨损，耐热、耐气候性及吸湿性良好的纤维，但其耐热水性、热可塑性、弹性及染色性不够好，因此，在一定程度上影响了它在纺织领域中的应用，聚氯乙烯纤维（氯纶）有热塑性好、弹性和阻燃性好、成本低等优点，但其耐热性差，染色性也不好。将聚乙烯醇与聚氯乙烯共混，制成新的维氯纶，则可兼具聚乙烯醇纤维与聚氯乙烯纤维的优点。
腈氯纶
腈氯纶是用氯乙烯或偏二氯乙烯与丙烯腈的共聚物经湿法或干法纺丝而制成的。除氯乙烯或偏二氯乙烯、丙烯腈等单体外，一般选用烷基或烯基磺酸盐（如丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠）作为第三单体，以改善纤维的染色性能；从化学结构上看，腈氯纶中既有用于制造腈纶的聚丙烯腈链节，又有用于制造含氯纤维的聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯链节，所以它兼有这两种纤维的优点，即不但具有腈纶的质轻、高强、保暖等优良的纺织性能，而且具有含氯纤维的阻燃性。其纤维及织物可用分散染料或阳离子染料染色，广泛应用于生产高档绒毛织物、人造毛皮、室内装饰品、童装及特种防护用服、工业用滤布等，是阻燃纤维中最重要的品种之一。