我國聚酯纖維年產量達4000萬噸，占世界總量的70%以上，大容量連續聚合熔體直紡聚酯產能已超過總量的2/3，且大多生產常規聚酯纖維。聚酯大多是半剛性大分子結構，纖維結構緊密，染色性和觸感均較差。改進纖維的染色性一直是聚酯纖維功能化的重要方向，國內外先后研制開發了CDP、ECDP等染色改性聚酯纖維，但仍存在聚合難以控制的難題，織物需要堿減量處理，能耗和排放瓶頸問題沒有解決，嚴重影響聚酯纖維改性技術的推廣應用。其中，我國聚酯纖維同質同構化嚴重，轉型升級困難，亟須解決大容量功能化聚酯連續聚合關鍵技術。
由東華大學、上海聯吉合纖有限公司合作完成的“多元共聚酯連續聚合和柔軟易染纖維成型及節能染整關鍵技術”項目則有效地解決了聚酯同質同構化問題，打破了聚酯生產能耗和排放瓶頸。該項目研制的“超柔軟易染聚酯纖維產品”具備常壓沸染、不需堿處理的低碳環保特性，超柔軟手感、吸濕性良好和抗起毛起球性能顯著等仿棉功效。
三項發明解決長期難題
據項目帶頭人東華大學教授顧利霞介紹，該項目列入國家“十一五”科技支撐計劃，項目基于大分子多重結構與性能關系的系統研究，為使聚酯纖維兼具易染性和柔軟性，項目組首先發明了含側甲基丙二醇（MPD）為四單、陽離子染料染座間苯二甲酸二乙二酯-5-磺酸鈉為三單、與銻系復合催化劑形成銻－多元單體絡合體系和共縮聚可控關鍵技術，有效抑制了三單離子聚集和自催化，合成了可紡性良好、結構均勻、易染的新型共聚酯；其次發明了錯位均化、階段強化反應新技術，解決了三單、四單濃度局部漲落、分散不勻問題，實現了MCDP在大容量連續聚合裝置上的穩定生產；再次創建了熔體直紡短纖維和高速紡長絲低溫高效凝固和中溫均區定型技術，生產了柔軟易染細旦、超細旦、潛在卷曲等系列新型共聚酯纖維，纖維手感柔軟、光澤和風格獨特，染色飽和值在1.52～4.45可控，可用于仿棉、毛、真絲等；最終突破了織物低溫低張力定型、常壓深染、中淺色可控均染等關鍵技術。開發了集柔軟、高染色牢度和抗起毛起球性于一體的系列舒適性高中檔面料。
值得一提的是，超柔軟易染共聚酯、纖維和織物染色技術首先從聚酯大分子結構設計開始，優化酯化、縮聚工藝，課題組解決了陽離子染料可染基團的自催化和離子化聚集作用的關鍵技術，實現了超柔軟易染共聚酯的分子量、序列分布可控，精選了多種改性組合，由此纖維手感柔軟，并解決了纖維和面料常壓陽離子染料深染的關鍵技術，超柔軟易染共聚酯纖維制成的面料集超柔軟性、抗起毛起球、光澤柔和、色彩鮮艷，染色牢度高等優點為一體。
節能減排為世界領先
“項目屬于新型纖維材料與紡織染整技術集成創新，紡織染整技術創新和纖維柔軟性能的提升也尤為重要。項目聚合和紡絲溫度低于常規聚酯，降低能耗約15%，常壓染色，織物無需堿減量處理，降低水耗、能耗約20%。”顧利霞說。
超柔軟易染聚酯纖維產品涉及的聚酯工藝主要產業鏈“聚合、紡絲、染整”均體現了產品節能減排、低碳環保的優異性能，對節約能耗，保護環境具有重要的積極意義。
“在聚酯合成中采用低溫反應，和原有聚酯產品的高溫反應要求相比，在能源消耗上有一定幅度的降低，在紡絲工藝中無論是干燥溫度、紡絲溫度、加熱溫度都要低于常規聚酯。特別在染整過程中，新型聚酯產品采用常壓沸染工藝，無需堿減量處理工序，在節約能源和保護環境方面尤為顯著。”顧利霞談道。
2012年中國紡織工業聯合會專家對該項目的鑒定結果認為：“在常壓深染的多元共聚酯多元單體精選、實現大容量連續聚合、熔體直紡短纖、高速紡長絲、實現纖維常壓易染性和柔軟性的結合、常壓染深黑色、染色飽和值可控、色牢度高、不需堿減量、節能減排效果顯著居國際領先地位。
校企結合告別同質化
“超柔軟易染聚酯纖維制備及應用技術”作為一個具有自主知識產權的產學研課題，東華大學與上海聯吉合纖有限公司目采取產學研用聯合，建立了聚合、紡絲、織造、印染、服裝產業鏈一條龍示范基地，工藝技術成熟穩定，節能減排效果顯著，對改性聚酯纖維的產業升級和提升產品的附加值起到良好的示范效應，開發的系列舒適性高中檔面料，集柔軟、抗起球和高色牢度于一體，加工適應性強，光澤、風格獨特，仿真效果突出，成功開發了高檔棉、毛、真絲類產品等，對化纖產業轉型升級、大容量聚酯功能化起到引領和示范作用。
據介紹，該項目建立了聚合、紡絲、織造、印染、服裝產業鏈，引領了輕薄舒適針織、精仿毛混紡服用面料和高耐光、耐磨裝飾用織物市場對聚酯纖維新需求，已在上海新聯紡進出品有限公司等全國80多個企業推廣應用，近三年直接經濟效益7.76億元，利潤0.88億元，在上海、江蘇、浙江、山東、新疆等省市自治區共計130多個下游企業推廣應用，開發的新型聚酯、纖維及面料系列產品累計新增產值4.58億元，實現利稅5476萬元左右，出口創匯達322.78萬美元，創造了良好的經濟效益，也有效緩解了大容量連續設備聚酯纖維同質同構化問題，促進了量大面廣聚酯纖維的升級換代，提升了我國聚酯生產與應用技術，推動了我國紡織染整行業的技術進步和產業升級。
