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，經紡絲、后加工而制得的纖維。合成纖維除了具有化學纖維的一般優(yōu)越性能，如強度高、質輕、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特性能。

合成纖維起始于煤化工、電石工業(yè)。在20世紀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，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品種。在短短的幾十年間，世界合成纖維的產量已接近天然纖維，成為紡織工業(yè)的重要原料。目前世界合成纖維產量已超過4100萬噸，遠遠高于天然纖維的數(shù)量。

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

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。此時引進技術和設備分別在上海、遼陽、天津、四川建設了四個大型石油化纖聯(lián)合企業(yè)，成為我國發(fā)展合成纖維的堅實基礎。80年代，又在江蘇儀征建成了大型聚酯及滌綸工程，與此同時也在上海建設了二期聚酯工程。

“九五”期間，在遼化、天津、洛陽建設了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)展的時期，產量和消費量均呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢。新增產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量的增長速度高于國內市場消費的增幅，從2007年開始，我國已成為合成纖維的凈出口國。2009年我國合成纖維產量達2494萬噸，消費量為2444萬噸，凈出口量為50萬噸。

經過長期持續(xù)高速發(fā)展，我國合成纖維產業(yè)結構性矛盾已經顯現(xiàn)，今后一段時期，我國合纖工業(yè)將處于調整產業(yè)結構和加快產業(yè)升級的發(fā)展時期，力爭使我國從生產大國轉向技術強國。

合成纖維根據(jù)其性能及生產方法，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，如染色性、吸濕性和抗靜電性較差等。

2、差別化纖維

差別化纖維是經過物理機械或化學改性后的常規(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(如復合、共混等)等，達到物理改性的目的，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行聚合;接枝是通過一種化學或物理方法，使合成纖維的大分子鏈上能夠接上所需要的基團;交聯(lián)是指控制一定條件，使合成纖維大分子鏈間發(fā)生化學鍵接。

改變纖維生產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，經特殊熔融紡絲溶液紡絲生成的纖維，稱之為復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、不同用途的復合纖維。

復合纖維品種中，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)超細纖維：線密度在0.11～0.55分特的稱為超細纖維。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度、高模量、耐高溫、耐化學品、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業(yè)等領域。

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。功能是指當從外部向材料輸入信號時，材料內部發(fā)生質和量的變化而產生如導電、傳遞、儲存及生物相容性等方面的能力。如高吸水纖維、導電纖維、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芳環(huán)連接成線型聚合物，其分子內旋位能很高，使其具有相當高的拉伸強度(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)。

芳綸纖維具有獨特的物理化學性能，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，纖維與纖維間的結合力較低，成紙力學性能較差，需要改性增強。

芳綸纖維是一種高度取向結晶微區(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，使得酰胺基團較難發(fā)生反應，因而芳綸同樹脂基體的黏合性很差，必須進行表面改性。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構，是目前芳香族高性能纖維中強度和模量最高、耐熱性能最好的合成纖維。

PBO纖維具有高強度、高模量、耐熱性和阻燃性，其強度高于鋼絲強度的10倍，大大優(yōu)于碳纖維，其強度、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細絲可承受450kg的重物。

PBO纖維具有很好的耐化學性質，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%以上的強度，而芳綸在漂白劑中幾十小時就完全分解。因此洗滌時即使采用漂白劑也不會損傷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、高比強度、良好的能量吸收性能等特點，UHMWPE纖維的出現(xiàn)打破了芳綸纖維在一些材料領域的壟斷地位。

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

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權并已實現(xiàn)產業(yè)化的有機耐高溫纖維。我國科技人員創(chuàng)造性地引入了對苯結構和砜基，使酰胺基和砜基相互連接對位苯基和間位苯基構成線型大分子。

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。分子鏈上的強吸電子砜基基團通過苯環(huán)的雙鍵共軛作用，降低分子鏈中胺基的電子云密度，使芳砜綸的分子結構比芳綸具有更優(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、抗輻射性和耐化學腐蝕能力，常被應用于軍事等特殊領域，尤其是在結構復合材料中充當增強體的基礎原料。

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、鎳等金屬的粘結性好;且在生產過程中不排放廢氣、無有害物質污染、無氣味、安全性高，生產中的原材料易得，目前PPS在電子電器、航空航天、汽車運輸?shù)阮I域獲得成功應用。